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为改良砂姜黑土物理结构差、养分含量低等影响作物增产的障碍因素,本研究通过大田试验探究适宜砂姜黑土的耕作和培肥措施。设置旋耕(0-20cm)和深耕(0-30cm)两种耕作方式,不施肥(CK)、农民习惯施肥(NPK)、NPK 配施 7.5 t/hm2(7.5B/7.5M)、15 t/hm2(15B/15M)和22.5 t/hm2(22.5B/22.5M)的生物炭和有机肥,共8个施肥处理,研究不同耕作方式和适量的培肥物料对砂姜黑土理化性质、作物产量、土壤微生物群落结构的改良效果。结果表明:1.不同季节、土层,耕作方式对砂姜黑土 pH值产生的影响不同,但添加生物炭可以提高pH值,添加有机肥会显著降低pH值。2019小麦季旋耕0-10cm 土层,7.5M比NPK显著降低11.55%,7.5B、15B与NPK相比无显著差异,但7.5B、15B分别比7.5M显著提高21.05%、20.00%;在深耕10-20 cm土层,培肥处理和NPK相比无显著差异,但15B比7.5M、15M分别显著提高16.28%、12.69%;在深耕20-30 cm 土层,与NPK相比,7.5M和15M显著降低7.50%和6.87%。2.砂姜黑土有机质、全氮、速效磷和速效钾含量随有机肥和生物炭使用量的增加而显著增加,且有机肥对有机质、全氮和速效磷的改良效果优于生物炭,生物炭对速效钾的改良效果优于有机肥。随着生物炭使用年限的增加,土壤养分含量相对下降。与旋耕相比,深耕降低0-20 cm 土层养分,增加20-30 cm 土层养分。在2019小麦季,0-10cm 土层旋耕的有机质、全氮、速效钾和速效磷含量分别比深耕显著提高2.82%-15.72%、1.51%-9.56%、0.97%-18.92%和 3.27%-10.42%;10-20cm 土层旋耕的有机质、全氮、速效钾含量分别比深耕显著提高1.78%-11.24%、1.83%-16.96%和5.71%-16.44%;20-30 cm土层深耕的有机质、全氮、速效钾和速效磷含量分别比旋耕提高0.45%-20.12%、13.51%-23.90%、2.80%-30.00%和 32.93%-55.22%。3.培肥对0-20cm容重和紧实度影响显著,耕作对20-30cm容重和紧实度影响显著,生物炭对砂姜黑土容重和紧实度的改良效果大于有机肥。在2019年小麦季,0-10 cm 土层旋耕条件下,7.5B、15B的容重比NPK显著降低5.56%和7.94%;10-20 cm土层旋耕条件下,7.5M、15M、7.5B、15B分别比NPK显著降低6.75%、8.59%、8.59%和10.43%;20-30cm 土层,深耕容重比旋耕显著降低1.80%-5.95%。2018年玉米季旋耕0-5 cm 土层,15B、22.5B 土壤紧实度分别比NPK降低8.64%和 19.77%,在深耕 5-10cm 土层,7.5B、15B、22.5B 土壤紧实度分别比 NPK 降低 36.83%、27.00%和34.00%;在2019年0-20 cm 土层,深耕比旋耕土壤紧实度降低2.39%-78.56%;在20-30 cm 土层,深耕比旋耕降低土壤紧实度8.30%-36.06%。与旋耕相比,深耕降低0-20 cm 土层土壤含水,提高20-30cm 土层土壤含水。在2018小麦季,除22.5B处理外,旋耕的含水量比深耕显著提高0.66%-19.25%,在2018玉米季除15B处理外,旋耕含水量比深耕高0.0 8%-9.61%在2019小麦季20-30cm 土层,除NPK外,其余处理土壤含水深耕比旋耕提高1.32%-15.94%。4.小麦产量在2018年,深耕比旋耕显著提高4.12%-15.93%;2019年显著提高1.20%-5.33%,2019年玉米产量深耕显著提高4.61%-48.44%。2019年小麦季,在旋耕条件下,7.5B比NPK显著提高7.79%,深耕条件下,15M、7.5B、15B显著提高7.60%、8.41%和7.83%。在2019年玉米季,不同耕作条件下,生物炭和有机肥并未显著提高玉米产量。5.在2019年深耕比旋耕提高土壤细菌的香农多样性指数2.20%-11.31%,其中15B处理提升显著;在深耕条件下,15B处理的香浓指数显著比NPK处理提高10.75%。RDA分析显示深耕配和7.5B和15B处理微生物结构与其余处理出现分异土壤养分含量、容重、含水、pH对土壤细菌群落结构有显著影响,其中有机质含量影响最大(p=0.048)。综上所述,对砂姜黑土的改良效果最佳,并考虑使用成本的前提下,推荐耕作培肥方案为深耕配合7.5 t/hm2生物炭,该研究结果为砂姜黑土理化性质的改良、作物增产及微生物群落结构改善提供理论依据及数据支撑。