【摘要】：通過研究半濕潤區(qū)不同耕作制度下冬小麥水氮利用特征、土壤細(xì)菌多樣性和群落結(jié)構(gòu)的變化規(guī)律,為優(yōu)化該地區(qū)農(nóng)田耕作方式,促進(jìn)土壤有益微生物群構(gòu)建和提高土壤資源利用率等提供依據(jù)。本文研究旋耕(X100)、深翻+旋耕(F100)、深松+旋耕(S100)、深松結(jié)合保水劑(Super absorbent polymers,SAPs)+旋耕(B100)、深松不施肥(S0)對(duì)冬小麥田的土壤理化性質(zhì)、冬小麥生長狀況及產(chǎn)量構(gòu)成、水氮利用效率的影響,并采用高通量測(cè)序平臺(tái),分析收獲期耕層細(xì)菌的群落結(jié)構(gòu)變化與土壤理化性質(zhì)、冬小麥根長密度的相關(guān)性。主要結(jié)論如下:深松顯著降低了10~45 cm土層的緊實(shí)度,提高了0~40 cm土層的田間持水量和飽和含水量,較旋耕處理分別提高了33.4%和30.9%。深松和增施保水劑均顯著提高了拔節(jié)期和收獲期的銨態(tài)氮含量,較深翻和旋耕要高出65.4%~134.3%,顯著降低中上層土壤和收獲期深層土的硝態(tài)氮含量。保水劑和深松均能顯著地提高冬小麥的出苗率、有效穗數(shù)、成穗率、葉面積指數(shù)和干物質(zhì)量。深松也顯著提高了冬小麥拔節(jié)期30 cm以下根長密度(較深翻和旋耕高出80.2%~104.2%),促進(jìn)了孕穗期70 cm以上土層的根系發(fā)育(高出1.90~2.39倍),增強(qiáng)了開花期40 cm以上根系分布(高出39.2%~80.9%)。深松處理的產(chǎn)量較其他處理平均提高11.2%~15.5%。深松結(jié)合保水劑的水分利用效率(WUE_Y)較深松、深翻、旋耕分別提高7.1%、9.1%、8.8%;深松處理的WUE_Y比深翻和旋耕分別平均增高4.6%和6.2%。深松處理的氮素吸收效率(NUPE)和氮肥當(dāng)季利用率(NUTE)比旋耕處理平均增幅分別為30.4%和20.3%。深松會(huì)降低10~20 cm的細(xì)菌豐度和多樣性。深松增加了耕層硝化螺旋菌目、根瘤菌目、伯克霍爾德氏菌目和一些典型氨化細(xì)菌(如假單胞菌屬和沙雷氏菌屬)的相對(duì)豐度,也顯著降低了典型反硝化細(xì)菌(如紅螺菌目和芽孢桿菌屬)的相對(duì)豐度,平均分別降低了58.2%和92.5%。耕層pH、銨態(tài)氮、硝態(tài)氮含量對(duì)細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)的影響最顯著,根長密度與根瘤菌目、伯克霍爾德氏菌目、假單胞菌屬、沙雷氏菌屬的相對(duì)豐度及銨態(tài)氮含量呈極顯著正相關(guān)關(guān)系,與紅螺菌目、亞硝化單胞菌目的相對(duì)豐度及硝態(tài)氮含量呈極顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系�？傊�,深松及與保水劑結(jié)合施用能降低土壤緊實(shí)度,減少犁底層厚度,提高土壤持水量,增加土壤銨態(tài)氮含量和硝態(tài)氮的消耗量,促進(jìn)冬小麥生長和根系向深處下扎,提高水分利用效率、氮素吸收效率、氮肥當(dāng)季利用率,有利于提高作物產(chǎn)量。另外,深松雖然降低了耕層土壤細(xì)菌的多樣性,但明顯增加了生物固氮菌、氨化細(xì)菌、硝化細(xì)菌的數(shù)量,減少了反硝化細(xì)菌作用引起的氮素?fù)p失。
【學(xué)位授予單位】：中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：S512.11
【圖文】：

論文技術(shù)路線

由陜西隆豐種業(yè)有限公司提供。并在該試驗(yàn)區(qū)架設(shè)小型自動(dòng)氣象站（Onset HOBO H21-USB, USA）。如圖2-1所示，2016年冬小麥返青期至收獲期的累計(jì)降水量為101.6 mm，2017年為173.3 mm，可見兩年的降水情況很不規(guī)律。此外，2016 年小麥拔節(jié)中期至開花期（3 月 27 日～5 月 11 日）長期缺雨，而小麥正處于需水關(guān)鍵期，這對(duì)小麥生長產(chǎn)生不利影響。A，返青期；B，拔節(jié)期；C

章 不同耕作方法對(duì)土壤理化特性的壤物理特性的影響度的影響選擇連續(xù)降水超過 2 d 且累計(jì)降水量> 14 mm 的時(shí)段，，也是大田適度水分條件）進(jìn)行土壤緊實(shí)度測(cè)定（見圖（0～45 cm）土壤緊實(shí)度，不同耕作處理的土壤緊實(shí)度不同處理在 0～10 cm 土層的緊實(shí)度差異不顯著，但在 1著高于 S100（P < 0.05），平均增加了 2.84 倍，在 15 c47 倍。另外，F(xiàn)100 與 S100 處理在 0～15 cm 的土壤緊實(shí)；在 15～20 cm 的土層，F(xiàn)100 與 S100 處理的緊實(shí)度差異高于 S100，平均增加了 4.13 倍；在 20 cm 以下的土層，顯著高于 S100（P < 0.05）。這說明了，深松降低 10～向深處下扎，提高深層資源的利用率，起到緩解作物水分（Schneider et al., 2017）。

本文編號(hào)：2750194