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耕作对于改善土壤理化和生物环境对作物生长至关重要。适当的耕作方法可以减缓土壤退化过程,并保持作物生产力以及生态系统。为了创新当前的土壤管理,以增强粮食可持续生产和养活不断增长的人口,2016年和2017年在已经开展了中期（连续7年）耕作的中国南方典型红壤地区进行了耕作试验。该实验包括四种处理方法:（i）两次旋耕（2RT,20 cm深度）;（ii）深松（SS,40 cm）;（iii）两次旋耕+深松（2RTSS,20 cm+40 cm）和（iv）免耕（ZT）,每个处理重复3次,且随机布置。对不同耕作条件下土壤理化特性、生物学特性、产量和产量构成因素进行了测试及分析,结果表明耕作方式对土壤理化性状、生物学特性、玉米产量和产量构成因素有显著影响（p＜0.05）。主要结果如下:测试了四种耕作方法对土壤的容重、质量含水率和土壤贯入阻力,计算了土壤的孔隙度。结果表明,耕作方式对土壤容重、孔隙度、土壤贯入阻力以及质量含水率均有影响（p＜0.05）。其中SS耕作方式的土壤容重(1.41 g cm-3)、土壤贯入阻力（1.81MPa）、土壤质量含水率（21.12%）均为最小值,而0～40 cm土层中孔隙率最高（47.36%）。双标图分析表明,土壤物理性质参数之间具有较强的相关性,试验方差为95.43%。因此SS可作为南方红壤作物可持续生产有效耕作措施。对四种耕作方式下土壤pH、土壤有机质（SOM）、土壤有机碳（SOC）、速效氮、速效磷、速效钾、总氮、总磷、总钾进行了测试分析。结果表明,耕作方式对土壤化学性质有显著影响（p＜0.05）。与SS、2RT和2RTSS相比,在土壤深0～40 cm范围内ZT具有更高的SOC(208.66 mg kg-1)、SOM（22.0 7g/kg）、速效氮(118.28 mg kg-1)和速效磷（80.40mg/kg）、速效(12.83 g kg-1)、全N（1.45 g/kg）、全P(0.84 g kg-1)和总钾(12.88g kg-1),且土壤pH值最高（4.77）。双标图分析表明,土壤化学性质参数之间具有较强的相关性,实验方差为91.78%。总的来说,ZT改善了红壤中土壤的化学性质。研究了四种耕作方式对土壤微生物、真菌、放线菌、脲酶、过氧化氢酶和磷酸酶等生物学特性的影响。研究结果表明,ZT处理在0～40 cm土层中细菌(1.27 x10~5cfu g-1干土)和放线菌(1.95 x10~4 cfu g-1干土)的含量最高;SS处理增加了0～40 cm土层真菌(1.19 x10~3 cfu g-1干土)的数量,增加了土壤酶(脲酶(266.08 NH+-N mg kg-1)、过氧化氢酶(1.45{0.1NKMO4 m L kg-1}和磷酸酶(292.06 P2O5 mg kg-1)的浓度。主成分分析表明,土壤生物特性参数之间具有较强的相关性,实验方差为96.05%。总的来说,虽然ZT促进了更多的细菌和放线菌,但与SS处理相比,ZT处理的土壤酶活性和真菌数量较低,因此SS处理可以作为一种改善土壤健康和生产力的策略,从而实现可持续的农业系统。研究了四种耕作方式对玉米生长参数（株高、穗高）和产量参数(穗长、穗重、每穗行数、每行粒数、干物质、千粒重、收获指数（HI）和产量的影响。结果表明,在SS处理下观察到植株最高（21.36 cm）,穗高（68.65 cm）,穗长（19.430 cm）,穗重（341.13克）,每穗行数（17.17）和每行颗粒数（41.56）。此外,在SS处理下玉米产量最高,为7.37t ha-1（9.81%）、干物质(19.21 t ha-1)、收获指数（38.36%）、千粒重(299.88 t ha-1)。通过主成分分析表明,土壤生物特性参数之间具有较强的相关性,实验方差为87.88%。总之,SS处理促进了玉米产量和产量构成因素的提高,因此SS可以作为一种提高生产力的战略,在不断变化的气候条件下建立一个可持续的农业系统。分析了四种耕作方式对玉米生产经济性的影响。结果表明,耕作方式对玉米生产的经济性有一定的影响。ZT(11251.42元ha-1)的净效益高于SS(11062.98元ha-1)、2RT（10580.93元/ha）和2 RTSS(10237.12元ha-1)。2RTSS的最大边际收益率为644.16%,而2RT和SS的边际收益率分别为605.57%和188.44%。虽然ZT处理的净效益最高,但SS处理可以提高玉米产量,改善土壤健康和质量。研究结果表明,SS可以提高土壤健康度和土壤质量（0-40厘米）,并可以持续增加玉米产量。总的来说,SS是一种土壤管理实践和提高作物生产力的有力方法,可以形成可持续的农业系统来满足不断增长的人口需求。