绿肥对保障作物高产、 土壤培肥和养分高效利用有重要影响, 但长期翻压绿肥对旱地小麦籽粒矿质元素的影响尚不清楚。 故依托甘肃武威25年长期定位试验, 采集试验中不施肥、 化肥和绿肥3个处理的小麦成熟期籽粒样品, 利用电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS）技术分析了长期绿肥翻压对小麦籽粒矿质元素的影响。 结果表明, 绿肥处理下小麦籽粒大部分矿质元素含量较不施肥处理有增加趋势, 其中硅、 铁和铷元素含量均较不施肥和化肥处理显著增加; 绿肥处理下籽粒重金属元素与不施肥处理无显著性差异, 但镍含量较化肥处理表现增加。 因而, 长期绿肥翻压能有效提高旱地小麦部分矿质营养元素, 有利于在保障小麦高产的同时提高籽粒营养品质, 但也应关注绿肥翻压对重金属元素在土壤-作物系统中行为的影响。

为探明磷肥在旱地小麦生产上的作用, 寻求旱地小麦最佳施磷方式, 在山西省闻喜县进行了低磷（75 kg·hm-2）、中磷（112.5 kg·hm-2）、高磷（150 kg·hm-2）3个施磷量条件下20 cm、40 cm 2个深度施磷的田间试验, 研究其对旱地麦田土壤水分及植株氮素吸收、利用的影响。结果表明: 增加施磷量, 越冬期-孕穗期0~100 cm土层土壤蓄水量提高, 且深层施磷效果较好, 尤其有利于返青期土壤蓄水量提高。增加施磷量, 各生育时期植株含氮率提高, 各生育时期植株氮素积累量显著提高, 且深层施磷效果较好, 尤其开花期含氮率。增加施磷量, 花前各器官氮素运转量显著提高, 深层施磷叶片氮素运转量对籽粒的贡献率提高, 成熟期叶片氮素积累量及其所占比例显著降低。40 cm深度施磷150 kg·hm-2花后氮素积累量最高。此外, 越冬-孕穗期0~100 cm土层土壤蓄水量与花前氮素运转量关系密切, 尤其与叶片氮素运转量关系密切, 开花期土壤水分与花后氮素积累量关系系数最大。总之, 增加施磷量, 有利于提高花前1 m内土壤水分, 有利于促进植株氮素积累、运转, 且深层施磷效果显著, 尤其可促进叶片氮素转移到籽粒, 有利于开花期含氮率提高, 有利于花后氮素积累。最终, 40 cm深度施磷150 kg·hm-2可显著提高旱地小麦氮肥吸收效率、氮肥生产效率、氮素收获指数。

为探索旱地小麦休闲期覆盖保水配施磷肥高产、优质的技术途径，在山西农业大学闻喜试验基地采用大田试验研究了休闲期覆盖或不覆盖条件下低（75 kg/hm2）、中（112.5 kg/hm2）、高（150 kg/hm2）施磷水平对土壤水分、籽粒蛋白质形成的影响及其生理机制。结果表明：休闲期覆盖后，播种期0-100 cm土壤蓄水量显著提高，达39-42 mm，而开花期60-100 cm土层降低。覆盖后，花后旗叶和籽粒GS和GOGAT活性提高，籽粒游离氨基酸和灌浆后期GMP含量提高，籽粒蛋白质及其组分含量、谷/醇均提高。增加施磷量，开花期20-60 cm、80-100 cm土层蓄水量降低，而花后旗叶和籽粒GS活性提高，且覆盖条件下花后0-15 d、20 d旗叶GOGAT活性，花后5 d、15 d、25-30 d籽粒GOGAT活性，籽粒游离氨基酸含量、籽粒GMP含量提高，籽粒蛋白质及其组分含量、谷/醇、蛋白质产量显著提高，产量提高940-1452 kg/hm2。此外，休闲期覆盖配施磷肥条件下，开花期深层土壤水分与旗叶GS和GOGAT活性密切相关，旗叶和籽粒GS和GOGAT活性均与游离氨基酸含量、谷/醇、蛋白质产量关系密切。总之，旱地小麦休闲期覆盖有利于提高底墒，且配合施磷量150 kg/hm2可促进根系吸收深层土壤水分，提高产量的同时也提高了籽粒蛋白质含量、GMP含量和谷/醇。

采用大田试验研究旱地小麦休闲期不同时间深翻不同材料覆盖对土壤水分、籽粒蛋白质形成的影响及其生理机制。结果表明: 前茬小麦收获后45 d深翻覆盖较15 d可提高播前120~300 cm土壤蓄水量, 而降低开花期0~300 cm(除80 cm土层外)土壤蓄水量; 显著提高籽粒蛋白质及其组分含量、蛋白质产量、谷/醇比, 提高旗叶GS活性及花后10~15 d、25 d旗叶GOGAT活性, 均以渗水地膜覆盖效果较好。结果还表明, 播前80~200 cm、开花期260~280 cm土壤蓄水量与旗叶GS、旗叶GOGAT活性显著相关, 且与旗叶GS活性关系更密切。籽粒蛋白质组分含量、谷/醇比、蛋白质产量与旗叶GS、旗叶GOGAT活性显著相关, 且与旗叶GS活性相关性较密切, 尤其是谷/醇比。播前和开花期120~300 cm土壤蓄水量与籽粒蛋白质及其组分含量显著相关, 播前60~220 cm、开花期240~300 cm土壤蓄水量与谷/醇比显著相关。总之, 休闲期等雨后深翻覆盖有利于蓄积休闲期降雨, 有利于提高播前深层土壤水分, 最终提高籽粒蛋白质品质及质量, 且采用渗水地膜覆盖效果最好。