本实验于2007～2009年在山东农业大学农学试验站进行，利用静态箱-气相色谱法分析了耕作措施及其转变后麦玉两熟农田CH4和N2O季节排放规律和日变化规律并系统分析了其温室效应，结合土壤固碳量、作物产量，利用多指标综合评价法对5种耕作措施进行综合评价，探讨出在较优的产量基础上，具有较好的温室气体减排潜力和土壤固碳潜力，以期为该地区温室气体排放量估算、土壤固碳量提供数据支持，并为该地区制定符合农业可持续发展的合理耕作模式提供理论依据。主要研究结果如下：
　　 1耕作措施及其转变对麦玉两熟农田土壤CH4和N2O排放的影响
　　 不同耕作措施下土壤CH4和N2O有明显的季节变化和日变化，不同时期各处理均表现为CH4的吸收汇和N2O的排放源，CH4、N2O通量都呈现冬季底、夏季高的季节排放趋势。通过相关性分析表明，不同耕作措施下，土壤CH4吸收通量与土壤5cm地温和地表温度呈正相关关系，与土壤0～20cm水分含量呈负相关关系； N2O排放通量与土壤水分和土壤硝态氮含量呈正相关关系。不同耕作措施下，各处理CH4、N2O通量具有明显的差异。CH4总吸收通量旋耕≈耙耕>常规耕作>深松耕>免耕，N2O总排放通量免耕>耙耕>深松耕≈旋耕>常规耕作，旋耕的CH4吸收通量最高且N2O排放通量较低。耙耕、旋耕、免耕在原有耕作模式基础上进行深松后，CH4吸收通量明显的增加而N2O排放通量略有增加，说明保护性耕作+深松模式虽然会略微增加土壤N2O的排放，但是其会大幅度增加土壤对CH4的吸收。不同耕作方式其农田CH4和N2O的温室效应具有明显的差异，小麦季总温室效应：免耕>耙耕≈深松>旋耕>常规耕作；而玉米季总温室效应：常规≈旋耕>免耕>耙耕>深松。总温室效应：免耕>耙耕>旋耕>深松耕>常规耕作。
　　 2不同耕作措施及秸秆还田对麦田土壤有机碳含量的影响
　　 不同耕作措施下，秸秆还田各处理0～20cm有机碳含量显著比无秸秆还田处理高，说明秸秆还田能显著增加土壤表层有机碳含量，在秸秆还田条件下，保护性耕作各处理0～10cm土层有机碳含量显著高于0～20cm，而常规翻耕处理表现出相反的趋势。多因素方差分析表明：耕作因素、秸秆因素和两者交互效应在不同生育期对0～20 cm土层的有机碳含量都有显著影响。在秸秆还田条件下，根据两年有机碳含量的变化，计算出0～20cm土层土壤固碳量：深松耕>旋耕>常规耕作>耙耕>免耕，说明深松和旋耕模式具有较好的固碳潜力。
　　 3耕作措施及其转变对作物产量的影响
　　 秸秆还田条件下，不同耕作措施各处理小麦产量具有明显的差异，旋耕>常规>耙耕>深松>免耕，而深松后，各处理小麦显著增产，增产幅度免耕>耙耕>旋耕，说明采用保护性耕作2～3年后深松1次的耕作模式，结合秸秆还田技术，能促进作物生长，提高作物产量。
　　 4耕作措施综合评价
　　 通过多指标综合评价法中的RSR值综合评价法对5种耕作措施进行综合评价表明，旋耕措施在较优的产量基础上具有较好固碳潜力、温室气体减排潜力，是适应生态农业条件下较为合理的耕作模式。耙耕和深松处理次之，常规耕作较差，免耕最差。旋耕+深松措施虽然会略微增加温室效应，但却具有较好的增产效果和固碳效果。结合本课题组6年的保护性耕作定位试验，旋耕措施在实行一定年数后会有减产趋势，增加深松后，有利于打破犁底层，促进作物根系生长，增产效果和固碳效果非常明显，因此，2+1、3+1（2、3年旋耕后深松一次）模式是实现作物产量、土壤固碳和温室气体减排三者协调统一的合理模式。