地膜覆盖已成为干旱、半干旱地区农业生产中维持作物高产的重要手段。然而，农田土壤中残留地膜也引发了更多的关注。为研究残留地膜对土壤养分、土壤微生物、作物生长和产量的影响，共开展了以下三个试验，包括残膜量为0、450、1350和2700 kg ha^-1的7年大田试验和4年盆栽试验，以及残膜量为1350 kg ha^-1时，残膜碎片单边长分别是2–5、5–10、10–15和15–20 cm的6年田间试验。研究发现，残膜对0–2.0（或0–1.8）m的田间土壤水分几乎没有影响，对0-20 cm土壤的有机碳、全氮、无机氮、全磷和速效磷均无显著影响。相对于非膜际土壤，附着于残膜表面的土壤细菌群落的多样性和丰度有所降低，而对离开残膜表面的土壤微生物群落没有显著影响。不同大小的残膜碎片使小麦和小扁豆的田间出苗率偶有显著降低。含有450-2700 kg hm^-1的残膜降低了玉米的株高和茎粗，收获期玉米的地上生物量显著降低11-19%。随着残膜量的增加，玉米和马铃薯的7年平均产量虽然呈下降趋势，但各处理间差异不显著。这些结果为全面科学地认识旱地农业系统中残留地膜对土壤和作物的影响提供了重要数据。