土壤物理性状决定着土壤水、肥、气、热的循环和供应，这些都直接影响着植物根系的生长发育和生理功能，且预示着土壤供给作物养分的能力^[1-2]。耕作、覆盖措施可直接、有效地改变土壤理化性状^[3]。以少耕、免耕为代表的耕作措施在增加土壤有机质，改善土壤结构，提高土壤水稳性团聚体含量，增加土壤持水性能和通透性等方面具有明显效果^[4]。此外，覆盖免耕能够提高土壤有机质含量，增强土壤生物活性，提高土壤入渗能力，为作物高产、稳产奠定基础。国内外很多研究表明，免耕能提高作物产量是由于土壤剖面中土壤水分含量的提高^[5-7]。合理的耕作措施可以改善土壤结构，不合理的耕作措施会导致土壤肥力衰退^[8-10]。目前，许多国内外学者利用土壤理化性状，研究不同耕作、覆盖措施对旱作农业的影响，然而研究结果存在差异^[8-11]，这些可能是研究区域、供试作物、耕作措施、观测时间长短等不同而引起的。一些学者认为免耕、少耕和地表生物覆盖措施能够提高土壤温度，增加土壤水分和表层的土壤有机质、速效氮、速效磷含量，提高作物产量及水分利用率^[12-13]。而有一些则认为此类措施会降低土壤温度，增加土壤容重，不利于速效氮的积累，对速效磷含量无显著影响^[14-16]。此外已有研究证明，不同耕作方式对作物生长和环境的影响具有累积效应，同一耕作方式经过多年保持后更能反映耕作的实际效果^[17]。前人多侧重研究单一耕作或覆盖措施对土壤理化性状和植物农艺性状的影响，且存在处理时限较短的问题。针对这一问题，本研究依托西北农林科技大学长武农业生态试验站自2002年布设的长期不同耕作、覆盖处理定位试验，对试验区2014年春玉米生育期内主要土壤理化指标和作物农艺性状进行了测定与分析。探究长期不同耕作、覆盖条件对土壤理化性状的影响和其改变对作物产量等农艺性状的影响，旨在探索适合该区域可持续发展的最佳耕作、覆盖措施，为实现旱作农业生产持续发展提供科学依据。

研究区位于陕西省咸阳市长武县的西北农林科技大学长武农业生态试验站(35°14′N，107°40′E)。为典型的黄土塬区，是陕西省的粮食主产区，也是我国重要的旱作农业区。该区属暖温带半湿润大陆性季风气候。年太阳总辐射量483700 J/cm²，年均气温9.1℃，1月份平均气温-4.7℃，7月份平均气温22.1℃。塬面≥0℃活动积温3688℃，≥10℃活动积温3029℃，年均无霜期171 d，热量供作物一年一熟有余。年均降水量578.5 mm，降水年际变化较大，干旱频繁发生，且降水分布不均，7~9月降水量占全年降水总量的55%以上，与作物生长发育需求不完全一致^[18]。长武塬地处黏黑垆土地带，母质是深厚的马兰黄土，中壤质地，土层深厚，全剖面土质均匀疏松，孔隙率50%左右，通透性好。0-10 m黄土剖面田间持水量和凋萎湿度分别为21.16% ± 0.86%和7.46% ± 0.65% (质量含水量)，土壤容重1.23~1.44 g/cm^3[19]。

试验于2002年开始实行，设置12个处理(表 1)，每个处理3个重复。供试作物为一年一熟春玉米，品种选用先玉335。采取宽窄行种植宽行60 cm，窄行30 cm，每年的四月中旬播种，九月中下旬收获。试验所用地膜为60 cm宽、0.015 mm厚的聚乙烯薄膜。施肥量为纯N 150 kg/hm²，P₂O₅ 75 kg/hm²，于作物播种前撒施翻入土壤。

表1(Table 1)

