两熟制是湖北省作物生产主要模式之一,其总面积占全省近50%左右,鄂中北地处南北气候过渡带,是湖北省主要的两熟制地区。随着近些年气候与生产条件的变化,鄂中北两熟制季节间光热资源配置不合理及水土资源与作物生长需求不匹配的问题比较突出,导致鄂中北两熟制地区现有部分模式周年产量、资源利用效率、以及经济效应偏低。本研究通过2017年-2018年大田试验,重点对粳稻-马铃薯、粳稻-绿肥、粳稻-油菜、粳稻-小麦、籼稻-冬闲、籼稻-油菜和籼稻-小麦7种两熟模式在鄂中北地区作物生长、温光资源利用、水肥资源利用、经济效益及温室气体排放等特征进行了比较分析,本研究的主要结果与结论如下:1.作物生产力:稻麦模式（粳稻-小麦模式和籼稻-小麦模式）和粳稻-马铃薯模式的周年产量和水稻产量在荆门和枣阳地区均处于较高水平,周年产量均高于16.5t/hm²。稻油模式（粳稻-油菜和籼稻-油菜）模式表出出更高的周年生物量,且2种模式周年生物量枣阳试验点要高于荆门试验点。粳稻-马铃薯和粳稻-绿肥模式较其他模式在水稻季表现出更高的叶面积指数和群体生长速率。综合各项作物生长指标的表现,稻麦模式（粳稻-小麦和籼稻-小麦）模式和粳稻-马铃薯模式在鄂中北两熟制地区表现出较好优势。2.温光资源利用:稻麦模式（粳稻-小麦模式和籼稻-小麦模式）和稻油模式（粳稻-油菜和籼稻-油菜）模式的积温利用率、辐射利用率和土地利用率在在荆门和枣阳地区均处于较高水平,其中籼稻-小麦模式表现最优,分别达到94.2%、95.5%和86.3%以上。稻麦模式（粳稻-小麦模式和籼稻-小麦模式）积温比值在枣阳分别为0.30和0.29,略高于荆门地区。粳稻-马铃薯和粳稻-小麦模式的籽粒温度利用率较籼稻-冬闲模式分别提高了30.0%和27.7%,对温光资源的利用表现出一定优势。稻麦模式（粳稻-小麦模式和籼稻-小麦模式）中两季作物的光温潜力当量在两地均处于较高水平。枣阳的稻麦模式（粳稻-小麦模式和籼稻-小麦模式）较荆门在积温利用率、辐射利用率和籽粒光能生产效率上表现更高。综合各项温光资源利用指标的表现,稻麦模式（粳稻-小麦和籼稻-小麦）模式在鄂中北两熟制地区表现出较好优势。3.水肥资源利用:粳稻-绿肥、稻油模式（粳稻-油菜和籼稻-油菜）模式的水稻氮素积累量在荆门和枣阳地区较籼稻-冬闲模式分别提高9.1%、8.4%和2.9%以上。粳稻-绿肥和籼稻-小麦模式表现出相对更高的氮素偏生产力,水稻氮素偏生产力较前一年分别提高了11.7%和9.3%。粳稻-马铃薯、粳稻-绿肥和稻麦模式（粳稻-小麦模式和籼稻-小麦模式）一定程度上提高了土壤有机碳、全氮及速效钾含量。粳稻-马铃薯、粳稻-小麦模式的周年水分利用率表现最好,较籼稻-冬闲模式分别提高29%和33%。综合养分资源利用表现,粳稻-绿肥模式对提高水稻氮素积累及促进土壤养分积累表现最优。综合各项水肥资源利用指标的表现,粳稻-马铃薯、粳稻-绿肥和稻麦模式（粳稻-小麦和籼稻-小麦）模式在鄂中北两熟制地区表现出较好优势。4.温室气体排放:粳稻-马铃薯、粳稻-绿肥及粳稻-油菜模式的周年CH₄累计排放量较籼稻-冬闲模式降低了5.8%-10.9%;粳稻-马铃薯和粳稻-绿肥较其他模式降低了周年N₂O累计排放量。这两种模式较籼稻-冬闲模式可以降低了全球增温潜势,降幅分别为3.0%和5.4%。综合温室气体排放指标的表现,粳稻-马铃薯和粳稻-绿肥模式在鄂中北两熟制地区表现出较好优势。5.经济效益:高投入高产出的粳稻-马铃薯和中投入中产出的稻麦模式（粳稻-小麦和籼稻-小麦）模式在鄂中北两熟制地区表现出较优的综合经济效应,有利于增收。综合以上评价指标,粳稻-小麦和籼稻-小麦两种模式在鄂中北两熟区在作物产量、光温资源利用、水肥利用效率及经济效益方面较其他模式表现出优势,因此这两种模式是鄂中北两熟区相对适宜的模式。