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通过研究半湿润区不同耕作制度下冬小麦水氮利用特征、土壤细菌多样性和群落结构的变化规律,为优化该地区农田耕作方式,促进土壤有益微生物群构建和提高土壤资源利用率等提供依据。本文研究旋耕(X100)、深翻+旋耕(F100)、深松+旋耕(S100)、深松结合保水剂(Super absorbent polymers,SAPs)+旋耕(B100)、深松不施肥(S0)对冬小麦田的土壤理化性质、冬小麦生长状况及产量构成、水氮利用效率的影响,并采用高通量测序平台,分析收获期耕层细菌的群落结构变化与土壤理化性质、冬小麦根长密度的相关性。主要结论如下:深松显著降低了10~45 cm土层的紧实度,提高了0~40 cm土层的田间持水量和饱和含水量,较旋耕处理分别提高了33.4%和30.9%。深松和增施保水剂均显著提高了拔节期和收获期的铵态氮含量,较深翻和旋耕要高出65.4%~134.3%,显著降低中上层土壤和收获期深层土的硝态氮含量。保水剂和深松均能显著地提高冬小麦的出苗率、有效穗数、成穗率、叶面积指数和干物质量。深松也显著提高了冬小麦拔节期30 cm以下根长密度(较深翻和旋耕高出80.2%~104.2%),促进了孕穗期70 cm以上土层的根系发育(高出1.90~2.39倍),增强了开花期40 cm以上根系分布(高出39.2%~80.9%)。深松处理的产量较其他处理平均提高11.2%~15.5%。深松结合保水剂的水分利用效率(WUE_Y)较深松、深翻、旋耕分别提高7.1%、9.1%、8.8%;深松处理的WUE_Y比深翻和旋耕分别平均增高4.6%和6.2%。深松处理的氮素吸收效率(NUPE)和氮肥当季利用率(NUTE)比旋耕处理平均增幅分别为30.4%和20.3%。深松会降低10~20 cm的细菌丰度和多样性。深松增加了耕层硝化螺旋菌目、根瘤菌目、伯克霍尔德氏菌目和一些典型氨化细菌(如假单胞菌属和沙雷氏菌属)的相对丰度,也显著降低了典型反硝化细菌(如红螺菌目和芽孢杆菌属)的相对丰度,平均分别降低了58.2%和92.5%。耕层pH、铵态氮、硝态氮含量对细菌群落结构的影响最显著,根长密度与根瘤菌目、伯克霍尔德氏菌目、假单胞菌属、沙雷氏菌属的相对丰度及铵态氮含量呈极显著正相关关系,与红螺菌目、亚硝化单胞菌目的相对丰度及硝态氮含量呈极显著负相关关系。总之,深松及与保水剂结合施用能降低土壤紧实度,减少犁底层厚度,提高土壤持水量,增加土壤铵态氮含量和硝态氮的消耗量,促进冬小麦生长和根系向深处下扎,提高水分利用效率、氮素吸收效率、氮肥当季利用率,有利于提高作物产量。另外,深松虽然降低了耕层土壤细菌的多样性,但明显增加了生物固氮菌、氨化细菌、硝化细菌的数量,减少了反硝化细菌作用引起的氮素损失。