【摘 要】
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我国拥有丰富的秸秆资源,秸秆还田是实现肥料化利用的重要方式。然而,长期的秸秆全量还田致使土壤中大量未腐解的有机残体累积,易造成农田C/N失衡,从而影响农作物的生长。通过合理的耕作和农田施肥管理措施,可以改变秸秆还田后的深度、水热条件及微生物状况,平衡农田土壤C/N,从而促进秸秆的腐解和农田生态系统的可持续发展。基于此,本研究开展了为期两年的田间定位试验,设置不同耕作方式（深松耕CPT、免耕ZT和翻
【基金项目】
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国家自然科学基金面上项目（编号:31971860）；
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我国拥有丰富的秸秆资源,秸秆还田是实现肥料化利用的重要方式。然而,长期的秸秆全量还田致使土壤中大量未腐解的有机残体累积,易造成农田C/N失衡,从而影响农作物的生长。通过合理的耕作和农田施肥管理措施,可以改变秸秆还田后的深度、水热条件及微生物状况,平衡农田土壤C/N,从而促进秸秆的腐解和农田生态系统的可持续发展。基于此,本研究开展了为期两年的田间定位试验,设置不同耕作方式（深松耕CPT、免耕ZT和翻耕PT）和不同施氮量(N1:180 kg N·hm-2、N2:240 kg N·hm-2、N3:300 kg N·hm-2)双因素处理,采用尼龙网袋法研究了还田秸秆的腐解特征,以及土壤理化性质和微生物丰度的动态响应,旨在找到耕作方式和氮肥施用量的最佳组合方案,为实现培肥地力和作物稳产的目标提供科学依据和技术支撑。主要研究结果如下:（1）从耕作方式的角度看,保护性耕作CPT和ZT相较于PT可以有效提升土壤有机碳含量、含水量、硝态氮和铵态氮的含量,与此同时N2下的含量显著高于N1和N3。从耕作方式和氮肥的交互作用来看,在ZT-N2较其他耕作方式和氮肥的组合显著提升土壤养分。CPT和ZT相较于PT显著提高了土壤微生物量氮,同一耕作处理下增施氮肥也能使微生物量氮增加。耕作和氮肥对微生物基因丰度具有显著的交互效应,CPT与ZT能够显著增加cbh I、lac基因和真菌的丰度,而PT增加了细菌的丰度。cbh I、lac基因和真菌的丰度在N2条件下表现较好,相同耕作处理下细菌的丰度随着氮肥用量的增加而增加。总的来看,本试验条件下ZT-N2处理是适合农田培肥的农田管理措施。（2）在不同处理下,小麦秸秆最终腐解率均达到了53%,此时小麦秸秆整体结构破坏严重,整体呈较为破碎的段状结构。两年的腐解进程均表现为前期腐解快,后期腐解慢的阶段性变化趋势,其中最高腐解速率可达0.24 g·d-1。总体看来,ZT相较于CPT和PT对促进秸秆腐解具有显著影响,在ZT处理下,施氮量在N1和N2下能够显著提高小麦秸秆腐解速率。因此ZT-N1和ZT-N2处理是本试验条件下秸秆腐解更快。同时,土壤硝态氮、铵态氮与秸秆腐解速率具有显著正相关关系,而有机碳与秸秆腐解速率具有显著负相关关系。（3）耕作、氮肥以及耕作和氮肥的交互作用对籽粒产量具有显著影响,在ZT-N2处理下夏玉米具有最高的产量7502.5 kg·hm-2。各处理下作物产量构成因素的变化规律不同:ZT处理下能够增加夏玉米的穗粒数和籽粒产量,CPT处理夏玉米的百粒重显著增加;N2处理下能够增加夏玉米的穗粒数和籽粒产量,而N1处理能够增加百粒重。综合分析认为,秸秆免耕还田配施氮肥240 kg N·hm-2的农田管理措施可以显著改良土壤理化性质,增加土壤微生物丰度,促进秸秆腐解转化,对夏玉米的产量形成具有促进作用,是本试验条件下土壤培肥和作物稳产效果更明显的一种秸秆还田方式。
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