表1 试验处理具体设置 Table 1 Experimental treatment details

表1 试验处理具体设置 Table 1 Experimental treatment details 代码Code 耕作方式Tillage 处理Treatment 耕作管理Tillage management CT 传统耕作Conventionaltillage 传统耕作Conventional tillage 仅在春玉米播种前人工翻耕一次，翻耕深度约为20 cm，无覆盖One plough of 20 cm in depth before spring maize, no mulching on soil. CP1 CT+地膜覆盖(膜上种植) CT + film mulching 在CT基础上，垄上覆膜，垄间不覆膜。收获后全部玉米秸秆移走Based on CT, only the ridges covered with plastic films, leave inter-rows clear. All the maize straw was removed after harvest. CS CT+秸秆覆盖CT + straw mulching 在CT基础上, 收获的秸秆整杆均匀覆盖小区，玉米播种时秸秆收拢，放置行间Based on CT, all the harvested straw in each plot was well piled on soil. Before maize seeding, all the straw is piled up in inter-rows CP2 传统耕作+地膜覆盖(膜侧种植) CT + side-film mulching 在CT基础上，行间覆膜，玉米播种在膜侧，收获后全部玉米秸秆移走Based on CT, plastic films were placed in inter-rows. Maize were sowed beside plastic films. Maize straw is removed after harvest. CP3 传统耕作+全膜覆盖CT+ whole film mulching 在CT基础上，试验地全部覆盖地膜，膜上打孔种植。收获后全部玉米秸秆移走Based on CT, whole plot covered with plastic films, maize straw was removed after harvest. CSP 传统耕作+秸秆覆盖+地膜覆盖CT+straw and film mulching 耕翻种植同CP1，收获后玉米秸秆整杆铺设在地膜之间Tillage and film mulching is the same as CP1. After harvest, straw is piled up between the plastic films OT 隔年耕作Tillage everyother year 隔年耕作Tillage every other year 每两年耕作一次，深度20 cm; 每年播种前每块小区加入木炭50 kg Ploughed every two years, Tilling depth was 20 cm. Before seeding, 50 kg charcoal was put into each plot per year NT 免耕No-tillage 免耕No-tillage 免耕，不覆盖NT，no mulching NP 免耕+地膜覆盖NT + film mulching 免耕，覆膜，收获后全部秸秆移走NT，film mulching, all the straw was removed after harvest NS 免耕+秸秆覆盖NT+straw mulching 免耕，秸秆处理同CSNT, straw treatment following CS NG 免耕+生草覆盖NT+grape mulching 免耕，7月底进入雨季时种植油菜，玉米收获后移走全部秸秆，油菜保留在原地NT, planting oilseed rape at the end of July, all the straw removed and oilseed rape retained NSP 免耕+秸秆覆盖+地膜覆盖NT+straw and film mulching 免耕，地膜、秸秆处理同CSPNT，straw and plastic films treatments following CSP

采用TDT (Time Domain Transmissometry; Acclima, Inc., Meridian, ID, USA)探头测定土壤温度与含水量^[20-22]，探头水平埋设在传统耕作、传统耕作+地膜覆盖(膜上种植)、传统耕作+秸秆覆盖、免耕+秸秆覆盖、免耕处理的3个重复小区中，距地表 5 cm，分别代表土壤5 cm处温度和0-10 cm土层平均体积含水量值。数据采集器每1 h为间隔整点测定一次，每天测定24次，温度数据每两天取平均值，体积含水量每天取平均值。自动测量从2014年4月下旬持续至10月中旬；每个处理选取对角线中点和1/4点共5点(5个重复)，采用定水头法测定土壤饱和导水率，采用烘干法测定土壤容重^[23]。

株高用卷尺测量，叶面积指数(LAI)用线状光合有效辐射探头(MQ-306, Apooge, Logan, USA)测量^[24-25]；每小区收获2 m双行果穗(3次重复)，脱粒，风干，称重计产。

