本试验以玉米为研究对象,采用裂区设计,利用根箱模拟土壤耕作与秸秆还田。秸秆处理为主区,行间秸秆还田(S1)和行间秸秆不还田(S2)两个水平;还田深度(D)为副区,分别为15cm(Dl)、30cm(D2)、45cm(D3)三个水平;还田方法(T)为副副区,设翻埋(T1)、混拌(T2)两个水平。利用土壤剖面挖根法,通过行间秸秆还田方式对玉米根系生长发育影响研究,探讨玉米地上与地下协调关系,探索构建合理耕层的适宜土壤耕作与培肥途径,为秸秆还田的应用提供理论依据。研究结果表明:1.行间秸秆还田可显著延长玉米叶片生理功能期,减缓叶片衰老。行间秸秆还田配合深耕能够显著增加玉米叶片SPAD值,有利于植株的光合作用。但是行间秸秆还田方式对玉米株高的影响差异不显著。2.行间秸秆还田能够显著促进玉米根系的生长发育,行间秸秆还田配合适宜的耕作方式可延缓玉米根系的衰老。行间秸秆还田配合深耕,根干重呈"宽深"型分布。行间秸秆混拌可增加深层土壤根干重,行间秸秆翻埋可延缓根系衰老。行间秸秆还田配合深耕,玉米根长增加、根系衰老减缓。其中行间秸秆混拌能增加根长,但行间秸秆翻埋显著减缓根系衰老。行间秸秆还田配合深耕还具有提高单个籽粒所具有的根系指标作用,有利于根系吸收养分和水分,为籽粒灌浆和提高产量奠定了基础。3.行间秸秆还田可提高土壤保水能力,并实现疏松土壤、降低土壤紧实度的目的。持续的行间秸秆还田可增加土壤水分缓冲能力,有效改善土壤耕层环境。行间秸秆还田后玉米不同生育时期的土壤含水量均明显增加,增加行间秸秆还田深度有效提高了土壤蓄水保墒能力,行间秸秆翻埋还田与混拌还田的保水能力无明显差异;行间秸秆还田配合深耕,土壤紧实度显著降低,且行间秸秆翻埋与混拌土壤紧实度也无明显差异。根据旱(涝)后玉米植株受害程度差异(叶片丙二醛含量),可以断定行间秸秆还田配合深耕可有效增强土壤水分缓冲能力。4.行间秸秆还田可缓解旱(涝)对玉米产量影响的危害。遭受旱(涝)危害后,行间秸秆还田能够改善玉米穗部性状(单穗重、穗长、产量显著增加,秃尖长显著减小),特别是行间秸秆还田配合深耕可有效抵御旱(涝)危害、获得比较高的产量,但在雨水调和年份产量则无明显差异。本研究表明,行间秸秆还田能够增加土壤蓄水保墒能力,持续行间秸秆还田能降低土壤紧实度,增加土壤水分缓冲能力。行间秸秆还田对改善根系的生长环境,促进根系的生长发育和水分、养分的吸收具有明显的作用。因此,合理的行间秸秆还田方式能够优化玉米根系及耕层环境,协调地上部和地下部生长发育,为增产打下良好的基础。秸秆翻埋30cm不仅可在旱(涝)害后增加产量,并且能减少经济投入,是本地区适宜的行间秸秆还田措施。