本试验继2006年在山东省龙口市前诸留村进行的基础上,于2007-2008年继续展开,选用小麦品种为良星99,以大田试验为主,主要研究了常规耕作、旋耕、耙耕和免耕以及在不同施氮水平对土壤微生物特性、理化性状和小麦产量的影响,以期明确耕作及施氮水平与土壤生物微生物特性、土壤酶活性、土壤养分和产量之间的关系,为实现低耗高效的耕作模式提供理论基础。1.耕作方式与施氮水平对土壤微生物特性的影响常规耕作和旋耕两种耕作方式在整个0-20cm土层中土壤活跃微生物量较高。在0-10cm土层中常规耕作和旋耕两种耕作方式的土壤活跃微生物量平均值约为约为19.18mg/kg,比耙耕和免耕分别高21.57%,在10-20cm土层中的平均值为11.67mg/kg,耙耕和免耕的较低,约为9.45mg/kg;施氮能促进土壤活跃微生物量的增加,0%N处理的土壤活跃微生物量最低,随着施氮水平的升高土壤活跃微生物含量升高。0-10cm土层的土壤微生物量碳含量高于10-20cm土层。在0-10cm土层中,常规耕作的土壤微生物量碳含量最高,常规耕作有利于土壤中微生物量碳的固定,其次为耙耕,施耕和免耕的土壤微生物量碳含量最低,在10-20cm土层免耕的土壤微生物量碳含量比常规耕作低12.77%;土壤中微生物量碳的含量随着施氮水平的降低而下降。土壤呼吸速率在小麦整个生育期呈单峰变化曲线,在小麦拔节期达到最大值。0-10cm土层,免耕的土壤呼吸速率最高,其次为常规耕作和耙耕,旋耕的最低,而在10-20cm土层中,常规耕作的土壤呼吸速率最高,,其次为耙耕,免耕的土壤呼吸速率最低,免耕比常规耕作和耙耕分别低6.07%、5.51%。0-10cm土层,常规耕作和旋耕的土壤微生物活性较高,约为5.18mgCO2/kg/h,10-20cm土层中,常规耕作的土壤微生物活性最高,为2.75 mgCO2/kg/h,比旋耕、耙耕、免耕分别高4.11%、12.00%、8.85%2.耕作方式与施氮水平对土壤理化性状和土壤酶活性的影响免耕的具有较高的含水量,在保水方面效果较明显;0-40cm土层的土壤容重在整个小麦生育期间一直处于增加趋势,尤其在0-20cm容重增加速度较快,并且免耕的土壤容重较高。耙耕的0-10cm土层速效磷含量最高,比常规耕作高5.7%;在10-20cm土层常规耕作的速效磷含量最高;0-10cm土层免耕的碱解氮含量最高,比常规耕作高15.64%,而10-20cm土层常规耕作的碱解氮含量明显高于其它处理;除旋耕外,0-20cm土层的全氮含量常规耕作、耙耕和免耕之间的差异不显著;各处理在小麦收获时土壤有机质含量比播种前土壤有机质含量高,尤其秸秆还田的处理的土壤有机质含量增加更明显,但耕作方式对有机质含量的影响不明显;速效磷、碱解氮、全氮和有机质的含量随施氮水平的降低都呈下降趋势。在0-10cm土层中,旋耕具有较高的土壤脲酶和蔗糖酶活性,在10-20cm土层中,免耕具有较高的土壤脲酶活性,常规耕作具有较高的土壤蔗糖活性;土壤脲酶和蔗糖酶活性随着施氮水平的递减而呈下降趋势。3.耕作方式与施氮水平对小麦叶面积及产量的影响在小麦拔节到花后,常规耕作和免耕的单株叶面积最高,比旋耕、耙耕分别高9.00%、5.52%;免耕的小麦在花后能保持较长时间的绿叶面积,即免耕能延迟小麦的衰老;旋耕的小麦籽粒灌浆速率较快,其次为耙耕;小麦单株绿叶面积与施氮水平呈相关关系,而小麦的籽粒灌浆速率现施氮水平呈负相关关系,施氮水平高能延迟小麦植株的衰老,保持绿叶时间长,但灌浆速率相对较低。旋耕和免耕的公顷穗数较低,但其千粒重略高,旋耕和免耕的平均产量比常规耕作分别低10%、5.52%,耙耕和常规耕作产量之间的差异不显著。但在高氮水平下,四种耕作方式产量差异不明显,而在低氮水平下,耕作方式对产量的影响较明显,常规耕作和耙耕较高,旋耕和免耕较低;同时随着施氮水平降低,公顷穗数、穗粒数和产量降低,而千粒重略微增加。