小麥-玉米輪作一體化保護栽培期間土壤微生物群落變化

張 霞

（滕州市農業農村局 山東，棗莊 277500）

小麥和玉米作為我國北方重要的糧食作物，對農業經濟發展及國家糧食貯備有著極為重要的影響。由于種植環境的相似性，冬小麥和夏玉米的輪作一直是人們充分利用耕地，提高糧食產量的有效手段。

1 土壤微生物群落的重要性

土壤是植被生長的載體，孕育地球生物多樣性，也是地球環境的重要組成部分。自農耕文化發展以來，土壤是人們栽種糧食，實現農業發展的基本保障。而土壤中的微生物是整個土壤生態系統中的重要組成部分，微生物的活動轉化為氮鉀磷等多種元素，這是都是植株生長發育養分的主要來源，土壤中微生物越多，土壤就越肥沃，越適合糧食農作物的生長。土壤中微生物對土壤基質的變化非常敏感，群落結構組成及微生物的多樣性變化決定土壤的肥力。近年來在生物科技研究的過程中對土壤微生物的群落結構組成也有大量的的實驗和文獻，指導生態系統管理也已經成為了研究的熱點。

土壤中微生物群落的變化也是衡量耕地種植農作物的重要指標，小麥-玉米輪作制對土壤微生物群落的影響，有利于當地農業部門及種植戶判斷農作物生長發育的情況。而之所以采取輪作的方式，是因為在耕地上連續耕種同一種農作物，會導致病蟲害遺留在土壤中，造成下次耕種時，病蟲害發生的幾率會增大；以及持續耕種同一種農作物，土壤吸收的營養成分吸收也比較一致，會降低土壤的肥力。而通過輪作的方式，可以增加土壤中微生物群落，并且耕種的方式不一樣，也會讓土壤有休生養息的機會，從而增加土壤肥力。輪作還是防治病蟲害的重要方式。

2 小麥-玉米輪作一體化保護栽培的原因

小麥-玉米輪作高產栽培在全國很多地區得到較大的推廣，對小麥和玉米的產量提升有很大的幫助。而小麥-玉米輪作的方式能夠保存土壤中養分及區域的光照和水分，在同一片土地上獲得更高的經濟效益。

輪作的主要原因有幾點，首先是為了改變土壤的環境，防治病蟲害對農作物禍害。其次是充分利用土壤中營養成分，可以有效防治土壤中營養成分的流失及缺素癥的發生。最后，可以充分利用區域氣候、土壤、光照、水分等一切有利資源，提高糧食作用的產量。

小麥-玉米輪作一體化保護栽培，有利于進行農業生產研究，進行多種農業實驗，得到更多農業種植的相關數據，讓農業種植更加科學和合理，通過人為力量提高糧食作物的產量。

3 保護期間采取不同輪作方式對土壤微生物的影響

小麥-玉米輪作一體化的過程中，會采取多種耕作方式，如免耕、翻耕、淺松和深松、秸稈覆蓋等，每種方式都會給土壤微生物群落帶來不同的變化。為了得到微生物群落變化的詳細數據，需要選取實驗地，并詳細記錄小麥-玉米不同的生長時期，微生物群落變化。

3.1 保護期間采取不同輪作方式對小麥根際土壤微生物的影響

輪作方式對不同時期小麥-玉米的微生物數據會產生一定的影響，如在小麥的揚花期，微生物較為活躍，土壤細菌含量也是最高的，到了小麥-玉米的收獲期，根際的細菌數量就明顯減少了，通過對集中輪作方式的對比，可以發現翻耕覆蓋秸稈淺松土的方式有利于激發土壤微生物的活力和數量。

3.2 保護期間采取不同輪作方式對小麥根際土壤真菌的影響

在輪作時間，小麥在揚花期比拔節期的真菌數量增加的更多，小麥收獲期的真菌數量比揚花期更多，而玉米則相反。在輪作期間采用旋耕覆蓋玉米秸稈淺松土的方式得到的真菌數量最多。

3.3 保護期間采取不同輪作方式對土壤微生物多樣性的影響

微生物的多樣化反應了生態環境的良好與否，微生物多樣性越豐富的土壤，說明土壤的生態環境越適合種植植株。從小麥-玉米的輪作一體化保護期間的土壤微生物多樣性的變化，可以得到微生物多樣性在小麥-玉米不同生長階段的變化有所不同，具體表現在小麥拔節期的土壤微生物多樣性指數有所降低，到了小麥收獲期生物多樣性指數有一定增加；玉米苗期微生物多樣性指數降低，在開花期土壤微生物的多樣性指數有所上升。輪作一體化保護栽培的時間越久，土壤微生物的多樣性就會得到一定的提高。

