针对黄淮海地区冬小麦-夏玉米周年生产的特点，将冬小麦和夏玉米播前耕作统筹考虑，研究不同耕作方式对土壤特性、夏玉米根系特性及生理特性的影响，以期为冬小麦-夏玉米周年高产高效生产提供科学依据。以郑单958（ZD958）为试验材料，设置冬小麦播前旋耕夏玉米播前免耕（RN）、冬小麦播前翻耕夏玉米播前免耕（MN）、冬小麦播前翻耕夏玉米播前旋耕（MR）3个试验处理，探讨不同耕作方式对夏玉米产量及其生理特性的影响。主要研究结果如下：
1耕作方式对夏玉米产量及其构成因素的影响
冬小麦与夏玉米播前耕作均对夏玉米产量影响显著。冬小麦播前翻耕提高了夏玉米花后干物质积累及其向籽粒分配比例与籽粒灌浆速率，进而提高穗粒数与粒重，获得较高产量，与RN相比，MN与MR的产量分别提高24.03%与30.61%；夏玉米播前旋耕对干物质向籽粒分配比例，籽粒灌浆速率无显著影响，但因出苗率高而群体数量显著提高，产量提高，与MN相比，MR的产量提高5.23%。虽然MN出苗率低对群体构成有一定影响，但穗粒数与千粒重与MR无显著差异，且较MR减少机械耕作次数，有节本增效的作用，出苗率低在生产中可通过增加夏玉米播种量或选择更合适的播种机等措施解决，所以MN较RN更适宜黄淮海冬小麦夏玉米一年两熟区。
2耕作方式对夏玉米倒伏特性的影响
MR处理夏玉米的株高、穗位高增加，MN与MR处理的地上第3茎节变粗，MN处理的地上第3节间茎粗系数最大。MR与MN抽雄期的基部茎节穿刺强度无显著差异，但较RN均显著增强，茎秆皮层厚度和维管束密度及维管束鞘面积较RN的也显著增大，茎秆伤流速率较RN分别提高60.60%和46.70%，茎秆质量显著提高。此外，MN与MR的根重和根冠比较RN显著提高，地上节根根条数与干重也显著提高。MN与MR较RN处理分别增产26.33%与39.21%。冬小麦播前翻耕可显著提高夏玉米抗倒伏能力。
3耕作方式对夏玉米叶片衰老特性的影响
从抽雄期（VT）到抽雄后40d（VT+40），MN与MR处理的单株叶面积显著高于RN；从VT+40到成熟期（R6），MR处理的单株叶面积下降幅度显著高于其他处理。各处理的叶片光合色素含量均呈单峰曲线变化，在抽雄后20d（VT+20）达到最大值，之后逐渐下降；VT+20，MN的叶绿素a、叶绿素b、叶绿素（a+b）和类胡萝卜素含量分别较RN提高了9.67%、15.93%、12.70%和9.68%。随生育进程的推进，各处理穗位叶的可溶性蛋白含量均呈下降趋势，MR与MN从VT到VT+40维持在较高水平，较RN分别提高11.46%和24.43%。各处理穗位叶的SOD、CAT和POD活性均呈单峰曲线变化，在VT+20达到最大值，之后逐渐下降，MR与MN的SOD、CAT和POD活性从VT到VT+40维持在较高水平。随生育进程的推进，各处理穗位叶的MDA含量均呈上升趋势，RN处理始终维持在较高水平。MN与MR处理在玉米抽雄到VT+40较RN处理使叶片抗衰老能力显著提高；MR处理在玉米VT+40进入速衰期，叶面积降幅较MN显著提高，即MN可以有效延缓叶片衰老。
4耕作方式对夏玉米根系特性的影响
与RN相比，MR与MN在0-30cm的根系干重、根冠比、根长、根表面积、根体积、节根层数、条数及干重等数量指标显著提高，分别提高55.58%、36.67%、12.36%、34.18%、44.28%、2.96%、10.66%、24.92%与62.71%、53.34%、25.14%、42.53%、60.82%、2.01%、10.22%、28.93%；根系TTC还原强度、TTC还原量、活跃吸收面积、总吸收面积及根系伤流速率等质量指标也显著提高，分别提高89.59%、90.89%、23.81%、25.37%、35.14%与110.98%、112.23%、52.82%、64.08%、26.85%，表明冬小麦播前翻耕可以显著改善夏玉米根系数量与质量特性。MR与MN不同土层内根系干重均显著高于RN，在10-20cm、20-40cm土层，MR与MN根系干重分别比RN高54.71%、76.63%与63.50%、86.37%，且根系干重占根系总重的比例高于RN处理，高3.52%、18.26%与17.16%、13.03%。在10-20cm、20-40cm、40-60cm土层，MR与MN的根长密度无明显差异，比RN高24.02%与21.26%、11.43%与16.58%和105.35%与88.49%，即冬小麦播前翻耕利用夏玉米根系纵向伸长。
5耕作方式对土壤特性的影响
MR在0-10cm土层的容重和紧实度显著低于RN和MN，容重分别低15.91%和9.09%，表明夏玉米播前旋耕降低表层0-10cm土壤容重和紧实度；RN在10-40cm各土层的容重和紧实度显著高于MR与MN，容重分别高4.41%与5.42%、4.63%与5.17%、1.68%与2.04%、1.95%与2.66%和1.29%与1.81%；土壤容重和紧实度在20-30cm土层差异最大，与RN处理相比，MN处理播种期土壤容重降低了5.99%，此外，土壤田间持水量、微生物数量也有差异，表明冬小麦播前翻耕可显著改善夏玉米季土壤结构，且这种作用可持续到夏玉米生育前、中期。
