选择适宜的耕作方式是提升宁南山区耕地质量与作物产量的重要因素。本研究主要针对宁南雨养农业区马铃薯生产中传统耕作水肥利用率与产量低等问题,以青薯9号为供试品种,于2020-2021年在西吉县新营乡白城村进行了田间试验,设置了耕作与覆膜2因素裂区设计试验,主区为耕作方式,设置传统耕作20cm（CT）和粉垄耕作30cm（FL30）、45cm（FL45）、60cm（FL60）等四个耕作处理;副区为地膜覆盖,设置不覆膜（NM）和覆黑膜（BM）。随机区组排列。进行了粉垄覆膜、粉垄施氮、粉垄后效评估试验,探讨粉垄覆膜耕作对宁南旱作雨养农业区土壤理化性状、矿质氮时空演变、水氮利用效率、马铃薯生长及产量效益的影响。主要试验结果如下:（1）粉垄耕作可以打破犁底层,对0～60cm 土层土壤理化性质均有显著影响。粉垄耕作三年后对土壤有持续增效作用,而粉垄四年后与传统耕作无显著差异。粉垄耕作较传统耕作容重降幅达4.8%～11.3%,FL45×BM处理0～40cm 土层土壤孔隙度平均显著高于CT×NM处理6.48%和 7.16%;0～60cm 土层 FL30×NM 处理 DR0.25较 CT×NM 处理显著提高 5.86%、4.19%和6.86%。0～20cm 土层中,粉垄耕作较传统耕作土壤黏粒增加幅度为8.14%～14.34%。FL60×BM的土壤含水量和贮水量为两年度最高。2a期间,FL60×BM处理作物耗水量和水分利用效率较CT处理显著降低11.10%、提高65.88%。粉垄耕作处理极显著提高了土壤碱解氮、有效磷、有机质和速效钾含量。2020年FL60处理0～80cm 土层的碱解氮、速效钾和有机质含量最高,平均较CT处理提高18.8%、27.01%和25.64%。2年期间,粉垄耕作下土壤有效磷含量呈现上减（0～20cm 土层）下增（20～80cm 土层）分配格局。（2）0～80cm硝、铵态氮含量随粉垄深度的增加而增大,粉垄耕作能将硝态氮阻滞在耕层之中,减少硝态氮的淋洗损失,有利于作物的吸收利用。马铃薯各生育时期的铵态氮含量均处于较低水平,铵态氮含量范围在0.40～14.05mg·kg-1之间,并且各处理铵态氮含量随生育时期的后移而降低。土壤矿质氮含量与硝态氮含量变化趋势相似。2年试验铵态氮积累量开花期到成熟期均无显著差异,同时粉垄耕作的硝态氮积累量降幅均比传统耕作小。（3）2a试验中,粉垄覆膜处理提高了马铃薯株高、茎粗和干物质,其中以FL45 ×BM处理最为显著。Logistic方程拟合结果表明,粉垄耕作下有利于提高马铃薯生育期干物质积累最大速率。其中以FL60处理最为显著。粉垄耕作三年后,对于马铃薯生育前期株高和茎粗效果不显著,而粉垄耕作四年后,对于马铃薯生育前期和关键生育期株高、茎粗的效果均不显著（4）2a期间,粉垄与覆膜措施均显著影响马铃薯产量。在所有处理组合中,FL45×BM和FL60×BM处理的2年平均马铃薯总产量较CT×NM处理显著增加47.63%和33.64%,综合2年产量和经济效益分析发现,FL45×BM处理对提高马铃薯总产量和商品薯率效果最优,FL45经济效益最好。粉垄耕作的氮肥偏生产力、氮肥农学效率、氮肥利用效率均显著高于传统耕作,同时马铃薯的产量和吸氮率较传统耕作都有所提高。粉垄耕作三年后,对马铃薯产量有持续增效作用,而粉垄耕作四年后无显著差异。（5）2020年马铃薯产量与硝态氮、铵态氮、碱解氮、有效磷含量均呈极显著的正相关关系。2021年马铃薯产量与铵态氮、吸氮量、硝态氮、有效磷呈正显著相关关系。通过不同耕作与覆膜方式处理主成分综合得分可知:覆膜处理综合得分均高于不覆膜处理,其中FL45×B处理综合得分在8个处理中较最高,说明FL45×BM增产增收效益最好。综上所述,粉垄与覆膜通过改善土壤物理结构,从而蓄水保墒,激活养分,促使根系下扎,有利于马铃薯生长,间接或直接促进了马铃薯产量和水氮利用效率的提高,是提升土壤耕地质量的有效措施,且粉垄耕作一次三年内会对土壤产生持续的良好效果。因此粉垄耕作45cm结合覆黑膜在改善耕层土壤物理结构的基础上,更有利于土壤保水保肥,同时需要每三年粉垄一次,这样在马铃薯获得较好的增产情况下经济效益最大化,为宁南旱区马铃薯高产高效栽培提供实践参考。