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本试验于2018-2019年小麦-玉米生长周年在山东省莱阳市进行。设置三种处理,对照旋耕（RT）、夏季深松（ST-S）、秋季深松（ST-A）,其中,旋耕处理的深度为15 cm,深松深度为35 cm。研究不同深松季节处理对土壤耕层结构、团聚体稳定性、有机碳含量、水分利用效率和作物产量等的影响,确定最为合理的深松季节,以期确定可推广、可操作的合理耕层构建技术,对土壤改良和作物增产起到推动作用。研究结果如下:1.深松对土壤耕层结构和土壤有机碳含量的影响深松耕作可以改善土壤耕层结构,与RT相比,ST-S、ST-A在10-40 cm的平均土壤容重分别降低了5.36%、5.77%,显著降低30 cm以下土层的土壤紧实度,降低固相比,增加液相比和气相比,构建更理想的土壤三相结构,使土壤耕层结构更为合理。不同深松季节影响各层次土壤水稳性团聚体的分布,与RT相比,深松可以更好地保护土壤表层团聚体稳定性,ST-S和ST-A可以显著提高0-20 cm的大团聚体数目(R0.25),在20 cm以下的土层中,深松处理的团聚体粒径逐渐减小,大团聚体数量逐渐降低。夏季深松和秋季深松均可以显著提高各土层土壤有机碳含量,有利于提高土壤的固碳能力,为作物提供适宜生长的土壤环境。2.深松对作物产量和碳足迹的影响与RT相比,ST-S和ST-A的小麦玉米周年产量分别增加8.52%、13.08%,显著提高小麦玉米产量。两种深松季节对玉米的产量有不同影响,ST-A对玉米的增产效果更好。小麦-玉米一年两熟体系下,深松可以降低周年粮食碳成本,具体粮食碳成本表现为:ST-A>ST-S>RT,深松可以提高小麦-玉米生产周年的经济效益,其中ST-A处理的周年经济效益最高。3.深松对水分高效利用的影响深松构建合理耕层,促进水分高效利用,可以显著提高农田深层土壤含水量。与RT相比,ST-S和ST-A显著提高了20-40 cm土层的田间持水能力,深松构建的虚实结合耕层可以增加土壤的入渗性能,对深层土壤的扰动可以增加该处理的稳定入渗速率,提高了土壤的保水保墒能力,扩大土壤水库容,提高水分利用效率。深松可以提高小麦-玉米生产周年的经济效益,其中ST-A处理的周年经济效益最高。综上所述,在小麦-玉米生长周年中,与RT相比,深松耕作构建的虚实结合耕层有效地改良了土壤耕层结构,两种深松季节均可以改善土壤结构、增强团聚体稳定性、提高土壤有机碳含量。深松促进土壤水分高效利用、构建稳定的土壤水库提高蓄水能力,合理调控土壤水分空间分布,提高水分利用效率,ST-S和ST-A均可提高作物周年产量,其中ST-S显著增加小麦产量但对玉米产量增产不明显,ST-A可以显著增加小麦玉米产量并降低单位产量的碳排放。两种深松季节对土壤结构均有较好的改良作用,但ST-A处理可以获得更高的作物产量和WUE并有更低的粮食碳成本。综合作物生长周年的各个指标,秋季深松可以构造更合理的耕层,获得更高的产量和收益。