近日,水利土木工程学院李全起教授团队在《The Crop Journal》发表了题为“Straw incorporation surpasses mulching for wheat yield and water use efficiency under deficit irrigation on the North China Plain”的研究论文,揭示了秸秆还田方式与灌溉制度协同调控冬小麦高产高效用水的关键机制,为华北平原节水农业管理提供了重要理论依据。
水资源短缺是制约粮食安全和农业可持续发展的重要因素。作为我国冬小麦主产区,华北平原冬小麦生产长期依赖灌溉,地下水超采问题较为突出。在此背景下,如何通过农艺措施协同提升冬小麦产量与水分利用效率,成为亟待解决的关键问题。针对这一需求,研究团队开展了连续两年的田间试验,系统比较了秸秆翻埋与秸秆覆盖在不同灌溉条件下对冬小麦土壤水分动态、蒸散耗水、干物质积累、产量形成和水分利用效率的影响。
研究发现,秸秆翻埋能够显著促进冬小麦早期生长。与秸秆覆盖相比,秸秆翻埋在播种至抽穗阶段可提高地上部干物质积累,并形成更多穗数,为增产奠定基础。总体来看,秸秆翻埋处理的籽粒产量高于秸秆覆盖,且在亏缺灌溉条件下增产优势更加明显。在水分消耗与利用效率方面,秸秆覆盖更有利于生育前期保持表层土壤水分,而秸秆翻埋则表现出更强的深层土壤水分利用能力。尽管秸秆翻埋在部分条件下蒸散量较高,但其单位干物质积累对应的耗水成本更低,能够以相同水分消耗形成更多生物量,从而实现更高的水分利用效率。综合分析表明,秸秆翻埋配合拔节期灌溉60 mm,是兼顾增产与节水的优选组合。

山东农业大学为该论文第一完成单位,2025级博士研究生刘福莹为论文第一作者,李全起教授为论文通讯作者。该研究得到国家重点研发计划和山东农业大学“811”项目资助。
原文链接:https://doi.org/10.1016/j.cj.2026.02.014