玉米成熟期取0-20 cm耕层土壤，经研磨过筛后，有机质采用重铬酸钾外加热氧化法测定；全氮采用凯氏定氮法；硝态氮与铵态氮均采用0.5 mol/L KCL浸提，流动分析仪双波长比色法测定；全磷采用HClO₄-H₂SO₄氧化钼锑抗比色法；速效磷采用0.5 mol/L NaHCO₃浸提，钼锑抗比色法测定^[26]。

数据基础处理采用Excel 2007，方差分析和多重比较采用SPSS 19.0软件，绘图用SigmaPlot 12.0软件。

4月下旬至6月上旬玉米处于生育期前期且温度相对冷凉，地膜覆盖下的表土温度相对其它处理略高。其中5月27日之前各处理的日平均温度差异不明显，以CP1处理土壤温度最高，CS、NS最低。5月27日至6月上旬各处理间温度差异增大，但仍以CP1处理土壤温度最高，秸秆覆盖两种处理CS、NS最低。7月中旬前NT＜CT，7月中旬后CT＜NT。6月中旬至9月中旬不同处理日均表土温度大体呈现CP1＜CS＜NS＜CT (NT)＜NT (CT)，9月中旬至10月中旬各处理的日平均土温差异不明显，以NT日平均土温最高，CT最低(图 1)。

图1(Fig. 1)

图1 2014年不同耕作、覆盖处理0-5 cm土层日平均温度 Fig. 1 Diurnal mean temperatures of 0–5 cm soil layer under different tillage and mulching in 2014

2014年4月28日~8月4日期间降雨量较少，0-10 cm土层体积含水量呈下降趋势。期间，不同处理体积含水量为CS＞CP1 (NT)＞NT (CP1)＞CT＞NS，其中6月27日前CP1＞NT，6月27日至8月4日为CP1＜NT，同为秸秆覆盖，传统翻耕+秸秆覆盖(CS)土壤含水量高，而免耕+秸秆覆盖(NS)最低。7月15日至8月4日，除CS处理含水量明显偏高外，其余各处理含水量均低于15%且差异较小；至8月4日CP1、CT、CS、NS、NT各处理土壤含水量均降至最低，分别为0.099、0.095、0.134、0.090、0.100 cm³/cm³。8月5、6日由于强度降雨近70 mm，各处理土壤含水量均急剧增加，监测的5个处理含水量均超过0.3 cm³/cm³。

8月5日之后由于降雨充足，各处理间浅层土壤含水量差异较小，其中CT含水量最低；免耕和覆盖措施提高了浅层土壤水分含量。CS土壤含水量最高，但有波动且与CP1、NS、NT差异不明显(图 2)。说明进行免耕和覆盖处理的浅层土壤含水量均高于传统耕作。

图2(Fig. 2)

图2 2014年不同耕作、覆盖处理0-10 cm土层日平均体积含水量 Fig. 2 Diurnal volumetric water content of 0–10 cm soil layer under different tillage and mulching in 2014

长期不同耕作、覆盖措施对土壤容重存在显著影响(表 2)，土壤容重表现为OT＜NT＜CT，土壤容重以OT处理最小，且显著低于CT处理，降低了13.1%；NT与CT处理土壤容重差异不显著。翻耕处理土壤容重CT＜CP2＜CP3＜CSP＜CS＜CP1，CP1处理显著高于传统翻耕处理CT，较传统翻耕提高了13.1%，CS、CSP、CP2与CT处理差异不显著；对于免耕处理组的土壤容重，NG、NS处理对土壤容重的影响与免耕处理NT相比并无显著差异，但NP、NSP处理显著高于免耕处理NT，分别上升了10.7%、17.2%。对比相同覆盖条件下，翻耕、免耕处理可得CP1＞NP (P＜0.05)、CS＞NS (P＜0.05)，除地膜+秸秆覆盖条件下传统翻耕与免耕差异不显著，其余条件下免耕与传统翻耕处理差异显著。

表2(Table 2)

