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为进一步探究灌水量、施氮量对南疆冬小麦复播玉米干物质积累(DMA)动态特征和产量的影响机制、南疆干旱区滴灌带“一带两用”是否能满足冬小麦复播玉米对水、氮均匀度的要求及滴灌带堵塞率的影响因素，本研究在新疆阿克苏红旗坡农场内的无底测坑中进行田间试验，采用Richards数学模型定量分析了不同灌水、施氮水平下冬小麦复播玉米DMA动态变化过程以及对产量的影响，针对测坑中先后经历冬小麦、复播玉米两种作物全生育期的滴灌带，应用滴灌带综合水力性能试验平台对该滴灌带进行灌水均匀度和堵塞率的研究。取得主要结论如下：
(1)灌水量、施氮量通过影响冬小麦复播玉米DMA的平均速率、最大速率和DMA快增期的持续期来影响DMA积累量。灌水定额100%ETC、施氮量207kg/hm2时冬小麦DMA的最大速率、平均速率最大分别为64.78、63.26，达到最大速率的相对有效积温(RGDDi)最小为0.567，快增期的持续相对有效积温最长，为0.229，该处理产量达到12.477t/hm2，较当地冬小麦水氮配比模式增产35.56%。过度增加灌水、施氮量对其产生抑制作用。产量及产量构成要素均与DMA的平均速率、最大速率呈显著正相关性，与进入快增期的相对积温(RGDDi)呈显著负相关性，表明水分、氮肥是该研究区冬小麦产量的限制因素。
(2)灌水定额处于80%ETC～100%ETC、施氮量处于0～306.5kg/hm2范围时，增加灌水量、施氮量可显著提高复播玉米DMA的平均速率、最大速率，缩短达到最大速率时的相对有效积温，延长干物质积累快增期的持续期来显著提高干物质积累量和产量；当灌水定额为100%ETC，施氮量为306.5kg/hm2时复播玉米DMA最大速率、平均速率、快增期的持续相对有效积温(△RGDDi)最大，2017年分别为101.3、66.14、0.263，2018年分别为103.36、67.49、0.257；DMA速率最大时的RGDDi、快增期的起始RGDDi值最小，缓增期的起始RGDDi值最大，2017年分别为0.715、0.614、0.877，2018年分别为0.795、0.666、0.923；此种水氮耦合处理下2017、2018年产量最高，分别为13.4、12.91t/hm2较当地种植模式(CK)分别增产15.12%、13.64%，继续增加至灌水定额为120%ETC、施氮量为444.5kg/hm2时对Richards模型特征参数和产量起到抑制作用。DMA终值和产量分别与Richards模型特征参数进行逐步回归分析，建立DMA终值预测模型为Y=1.718YVmax-0.552I+32.202，R2=0.997，对DMA终值贡献率的大小表现为：生长速率最大时的干物质积累量(YVmax)＞所占DMA终值A的百分比(I)；产量预测回归模型为Y1=0.499YVmax+0.074Vavg-6.399x2+2.253，R2=0.803，特征参数对产量回归模型的贡献率表现为：生长速率最大时的干物质积累量(YVmax)＞平均速率(Vavg)＞快增期结束时的相对有效积温(x2)。对Richards模型特征参数和产量的贡献率表现为施氮量＞灌水量＞水氮耦合，此规律在年度间有较好的重现性和重演性。表明水分、氮肥是该研究区复播玉米生长动态和产量的限制因素。
(3)高水无肥(I3N0)、高水中肥(I3N2)、中水中肥(I2N2)处理灌水均匀度分别为81.01%、80.55%、80.13%，均满足《微灌工程技术规范》对实测灌水均匀度的要求(Cu＞80%)；平均相对流量分别为80.08%、79.03%、82.09%，滴灌“一带两用”技术是可以实现水氮均匀灌溉的技术要求；堵塞率分别为21.21%、27.27%、24.24%，在相同灌水水平下呈现出施氮量越大、滴头堵塞率越高的趋势，氮肥施用量是造成滴灌带堵塞的一个重要因素，采取适当净化灌溉水质的措施，就能满足冬小麦复播玉米对水氮精准灌溉的要求。各处理平均流量偏差与灌水均与度和平均相对流量均在0.01水平上呈显著负相关性，与堵塞率在0.01水平上呈显著正相关性。由灌水均匀度与堵塞率的回归预测模型知对灌水均匀度的影响表现为平均流量偏差(-△q)＞平均相对流量(-qr)，对滴灌带堵塞率的影响表现为平均相对流量(-qr)＞复播玉米施氮量(N玉)＞冬小麦灌水量(I麦)，过度施肥将增大滴灌带滴头的堵塞率，不利用满足作物灌水量及灌水均匀度的要求。
