针对宁夏南部旱作区春季干旱、耕层浅薄、水分利用效率低等问题,以春玉米为供试作物,于2020—2021年在宁南旱区秋作物收获后设置翻耕15 cm（CK）、翻耕30 cm（C30）、深松30 cm（S30）、深松40 cm（S40）、深松50 cm（S50）等5种不同耕作深度的大田覆膜试验,研究不同耕作深度对土壤结构、水分、温度、养分、酶活性及玉米生长和产量的影响,以期为宁南旱区合理耕层构建及作物高产栽培提供理论参考,其主要研究结果如下:1.不同耕作深度对玉米收获期0-60 cm层土壤容重和总孔隙度均有所改善。平均土壤容重和总孔隙度以S50处理改善效果最好,较CK分别显著降低3.13%和显著增加2.93%。S50处理可显著降低生育期土壤紧实度,平均较CK显著降低22.42%。不同耕作深度下0-60 cm层＞0.25 mm机械稳定性团聚体含量在0-20 cm和40-60 cm处均以S40处理最高,而20-40 cm层以CK处理最高。0-20 cm层和20-40 cm 土壤＞0.25 mm水稳定性团聚体含量均以S30处理最高,而40-60 cm层以C30处理含量最高。2.整个生育期0-100 cm层平均土壤含水量和蓄水量均以S40处理最高。播前0-25 cm层土壤温度以S40和S50处理保温效果最佳,苗期以S50处理最好,拔节期以CK处理最佳,而灌浆期则以S40处理最优。整个生育期平均土壤温度以S50处理最高,S40处理次之。3.整个生育期0-60 cm层平均土壤有机质含量以CK处理最高。0-60 cm层平均土壤全氮、全磷、碱解氮和速效磷含量均以S40处理最高,分别较CK显著增加36.34%、5.9%、18.69%和43.11%。0-60 cm层土壤速效钾含量在整个生育期平均以CK处理最高,S40处理次之。各处理0-60 cm层平均土壤脲酶、过氧化氢酶活性以及蔗糖酶活性均以S50处理最高,S40处理次之。各处理0-60 cm层平均土壤碱性磷酸酶含量以S40处理含量最高。4.深松40 cm可增加玉米出苗率,且玉米地上干物质量最高,较CK显著增加20.58%。整个生育时期内株高、茎粗均以CK处理最大,S40处理次之,而两处理间无显著性差异。整个生育时期内SPAD值和叶面积指数均以S40处理最高,分别平均较CK显著增加9.34%和17.28%。整个生育时期内叶片平均净光合速率、气孔导度和蒸腾速率均以S40处理最大,分别较CK显著增加2.26%、33.88%和63.08%。整个生育时期内平均胞间CO2浓度以CK处理最高,S40处理次之,较CK显著降低17.90%。整个生育时期内平均叶片水分利用效率以C30处理最高,CK处理次之,较CK显著增加8.55%。5.玉米产量、净收益和水分利用效率均以S40处理最高,分别较CK显著提高64.61%、67.19%和66.97%。各深松处理的玉米其穗位高、行粒数、穗粒数、穗长、穗粗、秃尖长、籽粒重等产量构成因素均较翻耕处理有不同程度的改善,且各处理间无显著性差异。S50处理穗位高最高,而S40处理的穗长、行粒数、穗粗、籽粒重均为最大。6.通过耕作深度与产量拟合后发现,当耕作深度为38.1 cm时玉米产量可达到最高,同时主成分得分中以S40处理得分最高,且与产量关系最为密切。通过相关性分析发现,与产量关系最为密切的指标为水分利用效率,而水分利用效率以S40处理最大。综上,不同耕作深度可影响耕层土壤结构、土壤养分以及酶活性,进而影响土壤的蓄水保温效应,促进作物的生长和产量提高,玉米增产效果以深松40 cm处理最佳。因此,深松深度40 cm在改善耕层土壤结构的基础上,更有利于土壤水分的保蓄和耕层养分的积累,使作物获得较好的增产增收效果。