表2 不同处理土壤容重和饱和导水率 Table 2 Soil bulk density and saturated hydraulic conductivity under different treatments

表2 不同处理土壤容重和饱和导水率 Table 2 Soil bulk density and saturated hydraulic conductivity under different treatments 处理 Treatment 容重 Bulk density (g/cm3) 饱和导水率 Saturated hydraulic conductivity (mm/min) CT 1.30 ± 0.07 bcd 0.086 ± 0.04 cde CP1 1.47 ± 0.09 f 0.020 ± 0.01 ab CS 1.47 ± 0.1394 def 0.018 ± 0.02 ab CP2 1.30 ± 0.0794 bcd 0.051 ± 0.03 abcd CP3 1.32 ± 0.0992 cde 0.052 ± 0.02 abcd CSP 1.41 ± 0.0993 def 0.009 ± 0.01 ab OT 1.13 ± 0.085 a 0.101 ± 0.06 de NT 1.22 ± 0.04 abc 0.119 ± 0.02 e NP 1.35 ± 0.04 de 0.069 ± 0.03 bcd NS 1.20 ± 0.10 ab 0.045 ± 0.01 abc NG 1.19 ± 0.10 ab 0.096 ± 0.07 cde NSP 1.43 ± 0.07 ef 0.006 ± 0.001 a 注（Note）：同列数据后不同小写字母表示不同保护性耕作之间土壤容重和饱和导水率在0.05水平上差异显著Values followed by different letters in a column are significant among treatments at the 0.05 level.

不同耕作、覆盖措施对浅层土壤饱和导水率有显著影响(表 2)。CT、OT、NT处理之间无显著差异，免耕处理(NT)饱和导水率最大；翻耕处理组土壤饱和导水率，CP1、CS、CSP显著小于传统翻耕CT，分别降低了76.7%、79.1%和89.5%；免耕处理组土壤饱和导水率NSP、NS、NP显著小于免耕NT，分别降低了94.9%、62.2%、42.0%；比较相同覆盖条件下翻耕、免耕处理可得，除地膜+秸秆覆盖条件下免耕(NSP)小于传统翻耕外，免耕组土壤饱和导水率皆大于类似条件下传统翻耕组。

长期不同耕作覆盖处理对土壤化学性质产生显著影响(表 3)。土壤中有机质与全氮含量呈极显著正相关(P＜0.01)，其中有秸秆覆盖的处理NS、CS、CSP、NSP有机质、全氮含量最高，NS、NSP分别比NT有机质增加14.7%、12.4%，全氮增加12.5%、8.0%；CS、CSP分别比CT有机质增加3.9%、4.1%，全氮增加3.2%、3.2%。地膜覆盖条件下CP1、CP2、CP3较CT土壤有机质分别下降了5.6%、8.2%、3.1%，同样，地膜覆盖土壤全氮较未覆盖也有所下降，CP1、CP2、CP3较CT土壤全氮分别下降了5.4%、8.6%、3.2%。此外，土壤中全磷、速效磷也呈现极显著正相关(P＜0.01)，各处理中传统翻耕处理(CT)全磷、速效磷含量最高分别为0.104%、18.693 mg/kg。各处理土壤铵态氮与有机质呈显著负相关(P＜0.05)。此外，各处理土壤硝态氮含量差异均未达显著水平。

表3(Table 3)

