气候多变条件下，北方旱地冬小麦如何实现节水丰产？

旱地农业是我国粮食生产的重要根基，更是北方粮食安全的核心保障。数据显示，我国旱地面积达9.65亿亩，占全国耕地总面积的50.33%，其中北方旱地凭借广阔的种植空间、适配的耕作制度，成为我国冬小麦生产的主战场，承载着北方地区口粮自给、稳产保收的重要使命。然而，近年来气候变暖加剧，极端天气频发——2023至2024年度渭北旱塬遭遇历史罕见的持续性极端干旱，2025年秋播期又由旱转涝出现强秋淋，2026年5月陇东旱塬短期遭遇100多毫米强降雨……旱涝急转、高温胁迫、播期推迟，传统种植方式在气候变化面前日渐“力不从心”。

面对气候多变的严峻考验，北方旱地农业科技工作者交出了一份亮眼答卷：河北衡水以“缩行增密降耗与限水补灌”破解华北漏斗区水粮矛盾，山东高密以“坑塘集雨补灌水肥协同提效”激活丘陵旱地产能，陕西合阳以“V沟聚水降耗种植”让渭北旱塬大旱少减产、晚播仍丰收，甘肃镇原以“一膜两用适水密植”使陇东旱塬旱涝双考下稳产高产。四条技术路径，因地制宜，殊途同归，共同揭开了北方旱地冬小麦适应气候多变、节水丰产的“秘密”。

华北漏斗区的“节水增穗”密码——缩行增密降耗与限水补灌提效

小满时节，黄淮海平原麦浪翻金、穗头饱满。然而，这片丰收景象脚下，是华北平原深层地下水超采形成的巨大“漏斗”。衡水市景县正处于漏斗中心地带，冬小麦生育期自然降水仅能满足需水量的30%—40%，“水粮矛盾”长期制约着小麦单产与水分利用效率的提高。

“大家看这块应用了限水增穗丰产技术模式的麦田，尽管生育期降水比常年偏少两成，但穗足粒饱、秆青叶绿，预计亩产比常规种植增加50公斤以上。”河北省农林科学院旱作农业研究所李伟书记指着大面积整齐健壮的麦田介绍。核心示范区每亩穗数增加2万—6万穗，穗粒数增加2粒左右，千粒重也有明显提升。

这份底气，来自“缩行增密降耗与限水补灌提效”为核心的半旱地冬小麦限水增穗丰产技术模式。示范区技术负责人张文英介绍，“缩行增密降耗”即缩小行距、增加密度，在有限水分条件下优化群体结构争取更多穗数，减少水分无效蒸发消耗；“限水补灌”则将传统浇2—3水变为精准浇1—2水，通过测墒补灌与水肥一体化按需精准灌溉施肥。配套抗旱节水品种“衡麦”系列，良种良法良机融合，有效破解了水资源短缺条件下稳产增产堵点。

今年春季，华北平原黑龙港地区降雨量仅89.3毫米，持续少雨叠加灌浆期高温，部分常规麦田出现穗粒数减少、早衰，但示范区小麦挺拔直立、穗层整齐、籽粒饱满。“过去浇地施肥全凭经验，现在有了土壤墒情监测和节水补灌技术，缺多少补多少，浇2—3水变成浇1—2水，产量反倒上去了。”景县秋实合作社负责人张国华感慨道。

河北省农林科学院副院长张强表示，将依托现有试验基地平台，持续深化节水丰产小麦品种筛选评价、应对干旱和高温的抗逆丰产技术等研究，加快成果规模化应用，让更多农户掌握“科技钥匙”，全力筑牢区域粮食安全防线。

鲁东丘陵的“蓄雨精灌”新招——坑塘集雨补灌水肥协同提效

山东旱地小麦种植面积1300万亩，占全省24%，其中丘陵旱地占比突出。鲁东缓坡丘陵区年均降雨650毫米左右，被划为半湿润易旱区，看似不缺雨，但小麦生育期降水仅占全年25%—40%，春季干旱频发，加之耕层浅薄、蓄水保水能力差，“有雨留不住、需水用不上”成为瓶颈产量的核心瓶颈。

