数字农科院2.0

保护性耕作下秸秆还田对三江平原土壤细菌群落结构与功能的影响

文献类型： 中文期刊

作者： 蔡丽君;张敬涛;于文;宋振伟;郭震华;刘婧琦;杨旭;张娜;盖志佳

作者机构：

关键词： 保护性耕作;秸秆还田;玉米产量;土壤养分;细菌群落;细菌功能预测

期刊名称：应用生态学报

ISSN： 1001-9332

年卷期： 2025 年

页码：

收录情况： 北大核心（2023版） ; ; CSCD（2025-2026年度） ; ; 科技核心（2024版） ; ; 农林核心（2024版）

摘要： 针对东北三江平原玉米连作下不合理耕作导致的土壤质量下降等问题，开展保护性耕作和秸秆还田方式定位试验（始于2019年），设翻耕秸秆还田（PT）、旋耕秸秆还田（RT）、条带耕作秸秆还田（ST）、免耕秸秆覆盖还田（NT）4个处理，以常规旋耕秸秆不还田（CK）为对照，分析定位试验5年后保护性耕作下秸秆还田对玉米产量、土壤理化性状和土壤细菌群落组成及功能的影响。结果表明：各处理玉米产量均高于CK，表现为ST、PT>RT>NT、CK，其中RT处理产量稳定性最佳（变异系数为4.4%），NT处理产量变幅最大（变异系数为10.4%）。0～5 cm表层土壤中，各处理较CK显著提升了铵态氮、硝态氮、有效磷、速效钾、有机质含量和土壤含水量，其中NT处理增幅最大，但除PT外均导致pH值降低；在5～10 cm亚表层土壤中，ST处理有效磷含量显著高于其他处理（增幅13.1%～83.7%），PT处理速效钾含量最高，各处理均较CK显著降低了pH值。各处理0～5 cm土层细菌Shannon指数较CK提高4.9%～9.0%；NT处理促进了放线菌门富集，ST处理促进了变形菌门富集。Mantel分析、FAPROTAX功能预测和功能基因qPCR验证表明，耕作和秸秆还田方式通过影响硝态氮、有效磷等土壤理化性状调控微生物群落组成，形成独特的碳-氮耦合代谢机制，使表层和亚表层土壤固氮功能分别增加0.3%～22.6%和69.3%～108.0%，亚表层固氮功能基因nifH丰度显著增加78.7%～161.1%。在三江平原地区ST模式玉米产量和土壤生态效益的综合表现最优，NT模式在表层土壤改良方面具有优势，从长期生态效益来看，ST和NT的组合应用可作为三江平原保护性耕作下秸秆还田的优化技术方案。

分类号：

  • 相关文献

[1]不同秸秆还田方式对土壤养分和微生物的联合影响. 史子涵,刘宏俊,谢子煜,彭昊,李江遐,李建刚. 2025

[2]长期保护性耕作对土壤有机碳和玉米产量及水分利用的影响. 王碧胜,蔡典雄,武雪萍,李景,梁国鹏,于维水,王相玲,杨毅宇,王小彬. 2015

[3]典型黑土区不同保护性耕作方式对玉米生长发育及产量形成的影响. 李瑞平,谢瑞芝,罗洋,隋鹏祥,郑洪兵,明博,王浩,刘武仁,郑金玉,李少昆. 2023

[4]不同耕作措施对黑土碳排放和活性碳库的影响. 贺美,王迎春,王立刚,李成全,王利民. 2016

[5]秸秆还田下氮肥运筹对夏玉米不同时期土壤酶活性及细菌群落结构的影响. 张鑫,周卫,艾超,黄绍敏,梁国庆. 2020

[6]土壤细菌群落对稀土元素镧、钆、钇及秸秆还田的响应. 金姝兰,满百膺,段桂兰,金德才,张洲,保琼莉,胡忠俊. 2025

[7]沼液还田对水稻产量和土壤理化性质及细菌群落的影响. 杜佳临,况帅,王飞,宋文静,陈向东. 2025

[8]长三角地区稻麦轮作田机械化保护性耕作技术的进展. 张礼钢,夏晓东,缪冬平. 2012

[9]农户采纳保护性耕作技术影响因素研究. 曹光乔,张宗毅. 2008

[10]长三角地区稻麦轮作田机械化保护性耕作技术进展. 张礼钢,夏晓东,缪冬平. 2012

[11]欧美国家耕作方式发展变化与秸秆还田. 李建政,王道龙,高春雨,王亚静,毕于运. 2011

[12]土地流转对农户保护性耕作投资的影响——基于四省截面数据的实证研究. 杨柳,吕开宇,阎建忠. 2017

[13]东北黑土区保护性耕作生态补偿机制优化路径. 周颖,杨鹏,王立刚,雷秋良,张雅南. 2023

[14]坡耕地保护性耕作冬小麦增产机理的研究. 张洁,丁志强,李俊红,蔡典雄,金轲. 2012

[15]施钾和秸秆还田对栗钙土区土壤养分及小麦产量的长期效应研究. 谭德水,金继运,黄绍文,陈占全. 2009

[16]稻秸还田方式对酸性和碱性土壤养分含量、微生物数量及油菜生长的影响. 梅沛沛,余常兵,吴言凤,李银水,胡喜巧,黄玲. 2020

[17]秸秆还田配施氮肥对春玉米水氮利用效率的影响. 白伟,张立祯,逄焕成,牛世伟,蔡倩,孙占祥,安景文. 2018

[18]秸秆还田下减氮对土壤养分、酶活性和冬小麦产量的影响. 刘红杰,任德超,倪永静,葛君,张素瑜,吕国华,胡新. 2023

[19]秸秆还田替代施钾对旱地玉-麦轮作体系作物生产力和土壤硝态氮的影响. 侯园泉,黄明,付国占,李友军,田文仲,李俊红,吴金芝,赵凯男,张振旺,赵志明,吕军杰,姚宇卿. 2022

[20]秸秆还田配施复合微生物菌剂对退化褐土修复及关键微生物筛选. 崔家馨,韩钰,冯晨,武清涵,郭萍,杨世琦. 2025

作者其他论文 更多>>