耕作和施肥是影响作物产量提高的重要因素。由于耕作方式和肥料施用的不合理,造成了土壤紧实、耕层变浅、土壤水肥利用率低等问题。针对以上问题,本文通过大田试验,设置了两个因素(耕层深度和肥料种类),三个水平(耕层深度:20 cm(D20)、25 cm(D25)、30 cm(D30);肥料种类:施入缓释肥(W1)、施入缓释肥和保水剂和硫酸铵钙(W2)、施入保水剂和硫酸铵钙(W3))。研究耕层深度和肥料种类对土壤理化性质变化、土壤水盐运移分布规律和玉米生长耗水及产量等影响,以便找出合理的耕层深度和施肥方法,为耕层进行水肥调理,改善其理化性质,提高玉米产量等提供理论依据。本研究的主要结论如下:(1)耕层深度和肥料种类对土壤含水量和土壤贮水消耗量有影响。不同处理的土壤含水量在剖面上的变化趋势基本一致。耕层深度对0-100 cm土层含水量的影响在生育前期较大,后期无明显规律,D25和D30处理的0-100cm土层含水量大于D20处理,打破犁底层扩大土壤水库容;不同肥料种类对同一土层含水量的差异不明显,但W2处理的0-100 cm土层含水量大于其他处理。不同处理的土壤贮水消耗量随着生育期的推进呈先增大后减少的趋势。D25处理的整个生育期土壤贮水消耗量大于其他处理;W2处理的土壤贮水消耗量大于其他处理,打破部分犁底层和3种肥料混施增强土壤蓄水保墒的能力。(2)耕层深度和肥料种类对土壤容重、田间持水量、饱和含水量有影响。各处理的土壤容重随着土层加深呈先增大后减小的趋势。耕作深度越深,越能影响土壤容重,整个生育期D30处理的土壤容重小于其他处理;肥料种类对0-30 cm土壤容重的影响在生育期前期比较大,整个生育期W2处理的土壤容重小于其他处理,3种肥料混施疏松土壤的效果更佳。各处理的田间持水量和饱和含水量呈先减小后增大的趋势。同一肥料种类下,D25处理提高了田间持水量和饱和含水量;同一耕层深度下,W2处理提高了田间持水量和饱和含水量,耕层深度25cm和3种肥料混施改善了土体孔隙状况,从而有效提高了田间持水量和饱和含水量。(3)耕层深度和肥料种类对全氮、全钾、全磷含量和硝态氮累积量有影响。各处理土壤全氮、全钾、全磷含量在剖面上变化基本一致,随着土层深度增加,整体含量呈减小趋势。耕层深度不同,养分随水分运移也有差异,但整体D25处理的0-100 cm全氮、全钾、全磷含量大于其他处理;同一耕层深度下,W2处理的0-100 cm土层全氮、全钾、全磷含量大于其他处理,3种肥料混施减少了养分淋溶和损失。各处理土壤硝态氮累积量在剖面分布趋势一致。不同处理间硝态氮累积量有差异,D25处理的硝态氮累积量小于其他处理,D25处理使硝态氮更易向深层土壤淋溶,并且根系扎的较深,有利于根系吸收,但D30处理造成硝态氮淋溶到80 cm以下,根系难以吸收利用;W2处理的硝态氮累积量小于其他处理,3种肥料混施改善了养分条件更有利于根系吸收利用硝态氮。(4)耕层深度和肥料种类对玉米的生理指标和生物指标均有显著影响。各处理的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度在生育期内的变化趋势一致,呈先增大后减小趋势。同一肥料种类下,D25处理显著提高了净光合速率、蒸腾速率、气孔导度;同一耕层深度下,全生育期内W2处理显著提高了净光合速率、蒸腾速率、气孔导度。D25处理的株高、茎粗大于其他处理并差异显著;W2处理的株高、茎粗大于其他处理并且差异显著显著。(5)耕层深度和肥料种类对玉米产量和水分利用效率均有显著的影响。同一肥料种类下,D25处理产量较D20和D30处理分别增加了14.1%和12.8%;D25处理的水分利用效率大于其他处理并差异显著。同一耕层深度下,W2处理的产量显著大于其他处理,增幅达7.0%至9.0%;W2处理的水分利用效率显著大于其他处理。