冀中平原位于华北平原北部,光热资源“一季有余,两季不足”,年均降雨量不能满足小麦-玉米的需求。长期超采地下水引发地下水位连续下降,传统种植模式与当前水资源供需矛盾日趋严重,亟需进行传统种植制度改革,建立与当前生态条件相适应的新型种植制度。本试验于2018-2019年分别在河北农业大学清苑试验站和河北农业大学辛集马庄试验站进行。采用4个小麦品种,8个玉米品种为试验材料,比较分析了春玉米一熟制、青贮-粒用玉米、双季甜玉米3种种植模式与传统冬小麦-夏玉米种植模式的周年产量、资源利用率、经济效益,以期筛选出与冀中平原农业资源相适宜的种植模式,为农业可持续发展和作物高产高效实践提供理论依据。本试验主要研究结果如下:(1)4种种植模式以冬小麦-夏玉米传统模式生物产量最高,平均为37.3t·hm-2,显著高于其他种植模式;其次是青贮-粒用玉米模式和双季甜玉米模式,平均分别为28.7t·hm-2,23.0t·hm-2;春玉米一熟种植生物产量最低,仅为18.8t·hm-2。不同种植模式周年能量生产率变化趋势与生物产量相同,较传统模式依次降低47.8%、22.0%、38.5%。(2)不同种植模式年光能利用率以传统模式的最高,为1.1%,其次为青贮-粒用玉米模式和双季甜玉米,分别为0.85%和0.67%,春玉米一熟模式最低,仅为0.57%。不同种植模式的水分生产效率以青贮-粒用玉米和传统模式最高,分别为45.5kg·hm-2·mm-1和42.3 kg·hm-2·mm-1,显著高于其他模式,春玉米一熟和双季甜玉米模式分别比传统模式降低7.6%和9.0%。(3)在周年光能和水分生产效益中,3种种植模式均高于传统模式,分别依次高出14.5%、10.9%、42.5%和11.0%、7.5%、39.0%,双季甜玉米的温度生产效益比传统种植模式高30.2%,而春玉米一熟和青贮-粒用玉米模式的积温生产效益分别比传统2熟模式降低13.5%和10.8%。3种种植模式的周年耗水量分别低于传统模式45.4%、28.6%、32.1%,且土壤水消耗量均远低于150mm,均能维持冀中平原地下水平衡。(4)4种种植模式中以双季甜玉米种植模式收益最高,为2.3万元·hm-2,显著高于其他模式,其次是传统模式和青贮-粒用玉米模式,分别为2.1万元·hm-2和1.6万元·hm-2,春玉米一熟模式的收益最低,仅为1.3万元·hm-2。(5)不同小麦和玉米品种对农业资源利用效率具有一定差异性。春玉米可选择中晚熟的高产品种,青贮玉米应选择早熟品种。夏玉米宜采用中早熟品种,利于降低收获期玉米籽粒含水率,并推动玉米籽粒机械收获技术的推广,提高种植收益。综上所述,符合冀中平原农业资源现状的种植模式为:传统模式与春玉米一熟相结合的种植模式,降低农业水资源的过度消耗,提高农业资源利用效率和经济效益、利于冀中地区农业的可持续发展和国家粮食安全。