冀西北坝上地区位于我国的农牧交错带，属于典型的高原、半湿润—半干旱地区。长期以来由于过度的开垦植被破坏严重，造成了严重的土壤侵蚀。干旱和严重的土壤侵蚀是制约当地种植业发展的主要因素，采用保护性耕作将对缓减以上矛盾起到重要的作用。本研究针对坝上实施保护性耕作的关键技术问题，进行了农田杂草发生与防控、土壤温度和水分变化规律以及保护性耕作茬口与产量效应的研究。试验作物包括玉米、春小麦、莜麦和胡麻。主要结果如下。 1 对试验地点的主要杂草的进行调查，有杂草36种，其中一年生17种，越年生2种，多年生17种。杂草的出苗高峰集中在两个阶段：第一阶段(4.28～5.14)，为喜凉杂草出苗时期，气温10℃左右，此阶段出苗的以营养体繁殖的多年生和越年生草为主。第二阶段(5.15～6.10)，为喜温杂草出苗时期，气温12～14℃，此期出苗的为多年生草和一年生草并存。根据杂草出苗的阶段性可以得出：土壤处理除草剂的使用适期是4月20日到5月10日，茎叶处理的除草剂的使用适期应该在6月5日以后。比较不同剂量乙阿合剂的杂草防除效果，免耕玉米乙阿合剂的合适用量约为300ml。异丙隆和巨星的杂草防效相似，异丙隆播后苗前施用更适合机械化施药。拿捕净和精稳杀得可以有效控制胡麻田的一年生禾本科杂草，但是胡麻田的一年生阔叶杂草普遍较为严重。 2 覆盖量为1.62t／hm~2时，保护性耕作农田的土壤温度比传统翻耕低。土壤温度变化可以分为两个阶段：第一阶段，4月20日到6月4日，即玉米播种后35天内，免耕土壤温度比翻耕平均降低2.1℃；第二阶段，6月6日到7月9日，即在播种后第35天到第75天内，土壤温度平均只降低0.7℃。从4月20日到7月20日的三个月的时间里，免耕的土壤平均含水量均比翻耕高，其中0-10cm免耕比翻耕土壤平均质量含水量增加0.85％，10-20cm增加0.93％，20-30cm增加2.94％，30-60cm增加4.09％。保护性耕作与传统翻耕在玉米的发育速度与生长速度上并没有非常明显的差距，保护性耕作前期的土壤低温不会对玉米的生长造成严重的影响。 3 分析产量构成表明，免耕方式对于增加小麦的穗粒数，增加莜麦的千粒重，增加胡麻的桃粒数有一定的作用。产量分析表明，茬口的差异导致的产量差异较小且多为不显著(胡麻连作除外)，产量的差异更多的来源于不同的耕法，以上趋势在小麦、和胡麻中尤为明显。比较不同茬口免耕和翻耕作物的产量，除免耕玉米产量增加不显著外，其它作物免耕一般都高于翻耕。综合比较不同处理作物的产量，可以得出不同前茬的茬口特征，免耕玉米茬是小麦和莜麦种植的有利前茬，免耕小麦茬和免耕莜麦茬是胡麻种植的有利前茬。因此，免耕两种作物轮作的最佳组合是玉米→小麦、玉米→莜麦、小麦→胡麻或莜麦→胡麻；免耕三种作物轮作的最佳组合是玉米→小麦→胡麻或玉米→莜麦→胡麻。