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本研究通过对晋西北沙化耕地的对比试验,以4种不同耕作方式:传统耕作不覆盖(CT)、免耕秸秆覆盖(NTS)、传统耕作塑料地膜覆盖(CTF)、传统耕作喷洒液膜(CTA)种植为研究对象,在2014年、2015年和2016年连续三年,在玉米生长期分析4种不同耕作管理方式对土壤水分和物理性质(含水量、容重、田间持水量、饱和含水量)、土壤养分(土壤硝态氮、铵态氮含量)的动态变化,以及4种耕作管理方式下玉米株高、叶面积指数、产量及经济效益的影响,研究结果如下:(1)4种不同耕作管理方式下土壤剖面的含水量:CTF处理的土壤饱和含水量相对较高,NTS处理的土壤饱和含水量在玉米整个生长期保持相对较低,CTA处理的土壤相对于CT处理土壤含水量每年相对于前一年都有改善趋势。(2)4种不同耕作管理方式下土壤养分方面:CTF处理和CTA处理相对于CT处理在玉米生长期间土壤都有较高的硝态氮和铵态氮含量,在第二年CTA处理对土壤硝态氮和铵态氮含量的提高作用更明显,而且提高效果逐年递增。NTS处理连续三年的土壤硝态氮和铵态氮含量最低。(3)4种耕作管理方式下土壤的物理性质(容重、田间持水量、饱和含水量)方面:三年试验期间,NTS处理的容重一直较高,但是在生长期结束后下降程度最大。CTF、CTA处理相对于CT处理都有减缓容重增加的作用。CTA处理对减缓容重增加的作用逐年明显。三年4种耕作处理的土壤田间持水量都有所上升,NTS处理的田间持水量一直较低,但到收获期后上升幅度最大。CTF处理上升程度最小。CTA处理相对于CT处理田间持水能力有一定的改善。NTS处理的土壤饱和含水量较低,CTF处理的土壤饱和含水量偏高但变化不稳定。CTA处理的土壤饱和含水量逐年提高,趋势好于CTF处理。(4)4种耕作方式下玉米的生长情况、产量以及经济效益方面:NTS处理土壤的玉米连续三年生长情况最差,产量较低,经济效益差,CTA处理和CTF处理相对于CT处理对玉米的生长发育,产量有明显的促进作用,CTF处理的玉米产量最高,CTA处理和CTF处理之间的玉米的产量以及经济效益差距在逐年减小。(5)NTS处理试验结果的各个指标都较差,目前这种耕作方式不适应晋西北地区大范围耕作。CTF处理和CTA处理这两种耕作方式相对于CT处理试验结果的改良明显,CTF处理的试验结果甚至更好一些,CTF处理的塑料地膜难分解,会造成环境污染。CTA处理的试验结果逐年变好,甚至一些结果优于CTF处理。CTA处理这种耕作管理方式可在晋西北干旱半干旱区进行进一步研究。