表3 不同处理土壤化学性状 Table 3 Soil chemical properties under different treatments

表3 不同处理土壤化学性状 Table 3 Soil chemical properties under different treatments 处理 Treatment 有机质(%) Organic matter 全氮(%) Total N No3--N (mg/kg) NH4+-N (mg/kg) 全磷(%) Total P 速效磷(mg/kg) Available P CT 1.506 ± 0.101 ab 0.093 ± 0.003 bcd 12.247 ± 6.321 a 9.303 ± 0.852 a 0.104 ± 0.001 a 18.693 ± 2.243 a CP1 1.421 ± 0.002 bcd 0.088 ± 0.001 de 13.748 ± 7.660 a 8.783 ± 0.258 abc 0.100 ± 0.004 ab 14.833 ± 3.787 ab CS 1.564 ± 0.022 a 0.096 ± 0.002 ab 9.105 ± 3.077 a 7.598 ± 0.452 bcd 0.098 ± 0.005 bc 13.487 ± 3.880 bc CP2 1.382 ± 0.033 cd 0.085 ± 0.000 e 7.578 ± 3.393 a 9.803 ± 0.413 a 0.098 ± 0.003 bc 9.137 ± 3.548 cd CP3 1.459 ± 0.047 bc 0.090 ± 0.003 cde 4.887 ± 1.132 a 9.890 ± 0.465 a 0.093 ± 0.004 cde 4.640 ± 0.526 de CSP 1.567 ± 0.017 a 0.096 ± 0.001 ab 7.615 ± 3.503 a 9.600 ± 1.179 a 0.094 ± 0.002 cd 8.543 ± 0.520 de NT 1.385 ± 0.069 cd 0.088 ± 0.002 de 7.585 ± 1.673 a 9.215 ± 0.314 a 0.098 ± 0.003 bc 7.470 ± 2.816 de NP 1.407 ± 0.042 bcd 0.087 ± 0.003 de 9.918 ± 3.299 a 8.933 ± 2.096 ab 0.090 ± 0.001 de 4.310 ± 0.837 e NS 1.588 ± 0.082 a 0.099 ± 0.004 a 7.848 ± 1.378 a 6.805 ± 0.561 d 0.101 ± 0.002 ab 9.233 ± 2.182 cd NG 1.341 ± 0.041 d 0.084 ± 0.003 e 5.410 ± 2.195 a 9.632 ± 0.795 a 0.094 ± 0.002 cde 5.517 ± 1.047 de NSP 1.557 ± 0.078 a 0.095 ± 0.006 abc 5.755 ± 1.230 a 7.307 ± 0.299 cd 0.089 ± 0.003 e 5.450 ± 2.092 de 注（Note）：同列数据后不同小写字母表示不同处理之间在0.05水平上差异显著Values followed by different letters in a column are significant among treatments at the 0.05 level.

不同耕作、覆盖措施通过调节土壤入渗状况、保持土壤水分，调控土壤养分转化，改变土壤容重，调节土壤温度，进而影响作物农艺性状和产量。不同处理下玉米株高、叶面积指数、产量之间均有显著差异。

不同耕作方式株高NT＜CT＜OT，与CT相比，NT株高下降了41.9%且与CT、OT差异显著；传统翻耕处理组CP1、CS、CP2、CP3、CSP玉米的株高均显著高于CT，分别提高了54.0%、22.0%、66.9%、64.6%、76.9%，其中CP2、CP3、CSP株高无显著差异；免耕处理组NP、NS、NSP显著高于NT，分别提高了178.8%、34.0%、194.9%，NG显著低于NT，降低了24.6%且为所有处理最低值；比较相同覆盖条件下免耕、翻耕组处理CP1＜NP，CSP＞NSP但差异不显著，NS显著小于CS，降低了36.1% (图 3)。

图3(Fig. 3)

图3 不同耕作、覆盖处理玉米株高、叶面积指数和产量 Fig. 3 Plant height, leaf area index and yield of maize under different treatments [注（Note）：方柱上不同字母表示处理间在0.05水平差异显著 Different letters above the bars indicate significant difference among treatments at the 0.05 level.]

