淡水仅占地球总水量的2.7%,是社会生产和生活中最基本的资源之一。目前,约70%的淡水资源用于农业生产。除了人口和经济增长的需求外,气候变化可能会进一步减少可以用于粮食生产的水资源。因此,有效评价农业用水的效率对水资源的高效利用具有重要意义。以前在评价农业用水时,常以灌溉用水作为主要的表征指标,没有考虑农作物对土壤水的利用以及施用农药、化肥对水资源污染的影响。农作物生产水足迹不仅核算生产过程中的水资源消耗量,而且还考虑稀释农业污染对水资源的耗费,为解决区域性水资源紧缺问题提供理论依据和借鉴。目前的农作物生产水足迹研究,水足迹核算和时空分异研究居多,田间试验研究较少。并且对于灰水足迹的计算,一般只考虑化肥中氮的排放。基于此,本文以我国重要的商品粮生产基地吉林省农安县为研究区,通过田间试验,分析不同坡度和施肥种类下玉米绿水足迹、蓝水足迹和灰水足迹的变化,探讨坡度和施肥种类对玉米生产过程耗水结构的影响。以期解决雨养区粮食生产对水环境负面影响的量化问题,为合理规划和利用水资源,保护生态环境,促进农业可持续发展及制定农业产业政策提供依据。主要结果如下:(1)2016、2017年各小区玉米生产绿水足迹的平均值分别为347.90 m~3/ton、413.55 m~3/ton。施用化肥小区的绿水足迹比施用农家肥小区的绿水足迹小;随着坡度的增大,绿水足迹呈下降趋势。(2)2016、2017年各小区玉米生产蓝水足迹的平均值分别为1.82 m~3/ton、5.06 m~3/ton,两年蓝水足迹相差较大与播种期坐水种水量和产量有关。化肥小区的蓝水足迹比农家肥小区的蓝水足迹小;随着坡度的增大,蓝水足迹呈下降趋势,并且1°到3°小区蓝水足迹下降趋势比3°到5°小区蓝水足迹下降趋势大。(3)2016、2017年各小区玉米生产灰水足迹的平均值分别为65.12 m~3/ton、487.00 m~3/ton,两年灰水足迹平均值之差高达421.88 m~3/ton。这是因为2017年的第五次暴雨径流对该年灰水足迹的贡献率非常大,为459.85 m~3/ton,占该年灰水足迹平均值的94.43%。所以在防治农业面源污染时,应重点关注强降雨引起的径流污染。2016年、2017大多数化肥小区的灰水足迹均比农家肥小区的灰水足迹大;从不同坡度来看,5°小区的灰水足迹远高于1°小区和3°小区的灰水足迹,并且1°小区和3°小区的灰水足迹相差不大。(4)2016年试验小区总水足迹的平均值为414.84 m~3/ton,其中绿水足迹占83.86%,蓝水足迹占0.44%,灰水足迹占15.70%;2017年试验小区总水足迹的平均值为905.62 m~3/ton,其中绿水足迹占45.66%,蓝水足迹占0.56%,灰水足迹占53.78%。2017年的总水足迹比2016年的总水足迹大的多,前者是后者的2.18倍。这主要是因为2017年强降雨天气造成了严重的水体污染,使得该年的灰水足迹非常高,所以2017年灰水足迹占总水足迹的比重比2016年高很多,这也使得2017年的总水足迹远高于2016年的总水足迹。两年田间试验农家肥小区的水足迹比化肥小区的水足迹高;坡度的变化对总水足迹的影响,不同的降雨年表现的规律不同:降雨较多、较分散的2016年不同坡度小区的总水足迹差异较小,1°小区、3°小区、5°小区总水足迹的平均值分别为420.04 m~3/ton、407.78m~3/ton和416.71 m~3/ton;降雨较少、较集中的2017年总水足迹随着坡度的增大而增大,1°小区、3°小区、5°小区总水足迹的平均值分别为823.46 m~3/ton、864.00m~3/ton和1029.39 m~3/ton。