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农田耕作管理方式不同,对作物产量以及土壤水热和养分过程会产生影响,耕作管理方式不适宜,不但会降低作物产量及品质,还可导致水土资源流失和环境污染问题。因此,研究不同耕作管理方式对土壤水分和养分以及作物生长和产量的影响,为提高作物产量和土壤质量,降低环境风险,实现合理的区域农田管理方式提供理论依据。本研究在田间试验基础上,采用DSSAT作物模型进行模拟研究,比较免耕秸秆覆盖和传统耕作两种农田耕作管理方式的区域适用性,并对模型模拟结果进行评估。利用2014-2016年的田间耕作试验数据,评估免耕秸秆覆盖（NTS）和传统耕作（CT）两种方式对玉米产量、作物生长状况以及土壤水分养分的影响。主要研究结果如下:（1）田间试验结果表明CT处理玉米产量较NTS处理高。应用CT处理下玉米实测产量和叶面积指数校正玉米品种参数,DSSAT模型中CSM-CERES-Maize模块得到成功校正,其中玉米籽粒产量模拟和实测结果拟合程度较高(nRMSE=0.02%,E=-0.67 kg·hm-2,d=1.00),叶面积指数的也达到较好拟合结果。并在NTS处理下成功进行了模型验证(nRMSE=0.79%,E=-34 kg·hm-2,d=1.00),叶面积指数的在NTS处理模拟效果略低于CT处理。结果表明该模型在晋西北地区能够很好用来模拟玉米产量及其生长状况。（2）CT和NTS处理下各土层土壤含水量都随土层深度的增加呈下降趋势。CT处理下0-100 cm不同深度土壤含水量模拟分析结果表明,总体模拟值高于实测值,平均误差E在0-0.04 cm3·cm-3之间,但平均土壤含水量的模拟值和实测值并未达到显著性差异。NTS处理下模型的拟合程度高于CT处理。其中NTS处理在80-100 cm深度模拟效果最好。两种处理下水分利用率（WUE）在2015年最高,CT处理下达到43.5%,而NTS处理水分利用率为24.8%,表明水分利用效率在正常降水年份,主要受耕作方式的影响,NTS处理下2014-2016年比CT处理水分利用效率分别降低了10.5%、18.7%和10.0%。（3）土壤矿化氮含量在2015年和2016年施用基肥后明显增加,但在较短时间内又恢复到稳定状态。同时两种耕作方式下模拟值均低于实测值。CT处理2016年实测土壤矿化氮的拟合程度高于2015年,且在20-60 cm土层深度下模型模拟精度较高。NTS处理2015年各土层深度的土壤矿化氮的模拟值与实测值拟合程度高于2016年。对于土壤凋落物有机碳储量和土壤总有机碳含量,在2014-2016年两种处理下模型模拟值均无显著差异。同时凋落物有机碳储量和土壤总有机碳含量变化趋势相同,都呈现“M”型变化趋势。表明免耕秸秆覆盖这一保护性耕作方式在短期内未能使土壤有机碳含量得到提高。（4）对土壤水分、养分和玉米产量相关性进行分析,结果表明在出苗期,地上部分累积干物质量与作物蒸腾量和土壤氮矿化量具有极显著相关性,相关系数分别为0.784和0.322;拔节期影响作物生长的主要为作物蒸腾量和土壤氮矿化量;抽雄期地上部分干物质累积量与土壤水分和累积氮矿化量有显著正相关性,而与土壤有机碳含量有极显著负相关性,作物蒸腾量与土壤含水量有显著负相关性,累积氮矿化量与土壤有机碳含量有显著正相关性;在玉米收获期内,地上部分干物质累积量与作物蒸腾量成显著负相关,而与土壤含水量、累积氮矿化量、土壤有机碳含量、玉米产量成极显著正相关关系。传统耕作方式在较短时间内更适合晋西北地区,保护性耕作在较短时间内对土壤理化性质影响不明显。模型在晋西北地区可以极好的模拟玉米产量;对土壤水分模拟效果较好,模拟值高于实测值;在土壤养分方面模拟效果较差。模型应用结果表明,干旱年份下玉米水分利用效率最高,传统耕作下水分利用效率高于保护性耕作。