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黄土旱作区是我国重要的粮食生产源区,为满足人口激增对粮食数量和质量的需求很长一段时间以较为粗放的方式进行农业生产,致其土壤侵蚀和退化现象严重,加之受降雨等因素影响其农田水肥胁迫状况持续恶化,严重威胁着该区粮食、生态和经济安全。同时,如何科学配置施肥与耕作措施,在促产增收的同时养地培肥也始终是农业研究的难点和重点。鉴于此,本试验依托于黄土高原南部渭北旱塬区12年定位冬麦田施肥-保护性耕作试验,在推荐施肥(RF)、低量施肥(EF)和传统施肥(CF)主模式下设置免耕/深松(NS)、深松/翻耕(SP)、翻耕/免耕(PN)、免耕(NT)、深松(ST)和翻耕(PT)保护性耕作方式,共组成18种施肥-保护性耕作生产模式。基于降雨类型和试验周期进程的分析视角,对不同生产模式的土壤蓄墒和水分利用特征、养分培育效应、团聚体结构改良和可持续生产潜力方面进行综合分析与评价,最终明确最适该区冬小麦生产的施肥-保护性耕作模式。主要研究结果如下:(1)丰水降雨类型麦田增墒和水分利用效率较好且增产增收效益最佳。以翻耕或免耕为基础的保护性轮耕方式(PN或NS)有助于提高麦田休闲效率和休闲末期0-200 cm土层蓄水量。NS和SP处理在不同降雨类型和施肥水平下均能保持较高的水分利用效率,且以提高苗期160-200 cm土壤蓄水量为主并在丰水型生产条件下表现蓄耗并进的水分转运特点(0-100 cm水分补充层,120-180 cm水分消耗层)。(2)第1周期试验结束后(6年),不同施肥-保护性耕作模式均较试验前增加了>2mm粒径水稳性团聚体含量,并随着周期进程推进促进了>5和5-2 mm粒径水稳性团聚体形成。特别是在0-20 cm土层,大粒径(>2 mm)与较小粒径(1-0.5 mm)团聚体的协同变化更明显。其中,推荐施肥-翻耕/免耕(RF-PN)模式水稳性大团聚体含量(>0.25mm)较高(第1和2周期);传统施肥-免耕/深松(CF-NS)模式(周期1)和生态施肥-深松/翻耕(EF-SP)模式(周期2)水稳性团聚体稳定性最佳。(3)推荐施肥(RF)模式0-20和20-40 cm土层土壤全氮、全磷和有机质含量较高;保护性轮耕措施更益于麦田全氮、全磷和有机质水平的提升并以免耕/深松(NS)和翻耕/免耕(PN)轮耕措施土壤养分培育效果最佳。(4)推荐施肥(RF)具有较好的稳产增收和可持续生产潜力且辅以免耕/深松(NS)轮耕措施,其冬小麦的经济效益、稳产性和可持续生产潜力最佳。