該研究在新疆北部建立為期兩年的田間試驗(yàn)，研究秋耕方式對硝態(tài)氮累積、春播土壤墑情和棉花出苗率的影響，并探討土壤水、熱與硝態(tài)氮之間的響應(yīng)關(guān)系。試驗(yàn)包括5個秋耕處理，即翻耕（FG），免耕（MG），壟溝交替（LG），翻耕秸稈覆蓋（FJ）和翻耕活性炭覆蓋（FH）。結(jié)果表明，F(xiàn)H和FJ處理均有利于促進(jìn)表層土壤硝態(tài)氮累積，而FG、MG和LG處理則會加劇表層土壤硝態(tài)氮淋失。凍結(jié)期，F(xiàn)H和FJ處理有利于減少土壤熱損失，并促進(jìn)土壤水分和硝態(tài)氮協(xié)同向上運(yùn)移。融化期，F(xiàn)H和FJ處理有利于抑制土壤水和硝態(tài)氮協(xié)同向下運(yùn)移，并促進(jìn)了深層土壤中熱量和硝態(tài)氮協(xié)同向上運(yùn)移。二元回歸分析表明，F(xiàn)H和FJ處理下水、熱和硝態(tài)氮呈極顯著的相關(guān)性。FH和FJ處理在調(diào)節(jié)土壤墑情、優(yōu)化土壤水熱和硝態(tài)氮協(xié)同運(yùn)移機(jī)制方面表現(xiàn)出明顯優(yōu)勢。春播期，F(xiàn)H和FJ處理下0-25cm土層土壤平均溫度分別提高了0.99℃和1.29℃，土壤平均含水量分別提高了6.01%和8.70%，土壤平均硝態(tài)氮含量分別提高了10.20mg/kg和10.47mg/kg。FH和FJ處理顯著提高了棉花的出苗率，可作為北疆干旱地區(qū)的主要秋耕措施。