为探明适宜于黄淮区砂姜黑土农田的耕作方式,改善农田土壤理化性状,提升农田地力及蓄水保墒能力,进一步提高作物籽粒产量,在冬小麦夏玉米一年两熟种植制度下设置耕作方式试验2个:试验一在多年小麦季旋耕玉米季免耕作业的农田设置麦季耕作方式处理3个(旋耕、深耕和免耕),主要研究麦季耕作方式转变对砂姜黑土农田土壤容重、有机碳和无机氮含量以及冬小麦籽粒产量的影响;试验二定位设置夏玉米季-冬小麦季周年耕作方式处理5个(免耕-旋耕、免耕-深耕、深松-旋耕、深松-免耕和免耕-免耕),主要研究连续周年耕作方式对砂姜黑土农田土壤有机碳含量、土壤养分状况、土壤容重、土壤水分及作物籽粒产量的影响。主要研究结果如下:(1)在麦季耕作方式试验中,与对照旋耕处理相比,深耕显著降低10~30 cm土层土壤容重。3种耕作方式对0~20 cm土层土壤有机碳含量的影响规律不明显,深耕增加20~40cm土层土壤有机碳含量。各时期20~40 cm土层土壤铵态氮含量均为深耕>旋耕>免耕。与旋耕处理相比,深耕处理显著提高冬小麦籽粒产量,而免耕处理籽粒产量降低。(2)在周年耕作方式定位试验中,与对照免耕-旋耕处理相比,免耕-深耕、深松-旋耕、深松-免耕、免耕-免耕处理均增加0~20 cm土层土壤有机碳和全氮含量。免耕-深耕、深松-旋耕、免耕-免耕处理显著增加0~20 cm土层土壤有效磷含量,而深松-免耕处理显著增加冬小麦开花期和收获期0~20 cm土层土壤有效磷含量。深松-免耕处理增加周年生长季节内0~20 cm土层土壤速效钾含量,而深松-免耕、免耕-免耕处理20~40 cm土层土壤速效钾含量在夏玉米苗期、大口期、开花期和灌浆期显著高于对照处理。(3)在周年耕作方式定位试验中,与对照免耕-旋耕处理相比,深松-免耕和深松-旋耕处理显著降低夏玉米收获期15~40 cm土层土壤容重和冬小麦收获期20~25 cm土层土壤容重。免耕-深耕、深松-旋耕和深松-免耕处理显著增加夏玉米收获期0~40 cm土壤贮水量,深松-免耕处理增加20~40 cm土层土壤含水量。深松-旋耕和深松-免耕处理显著增加周年作物产量,增幅分别为7.67%和10.21%,免耕-深耕、免耕-免耕处理周年作物产量分别降低0.44%和2.19%。上述结果表明,在多年小麦季旋耕玉米季免耕作业的砂姜黑土农田,麦季旋耕转变为深耕可降低土壤容重,增加土壤有机碳含量,进而提高小麦籽粒产量。与连续周年耕作方式免耕-旋耕相比,深松-旋耕和深松-免耕处理能降低土壤容重、改善土壤养分状况,进而增加周年作物产量,其中深松-免耕处理能改善土壤蓄水保墒能力,增产效果最优,是黄淮区砂姜黑土农田目前较为适宜的周年耕作方式。