全书共分为九章。第一章以两熟制小麦玉米品种优化配置为核心，细化研究了两熟品种搭配提高水热资源利用效率。第二章以群体调控为基础，从播种密度、播种期调控技术入手，优化作物生产群体，提高单季作物产量。第三章、第四章深入分析了小麦玉米周年营养特性与土壤供肥能力，从破解障碍因子着手以缓控释肥等新型施肥技术为核心提高作物肥料利用效率，实现高产高效的目标。第五章以耕作调控为核心，围绕两熟制作物生产，深入分析土壤结构调控自然降水、灌溉水、土壤水“三水”资源转化原理，以水调肥，以水促肥，形成以土壤调控为核心的水肥资源高效利用技术体系。第六章以新型云灌溉智能水肥一体化技术为核心，以技术原理、配套系统、水肥运筹等为突破点，对两熟农田水肥一体化进行适应性分析，进一步拓展技术适用广度和深度。第七章、第八章重点介绍智能变量播种控制策略和播种质量监测系统，小麦玉米两熟制田间作业机具优化配置，就小麦、玉米两熟制适用机械进行筛选改进，同步提升黄淮区域农业机械化、智能化、现代化水平。第九章统筹作物、耕作、管理、智能技术，形成独具黄淮区域粮食生产特点和农业发展水平的技术模式与技术体系，并对技术模式与体系进行评价，通过示范展示等方式普惠农业生产。

前言
第一章 绪论
第一节 粮食安全在国民经济中的意义
第二节 黄淮海区域小麦-玉米种植制度的价值属性
主要参考文献
第二章 小麦-玉米两熟丰产高效群体结构调控研究
第一节 小麦群体结构调控研究概况
第二节 玉米群体结构调控研究概况
第三节 不同播期、播量对冬小麦群体和产量结构的调控
第四节 沟垄种植对冬小麦生理特性、群体和产量结构的调控
第五节 沟垄种植对玉米群体、生理特征和产量的调控
第六节 适度聚集式栽培对玉米群体特征和产量的调控
主要参考文献
第三章 水肥调控对冬小麦根源信号及产量稳定性的影响
第一节 国内外研究进展
第二节 不同时期水分亏缺对冬小麦根系效率及抗旱性的影响
第三节 水分调亏对冬小麦后期抗逆能力的影响
第四节 水分调亏对小麦根源信号、水分利用效率和产量稳定性的影响
第五节 基于根系效率和根源信号行为的小麦高效灌溉制度分析
第六节 施肥对冬小麦的水分调亏效应的影响（盆栽试验）
第七节 施肥对冬小麦的水分调亏效应的影响（小区试验）
主要参考文献
第四章 小麦-玉米两熟氮营养特性及光谱无损诊断研究
第一节 氮营养特性与光谱无损诊断
第二节 小麦-玉米两熟高产模式营养特性及施肥技术研究
第三节 小麦-玉米两熟氮肥优化施用模式及营养特性研究
第四节 考虑植株氮垂直分布的夏玉米氮诊断敏感位点筛选
第五节 基于高光谱的冬小麦不同生育期地上部生物量监测模型研究
主要参考文献
第五章 小麦-玉米两熟丰产增效施肥技术研究
第一节 作物科学施肥原理与技术要素
第二节 控失尿素减量配施丰产增效施肥技术研究
第三节 小麦-玉米两熟氮磷钾肥优化配施技术研究
主要参考文献
第六章 黄淮海小麦-玉米周年丰产增效耕层土壤调控研究
第一节 黄淮海地区农业生产概况与水资源现状
第二节 耕作措施与秸秆还田对农田水分循环及作物生长发育的影响
第三节 耕作措施与秸秆还田对耕层土壤微环境及作物氮素吸收利用的影响
第四节 耕作措施与秸秆还田协同促进土壤质量提升与作物产量形成
主要参考文献
第七章 小麦-玉米两熟丰产增效智能化控制技术研究
第一节 研究现状及主要问题
第二节 智能变量播种控制系统
第三节 智能变量播种控制系统建模
第四节 智能变量播种控制系统PID控制与仿真
第五节 播种机播种质量监测系统
主要参考文献
第八章 小麦-玉米两熟制田间作业机具最优配置研究
第一节 研究现状及主要问题
第二节 黄淮海区域自然环境和农业现状
第三节 构建田间全周期作业机具选型评判模型
第四节 建立田间全周期作业机具最优配置模型
主要参考文献
第九章 小麦-玉米两熟丰产增效水肥一体化技术
第一节 研究现状及主要问题
第二节 小麦-玉米两熟丰产增效水肥一体化技术及硬件设备
第三节 农田水肥一体化远程监测与智能决策平台的开发
第四节 小麦-玉米两熟丰产增效水肥一体化技术作用及应用前景
主要参考文献

黄淮海区域以其优异的光
热资源、水分资源和土壤资
源优势成为我国重要的粮食
生产基地，也是我国最重要
的农作区之一，在保障国家
粮食安全方面起到了压舱石
的作用。该区域地处北纬32
°～40°，东经114°～120°
，地势低平，平均海拔50m
以下，耕作历史悠久。自20
世纪70年代后期起，由于全
