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近年来,华北平原冬小麦种植面积逐渐减少,大面积土地在冬季处于空闲裸露状态,这不仅造成大量光、热和土地等自然资源的浪费,而且使该地区生态环境进一步恶化。在华北平原开展冬季覆盖作物的种植,能够有效填补冬季裸露的耕地及降低由于耕地裸露造成的环境污染,是本区域农业可持续发展的重要组成部分,对于改善土壤肥力、优化生态环境以及促进节能减排等具有重要意义。本文利用盆栽研究了毛叶苕子(Vicia villosa,Vr)、二月兰(Orychophragmus violaceus,Ov)和冬油菜(Brassica campestris,Bc)3种覆盖作物对华北平原典型潮褐土土壤理化性质、微生物生物量和酶活性以及后茬作物玉米生长的影响,通过野外调查采样分析,比较了秸秆覆盖(T1)、小麦覆盖(T2)、杂草覆盖(T3)、二月兰覆盖(T4)和冬油菜覆盖(T5)等5种覆盖方式对耕层土壤理化性质、微生物特性及土壤无机氮含量的影响,为华北平原地区推广耕种植冬季覆盖作物提供理论和实践依据。取得的主要结论如下:1)3种冬季覆盖作物处理生物量由大到小依次为Vr、Bc和Ov。与CK相比,3种冬季覆盖作物均能显著提高土壤含水量、有效磷和土壤微生物生物量碳、氮和磷含量(P<0.05),且不同程度提高了土壤碱性磷酸酶、蔗糖酶和脲酶活性。其中,Ov处理土壤有效磷含量提高幅度最大,为33.3%(P<0.05);Bc处理土壤含水量显著提高16.7%,土壤容重显著降低16.8%,土壤微生物量碳、土壤微生物量氮、土壤微生物量磷含量及碱性磷酸酶、蔗糖酶和脲酶活性分别提高了30.5%、32.3%、85.4%、11.4%、17.7%和21.7%(P<0.05)。综合覆盖作物生物量及覆盖作物对华北平原潮褐土土壤理化性质、微生物生物量含量和酶活性的影响,冬油菜作为华北平原冬季覆盖作物效果最佳,二月兰和毛叶苕子次之。2)翻压覆盖作物均显著提高了玉米产量以及植株养分吸收量。二月兰-玉米(OvM)处理株高、秸秆产量和籽粒产量最高,较玉米-冬闲(WFM)处理分别提高了10.6%、33.3%和35.5%(P<0.05);与WFM处理相比,冬油菜-玉米(BcM)处理地上部氮、磷、钾和地下部磷素吸收量分别显著提高了30.7%、74.7%、57.6%和171.4%(P<0.05)。翻压覆盖作物能显著提高0-10cm和10-20cm土层有机质、碱解氮、有效磷、速效钾、全氮和全钾含量(P<0.05)。0-10cm土层,与WFM处理相比,BcM处理土壤容重和pH降低幅度最大,分别为21.3%和0.35%;BcM处理的有机质、有效磷、速效钾、全氮和全钾含量提高幅度最大,分别为5.6%、39.0%、8.5%、10.7%和7.6%(P<0.05)。10-20cm土层,与WFM处理相比,BcM处理有机质、碱解氮和全氮含量分别显著提高了9.8%、8.9%和8.8%(P<0.05);有效磷、速效钾和全钾含量则以OvM处理提高幅度最大,分别为62.9%、11.7%和2.6%,且差异显著(P<0.05)。此外,翻压覆盖作物能显著降低玉米幼苗期土壤无机氮含量(P<0.05)。玉米的不同生育期,覆盖作物翻压处理的SMBC、SMBN和SMBP均显著高于冬闲处理(P<0.05)。幼苗期VrM处理、OvM处理和BcM处理的土壤微生物量碳、土壤微生物量氮和土壤微生物量磷含量较WFM处理分别提高了58.0%73.8%、95.5%117.0%和202.6%267.3%。综合翻压覆盖作物对玉米产量及其对华北平原潮褐土土壤理化性质和微生物量含量的影响,华北平原潮褐土上冬油菜-玉米和二月兰-玉米轮作模式效果较好。3)野外多点调查采样分析表明,与其他覆盖方式相比,T1处理有利于提高土壤含水量。与CK相比,T1处理在一定程度上提高了土壤养分含量,有助于提高SMBP的含量,但是对于SMBC的影响较小。与T4和T5处理相比,T1增加了土壤氮素的淋失。与其他覆盖方式相比,T2处理不利于土壤养分的提高,显著增加了土壤NO3--N损失。T4和T5处理则有利于提高下层土壤速效养分含量,显著提高SMBC和SMBN的含量,且有利于降低土壤无机氮的损失。综合不同覆盖方式对土壤养分含量、微生物特性及土壤NO3--N和NH4+-N的影响,在改善土壤肥力和保护生态环境的方面冬季种植二月兰和冬油菜效果相对较好,北京市郊区农田冬季覆盖作物建议以二月兰和冬油菜为主。