可持續(xù)農(nóng)業(yè)戰(zhàn)略目標(biāo)的的實(shí)現(xiàn)必需要進(jìn)行保護(hù)性耕作，這是一場(chǎng)新的耕作革命。這不僅能夠保證糧食安全，提高耕地質(zhì)量，還能夠促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的建設(shè)。耕作方式的改變帶來(lái)的是土壤理化性質(zhì)的變化，那么免耕方式的改變是否會(huì)引起土壤的變化而影響到作物的生長(zhǎng)呢？土壤硬度是指土壤對(duì)外界垂直穿透力的反抗力，反映了土壤孔隙狀況及土粒間結(jié)持力的大小．土壤硬度直接關(guān)系到耕作阻力、作物出苗及根系生長(zhǎng)發(fā)育，對(duì)土壤水分入滲、保持和供應(yīng)以及土壤通氣性有直接影響，同時(shí)也間接影響土壤養(yǎng)分轉(zhuǎn)化、運(yùn)輸以及土壤熱特性等指標(biāo)，因此土壤硬度對(duì)作物生長(zhǎng)、發(fā)育和產(chǎn)量具有重要影響．土壤硬度計(jì)是測(cè)定土壤硬度的主要儀器，其結(jié)果準(zhǔn)確可靠，為研究提供的幫助。
　　
    土壤硬度和土壤容重是影響植物生長(zhǎng)和作物產(chǎn)量的兩個(gè)重要指標(biāo)，目前關(guān)于耕作方式對(duì)土壤硬度和土壤容重影響的研究結(jié)論存在差異．有研究表明，免耕能夠增加土壤硬度，主要作用于0～7.5cm土層，對(duì)作物的生長(zhǎng)不利，并影響作物產(chǎn)量;但也有研究認(rèn)為，由于保護(hù)性耕作中大量秸稈還田，為土壤動(dòng)物提供了豐富的食物來(lái)源，幾年后，土壤動(dòng)物，如蚯蚓的頻繁挖洞能夠改善土壤硬度。
　　
    采用數(shù)顯土壤硬度計(jì)對(duì)玉米連作和玉米-大豆輪作的免耕、秋翻處理以及傳統(tǒng)耕作小區(qū)的土壤硬度進(jìn)行田間測(cè)定．土壤硬度計(jì)隨土壤深度的變化自動(dòng)計(jì)數(shù)，每2.5cm記錄一次，測(cè)定深度2.5～30cm，水平間距10cm，4次重復(fù)．免耕顯著增加了土壤硬度且主要表現(xiàn)在2.5～17.5cm土層范圍內(nèi)。免耕對(duì)土壤不進(jìn)行擾動(dòng)，土壤自身下沉而引起土壤顆粒之間排列比較緊實(shí);而秋翻處理每年對(duì)土壤進(jìn)行翻耕，使得上層土壤比較疏松，故土壤硬度較?。飧捎跍p少了機(jī)械作業(yè)的次數(shù)，同時(shí)也減少了對(duì)土壤的翻耕擾動(dòng)，因此，免耕處理的橫斷面土壤硬度曲線起伏較?。锓幚砗娃r(nóng)民傳統(tǒng)耕作對(duì)土壤進(jìn)行翻耕起壟，由于翻耕帶來(lái)耕畜踐踏壓實(shí)和三角鏵犁剪切力的作用，形成土壤硬度較大的犁底層，因此，土壤硬度以苗眼為中心向相鄰兩側(cè)呈V字型變化．
　　
    通過土壤硬度計(jì)對(duì)不同的輪作模式下的土壤的測(cè)定發(fā)現(xiàn)不同模式會(huì)造成不同的變化，玉米連作下土壤硬度高于玉米-大豆輪作，其原因可能是種植大豆促進(jìn)了蚯蚓數(shù)量的增加，從而減小了土壤硬度．有研究表明，大豆秸稈還田可能為蚯蚓提供更豐富的食物和能量來(lái)源，而且與玉米相比，種植大豆能夠減少土壤水分蒸發(fā)，為土壤動(dòng)物尤其是蚯蚓提供潮濕的生存環(huán)境，增加了蚯蚓數(shù)量及其活動(dòng)性。