吉林省是我国重要的玉米主产区和商品粮基地。但由于长期不合理的耕作,导致土壤有机质含量降低,耕层变浅,犁底层变厚,土壤结构破坏加剧,抗逆性变差,最终影响玉米产量和品质。本研究以吉林中部农区黑土为研究对象,通过对不同耕作和种植模式的比较研究,寻找能够提高土壤保水保肥性能,增加土壤含水量,减少地表径流,促进玉米高产稳产,适合北方旱作农区的可持续耕作方式,为合理耕层构建,实现玉米高产全程机械化生产模式提供农艺支持。主要结果如下:1、翻耕结合秸秆还田可以有效降低耕作层的土壤容重,降低土壤容重,提高土壤孔隙度,改善土壤结构。年际间的对比表明,连年翻耕对土壤容重的降低作用略大于一年翻耕,隔年翻耕则会使耕作层的土壤容重有所上升。2、翻耕结合秸秆还田翻耕和秸秆还田相结合可以提高0-40cm土层土壤含水量,40-80cm土层,仅苗期翻耕处理土壤含水量要高于农民习惯处理。3、翻耕结合秸秆还田可显著降低耕作层>1mm团聚体的数量。连年翻耕,会降低对>1mm团聚体的影响,增加0.25-0.5mm团聚体的数量。隔年进行的翻耕处理,在翻耕当年,可显著降低耕作层>1mm团聚体数量,并增加0.5-1mm团聚体数量;而传统耕作的第二年,其耕作层>1mm和<0.25mm团聚体会有小幅度提升,0.5-1mm团聚体则会有较大的下降。4、翻耕结合秸秆还田使耕作层中有机质和速效养分年际间呈现不同的变化规律。第一年对有机质影响不明显,甚至会导致有机质含量小幅度下降,在第二年则有效地提高了土壤有机质含量。碱解氮呈下降趋势,而速效钾和速效磷含量则明显上升,这可能与作物的吸收及秸秆还田有关。5、翻耕结合秸秆还田,有利于提高土壤的保水保肥性能,并改善了土壤的供水供肥性能,使土壤具有更好的通气透水性,为玉米的生长发育提供了良好的生长环境,提高了玉米的茎粗、株高、干物质重以及穗粒数、百粒重等玉米生育性状,提高了玉米的产量。综上,在2016年和2017年的连续试验中,翻耕与秸秆还田相结合可显著改善土壤结构,增强土壤保水保肥性能、土壤通透性以及对外界不良环境的抗逆性,可有效提高玉米产量,为玉米高产创造了良好的耕层构造。