紫花苜蓿土壤养分与固氮菌、硝化菌的特征变化及关系是影响苜蓿生产过程中养分利用与调控的基础,而针对豫西旱田由传统种植模式改种苜蓿后土壤的养分变化特征,以及苜蓿草地的固氮菌和硝化菌的群落特征还不够明确。因此,本研究选择河南省豫西丘陵区的小麦-玉米轮作传统耕地为对照（CK）土壤,主要调查上述土壤改种紫花苜蓿1-5a后各土壤层（0-60 cm）的养分特征;各年限表层土壤（0-10 cm）固氮菌、硝化菌群落多样性变化规律,进一步探究苜蓿种植3a时上述氮循环微生物在各土层（0-60 cm）的分布规律,并探究土壤养分与固氮菌、硝化菌之间的相关性,为今后苜蓿生产过程中的养分管理和调控提供依据。本研究主要得到的结果如下:（1）土壤养分和p H在不同种植年限苜蓿地和土层深度上存在不同的变化趋势:苜蓿不同种植年限土壤的p H值、养分含量随着土层深度的增加而降低,并均在0-30 cm各土层中随年限的增加波动较大,而在30-60 cm各土层中随年限的增加差异较小。并且,土壤养分在苜蓿生长旺盛的3、4a时较传统耕地增加。总的来说,表土层的土壤有机质、全氮、碱解氮、速效磷、速效钾含量最高,并且随着土层深度增加而不断降低,并在30-60 cm土层逐渐趋于一致。土壤剖面中,同土层的有机质、全氮、碱解氮、速效磷、速效钾含量在3a或4a时为最高值,而p H则在1a和5a时为较高。（2）土壤固氮菌微生物群落结构在苜蓿种植年限和土层深度上存在差异,其中固氮菌群落中的优势门均属变形菌门,但优势属会随种植年限的增加,从慢生根瘤菌属（Bradyrhizobium）逐渐演替为氮氢单胞菌属（Azohydromonas）,且固氮菌在苜蓿种植3-4a的表层土壤（0-10 cm）具有较高的多样性和丰富度,而在苜蓿种植3a时随着土层深度的增加逐渐降低。另外,固氮菌的α多样性指数在苜蓿种植年限和土壤深度尺度上与土壤养分均呈正相关关系,而土壤p H值则与固氮菌的α多样性指数呈现负相关关系,其中有机质、全氮、碱解氮、速效磷为显著影响固氮菌的α多样性。（3）氨氧化古菌（AOA）的优势门是泉古菌门（Crenarchaeota）,AOA在苜蓿种植1-2a和5a的表层土壤及3a的深层土壤中具有较高的多样性和丰富度。而氨氧化古菌（AOB）的优势门为变形菌门（Proteobacteria）,并以亚硝化螺菌属（Nitrosospira）为主,且AOB在3a、4a的表层土壤（0-10 cm）具有较高的多样性和丰富度,并在3a时随着土层深度的增加逐渐降低。另外,土壤养分分别与AOA和AOB呈负相关和正相关关系,而土壤p H值则与AOA和AOB呈正相关和负相关关系,土壤养分中有机质、全氮、碱解氮、速效磷为显著影响AOB的α多样性。（4）紫花苜蓿植株的养分含量、产量和品质指标会随着种植年限的变化而表现出明显差异性。紫花苜蓿产量和茎叶的养分含量随着种植年限的增加呈现出先升后降的趋势,在紫花苜蓿种植3a时达到最高;紫花苜蓿根部的养分含量则整体上随着种植年限的增加表现出降低的趋势,其1a的含量最高。不同种植年限紫花苜蓿的品质指标中粗蛋白、灰分、钙、磷的含量均是在苜蓿种植3a时最高。并且与动物的采食量和消化率呈现负相关关系的粗纤维、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维在苜蓿种植3a时最低。可见,传统耕地改种苜蓿后,根据不同年限的土壤养分含量变化特征和固氮菌、硝化菌特征的差异以及苜蓿植株的养分、产量和品质变化,可以为不同年份紫花苜蓿种植管理过程中养分施肥调控提供依据。