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本试验旨在通过不同灌水深度的调控方式,人为控制土壤水分剖面分布,进而对植株空间生长及水分利用起调节作用,达到对地上部生物量积累与分配的调控,最终实现节水增产的效应。试验采用土柱耕种方式,在山西水利职业技术学院实训基地进行,研究了四个供水深度:地表灌溉（T1）、灌水深度为根系分布的60%（T2）、灌水深度为根系分布的75%（T3）、灌水深度为根系分布的90%（T4）条件下冬小麦叶片光合生理特性、植株农艺性状、根区土壤水分等因素的变化,并比较产量、需水量和水分利用率之间的差异,分析得出最佳灌溉深度方式,从而为提高作物水分利用效率,发展节水农业提供参考。主要研究结果:（1）从光合生理特性来看,深层灌水会使拔节期和灌浆期叶绿素含量有小幅增加,且处理间差异显著;不同灌水深度条件下,冬小麦净光合速率、蒸腾速率和气孔导度日变化呈“M”型的双峰曲线,存在明显的“午休”现象,而胞间CO2浓度则呈“W”型的双峰曲线,深层灌的午睡现象不如地表灌的明显;在不同生育期内,各指标值随灌水深度的增加而增加;叶片瞬时水分利用效率在拔节-灌浆期表现为T4WUEi>T3WUEi>T2WUEi>T1WUEi,灌浆-成熟期表现为T3WUEi>T2WUEi>T4WUEi>T1WUEi。（2）从农艺性状来看,随灌水深度的增加,株高逐渐增大,叶面积指数呈先增大后减小的趋势,但灌水深度过大则会使影响植株后期的株高增长,使叶面积指数下降增快;深层灌水对冬小麦干物质量的积累、运转和分配影响很大,尤其是叶干重;增加灌水深度可明显提高小麦收获指数,使产量增加;相比地表灌溉,深层灌植株主要是通过增加柱穗数、单穗粒数以及千粒重来提高产量。（3）对于根区土壤水分,不同灌水深度条件下,根区0-160cm各土层土壤水分动态变化幅度都很明显,而且灌水深度愈大,土壤水分动态变化愈明显,灌水或降雨后波动幅度最大;地表灌水条件下,生育期灌水之后土壤水分增量曲线随土层深度的增加呈逐渐减小,而后趋于平稳;而深层灌水条件下,返青水之后90cm以上土层呈“>”型分布,抽穗水之后表土层以下呈“3”型双峰曲线,而灌浆水之后呈“S”型分布,且灌水深度越大,增量表现越明显。（4）关于需水特性和水分利用效率,深层灌水增加了降雨和灌溉水的消耗,降低了土壤贮水的消耗;T3处理在抽穗至灌浆期末、灌浆至成熟期的需水量和需水模系数均较大;灌水深度与产量以及灌水深度与水分利用效率均随灌水深度的增加呈先增大后减小、开口向下的二次抛物线。地表灌溉产量和水分利用效率最低,灌水深度为150mm和188mm的处理T2和T3产量、水分利用效率和灌溉水利用效率均表现较好。因此,灌水深度为根系75%的处理为本试验条件下高产节水的最佳处理。