免耕覆盖栽培是一种保护性耕作方式,可以改善土壤质量,提高土壤蓄水能力,对可持续农业发展具有重要作用。有机肥的施用可以提高土壤养分,促进作物生长。论文以冬麦农田生态系统为研究对象,利用田间定位试验,采用双因素随机区组试验设计的方法,研究了连续3年免耕覆盖不施肥(NC),传统耕作不施肥(TC),传统耕作施有机肥(TF),免耕覆盖施有机肥(NF)影响下,冬麦田的土壤理化性状、土壤生物学特性、土壤微生物结构及冬麦产量的变化规律及其与土壤理化、生物学性状间的相互关系。结果表明:1.持续免耕覆盖3年后冬麦农田土壤全氮、有机质、碱解氮和速效钾含量略高于传统耕作处理,土壤全氮、有机质含量在不同处理间无显著差异;施用有机肥有降低土壤pH的趋势。2.免耕覆盖显著影响了土壤容重及田间持水量。随土层深度的增加,免耕覆盖处理措施下土壤容重逐渐增大、土壤田间持水量降低。与传统耕作相比,0-20cm 土层,土壤容重平均增加了 0.1-0.13g/cm3。0-5cm、5-10cm、10-15cm、15-20cm土层土壤田间持水量平均下降了 12.12-24.51%、9.65-13.37%、25.90-27.28%、16.86-18.12%。3.免耕覆盖栽培提高了土壤过氧化氢酶活性,传统耕作有利于土壤脲酶、碱性磷酸酶活性的提高。4.土壤主要微生物类群中:以PLFA表征的土壤细菌、真菌、放线菌生物量均表现为传统耕作配施有机肥条件下较高。其中细菌,革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌的生物量在传统耕作施肥下显著高于免耕无肥处理。有机肥的施入明显增加了土壤微生物群落的生物量,细菌在微生物群落组成中占有绝对优势。免耕覆盖栽培有利于土壤向高肥力的“细菌型”土壤类型转变。不同处理下土壤微生物群落结构主要受相关土壤因子影响。其中,土壤pH与土壤细菌、真菌、放线菌的生物量间均呈显著负相关;AM真菌的生物量与土壤速效磷、速效钾显著正相关。5.持续免耕3年后,土壤中AM真菌的生物量均表现为免耕无肥高于传统耕作无肥;传统耕作施肥高于传统耕作无肥。土壤丛枝菌根真菌孢子生物量(中性脂/NLFA)、总生物量呈显著上升趋势;免耕覆盖栽培有利于促进AM真菌的生长及发育。6.有机肥配施有利于增加了土壤AM真菌的孢子密度。其中免耕覆盖栽培下,与不施肥处理相比,施用有机肥下孢子密度增加了 7.63%;传统耕作栽培下,与不施肥处理相比,施用有机肥下孢子密度增加了 22.34%。耕作及有机肥施用均会影响AM真菌的菌根侵染率;与免耕栽培相比,耕作后菌根侵染率约下降了 24.22-24.93%7.双因素(耕作覆盖、肥料)试验结果表明,土壤AM真菌总球囊霉素含量与易提取球囊霉素含量均未受到试验因子的影响,土壤易提取球囊霉素占土壤有机碳的比例为2.79%～3.01%,总球囊霉素在土壤有机碳中所占比例为12.35%～14.69%。土壤总球囊霉素与土壤有机碳呈显著正相关(P<0.05),土壤易提取球囊霉素与土壤速效磷呈显著正相关(P<0.01)。8.连续3年的定位试验结果表明,不同处理间冬麦经济产量无明显差异,但传统耕作下冬麦产量、地上部生物量较免耕处理分别增加了 11.77-34.96%、13.24-36.13%;传统耕作不施肥(TC)、传统耕作施肥(TF)与免耕覆盖不施肥(NC)相比,冬麦地上部生物量间有显著差异;栽培管理措施影响了冬麦地上部的干物质积累及分配。9.冬麦产量与土壤AM真菌间有显著负相关关系;不同栽培管理措施下冬麦产量与土壤有机质、全磷含量正相关、与土壤速效钾、碱解氮显著负相关、与土壤碱性磷酸酶、过氧化氢酶、脲酶负相关。