4 小麥-玉米輪作一體化保護栽培期間，土壤微生物群落變化

4.1 小麥-玉米輪作期間細菌數量變化

在輪作種植期間，土壤中細菌變化較為明顯，尤其是小麥在揚花期時，細菌數量和放線細菌數量最高；在玉米花期真菌數量最高。對比了翻耕、淺松、覆蓋、深松等多種耕種方式之后，可以發現小麥季節翻耕覆蓋的細菌量和放線菌量最高；而玉米季節還是翻耕覆蓋的細菌數量最多。各個地區可以根據地區氣候、土壤、水分等差異，在小麥-玉米的輪作期間，嘗試多種耕種方式，實驗出最適應土壤微生物繁殖的耕種方式，提高土壤微生物群落的活力，為小麥和玉米的種植帶來源源不斷的養分。根據土壤生物性群落的變化，實驗數據可以了解到，在小麥和玉米種植的苗期、收獲期、開花期以及拔節期，揚花期和收獲期都是屬于小麥和玉米種植的關鍵時期，在不同的關鍵時期，土壤中細菌量的變化以及生物群落的變化都會有所不同。在不同的跟蹤方式的觀察下，可以得出小麥季翻耕覆蓋以及玉米季淺松覆蓋栽培跟蹤的方式，細菌的均值更高。

4.2 小麥-玉米輪作根際微生物的多樣化指數分析

但對生物多樣性來說，經過長期實驗觀察研究發現，輪作的年限越長，微生物多樣性的指數會降低，在小麥玉米輪作一體化保護栽培期間，生物多樣性受到了一定影響，在不同的生長期間，生物多樣性也呈現了一定的波動，在收獲期微生物多樣化的數量有明顯的提高。

從實驗數據中也可以得出，在連續耕種的前4年過程中，微生物的多樣性指數都是呈現下降趨勢的，而到了輪作耕種的第五年會有明顯的上升趨勢?？梢缘玫皆谛←満陀衩纵喿髌陂g，隨著年限到了一定的階段，土壤中微生物多樣性也會呈現小幅度上升趨勢，但仍然無法達到在輪作初期，土壤微生物多樣性的指數。具體可以表明輪作一年微生物多樣性指數大于第二年，第二年大于第三年，第三年大于第四年。

4.3 小麥-玉米輪作期間微生物變化的規律

通過多種實驗數據研究發現，在小麥-玉米輪作期間，小麥與玉米的根系不斷生長，土壤中微生物的數量也有所增長，農作物的花期代表著植物新陳代謝最旺盛的時期，土壤中微生物的含量也越多，而進入農作物的成熟時期，根系的生長放緩，土壤中微生物的數量也相對將少。從實驗數據研究可以看到，小麥-玉米的生長發育與土壤中微生物的增長是呈現正相關的。不同的耕種方式也會影響土壤中微生物的數量，且土壤中微生物的差異較為明顯，對比多種耕種栽培的措施，細菌數據變化較小，但翻耕、覆蓋秸稈等耕種方式有利于增加土壤中微生物。

4.4 微生物多樣性的優勢

土壤中微生物的多樣性與小麥玉米輪作種植時間的增長存在一定關系，隨著種植年限的增加，土壤中微生物多樣性也在持續減少，究其原因可能是輪作導致微生物分配不均從而破壞了土壤微生物的生態系統導致起狀態不穩定。種植時間長達五年，在小麥的拔節期后，玉米的苗期，土壤的微生物多樣性指數會有所提高。根據相關的調查文獻表明，小麥種植和玉米種植在五年之后微生物會出現。多樣性會出現低幅度的上升。根據研究表明小麥玉米體系中微生物群落的變化是非常復雜的。與作物栽培耕種的方式以及生長的各個時期都有著密切的關系，因此需要多方面去分析了解土壤微生物群落的變化。

綜上所述，小麥-玉米一體化保護栽培期間，對土壤微生物群落的變化研究非常重要，可以得到小麥-玉米輪作期間土壤的具體變化值，從而更好地改善輪作耕種方式，提高糧食作物的產值。