不同耕作方式OT、NT的LAI显著低于CT，分别下降了56.1%、77.2%；传统翻耕组CP1、CP2、CP3、CSP叶面积指数均显著大于CT，分别增加了79.2%、64.6%、53.2%、96.2%。CS对叶面积指数的影响较CT增长不显著，但显著小于CP1、CP2、CP3、CSP；免耕处理组NG＜NT＜NS＜NSP＜NP，NP、NSP显著大于NT，分别提高600.0%、593.6%，NP、NSP之间无显著差异，NG叶面积指数显著小于NT且为所有处理最低值；比较相同覆盖条件下免耕、翻耕组处理NS叶面积指数显著小于CS，NSP叶面积指数显著小于CSP，分别减小41.9%、19.4%，CP1＞NP但差异均不显著(图 3)。

不同耕作方式NT＜CT＜OT且彼此之间产量差异显著，NT与CT相比，产量下降了58.6%，OT与CT相比产量上升了16.9%；传统翻耕组CT＜CP1＜CS＜CP2＜CP3＜CSP各处理彼此之间差异显著，CP1、CS、CP2、CP3、CSP产量均显著大于CT，分别增加了9.7%、36.0%、67.8%、83.9%、98.8%；免耕处理组NG＜NT＜NS＜NP＜NSP且彼此之间差异显著，NS、NP、NSP显著大于NT，分别提高21.9%、225.5%、331.3%，NG显著低于NT下降了68.3%，为所有处理最低值；比较相同覆盖条件下免耕、翻耕组处理NS产量显著低于CS，减少了62.8%；NP显著大于CP1，增加23.0%，NSP显著小于CSP，减小10.1% (图 3)。

本研究表明，同等覆盖条件下，免耕降低作物产量。其中免耕+生草、免耕、免耕+秸秆处理的产量较低，分别为670.4、2111.5、2574.3 kg/hm²，比传统翻耕分别下降了86.8%、58.6%、49.5%，减产严重。虽然多数研究都从正面评价免耕的效益，但免耕减产的现象也是客观事实，约有占总调查量11%的减产数据见诸于各地的报道，其中少耕和免耕处理的减产概率较高^[27]。研究认为免耕造成减产的原因主要包括：1)免耕方式不翻耕造成土壤容重较大，排水不畅影响到作物出苗；2)免耕措施不翻耕表土，不能直接锄草，利于杂草生长而影响作物生长；3)免耕往往使土壤温度更低，尤其是冬末春初，土壤温度回暖较慢^[28]。在已有研究的基础上，结合本次田间试验研究结果得出：长期免耕非但没有增加土壤容重，反而降低了容量，增大了土壤饱和导水率。其原因可能为每年的翻耕破坏了地表土壤结构，切断土壤毛管，在作物生育期土壤经过不断沉积、压实作用导致大孔隙被堵塞从而使地表容重增大，免耕避免了土壤被机具压实的可能，增加了土壤中生物的活动^[29]，形成了良好土体结构使土壤有效毛细管增多，且孔隙连续性改善^[30]。一定程度上降低了容重，有利于水分的快速移动。因此认为免耕对土壤容重、排水的影响并非是导致玉米减产的主要原因。本研究得到的相同覆盖条件下免耕降低了玉米生育前期土壤温度的结果，与国内已有研究结论一致。已有研究显示免耕在冷凉地区容易造成土壤的“降温效应”^[31]，对春季土壤温度影响最大，这对生育期有限的北方粮食生产十分不利，既降低了出苗率又影响了后期苗的生长，是造成玉米减产的主要原因之一^[32-34]。此外免耕处理土壤有机质、全氮和硝态氮含量较传统耕作分别下降了8.0%、5.4%、38.1%，这可能与土壤温度较低地上生物量常年偏少导致进入土壤有机质较少有关。本研究中免耕+秸秆处理土壤中有机质、全氮含量为所有处理中最高，虽然较免耕处理显著提高了产量，但产量仍显著低于传统耕作，进一步说明免耕条件下土壤春季温度较低是造成减产的最主要原因之一。对于免耕降温的机理研究显示传统耕作处理土壤经过翻耕，疏松的土壤结构毛管被切断，热传导慢，蒸发潜热损失少，因而增温快；而免耕水分连续均匀分布，热传导快，蒸发强，蒸发潜热损耗多，增温慢^[35]。免耕+生草处理产量、土壤有机质含量、全氮含量均为所有处理最低，可能是由于玉米、油菜存在养分竞争，土壤中养分被油菜大量消耗的缘故^[36]。

