【摘 要】
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为了探究既能提高农田固碳又能获得作物高产的适宜耕作方式与施氮量,于2020至2021在山东省烟台龙口市北马镇前诸留村（37°38′30″N,120°24′9″E）一项长期定位试验田（始于2005年）进行了不同耕作方式与施氮量对土壤有机碳积累和作物产量影响的试验。本试验选取了旋耕（RN）、深松（SN）两种耕作方式,三个施氮量水平100%、75%、0%(小麦季分别施用纯氮210、57.5、0 kg h
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为了探究既能提高农田固碳又能获得作物高产的适宜耕作方式与施氮量,于2020至2021在山东省烟台龙口市北马镇前诸留村（37°38′30″N,120°24′9″E）一项长期定位试验田（始于2005年）进行了不同耕作方式与施氮量对土壤有机碳积累和作物产量影响的试验。本试验选取了旋耕（RN）、深松（SN）两种耕作方式,三个施氮量水平100%、75%、0%(小麦季分别施用纯氮210、57.5、0 kg hm-2,在玉米季分别施用纯氮270、202.5、0 kg hm-2),共6种处理,研究了其对土壤有机碳、活性有机碳组分、土壤团聚体、土壤细菌群落的影响。主要研究结果如下:在0～40 cm土层,随着土层的加深土壤有机碳含量逐渐降低。在相同施氮量下土壤有机碳含量深松处理均高于旋耕处理,在相同的耕作处理下土壤有机碳含量随着施氮量的降低而降低,其中深松100%氮肥处理土壤有机碳含量最高,相比于旋耕100%氮肥处理土壤有机碳含量提高了12.24%。土壤活性有机碳含量与有机碳含量变化规律一致。但在小麦季旋耕处理下微生物生物量碳和可溶性有机碳高于深松处理。在0～30 cm土层,各处理水稳性团聚体主要分布在＞2 mm和0.25～2 mm粒级。小麦季随着土层加深＞2 mm粒级的大团聚体质量占比先降低再升高。玉米季随着土层加深＞2mm粒级的大团聚体质量占比逐渐降低,0.25～2 mm、0.106～0.25 mm和＜0.106 mm粒级的团聚体质量占比逐渐升高。在相同的施氮量下大团聚体含量深松处理显著高于旋耕处理。相同的耕作方式下随着施氮量的降低大团聚体含量逐渐降低,其中深松100%氮肥处理大团聚体含量最高,相比于旋耕100%氮肥处理提高了27.99%。土壤团聚体稳定性随土层的加深而降低,随施氮量的减少而降低;团聚体稳定性深松处理高于旋耕处理,深松100%氮肥处理团聚体稳定性最高。土壤团聚体有机碳含量随土层的加深而降低,随粒径的减小而逐渐降低,耕作方式和施氮量对土壤团聚体有机碳含量无显著影响。本试验中土壤细菌群落组成和群落多样性主要受施氮量的影响。不同处理下细菌群落的优势门均为变形菌门（Proteobacteria）、酸杆菌门（Acidobacteria）、拟杆菌门（Bacteroidetes）、放线菌门（Actinobacteria）,但相对丰度不同。施氮主要通能过改变土壤p H值和土壤氮的有效性间接影响细菌群落多样性和结构组成。施氮降低了Alphaproteobacteria、Betaproteobacteria、Acidobacteria＿Gp4、Acidobacteria＿Gp6的相对丰度。提高了Gammaproteobacteria、Actinobacteria、Acidobacteria＿Gp1、Acidobacteria＿Gp3的相对丰度。施氮量为75%时细菌群落多样性和丰富度最高,施氮量为100%时最低。深松相比旋耕更有利于作物高产;深松100%氮肥产量最高,相比于旋耕100%氮肥小麦、玉米产量及周年产量分别提高了9.80%、15.03%和15.57%;深松75%氮肥相比于旋耕100%氮肥2021年玉米及周年产量分别提高了15.34%和3.15%。深松100%氮肥(小麦季施纯氮210 kg hm-2,玉米季270 kg hm-2)是试验区增加农田固碳并获得作物高产的适宜农作措施。
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