农田耕作后的一定时间内，由于地表性质和结构的改变所引起的农田小气候变化。运用合理的耕作措施，可以调节土壤的水、热状况，为作物提供良好的耕层条件，以利于作物的生育，这对于用地养地和提高作物产量有着重要意义。

农田耕耙可使土壤表层粗糙，反射率降低，地面收入的太阳辐射和地面有效辐射增加。因此，就地表的辐射收支差额而言，耕耙地与未耕耙地两者并无显著差别。耕耙使耕层疏松，空气含量增加，从而使土壤热容量和导热率减小。热容量小的耕耙层，得热后升温与失热后降温的程度加剧，导热率小的耕耙层，同土壤下层之间的热量交换能力减弱。这样，白天或者暖季热量积聚于耕耙层，温度б未耕耙地高，但耕耙层以下土层温度б未耕耙低；夜间或冷季情况正相反，耕耙层以下的土层向耕耙层输送的热量б未耕耙地的少，因此温度б未耕耙地的低，但是耕耙层以下土层的温度б未耕耙地同深度的土层高。在旱季，土壤经过耕耙，切断了耕耙层及其下层的毛细管联系，下层的水分通过毛细管作用只能上升到耕耙层同底土连接的地方，不易上升到地表，因而减少了下层土壤水分的损失；又由于耕耙层土壤孔隙变粗，毛细管作用减弱，水分传导不畅，因而减缓了土层的蒸发强度；另外，耕耙层内水分是以汽态扩散的方式逐渐下降，使表土变干，并形成了干土层，对下层土壤水分的蒸发可起到抑制作用。所以，耕耙表层土壤有散湿作用，而对深层土壤则具有明显的保墒效应（表1）。但是在雨季，土壤处于湿润状态时，耕耙的效应就和上述情况不同。这时耕耙层的土壤，由于透水性能增强，土壤蓄水能力提高，在一定时间内耕耙层的土壤湿度б其下层的高，并且б未耕耙的土壤湿度也高（表2）。为了尽量把降水保蓄下来，采取适当耕耙措施，如在作物的行间中耕以及休闲地的伏耕都将起到保存底墒的作用。以耕耙为中心的抗旱保墒措施，在中国北方地区效应十分明显。

表1 棉田中耕的土壤湿度效应/%（1958年3月30日 河南新乡）

表2 轻壤土玉米地松土的土壤湿度效应（北京郊区 1961年8月17日）

实行垄作，可改变地表几何形状，增厚疏松土层，改善通气条件，增强排水能力，这对提高表层土温，保持下层土壤水分有良好作用。垄作对农田小气候的主要影响是：①垄作措施使垄面的反射率б平作的反射率小，这种差别在种子萌发和出苗期最为显著。作物在生长初期，虽然垄作地的反射率较平作地小，使垄作地表面收入的短波辐射略多于平作，但是由于垄面的辐射面积增大，地面有效辐射要б平作增高，因此垄作和平作在净辐射方面相差甚微。可是由于蒸发耗热和土壤热特性的差异，在地表辐射增热和冷却的变化方面，垄作地要б平作地急剧得多。②垄作地白天吸收的热量较多，地温高于平作地；夜间散热也多，地温低于平作地，使垄作地表的昼夜温差б平作大。在暖季，由于昼长夜短，垄作地上白天吸收的热量大于夜间散失的热量，使得日平均土温高于平作。冷季（尤其是高纬度地区的冷季）昼短夜长，垄作地白天虽б平作地多吸收了一些短波辐射，但由于夜间地面有效辐射的增大，导致垄作地的辐射平衡б平作地低，其温度效应和暖季相反，土壤表层已不是增温而是降温。作物封垄以后，垄作与平作对短波的反射率和农田有效辐射实际上已无差别。在湿润地区或多雨暖季，由于垄作暴露面大，垄面蒸发较强烈；但垄面变干后，蒸发就会б平作小得多。因垄作地改变了地表热量平衡，增加了土壤热通量，故土温常б平作地高；加之垄作地的热容量б平作地的小，导温率б平作地的大，致使表层的土温б平作更形增高。在土壤表层，垄作与平作温差⊿T的最大值出现在正午附近（图1），且随深度增加而减小，最大差值出现的时间也相应落后。③垄作的表层土壤疏松，渗水性强，地表隆起，蒸发面积加大，对降低上层土壤湿度和排渍抗涝有一定作用。因此在雨季，垄作地上层的土壤湿度比平作低，下层则常相反。在暖季和北方的干旱时期，垄作主要是增温保墒作用。在多雨季节以及多雨地区，垄作主要是排水降湿效应。④垄向不同，垄面各部分的土温差别也不一样：一般南北垄向的东侧和西侧的温度差别不大；而东西垄向的南侧土温远高于北侧。垄向对太阳辐射时间和辐射总量的变化，随纬度和季节也有相应的变化：夏半年，纬度愈高，东西垄比南北垄日照时间愈长，辐射日总量愈多，使全垄日平均温度东西垄高于南北垄；冬半年，纬度愈高，南北垄比东西垄日照时间愈长，辐射日总量愈多，使全垄日平均温度南北垄高于东西垄。这一特征与太阳的周年运动有关。因此，在不同季节和地方要注意寻求有利的垄向。

