论文部分内容阅读
为探寻合适的耕作与施肥模式，优化土壤结构、提升土壤质量，进而提高冬小麦夏玉米产量，特设本试验。基于前6年耕作施肥定位试验，以河南省许昌市建安区陈曹乡史庄村高产试验田为研究点，麦-玉周年轮作下，采用二因素区组设计，设置深耕(DT)、浅耕(ST)、免耕(ZT)、深耕有机肥(DTF)、浅耕有机肥(STF)和免耕有机肥(ZTF)等6个处理，研究麦-玉周年轮作下，不同耕作与增施有机肥对土壤结构、土壤有机碳库及细菌群落的影响。主要结论如下: 1、耕作与增施有机肥对土壤结构产生显著影响。麦-玉周年，随生育期的推进，土壤含水量呈先降低后升高的趋势。0-5cm土层，与其它处理相比，ZTF处理下土壤含水量最高;DT和DTF能提高深层(20-40cm、40-60cm)的土壤含水量。同种耕作方式下，与未增施有机肥处理相比，增施有机肥处理下土壤含水量较高。麦-玉周年，土壤容重随土层的加深，呈逐渐增加的趋势，土壤孔隙度与之相反。就耕作方式而言，深耕处理下土壤容重低于浅耕处理，而深耕处理下土壤孔隙度大于浅耕处理。增施有机肥处理下土壤容重低于与之对应的未增施有机肥处理，土壤孔隙度与之相反。 2、深耕有机肥处理对小麦产量产生显著影响。与其它处理相比，小麦的穗粒数、千粒重和产量均是DTF处理下最高。同种耕作方式下，与未增施有机肥处理相比，增施有机肥处理下小麦产量及其构成因素均较高。玉米产量是889.69kg/hm2。 3、耕作与增施有机肥对土壤有机碳库产生显著影响。本试验结果显示，0-5cm土层，与其它处理相比，ZT和ZTF处理均能较好的提高土壤有机碳和土壤活性有机碳的含量;5-20cm土层，STF处理下土壤中有机碳和活性有机碳的含量均高于其它处理;40-60cm土层，ZTF处理下土壤有机碳含量和土壤活性有机碳含量均显著高于STF与DTF处理（P＜0.05）。同种耕作方式下，与未增施有机肥处理相比，增施有机肥处理下土壤有机碳和土壤活性碳均较高。 4、耕作与增施有机肥下麦-玉周年土壤细菌群落相对丰度与多样性逐渐减少。小麦季物种覆盖率高达96.7％;玉米季物种覆盖率高达93.3％。小麦生育期的Alpha多样性指数均大于玉米生育期的Alpha多样性指数。麦-玉周年，ZTF处理下Simpson指数和Shanno index指数高于其它处理;与ZTF相比，DTF和STF处理下拟杆菌门的相对丰度均有不同程度的降低。增施有机肥处理下OTUs和Alpha多样性指数均高于与之相对应未增施有机肥处理。 5、利用冗余分析，分析土壤有机碳库与细菌群落组成之间的关系，得出以下结论。麦-玉周年，第一主轴上，DOC为主要影响因子;第二主轴上，MBC为主要影响因子。DOC与SOM、LOC、MBC呈正相关;MBC与LOC呈正相关。MBC与变形菌门（Proteobacteria）呈负相关，而与厚壁菌门（Firmicutes）和芽单胞菌门（Gemmatimonadetes）呈正相关;拟杆菌门（Bacteroidetes）与DOC含量、SOM含量和LOC含量呈正相关;浮霉菌门（Planctomycetes）与MBC呈正相关，而与SOM、LOC和DOC呈负相关。