球气候变化及粮食需求量剧
增等因素影响，作物种植模
式逐步由两年三熟制转变为
一年两熟制小麦-玉米复种轮
作。据统计，黄淮海区域冬
小麦播种面积占全国冬小麦
种植面积的60.8%，夏玉米
播种面积占全国玉米种植面
积的28.7%，小麦种植面积
和产量均居全国之首，玉米
产量占全国玉米总产量的1
／6。
黄淮海区域粮食生产对于
保障我国粮食安全具有举足
轻重的作用，在保障国家和
区域粮食安全的前提下，进
一步面向高产、优质、绿色
、安全的生产目标，着力提
升小麦-玉米两熟区资源利用
效率和农业生产机械化、现
代化水平是实现该区域农业
稳定发展的基础。近年来黄
淮海区域两熟生产中出现作
物群体结构不协调、水肥精
准调控难度大、耕层土壤变
薄、耕作失当、农机农艺融
合程度低等问题，严重限制
该区域粮食生产。虽然黄淮
海区域土壤经过长期耕作熟
化程度较高，但是作物生长
发育期间光、温、水、肥等
农业资源利用效率较低，严
重制约着该区域作物产量进
一步提升。近年来随着农业
规模化经营与土地流转等政
策性因素影响，冬小麦、夏
玉米生产全程机械化推行困
难，农艺、农机不配套等因
素进一步限制了该区域粮食
作物规模化、轻简化生产。
为此，本书以小麦-玉米两熟
复种轮作制度为核心，从冬
小麦、夏玉米群体结构调控
入手，探讨作物群体调控措
施与资源高效利用的关系；
通过探索两熟制作物养分吸
收规律，形成两熟制施肥方
案；以耕作调控为技术核心
，明确两熟制农田水分动态
变化规律及小麦、玉米水分
和氮素高效利用机制；研发
适宜于不同规模经营主体的
农机、农艺配套机具及技术
体系；集成物联网、远程智
能控制、水肥监测等技术手
段形成智能化水肥一体化技
术模式，为确保黄淮海地区
农业丰产增效提供科学决策
支持。
全书共九章，第一章为绪
论，简要介绍了国家粮食安
全战略及黄淮海两熟农业生
产现状及存在的问题。第二
章以小麦-玉米群体结构调控
为基础，从播种密度、播种
期调控技术入手，优化作物
生产群体，提高单季作物产
量。第三章以小麦根源信号
理论为基础，提出增加小麦
产量及其稳定性的水肥调控
技术。第四章通过光谱诊断
技术评定了小麦、玉米氮素
营养特性。第五章深入分析
了小麦-玉米周年营养特性与
土壤供肥能力，以缓控释肥
等新型施肥技术为核心提高
作物肥料利用效率，实现高
产高效目标。第六章以耕作
调土为核心，围绕两熟制作
物生产，深入分析了耕作促
进作物水肥高效利用的技术
机理，以水调肥，以水促肥
，进一步形成以土壤调控为
核心的两熟制水肥资源高效
利用技术体系。第七章重点
研究了变量播种施肥控制系
统和播种质量监测系统，同
时以双粒玉米播种为例，设
计了播种质量监测系统。第
八章构建了农业机械选型评
价模型，获得适用于该地区
的小麦-玉米两熟制田间作业
机具，通过建立田间全周期
作业机具最优配置数学模型
，得出选型与配置规划方案
，为黄淮海南部地区科学合
理配置农机具提供理论参考
。第九章介绍了云灌溉智能
水肥一体化技术体系，以技
术原理、配套系统、水肥运
筹等为突破点，对两熟农田
水肥一体化进行适应性分析
，进一步拓展技术适用广度
和深度。
本书在付梓之际，感谢“
十三五”国家重点研发计划“
小麦-玉米两熟丰产增效技术
集成与模式构
建”（2017YFD0301106），
“十二五”国家科技支撑计划“
河南冬小麦夏玉米大面积均
衡增产技术集成研究与示范”
（2012BAD14808）和国家
自然科学基金“免耕高产夏玉
米田根层优化调亏滴灌制度
研究”（31471452），“根区
水分调控夏玉米根系形态生
理特征与水分吸收利用互作
关系研究”（31601258），“
全生育期夏玉米氮素利用率
垂直分布的高光谱定量反演
与动态监测”（31902118）
，“农用履带车辆附着机理研
究及履带板仿生结构优化”（
52075149）等项目的支持
，本书正是在以上项目资助
研究的基础上形成并得以完
善。本书撰写和出版得到河
南农业大学、河南粮食作物
协同创新中心（2011协同创
新中心之一）、-省部共建小
麦玉米作物学国家重点实验
室、作物生长发育调控教育
部重点实验室等机构的大力
支持。
作为一本探讨黄淮海区域
小麦-玉米两熟丰产、增效、
绿色栽培的专著，虽然在撰
写过程中竭尽所能，经历多
次修改和反复讨论，但由于
水平所限，书中难免有疏漏
和不足之处，敬请广大专家
和读者给予批评指正。
编者
2021年4月于河南郑州