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微生物是土壤养分分解转化的驱动力,直接影响土壤理化性质和植物健康,在养分循环和能量流动中发挥着重要作用,本试验通过探究土壤微生物多样性对施氮量和施肥模式的响应机制,以期寻找最适宜有益微生物生长的施肥模式,为节肥增效与挖掘土壤微生物资源潜力提供科学依据。本研究是基于5年定位试验开展的,试验田位于河南省通许县厉庄乡司马庄村,所有涉及微生物多样性检测的土壤样品取之于2016-2017年度。试验品种为百农207。试验共7个处理:(1)不施肥,CK(对照);(2)一次性底施纯氮180 kg/hm2,L1;(3)一次性底施纯氮270 kg/hm2,M1;(4)一次性底施纯氮360 kg/hm2,H1;(5)底施纯氮135 kg/hm2+灌浆期追施纯氮45 kg/hm2,L2;(6)底施纯氮135 kg/hm2+拔节期追施纯氮135 kg/hm2,M2;(7)底施纯氮180 kg/hm2+拔节期追施纯氮90 kg/hm2+灌浆期追施纯氮90 kg/hm2,H2。磷肥(P2O5,90kg/hm2)与钾肥(K2O,90kg/hm2)在播种前作底肥一次施入,试验灌水量为450 m3/(次·hm2)。主要研究结果如下:1.通过对样本物种的注释分辨率及复杂度的分析可知,播种期高氮量一次性底施处理拥有最高的物种复杂度。在所有处理样品中,相对丰度排名前六的细菌依次为变形菌门,酸杆菌门,芽单胞菌门,绿弯菌门,浮霉菌门和放线菌门,不同处理间的细菌优势门相对丰度没有产生明显变化。2.随着小麦生育期的推进,相比于播种期,分期施肥处理提高了土壤细菌多样性;而不施肥处理和和高氮量一次性底施处理的细菌多样性降低;高氮量分期施肥处理的细菌多样性在整个生育期内较播种期不断提高,但综合整个生育期,在本年度试验条件下,最能促进细菌多样性提高的施肥模式为中氮量分期施肥,其次为中氮量一次性底施肥。3.相比于播种期,分期施肥处理提高了土壤真菌多样性。真菌对氮肥变化的表现更敏感,在一定施氮量区间内,多样性随施氮量的增加而增加,低氮量分期施肥处理在追肥后多样性上升;但持续过高的氮肥对真菌多样性可能有抑制作用,表现为中氮量分期施肥处理在追肥后,多样性下降。综合整个生育期分析,在中低量的施氮水平下分期施肥较一次性底施会给土壤真菌带来了更高的复杂度。因此,考虑真菌对持续较高的土壤养分的敏感性,本试验中不施肥处理最能促进真菌多样性提高,其次为中氮量一次性底施肥处理。4.分析了小麦成产因素与产量之间的相关性,穗粒数与小麦产量呈极显著正相关,千粒质量、亩穗数与产量呈正相关。在播种期,细菌多样性和真菌多样性与作物产量、土壤全氮、碱解氮以及有机质含量均成负相关,且真菌多样性与土壤有机质含量的负相关达到显著水平。细菌和真菌之间的相关性在播种期和抽穗期之间都呈正相关,且在抽穗期,两者相关性达到显著水平;在收获期,两者呈现负相关。冬小麦的产量与其抽穗期的土壤细菌和真菌的多样性都呈正相关。5.在450 m3/(次·hm2)的灌溉水平下,高氮量分期施肥对冬小麦的增产效果是最好的,其次是中氮量分期施肥。即本试验的研究证明,当灌溉条件适宜时,施肥水平相同的处理,分期施肥较底施有更明显的的增产优势,且改变施肥模式,在一定程度上可以代替增施氮肥,同样实现产量优势,如中氮量分期施肥的产量显著高于高氮量一次性底施肥处理。综合微生物多样性、产量及成产因素等多方面分析结果,推荐当地采用中氮量分期施肥模式。