重型农机具进行耕翻、耙耱、播种、收获、运输等作业时,对土地的频繁碾压是造成土壤犁底层的主要原因之一。鉴于犁底层的存在给农业生产带来诸多不利影响的原因,本文在系统分析山西省运城市近20年气候资料的基础上,针对农田犁底层问题,以棉花为供试作物,开展用微孔深松耕技术解决犁底层问题的试验。研究内容包括：微孔深松耕技术破除犁底层、降低耕作层土壤硬度的效果；微孔深松耕技术对土壤团粒结构、土壤肥力及土壤孔隙度的影响；围绕深松耕孔穴进行稀穴密株种植和深施肥诱导棉花根系深扎、对土壤深层养分分布和数量的影响效果；微孔深松耕棉田不同播种期、不同果枝节位棉铃由于气候差异导致棉铃发育、种籽活力和种籽品质发育的差异等。研究结果证明：1、微孔穴深松耕深施肥技术使棉花苗期犁底层的土壤硬度由9069.7 Kpa降低到558.8 Kpa,吐絮期犁底层的土壤硬度由8089.7 Kpa降低到1174.2 Kpa,35～40 cm土壤容重由1.56 g/cm3减低到1.05 g/cm3；在>30 cm深度土层中,全N含量增加0.07%,速效K含量增加146.71 mg/kg,速效P含量增加11.38 mg／kg,有机质含量增加0.55mg/kg；总根量比CK增加187.03%,侧根条数增加了26条；微孔穴深松耕棉田5室铃率增加15%,每个棉瓤的种子数平均增加1～2粒；棉籽的籽指、比重、绒长均明显增加,脂肪及可溶性糖含量亦显著提高,蛋白质含量则显著降低,单株铃数比CK提高6.34%,铃重提高5.75%,皮棉产量增加9.96%。可见,微孔深松耕作技术具有打破犁底层、改善根域土壤环境,促进棉花生长和提高棉籽品质的作用。2、棉株不同采摘部位棉铃中的棉籽,由于发育期间所经历的气候环境存在差异,其籽指、种子发芽力及出苗率均有显著差异。棉株中部采摘的棉铃籽指最大,平均达12.09 g,上部平均为11.19 g,壳仁比前者为0.81,后者为0.86,达显著差异；中部棉籽的发芽率高达94.93%,比棉株上部收获的棉籽提高14.06%,中部棉籽出苗天数平均为7 d,比植株上部的棉籽出苗天数早了3 d；中部棉籽后代籽棉产量最高,为4821.11 kg/hm2,分别比下部、上部棉籽后代增加14.53%,17.56%,三者之间分别达显著差异；棉籽中可溶性糖含量和脂肪百分含量均随采摘部位的增高而逐渐降低,也随着子位从铃肩到基部的变化逐渐减低；蛋白质百分含量与脂肪百分含量相关系数为r=-0.990,呈显著负相关；蛋白质百分含量与可溶性糖相关系数为r=-0.997,呈显著负相关；脂肪百分含量与可溶性糖相关系数为r=0.998,呈极显著正相关。3、对于不同留苗株数的稀穴密株种植的棉花,各处理棉株的株高和叶片数随着穴留苗株数的增加呈逐渐递减的变化趋势,棉株第一果枝节位随着每穴不同留苗株数的增加呈增加的变化趋势。稀穴密株种植群体的光合速率在棉花花铃期以后下降的速度较快,在光合速率达最大值的盛花期,2株／穴处理较CK、3株／穴和4株／穴处理分别高出14.82%、7.8%、22.6%。棉花叶片的SPAD值、百粒棉籽生物量、粗脂肪含量和蛋白质含量均随着穴留苗株数的增加逐渐减小。2株／穴和3株／穴的棉花纤维品质差异不显著,与CK和4株／穴棉花纤维品质呈显著差异。