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针对长期传统浅耕施肥方式导致的土壤耕层浅薄、犁底层变厚、理化性质变差、肥力降低等问题,研究机械化耕种方式对小麦和玉米粮田轮作系统作物生长和土壤理化性质的影响,探究合理的粮田土壤耕种方式。本文采用田间试验和室内分析相结合的研究方法,在辛集市马庄试验站的夏玉米季设置了普通浅耕施肥(MT1)、粉垄普通浅耕施肥(MT2)、深松全层施肥(MT3)、深松两肥异位分层施肥(MT4)4个处理;于宁晋县贾家口镇白木村冬小麦季设置了浅耕+15 cm等行距播种(WT1)、浅耕+7.5 cm等行距播种(WT2)、深翻+7.5 cm等行距播种(WT3)、深松+15 cm等行距播种(WT4)4个处理,两地玉米和小麦收获后均进行接茬作物的产量分析。在秸秆还田的基础上,研究不同机械化耕种方式下夏玉米和冬小麦的生长性状、养分利用、产量、经济效益以及土壤理化性质的变化规律。本文得到的主要结果如下:(1)与浅耕相比,辛集的玉米季不同机械化耕种方式提高了玉米茎粗、叶片叶绿素SPAD值、干物质积累量,增加植株养分积累量,提升了产量和经济效益。成熟期,MT4干物质积累量较MT1、MT2分别增加26.49%、8.35%,植株全N、P、K积累量提升 1 8.52%～20.80%、9.84%～19.42%、4.96%～12.11%,产量增加 5.67%～14.45%,N、P、K肥料偏生产力分别提高2.92～6.88、7.89～18.59、6.07～14.30 kg/kg,经济效益提升 1491～2259 yuan/hm2。(2)与浅耕相比,宁晋的小麦季不同机械化耕种方式提高了小麦总茎数、株高、单株叶面积、干物质积累量,增加了植株养分积累量,提升了产量和经济效益。WT3在灌浆期的总茎数较WT1、WT2、WT4分别增加30.23%、3.03%、17.60%;WT4处理在成熟期的干物质积累量较其他处理增加4.20%～15.94%,植株全N、P、K积累量分别提升 7.74%～25.40%、1.98%～6.56%、1.08%～14.20%,产量增加2.86%～17.12%,N、P、K肥料偏生产力分别提高0.11～11.60、0.19～20.62、0.25～26.52 kg/kg,经济效益提升 819～2440 yuan/hm2。(3)与浅耕相比,辛集玉米季不同机械化耕种方式中的MT4处理的成熟期土壤紧实度平均下降25.51%,生育期土壤含水量平均增加23.34%,0～40 cm 土层NO3--N、NH4+-N、有效磷、速效钾吸收量分别增加 10.10%、31.99%、13.29%、17.34%。与浅耕相比,宁晋小麦季不同机械化耕种方式中的WT4处理的成熟期土壤容重平均下降6.03%;生育期土壤含水量平均增加16.10%,0～40cm土层NO3--N、NH4+-N、有效磷、速效钾吸收量分别增加17.97%、15.01%、51.97%、41.37%。综上,深松可改善因长期单一浅耕导致的粮田土壤性质变差、肥料利用率低等问题,降低土壤紧实度和容重,增强土壤保水保肥能力,给玉米和小麦生长提供良好的土壤环境。玉米季深松两肥异位分层施肥(MT4)和小麦季深松+15 cm等行距播种(WT4)提高作物产量,促进养分利用,改善耕层养分,提升经济效益,在黄淮海粮田作物种植过程中可以分别推荐使用,这为新型机械化耕种的推广提供了一定的科学依据。