陕西渭北旱塬属于暖温带半湿润易旱气候区，干旱对旱地农作物生产威胁严重，降水短缺及其季节分布不均制约着旱地冬小麦和春玉米生长发育，是导致作物产量低而不稳的主要因素。为了探索渭北旱塬冬小麦—春玉米轮作田在不同轮耕措施下土壤蓄水保墒效果和作物增产增收效应。于2007—2013年在陕西合阳实施了不同施肥方式（平衡施肥、常规施肥、低肥）下，免耕/深松、深松/翻耕、翻耕/免耕、连续免耕、连续深松、连续翻耕等不同耕作处理田间定位试验，探讨了不同施肥与耕作处理组合对土壤物理结构及其稳定性、土壤水分蓄存状况、土壤养分变化状况的影响，分析了小麦和玉米农艺性状和产量的响应。所取得的主要研究进展如下：（1）不同耕作处理对土壤容重、孔隙度、田间持水量和团聚体稳定性的影响3种轮耕处理均有利于改善耕层土壤容重和土壤孔隙度，且以免耕/深松轮耕处理效果最佳，其0～60cm土层平均土壤容重较连续翻耕处理降低3.2%；平均土壤孔隙度较连续翻耕处理提高3.0%。免耕/深松轮耕处理2年平均田间持水量和饱和含水量较连续翻耕处理分别提高10.0%和9.9%。连续免耕、连续深松和免耕/深松轮耕处理＞0.25mm力稳性团聚体和水稳性团聚体数量显著高于连续翻耕处理，且连续免耕＞免耕/深松＞连续深松，3种轮耕处理力稳性团聚体和水稳性团聚体数量：免耕/深松＞翻耕/免耕＞深松/翻耕。团聚体稳定率：免耕/深松＞翻耕/免耕＞深松/翻耕，且免耕/深松轮耕处理较连续翻耕处理增高26.9%。（2）不同耕作处理对土壤水分特征的影响在6个试验年度的3个休闲期间，平均土壤蓄墒率：免耕/深松>翻耕/免耕>深松/翻耕>连续翻耕，免耕/深松、深松/翻耕和翻耕/免耕轮耕处理土壤平均蓄墒率较连续翻耕处理分别提高22.4个百分点、4.4个百分点和4.9个百分点，增墒效果显著；免耕/深松和翻耕/免耕轮耕处理休闲期0～200cm土层土壤蓄水量分别较连续翻耕处理增加18.2mm和11.8mm。在冬小麦生长期，免耕/深松和翻耕/免耕轮耕处理0～200cm土层平均土壤蓄水量较连续翻耕处理分别增加13.2mm和14.6mm；在春玉米生长期，免耕/深松和翻耕/免耕轮耕处理0～200cm土层平均土壤蓄水量分别较连续翻耕处理增加16.2mm和11.7mm，深松/翻耕轮耕处理与连续翻耕处理土壤蓄水量相近。（3）不同耕作处理对土壤肥力的影响与低肥处理相比，平衡施肥有利于土壤有机质和氮、磷、钾含量的积累。与连续翻耕处理相比，免耕/深松、翻耕/免耕和连续免耕处理更有利于土壤有机质的积累，且免耕/深松轮耕处理效果最佳，较连续翻耕处理0～40cm土层土壤有机质增高11.5%。免耕/深松轮耕处理土壤氮、磷、钾含量也高于连续翻耕处理。（4）不同耕作处理对冬小麦和春玉米农艺性状和生理特性的影响免耕/深松轮耕和连续深松处理表现出较高的茎数，较连续翻耕分别增高13.8%和8.5%。不同耕作处理对作物株高和干物质量的影响以免耕/深松轮耕处理效果最佳。3种轮耕处理较3种连续耕作处理具有较高的作物光合速率、蒸腾速率和气孔导度，且光合速率和蒸腾速率呈现免耕/深松＞翻耕/免耕＞深松/翻耕，气孔导度呈现免耕/深松＞深松/翻耕＞翻耕/免耕。免耕/深松轮耕和连续深松与连续翻耕处理相比表现出较高的叶绿素含量。（5）不同耕作处理对冬小麦和春玉米产量和水分利用效率的影响平衡施肥和常规施肥较低肥更有利于提高作物穗数和千粒重，与连续翻耕处理相比，免耕/深松轮耕处理改善作物产量构成因素，提高作物产量效果最佳。在冬小麦生产年度，免耕/深松和深松/翻耕轮耕处理平均产量较连续翻耕处理分别增产8.1%和8.9%，水分利用效率平均提高14.3%和13.8%；在春玉米生产年度，免耕/深松和深松/翻耕处理平均产量较连续翻耕处理分别增产9.8%和4.9%，水分利用效率平均提高6.5%和6.1%，翻耕/免耕与连续翻耕处理平均产量接近，水分利用效率接近。（6）不同耕作处理对冬小麦和春玉米经济效益的影响冬小麦和春玉米纯收益：平衡施肥＞常规施肥＞低肥。冬小麦纯收益以免耕/深松轮耕、连续深松和翻耕/免耕轮耕处理效果较好，春玉米以免耕/深松、翻耕/免耕和深松/翻耕轮耕处理效果较好，且免耕/深松轮耕处理效果均最佳，较连续翻耕处理冬小麦和春玉米平均纯收益分别增加1340元和2426元。综合可知，平衡施肥免耕/深松轮耕处理改善土壤结构、提高耕层土壤肥力、提升土壤蓄水保墒效果最好、增加作物群体质量和增产增收效应最佳，为渭北旱塬区麦玉轮作田较适宜的施肥与休闲轮耕组合模式。