近日，山东农业大学张俊鹏教授团队在Agricultural Water Management发表了题为“Micro-sprinkler irrigation with optimal irrigation regimes maintain grain yields while increasing carbon emission efficiency and water productivity of winter wheat on the North China Plain”的研究论文。山东农业大学为该论文第一完成单位，已毕业硕士生郑昊为论文第一作者，水利土木工程学院张俊鹏教授与河北省农林科学院旱作农业研究所党红凯研究员为论文共同通讯作者。

华北平原冬小麦高效生产对保障国家粮食安全至关重要。然而，华北平原水资源短缺、地下水超采严重，水资源匮乏已成为制约冬小麦稳产高产的关键瓶颈。同时，农业既是重要的温室气体排放源，又是一个巨大的碳汇系统。亟需探究能够实现小麦节水稳产减排与水碳利用效率协同提升的灌水方案。为此，研究团队开展了为期两年的田间试验，探索了2种节水灌溉方式（滴灌和微喷带灌）和3种补灌处理（目标湿润土层0-20、0-30、0-40 cm）对土壤水分时空分布、碳排放动态变化以及冬小麦耗水结构、产量构成、水分利用效率和碳排放利用效率的影响效应，通过结构方程模型揭示了不同灌水方案对小麦产量及水碳利用效率的影响机制与路径关联。

结果表明，微喷带灌溉相较于滴灌在保持土壤水分、提高作物产量和降低碳排放量方面具有优势；减少灌水量能够促进冬小麦对深层土壤水分的吸收利用、降低耗水量和累计碳排放量，但同时也会导致小麦产量、水分利用效率和碳排放利用效率下降。基于研究结果，推荐试验区冬小麦节水稳产与水碳利用效率协同提升的灌水方案为：采用微喷带灌水方式，丰水年和平水年的目标湿润土层深度分别为0-30 cm和0-40 cm，补灌时期为拔节期和开花期，补灌上限为田间持水量。该研究得到“十四五”国家重点研发计划课题（2023YFD2301502）的资助。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.agwat.2025.109933