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冬小麦-夏玉米轮作是河北省主要的农作物种植方式,长期不合理的施肥和粗放式管理导致土壤环境恶化。本文采用冬小麦品种-施肥水平的裂区设计和夏玉米品种-种植模式-施肥水平的裂裂区设计,研究施肥、种植模式对不同品种作物生长发育、产量、水肥利用特征、土壤理化性状和土壤微生物多样性的影响,以提高作物水肥资源利用效率,改善土壤环境,为区域冬小麦-夏玉米轮作水肥高效生产提供理论依据和技术支撑。主要研究结果如下:(1)冬小麦的籽粒产量在中肥时达到9069.5kg/hm2的峰值,中肥和高肥时冬小麦的养分吸收总量情况均较高,但高肥时茎叶向穗部转移的养分较少,影响籽粒产量的形成。中肥时冬小麦的WUE和土壤水分状况较好,同时发现冬小麦在中肥时的前期耗水量较高,后期耗水量显著低于低肥和高肥。冬小麦的氮、钾肥偏生产力在低肥和中肥时最高,氮肥偏生产力达到了14.93～17.58kg/kg,钾肥偏生产力为24.45～28.79kg/kg,综合考虑产量因素,中肥优于低肥。夏玉米的籽粒产量在中肥和高肥时较高,最高产量达12853.4kg/hm2,考虑经济性原则,中肥优于高肥,兰德玉6号和先玉335的成熟期根际土壤中真菌和细菌多样性和丰富度均在中肥时最优,先玉1360的细菌多样性和丰富度也在中肥时为最优。(2)冬小麦的两个品种最高产量相比,冀麦6358比石新828低17.77%,主要是由于前者的穗数和穗粒数远低于后者,且在中肥时石新828的WUE 比冀麦6358高6.02%,且中肥水平时,石新828的真菌OTUs数量和Chao1指数比冀麦6358高46.25%和42.24%,细菌的OTUs数量和Chao1指数前者比后者高16.16%和7.50%。(3)两玉米品种的籽粒产量峰值均在中肥时出现,分别为12853.4kg/hm2和12091.5kg/hm2。兰德玉6号的WUE在籽粒产量最高的中肥+宽窄行时WUE也达到了 3.86g/kg的较高水平。在成熟期之前,宽窄行种植下的兰德玉6号,土壤pH值总体上高于等行距种植,宽窄行种植该品种时的土壤中碱解氮、速效磷含量显著较高,在中肥时全氮含量宽窄行也显著高于等行距。该品种在中肥+宽窄行时细菌OTUs数量和Chao1指数较高,真菌水平较低,OTUs数量和Chao1指数比平均水平低9.79%和12.28%。但宽窄行种植时的土壤紧实度升高也是一个不容忽视的问题。先玉1360在等行距+中肥时表现较优,其WUE显著高于其它处理,在等行距种植时,6叶展和灌浆期表层土壤中的有机质含量高于宽窄行种植,在产量最高时细菌的多样性和丰富度较高,真菌也高于平均水平。等行距种植土壤中的水分含量和土壤紧实度情况均较好,但该品种对环境的适应能力较弱。先玉335的WUE水平较低,且产量表现不突出,故不考虑该品种。确定了中肥为推荐施肥量,石新828为推荐冬小麦品种,兰德玉6号+宽窄行种植和先玉1360+等行距种植为推荐夏玉米种植配套模式。