针对中国华北平原冬小麦-夏玉米一年两熟的轮作体系消耗水资源过大，水肥利用效率低，造成该地区地下水严重超采及面源污染加剧等系列生态环境问题。项目以河北省山前平原和黑龙港井灌区为典型研究区域，重点面向家庭农场、农业合作社等新型经营主体，开展了冬小麦-夏玉米一年两熟规模种植条件下的微喷水肥一体化集成技术研发与应用。依托国家农业部行业专项、河北省重大技术创新等项目，历经7年攻关研究，取得了如下创新成果：

1、研究确定了“冬小麦-夏玉米一年两熟微喷水肥一体化灌溉系统模式”。通过对微喷、滴灌、管灌三种灌溉模式进行经济效益分析和综合评价，确定了适合于冬小麦-夏玉米生产的微喷灌溉模式；研究确定了微喷带合理的田间布置间距(1.8-2.4米)；验证了该模式下灌溉施肥均匀度高，可满足作物生长要求。

2、建立了冬小麦-夏玉米微喷水肥管理制度。研究揭示了微喷条件下冬小麦-夏玉米水肥需求特征，确定了灌溉定额、最佳施肥量，制定了微喷灌溉施肥方案，建立了冬小麦-夏玉米微喷水肥管理制度。

3、研究开发出系列配套机具。针对冬小麦-夏玉米一年两熟微喷水肥一体化技术的关键环节，研究开发出大田微灌智能施肥机、旋耕均播机、轻简化田间管网连接装置、收卷装置、铺带装置、施肥调节计量装置等系列成套机具。

4、建立了冬小麦-夏玉米一年两熟微喷水肥一体化技术体系。将工程节水、农艺节水、生物节水技术与系列成套机具进行集成配套，提出了基于微喷水肥一体化的冬小麦-夏玉米规模化种植整体解决方案，建立了冬小麦-夏玉米微喷水肥一体化技术体系。

该技术成果2013年通过了以康绍忠院士为组长的专家鉴定，达到国际先进水平。该技术条件下小麦水分生产率达到2.2lkg/m³，比常规漫灌水分生产率提高79.67％，实现节水达50％；玉米水分生产率达到2.57kg/m³，比常规漫灌水分生产率提高53.89％；冬小麦夏玉米平均年亩增产251.7kg。该成果研发新产品5项、授权实用新型专利7项、颁布地方标准1项，发表论文5篇。在河北省石家庄、沧州、衡水、邢台、邯郸等地创建了多个可复制的标准化示范样板，取得了显著节水、节肥、增产效果，被限水压采综合治理、渤海粮仓科技示范工程列为主推技术。2014-2016年累计应用面积达到120.4万亩，累计新增利润3.45亿元，对保障该省粮食有效供给、节水水资源、减少面源污染、保护生态环境、促进农业可持续发展具有重大意义。

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