针对土壤耕层变浅、肥料浅施水肥利用率低,土壤水分和养分损失严重,难以保证小麦各生长时期营养需求等问题,本文采取田间试验与室内分析相结合的研究方法,以冬小麦为研究对象,利用课题组自行研发的新型深松两肥异位分层施肥机,设置5个处理,分别为:不施氮肥,0～15 cm施磷钾肥(T1);0～15 cm推荐施氮磷钾肥(T2);15～30 cm推荐施氮磷钾肥(T3);0～30 cm推荐施氮磷钾肥(T4);0～15 cm农民习惯施氮磷钾肥(T5),研究耕作施肥模式下各生育时期小麦的生长及养分利用情况、土壤水分及理化性状时空动态变化规律等,进一步优化适合小麦季种植的新型耕作施肥方式,为提高耕地质量,保证粮食稳产提供科学依据。本文得到的主要结果如下:(1)与农民习惯施肥(T5)相比,合理的氮磷钾配施处理均提高小麦株高、总茎数、旗叶叶绿素SPAD值、叶面积、Fv/F0及Fv/Fm,有效促进小麦的生长发育。同一施肥深度,0～15 cm推荐施肥量(T2)的小麦总茎数、旗叶叶绿素SPAD值、Fv/F0及Fv/Fm值较农民习惯施肥(T5)高。同一施肥量下,0～30 cm推荐施肥(T3)的小麦生长性状较佳,15～30 cm推荐施肥次之。(2)同一施肥深度下,小麦整个生长发育期均以0～15 cm推荐施肥(T2)的干物质积累量最高。0～15 cm推荐施肥(T2)比农民习惯施肥(T5)模式显著增加小麦氮、磷、钾积累量分别为20.3%～52.7%、0.7%～14.2%、-13.7%～22.4%。同一施肥量下不同施肥深度的小麦干物质积累、氮、磷、钾积累在拔节期分别表现为0～30 cm推荐施肥(T4)>15～30 cm推荐施肥(T3)>0～15 cm推荐施肥(T2),拔节期后0～30 cm和15～30 cm推荐施肥间差异不显著,但是氮、磷、钾积累量均较0～15 cm推荐施肥提高6.2%～28.2%、6.4%～38.3%、22.1%～58.2%,说明深松施肥可以提高小麦植株干物质和体内养分积累,以0～30 cm推荐施肥效果更显著。(3)与缺氮(T1)相比,不同耕作施肥模式,氮磷钾配施提高小麦的吸氮量11.5%～41.4%。同一施肥深度下,0～15 cm推荐施肥(T2)显著提高小麦产量、氮肥表观利用率、氮肥生产效率及经济效益分别为3.7%、22.4%、23.0%、773 yuan.hm-2。同一施肥量,15～30 cm(T3)和0～30 cm(T4)推荐施肥间差异不显著,均较0～15 cm推荐施肥显著高 7.1%～7.3%、104.0%～111.3%、9.6%～13.9%、539～577 yuan·hm-2,说明深松分层施肥15～30 cm和0～30 cm均能提高小麦产量,有利于植株的养分利用。(4)同一施肥量下,15～30 cm(T3)和0～30 cm(T4)推荐施肥的土壤容重平均降低11.1%、8.5%,紧实度平均降低11.5%、17.0%以上,土壤含水量平均提高2.2%、3.1%。表明深松有效改变土壤物理性质,促进植物对土壤水分和养分的吸收利用。综合考虑,在施氮量减少26.3%的基础下,以0～30 cm推荐施氮磷钾肥(纯N、P2O5、K2O含量分别为210、150、90 kg·hm-2)的T4处理效果较佳,两季冬小麦平均产量增加11.2%,平均纯效益提升1350 yuan·hm-2,土壤容重及紧实度分别下降8.5%、11.7%以上,15～30 cm推荐施氮磷钾肥(T3)次之,两个处理均可作为小麦优质高产的耕作施肥管理措施。