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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。