本研究发现，无论地膜覆盖、秸秆覆盖还是双覆盖，玉米产量均显著高于没有覆盖的处理，这与已有的研究结果一致^[27]。但对这种耕作模式的研究和揭示其内在机理的深层次报道却比较少。本研究发现地膜覆盖在作物生育前期具有明显增温效应，拔节后则是明显的降温效应有利于作物生长，与已有研究结论一致^{[37, 38]}。这主要是由于白天地膜覆盖下的表土因“温室效应”而快速升温，夜间地膜下方的水分能够有效减少长波辐射减小降温幅度^[39]。拔节后地膜覆盖日平均土温最低则是由于地膜覆盖下株高、叶面积指数较无覆盖条件下显著提高，冠层截获了更多的辐射，遮荫土壤。但由于生育前期温度较高导致土壤矿化作用加强^[40]，只进行地膜覆盖处理的土壤中有机质、全氮、全磷、速效磷含量均小于不进行覆盖的处理，因此认为地膜覆盖虽显著提高了玉米的产量却不利于土壤养分含量的提高。此外研究还发现秸秆覆盖虽可显著提高产量，但增产效应却无地膜覆盖显著。研究表明秸秆覆盖在作物生育前期明显降低土壤温度，免耕+秸秆、传统耕作+秸秆土壤温度最低，造成作物苗期生长缓慢，生育时期推迟，有时明显降低出苗率^[41]。但秸秆的腐解直接增加了土壤的有机质和全氮等养分含量^[42]，为作物生长提供了养分，改善了土壤化学性质。因此认为地膜+秸秆双覆盖弥补了地膜或秸秆单一覆盖下的不足，不仅可以提高作物生育前期土壤温度而且增加了土壤养分含量，因此产量最高。

不同耕作覆盖年限会对土壤理化性质产生不同影响。就耕作年限对土壤容重的影响而言，有研究显示实施免耕多年后，土壤压实程度会越来越严重，从而制约了免耕保护性耕作法的进一步发展^[43]。但是也有研究表明，连年免耕覆盖的土壤其容重只在开始的第一年上升较多，后续几年并没有逐渐增大^[44]。此外还有研究者报道，不同耕作措施实施多年土壤容重没有显著差异，甚至免耕、秸秆覆盖会降低土壤容重^{[29, 45]}。耕作覆盖处理年限对土壤养分的变化产生持续影响，结合本定位试验多年数据(2007年、2010年、2012年、2015年) ^[46-49]分析可得，土壤有机质、全磷和碱解氮在各措施下随着耕作年限的增加而增加，其中秸秆覆盖措施下土壤有机质随着耕作年限的增加增速最快，而地膜覆盖增速最慢，这是由于农作物秸秆自身的有机质比较丰富，是土壤有机质的重要补充来源，而覆膜能提高地温，保持适宜的水分和气体环境，促进微生物的活动，从而加速了有机质的分解^[50]，与此同时，覆盖增加了玉米的产量，也消耗了较多的土壤养分。土壤中全磷含量各处理增速相当，土壤全氮含量各处理随试验年限无明显变化。此外各处理土壤速效磷随时间上下波动，但免耕组相对传统耕作组速效磷含量处在较低水平。

1) 免耕虽有利于改良土壤物理性状，却较传统耕作降低了作物产量。免耕条件下进行秸秆+地膜覆盖处理显著提高作物产量和土壤全氮、有机质含量，是免耕处理组中最优选择。

2) 不同类型的地膜覆盖均可显著提高作物产量；秸秆覆盖虽显著提高作物产量，但增产率没有地膜覆盖高。秸秆+地膜双覆盖增产效果最显著，且显著提高土壤全氮、有机质含量，是黄土塬区最适宜的覆盖措施。