【摘 要】
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东北黑土区土质肥沃、有机质含量高,是我国商品粮的主要生产基地。玉米是主要粮食作物之一,播种面积大,经济收益高。但是玉米连作常导致耕作方式单一、秸秆处理不当、化肥过量施用等问题,进而使耕层结构变差、犁底层加厚上移、土壤养分有效性下降、土壤酸化,影响玉米稳产高产。浅耕（旋耕）会使耕层变浅,容重增大,犁底层变厚,阻碍作物根系下扎及其对水肥的吸收,而持续深翻虽能增加土壤通透性,打破犁底层,但会破坏土壤结构
【基金项目】
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十四五国重点研发计划（2021YFD15008001）；
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东北黑土区土质肥沃、有机质含量高,是我国商品粮的主要生产基地。玉米是主要粮食作物之一,播种面积大,经济收益高。但是玉米连作常导致耕作方式单一、秸秆处理不当、化肥过量施用等问题,进而使耕层结构变差、犁底层加厚上移、土壤养分有效性下降、土壤酸化,影响玉米稳产高产。浅耕（旋耕）会使耕层变浅,容重增大,犁底层变厚,阻碍作物根系下扎及其对水肥的吸收,而持续深翻虽能增加土壤通透性,打破犁底层,但会破坏土壤结构,导致土壤失墒快,降低土壤蓄水能力,因此,研究基于秸秆还田下的轮耕与培肥处理对土壤养分及酶活性的影响,是构建适宜的耕层结构,维持与稳定土壤生产力的重要课题,对黑土保护以及区域农田管理技术的创新具有重要的理论意义和现实意义。本试验以农田黑土为研究对象,在秸秆还田处理下,设置2个耕作处理:连年旋耕（R）、翻耕-旋耕轮耕（D）;4个培肥处理:化肥（T）,化肥+有机肥（M）,化肥+秸秆腐解剂（C）,化肥+有机肥+秸秆腐解剂（CM）。试验进行4年,供试作物为玉米,分别在2019年和2020年秋收后进行土壤养分、酶活性等分析,并测定作物产量,旨在探究土壤养分与酶活性在连续浅耕（旋耕）,浅耕-翻耕隔年处理下,以及不同培肥设置中的变化规律,旨在探寻该区域的适宜耕作与培肥方式,以达到改善土壤结构、活化土壤养分、黑土可持续利用的多重目的。研究结论如下:（1）翻耕-旋耕处理（D）、连年旋耕处理（R）均能提高0～30 cm土层有机质（SOM）、全氮（TN）、全磷（TP）和速效氮（AN）、速效磷（AP）、速效钾（AK）含量,且R处理0～15 cm土层提升效果高于D处理,而15～30 cm土层养分活化效果则相反;R处理2019年土壤养分含量略高于2020年,全磷（TP）、速效磷（AP）除外;D处理土壤养分含量则表现为2020年高于2019年;两种耕作方式配施有机肥和秸秆腐解剂均比其他处理养分含量增加显著。综上,秸秆还田配施有机肥与腐解剂对土壤养分提升及土壤酸化缓解具有积极作用。（2）R处理0～15 cm、15～30 cm土层土壤蔗糖酶活性、脲酶活性、酸性磷酸酶活性均高于D轮耕处理,除土壤过氧化氢酶外;且以有机肥和秸秆腐解剂的联合施用（CM）对土壤各种酶活的提升效果最大。耕作方式显著影响0～15 cm土层土壤酶活性（P＜0.05）;除过氧化氢酶活性外,0～15 cm土层土壤蔗糖酶活性、脲酶活性和酸性磷酸酶活性也受培肥方式影响显著（P＜0.05）,而二者交互作用仅显著影响15～30 cm土层土壤蔗糖酶活性（P＜0.05）。（3）D处理土壤团聚体过氧化氢酶、脲酶、蔗糖酶和酸性磷酸酶活贡献率及回收率显著高于R处理;施用有机肥和秸秆腐熟剂（CM）,土壤大团聚体即5～2 mm、2～1 mm粒径中过氧化氢酶、脲酶、蔗糖酶及酸性磷酸酶活性显著增加。（4）D处理玉米穗长、穗粗、百粒重有所增加,增产明显;有机肥和秸秆腐解剂的施用都能够显著提高玉米产量,两种耕作处理中玉米产量增效不同,R处理中仅有RCM处理玉米产量较其他处理达显著差异（P＜0.05）,玉米产量以D配施有机肥、秸秆腐解剂处理后增幅最大。综上,建议该试验地区在秸秆还田下进行翻耕-旋耕轮耕处理,并定量施用有机肥及喷施秸秆腐解剂,对改善土壤理化性质,协调水、肥、气、热,从而提升土壤养分、维持农田黑土区玉米产量稳定具有重要意义。
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