(1)灌水量、施氮量通过影响冬小麦复播玉米DMA的平均速率、最大速率和DMA快增期的持续期来影响DMA积累量。灌水定额100%ETC、施氮量207kg/hm2时冬小麦DMA的最大速率、平均速率最大分别为64.78、63.26，达到最大速率的相对有效积温(RGDDi)最小为0.567，快增期的持续相对有效积温最长，为0.229，该处理产量达到12.477t/hm2，较当地冬小麦水氮配比模式增产35.56%。过度增加灌水、施氮量对其产生抑制作用。产量及产量构成要素均与DMA的平均速率、最大速率呈显著正相关性，与进入快增期的相对积温(RGDDi)呈显著负相关性，表明水分、氮肥是该研究区冬小麦产量的限制因素。
(2)灌水定额处于80%ETC～100%ETC、施氮量处于0～306.5kg/hm2范围时，增加灌水量、施氮量可显著提高复播玉米DMA的平均速率、最大速率，缩短达到最大速率时的相对有效积温，延长干物质积累快增期的持续期来显著提高干物质积累量和产量；当灌水定额为100%ETC，施氮量为306.5kg/hm2时复播玉米DMA最大速率、平均速率、快增期的持续相对有效积温(△RGDDi)最大，2017年分别为101.3、66.14、0.263，2018年分别为103.36、67.49、0.257；DMA速率最大时的RGDDi、快增期的起始RGDDi值最小，缓增期的起始RGDDi值最大，2017年分别为0.715、0.614、0.877，2018年分别为0.795、0.666、0.923；此种水氮耦合处理下2017、2018年产量最高，分别为13.4、12.91t/hm2较当地种植模式(CK)分别增产15.12%、13.64%，继续增加至灌水定额为120%ETC、施氮量为444.5kg/hm2时对Richards模型特征参数和产量起到抑制作用。DMA终值和产量分别与Richards模型特征参数进行逐步回归分析，建立DMA终值预测模型为Y=1.718YVmax-0.552I+32.202，R2=0.997，对DMA终值贡献率的大小表现为：生长速率最大时的干物质积累量(YVmax)＞所占DMA终值A的百分比(I)；产量预测回归模型为Y1=0.499YVmax+0.074Vavg-6.399x2+2.253，R2=0.803，特征参数对产量回归模型的贡献率表现为：生长速率最大时的干物质积累量(YVmax)＞平均速率(Vavg)＞快增期结束时的相对有效积温(x2)。对Richards模型特征参数和产量的贡献率表现为施氮量＞灌水量＞水氮耦合，此规律在年度间有较好的重现性和重演性。表明水分、氮肥是该研究区复播玉米生长动态和产量的限制因素。
(3)高水无肥(I3N0)、高水中肥(I3N2)、中水中肥(I2N2)处理灌水均匀度分别为81.01%、80.55%、80.13%，均满足《微灌工程技术规范》对实测灌水均匀度的要求(Cu＞80%)；平均相对流量分别为80.08%、79.03%、82.09%，滴灌“一带两用”技术是可以实现水氮均匀灌溉的技术要求；堵塞率分别为21.21%、27.27%、24.24%，在相同灌水水平下呈现出施氮量越大、滴头堵塞率越高的趋势，氮肥施用量是造成滴灌带堵塞的一个重要因素，采取适当净化灌溉水质的措施，就能满足冬小麦复播玉米对水氮精准灌溉的要求。各处理平均流量偏差与灌水均与度和平均相对流量均在0.01水平上呈显著负相关性，与堵塞率在0.01水平上呈显著正相关性。由灌水均匀度与堵塞率的回归预测模型知对灌水均匀度的影响表现为平均流量偏差(-△q)＞平均相对流量(-qr)，对滴灌带堵塞率的影响表现为平均相对流量(-qr)＞复播玉米施氮量(N玉)＞冬小麦灌水量(I麦)，过度施肥将增大滴灌带滴头的堵塞率，不利用满足作物灌水量及灌水均匀度的要求。