为了进一步探索适宜山东省半湿润易干旱地区夏玉米高产、稳产、可持续生产的耕作措施，本试验将冬小麦-夏玉米两季耕作措施作为一整体，于2010年开始进行耕作定位试验，试验在小麦、玉米轮作制度下设计8种不同周年耕作组合处理，以小麦季传统旋耕＋玉米季免耕＋秸秆不还田为对照，研究分析了两季秸秆均还田条件下小麦旋耕+玉米免耕（W1M2）、小麦免耕+玉米免耕（W2M2）、小麦深松+玉米免耕（W3M2）、小麦深耕+玉米免耕（W4M2）、小麦旋耕+玉米隔年旋耕（W1M1）、小麦深松+玉米隔年深松（W3M3）、小麦深耕+玉米隔年深耕（W4M4）7种耕作组合对夏玉米籽粒产量、衰老生理特性、碳代谢和氮素积累的影响，探索进一步挖掘夏玉米增产潜力的最佳周年耕作组合方式。试验主要结果如下（定位试验第三、第四年）：　　1、耕作方式对夏玉米农艺性状的影响　　与传统耕作方式CK相比，其他处理能增加基部第4节的干物重及基部第2、3节茎粗，增强了植株抗倒伏能力。W3M2在显著提高玉米株高同时，能有效降低植株穗位系数，基部第2、3节干物重在所有耕作处理中表现最大值，抗倒伏能力较强。　　2、耕作方式对夏玉米吐丝后穗位叶衰老生理的影响　　与CK相比，其它耕作处理均不同程度地延缓灌浆期叶片衰老，有效延长叶片功能期。其中W3M2显著提高了灌浆后期穗位叶片SOD活性、可溶性蛋白含量，降低MDA含量，延缓叶片衰老效果显著，W1M1和W4M4延缓叶片衰老效果次之。与玉米季连年免耕直播（W1M2、W3M2、W4M2）相比，玉米季隔年旋耕（W1M1）、深耕（W4M4）明显提高了叶片抗衰老能力。相关分析结果表明玉米吐丝后叶片SOD活性与籽粒产量成显著正相关，MDA含量则与之呈显著负相关，相关系数分别为0.71、-0.71。　　3、耕作方式对夏玉米碳氮积累、转运的影响　　深松处理（W3M2、W3M3）和W1M1可以显著提高玉米植株穗位叶的净光合速率，维持生育后期较高的叶面积指数（LAI）和光合势（LAD），促进氮素在植株地上部的积累，灌浆中后期依然维持较高的光合生产力。此外这三个耕作处理均有利于提高夏玉米吐丝后光合产物的形成与积累，成熟期干物质较CK分别提高了13.81％、11.48%、13.57%（2012和2013两年平均，下同），成熟期氮素积累总量分别增加了28.23%、17.62%和31.51%。秸秆还田下小麦玉米双季免耕（W2M2）、小麦季单季旋耕玉米季免耕（W1M2）处理能提高生育前期的LAI，但不利于生育后期维持较高水平的叶面积及光合势。除W1M2外，所有耕作处理与CK比较，均能提高吐丝期叶片碳氮比，其中以W3M2增幅最大，吐丝期旺盛的碳代谢提高了光合产物生成量。深松处理（W3M2和W3M3）成熟期叶片和茎鞘碳氮比高于CK，生育后期依然维持较高的碳代谢活力。　　4、耕作方式对夏玉米籽粒灌浆和产量的影响　　Logistic方程模拟结果表明W3M2的灌浆持续期最长，比CK延长了2.18d，平均灌浆速率和最大灌浆速率分别比CK提高了0.05mg粒-1d-1和0.1mg粒-1d-1。CK、W1M2和W1M1在灌浆后期灌浆速率均持续降低，其中CK降低幅度最大，而其它五个处理则在灌浆40d后灌浆速率稳定，降低缓慢。　　与传统耕作处理相比，W3M2、W3M3和W1M1有利于改善玉米穗部性状，提高玉米吐丝后光合产物的形成与积累，籽粒产量分别提高了19.82%、10.70%、11.77%。W3M2穗粒数、百粒重分别增加了38粒和2.2g，W3M3分别增加了36粒和1.5g，W1M1分别增加了37粒和1.6g。　　总体上，秸秆还田下，小麦深松+玉米免耕（W3M2）和小麦深松+玉米隔年深松（W3M3）能够有效延长夏玉米穗位叶功能期，提高后期叶片生理活性，光合产物生产及积累量大，并能促进光合及营养物质向籽粒运转，灌浆优势明显，穗部性状显著改善，增产潜力较大。