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针对内蒙古平原灌区存在耕地犁底层坚硬、耕层浅、土壤结构差及实现大面积春玉米高产重演性差这一特点,本试验于2011年和2012年设深松35crn(S35)、深松25cm(S25)、浅旋15crn(CK)三个处理,通过研究深松对土壤结构、紧实环境对、根系构型、花粒期地上部碳氮积累和转运规律以及花粒期叶片光合衰老特性的影响,揭示机械化深松增产机理。试验结果如下：(1)深松措施能显著降低0-40cm土层的紧实,改善土壤紧实环境,且随深松深度的增加,其降低紧实效果越持久,尤其降低行间紧实环境逾明显。(2)深松措施均有增强生育后期土壤深层(40-60cm)的蓄水能力和增大后期深层(20-40cm)土壤水稳性团聚体粒径的效果,并且以吐丝期时作用效果最为明显,且随深松深度增加此功效及效果愈加明显。(3)S35和S25在灌浆期无明显增加单株根系干重,但S35增大行间20-60cmm土层的根重分布比例,且随土层的加深而逐渐加大,S25增大0-20cm行上位置根重分布比例。S35和S25的0-60cm土层根长分别较对照高出46.24%、33.53%,根表面积均较CK处理高出19.59%,且均表现出根长和根表面积下移的趋势,且随深松深度的增加而愈加显著。S35以增加行间位置深层土层的根长、根表面积分布比例最为显著。S25根长和根表面积分布比例随土层的加深而逐渐降低,S25减少行上0-20cm的分布比例,增大20-60cm的分布比例；增大了行间0-40cm,减小了40-60cm分布比例。并且,深松有助于促进0-0.2mmm径级根系长度的生长,尤其增大深层细根的分配比例,增加30-40cm土层的比根长,改善30-40cm土层的根系特征。S25更有助于增大20-40cm土层的0-0,2mm径级根长分布比例,有助于增加30-50cm土层的比根长；S35更有助增大40-60cm较深土层的0-0.2mm径级根长分布比例,有助于增加30-60cm土层的比根长。(4)随深松深度的增加,延缓棒三叶SAPD值下降、下层叶片和营养器官氮素输出越明显,群体叶面积指数下降幅度越小,保持较高的光合能力越明显,地上部干物质和氮素积累量越显著,尤其表现在吐丝18天至36天。综上所述,S35较S25能更好的打破犁底层,降低土壤紧实环境、增强后期深层土壤蓄水能力和增大水稳性团聚体粒径,能更好的改善根系生长及构型,延缓叶片衰老愈加明显,保证了后期较高的地上部干物质积累和氮素积累,从而在吐丝后36天内奠定坚实产量基础。