青岛农业大学赵长星教授团队以“技控雨水保粮安，集雨精灌增双效”的思路，给出了破解之道——盘活既有蓄水平塘（老坑塘），优化汇流路径，将雨季降水主动“收纳”进塘；配套移动式智能滴灌施肥系统，旱季水肥精准“送”到小麦根区。

“老平塘还是那个老平塘，但功能彻底变了。”赵长星介绍，过去这些坑塘只是天然蓄水的“配角”，如今通过系统化改造，成为专职集雨补灌的“主力”。该模式构建了四层协同体系：土壤改良层采用深松+秸秆还田+有机肥，让土壤“蓄得住水”；集雨补灌层盘活坑塘、建设田间排水渠汇流系统，配套滴灌水肥一体化装备；水肥协同层应用保水剂并配施黄腐酸钾等水溶性有机肥，让每滴水都“长”在麦穗上；品种栽培层筛选中麦578、轮选49、农大761等优质强筋抗旱品种，配合镇压保墒、“一喷多促”等措施。

在拔节期关键水肥管理环节，赵长星建议每亩灌水控制在30方左右，同时施用10至15公斤尿素，既防无效分蘖，又保障穗粒发育。项目示范区实测数据显示，平均每亩节水20%、节肥15%，亩产量提高100公斤左右。种粮大户王伟利高兴地说：“利用集蓄的雨水通过智能滴灌水肥一体化系统为1000多亩小麦浇水追肥，省工省力又增产！”

从“被动抗旱”转向“主动集雨”，从“经验种植”转向“精准调控”，高密模式为山东乃至黄淮海丘陵旱区小麦产能提升探索出了一条可复制、可推广的新路径，可辐射带动山东半岛100多万亩丘陵旱地农田发展节水灌溉。

渭北旱塬的“适水增产”利器——V沟聚水降耗种植

5月25日，合阳县甘井镇千亩核心示范区的小麦在蒙蒙细雨中生机盎然。然而，这片丰收来之不易——2023至2024年度遭遇历史罕见持续性极端干旱，2025年秋播期又由旱转涝，冬小麦普遍推迟播种25—35天。

“涝渍、晚播”双重叠加，示范区再次交出亮眼成绩单：平均亩穗数达37.2万穗，较常规晚播田块多5.6万穗；穗粒数35.5粒，增加2.1粒；亩产较农户传统种植模式产量提升15%以上。而在前一年极端干旱，示范田平均亩产较对照增产18.1%。真正实现了“大旱之年少减产、晚播之年获丰收”。

这份“气候韧性”，源于西北农林科技大学任小龙教授团队集成的“V沟聚水降耗种植”核心技术。“V沟聚水”通过构建地表V型微地形，将天然降水再分配汇集于种植沟内，实现“小雨资源化、无效雨有效化”；“降耗种植”通过夏季休闲期秸秆覆盖还田抑制土壤蒸发、小麦生育期增施有机肥改善土壤结构与持水性能，降低土壤水分的非生产性消耗；结合隔年深松耕打破犁底层、养分深层配置引导根系下扎，扩展根系对水分和养分的吸收空间；并联合研制新型旱地小麦起垄施肥沟播一体机，一次完成起垄、施肥、播种、覆土、镇压多道工序，配套其他田间管理及收获农机，实现技术模式的全程机械化作业与规模化应用。

“我们这边种地向来靠天吃饭，一年到头雨水非常少，往年小麦产量不高。从前年开始试用了V沟聚水技术，亩产一下子提高二百斤。就拿去年来说，天干得厉害，我家示范区麦子一亩比普通地块多收100多斤。而且从播种到收割全用机器，干活轻松不少。”甘井镇种植户雷永刚高兴地说。

甘井镇农技员郝继龙介绍，2025年合阳县1到5月降雨还不到120毫米，比2024年少了四分之一，历史罕见的旱情让小麦大幅减产，甚至有的块地颗粒无收。去年秋季又遇上严重的晚播，目前看小麦长势非常好，今年产量应该不会明显减产。这项技术的推广，也让大伙应对天灾更有底气。

合阳县农业技术推广中心原主任王亚生表示，渭北旱塬本就降雨少、土壤存水能力差，还常遇上极端天气，而V沟聚水技术正好解决了这些难题，抗旱抗灾效果好，上手简单、也好推广，特别适合当地旱作种植。接下来全县将持续加大推广力度，让这项适水增产技术惠及更多种粮农户。

