【摘 要】
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鄂东地区是湖北省重要的粮食产区,种植制度以单、双季稻为主,作物周年生产力水平和生产效益较低。进一步优化耕作制度,挖掘作物的温光资源利用潜力,对于提升鄂东地区作物生产力水平和生产效益具有重要意义。本研究在鄂东地区设置长期定位试验点,通过连续4年的试验,比较了油菜-玉米（O-M）、油菜-水稻（O-R）、油菜-节水抗旱稻（O-WDR）、小麦-玉米（W-M）、小麦-水稻（W-R）、休闲-双季稻（F-DR）
【基金项目】
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国家重点研发计划课题“典型径流易发区农田系统氮磷迁移转化过程与流失主控因子研究”（2017YFD0800102）
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鄂东地区是湖北省重要的粮食产区,种植制度以单、双季稻为主,作物周年生产力水平和生产效益较低。进一步优化耕作制度,挖掘作物的温光资源利用潜力,对于提升鄂东地区作物生产力水平和生产效益具有重要意义。本研究在鄂东地区设置长期定位试验点,通过连续4年的试验,比较了油菜-玉米（O-M）、油菜-水稻（O-R）、油菜-节水抗旱稻（O-WDR）、小麦-玉米（W-M）、小麦-水稻（W-R）、休闲-双季稻（F-DR）等6种复种模式的周年生产力和生产效益、作物温光资源和氮磷利用以及土壤氮磷变化与平衡差异,取样分析了不同复种模式的土壤微生物群落结构,旨在为优化鄂东地区稻田二熟制种植模式提供理论依据。主要研究结果如下:1.在所有复种模式中,油菜-水稻和小麦-水稻模式具有良好的丰产性和稳产性,而油菜-水稻模式的周年生产效益最高,较休闲-双季稻模式提高196%。2.油菜-水稻模式的温光资源利用率较高,温光资源利用效率处于所有复种模式的中等水平。油菜-水稻和小麦-水稻模式的氮、磷养分利用率和利用效率较休闲-双季稻模式显著提高,氮磷吸收量、氮磷偏因子养分平衡量、氮肥和磷肥偏生产力均显著高于休闲-双季稻模式。3.油菜-水稻复种模式有利于土壤氮的积累和减少土壤氮损失,油菜-玉米复种模式则有利于土壤磷的积累和减少土壤磷损失,休闲-双季稻模式的氮、磷损失量均处于较高水平。4.小麦-水稻、油菜-水稻和休闲-双季稻复种模式的土壤细菌群落丰度和多样性以及土壤碳、氮循环相关菌属的相对丰度显著高于小麦-玉米和油菜-玉米模式,其中油菜-水稻模式的碳、氮循环相关菌属的相对丰度最高;油菜-玉米模式和小麦-玉米模式的土壤磷循环和生防功能相关菌属相对丰度高于其他模式。5.土壤真菌群落丰度以小麦-水稻模式最高、油菜-玉米模式最低,多样性则以小麦-玉米模式最高、油菜-玉米模式最低。相较于休闲-双季稻模式,油菜-水稻模式的土壤真菌丰度和多样性显著降低,而细菌/真菌丰度比（B/F）提高;油菜-水稻模式土壤中赤霉属（Gibberella）、链格孢属（Alternaria）和子囊壳属（Coniochaeta）等致病真菌的相对丰度显著降低,而小麦-水稻模式土壤中被孢霉属（Mortierella）等有益真菌的相对丰度显著提高。综上,相较于当地传统的休闲-双季稻模式,油菜-水稻复种模式具有较高的周年经济产量和稳产性、良好经济和生态效益,有利于土壤从“真菌型”向高质量的“细菌型”转化,具有替代鄂东当地传统双季稻模式的应用前景。
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