图1 垄作和平作温度差的日变化

镇压地土表紧实，增大了地面对太阳辐射的反射率，减小了地面白天的短波辐射收入，故有明显的降温和提墒效应。夜间，镇压地因土中热传导能力增强，不断地将热贮量从深层向土表输送，造成地表温度较高，因而地表的有效辐射б未镇压地高；即镇压地失热较多，但全天的辐射差额实际上б未镇压地的要少。镇压措施的降温效应并不是由于辐射平衡的降低，而是由于土壤热特性的改变，引起热交换的差异所致。镇压可使土壤的空隙度减少，毛细管作用加强，上层土壤的容积热容量和导热率显著增大。因此，白天地面增温时，镇压地地表向深层传导的热量б未镇压地要多，使下层增温较多，但表层温度却б未镇压地低；夜间地面降温时，镇压地从深层向地表输送的热量也多于未镇压地，使镇压地表层温度较高（图2）。可见，镇压地的表层白天有降温效应，在夜间有增温效应，镇压有减小土温日变幅的作用。各种土壤在不同的天气条件下，镇压的温度效应也有差别。一般疏松的土壤适于在回暖天气结束前进行镇压，偏粘的土壤可在寒潮侵袭后一、两天内进行镇压。

镇压对土壤水分的效应依土表的湿润程度而有不同。在土表湿润的情况下，镇压加强了土壤的毛细管作用，表层水分增加，特别是粘重土壤，甚至会引起土壤板结，出现渍害。在地表干燥的情况下，由于镇压减少了表层土壤孔隙，使毛细管作用加强，表层水分增加，可以有提墒的效果（表3）。根据观测资料表明，镇压后，表层干土层的厚度一般可减少2～3厘米，土壤含水量可提高1.0%～3.0%，以10～40厘米土层中水分的增加最为显著。在华北地区，早春或春播前后，土壤水分经常处在田间持水量以下，且表土出现干土层，此时若采取疏松表土（如耙地）的措施，不但不能抑制水分的散失，反而会加剧土壤水分的汽态扩散，加速耕层的失水；如进行镇压与压后耙地，使土层紧实并有一个疏松的薄土层覆盖其上，土壤水分就可在毛细管作用下从深层输送到表层，这对涵蓄春季土壤水分，保证适时播种，出苗，有良好作用。此外，已干松的耕层，昼夜温差较大，通过镇压可使土壤导热性能提高，而增加土壤温度的稳定性，有利于作物的出苗和生长。（陈盛录）

图2 镇压地和未镇压地的土壤热交换^*日变化（1963年1月8日 南京）

表3 镇压对土壤湿度的影响（北京郊区 1961年）