记者了解到，近三年来，合阳基地通过培训农民，免费发放优良种子、专用化肥等农资的方式，让复杂技术变成农民“一看就懂、一学就会、一用就灵”的实用技能，为黄土旱塬提供了可复制、可推广的“渭北方案”。

陇东旱塬的“保墒丰产”绝招——一膜两用适水密植

初夏时节，陇东旱塬麦浪翻滚、穗粒饱满。5月26日，庆阳市镇原县上肖镇千亩示范区小麦穗头整齐、健壮挺拔。然而今年5月当地刚遭遇短期100多毫米强降雨，近20%的小麦出现倒伏，但示范区小麦依然挺拔直立。

“这块地是去年10月下旬播种的，比正常播期推迟近一个月，比同期播种的田块亩穗数多10多万穗，穗粒数增加2—3粒，主要是采取了地膜玉米收后不揭膜直接在膜上穴播技术，保水增温效果明显。”甘肃省农科院原副院长樊廷录介绍。

这便是“一膜两用适水密植”的核心——前茬玉米收获后不揭地膜，直接在原膜上穴播冬小麦，实现“一膜两季用”。保留的地膜可多保蓄有效水30—40毫米，对年降水仅400—550毫米的陇东旱塬无异于“及时雨”；地膜增温效应又弥补了晚播积温不足，配合增密增穗策略，确保晚播不减产。

品种迭代同步发力。从陇鉴196和陇鉴127抗旱丰产品种，到陇鉴115和陇鉴117抗逆强筋品种，再到陇鉴119（矮秆）和陇鉴116茎秆粗壮抗倒伏高水效品种，18个陇鉴新品种使陇东小麦实现6次更新换代。2025年春季60年未遇干旱中，陇鉴110和陇鉴115千亩示范田全膜覆土穴播亩产较全县平均产量提高80—110公斤。通过两年验证，该技术扛住了2025年干旱、2026年暴雨的双重考验。

“我们亲眼见证了这项技术的优势。晚播近一个月，长势却远超常规田块，面对强降雨抗倒伏能力也十分突出。一膜两年用，既节约人工，又高效蓄保土壤水分，非常适合咱们陇东旱塬的气候条件。我们计划今年10月份大面积推广应用，依靠科学种田稳住收成、提高农户收益。”镇原县农业技术推广中心副主任刘宽厚说。

种植大户李占鑫看着麦田高兴地说：“前天这场大雨不少麦子都倒了，唯独咱这块示范田稳稳当当。一膜两用适水密植这个技术真管用，晚播照样长得好，我们跟着学心里特别踏实。”

甘肃省农科院院长常宏表示，将依托试验基地平台，持续深化节水高产优质品种筛选评价和应对气候变化丰产技术研究，加快成果规模化推广。目前陇东地区小麦单产已提高40%以上，农田降水利用率接近80%。

国家旱地农业项目负责人、中国农业科学院环发所研究员，生物节水与旱作农业创新团队首席龚道枝介绍，衡水、高密、合阳、镇原四套特色技术模式，均源自国家旱地农业项目。该项目由中国农业科学院环发所牵头，联合全国多所高校、省级农科院、全国农技中心、中化现代农业有限公司等多家科研、推广、企业单位协同攻关，历经长期定位试验、多点示范、迭代优化、实战验证，最终形成成熟的旱作丰产技术体系。四大技术模式立足不同区域资源短板、气候特征、种植基础，精准破解各地旱地小麦生产痛点，不仅有效提升了北方旱地小麦抗逆稳产能力，稳定了区域粮食播种面积与产量，筑牢北方口粮安全底线，更有效推动旱地农业降本增效、农户稳产增收，助力北方旱作农业迈向绿色、高效、可持续的现代化发展道路。

国家旱地农业项目首席专家、中国农业科学院原副院长梅旭荣在5月23日至26日召开的国家旱地农业项目冬小麦示范区现场验收会上总结表示，四地技术模式因地制宜、各有专长、优势互补，虽操作方式不同、适配场景不同，但核心理念高度统一，就是坚持“蓄住天上水、保住地中墒、提升水效值”，最大化盘活天然降水资源、最小化水土养分损耗、最优化粮田产能结构，全面提升旱地小麦生产系统的气候韧性。