摘要
小麦是我国主要的粮食作物之一，对农业生产具有重要意义。黄土高原以旱作农业为主，不同的耕作方式对小麦产量的影响至关重要。土壤结构和土壤碳氮组分是土壤质量的表现方式，因此通过研究表层和深层土壤团聚体构成，结合土壤碳氮组分，可以直观地了解土壤结构-碳氮组分-小麦产量动态关系的变化。本研究于2017年开始的长期定位试验，试验采用完全随机区组设计，共设置3个处理:免耕（NT）、深松（SS）、深翻（DT）,主要研究结果如下: （1）土壤湿筛团聚体4个粒级，在0-60 cm土层范围内，土壤水稳性团聚体均以＞0.25 mm粒径团聚体为主，且以0.25-2.00 mm粒径团聚体含量最多，＜0.053 mm粉黏粒比例最低。与DT相比，SS处理在0-60 cm土层内的R0.25（＞0.25 mm粒径团聚体）、MWD（平均重量直径）和GMD（几何平均直径）均得到提高;NT处理在20-60 cm土层内得到提高。将土壤团聚体MWD和GMD与R0.25含量进行线性拟合，结果显示，二者之间有极显著正相关关系，水稳性团聚体MWD和GMD与R0.25含量的相关系数分别为0.8597和0.9698。 （2）与DT相比，SS可显著提高0-40 cm土层各粒级的SOC含量，NT可提高0-20 cm土层各粒级团聚体的SOC（土壤总有机碳）含量;SS可提高0-20 cm土层各粒级的HFOC（土壤重组有机碳）含量，DT可提高20-40 cm土层各粒级的HFOC含量;SS和NT提高了0-60 cm土层各粒级的LFOC（土壤轻组有机碳）含量。SS和NT显著提高了0-20 cm土层各粒级的EOC（土壤易氧化有机碳）含量。SS和NT提高了0-20 cm土层各粒级的DOC（土壤可溶性有机碳）含量，且NT提高显著。SS和NT显著提高了0-60 cm土层各粒级的POC（土壤颗粒有机碳）含量。SOC、HFOC、LFOC、EOC、DOC和POC贡献率主要由＞0.25 mm团聚体提供，在0-60cm土层中0.25-2.00 mm粒径团聚体的贡献率显著高于粉黏粒，且最高。SS处理有利于提高0-20 cm土层中＞0.25 mm粒径团聚体对SOC、HFOC、LFOC、EOC、DOC和POC的贡献率，NT处理有利于提高20-60 cm 土层中的贡献率。免耕和深松处理的0-60 cm土层土壤有机碳储量显著高于深翻处理。 （3）与DT相比，SS和NT在0-40 cm土层各粒级的TN（土壤全氮）含量得到提高;随着土层的加深NO3--N（土壤硝态氮）和NH4+-N（土壤铵态氮）含量增多，DT翻耕有利于20-60 cm土层各粒级NO3--N含量的增加;SS有利于0-60 cm土层各粒级SON（土壤可溶性有机氮）含量的增加，NT有利于0-20 cm和40-60 cm土层各粒级SON含量的增加。TN、NO3--N、NH4+-N和SON的贡献率主要由＞0.25 mm粒径团聚体提供,在0-60 cm土层中0.25-2.00 mm粒径团聚体的贡献率显著高于粉黏粒，且最高。SS处理有利于提高0-20 cm 土层中＞0.25 mm粒径团聚体对氮组分的贡献率，NT处理有利于提高40-60 cm土层中的贡献率,DT处理有利于提高20-40cm 土层中全氮的贡献率。0-20 cm土层中，NT和SS处理土壤团聚体各粒级的C/N均显著高于DT处理。40-60 cm土层中，NT处理各粒级的C/N显著高于DT处理。0-60 cm 土层中土壤氮储量表现为免耕＞深松＞深翻。秸秆碳还田量表现为深翻＞深松＞免耕。 （4）POC和EOC之间表现为显著协同效应（0.743）。DOC和EOC之间表现为协同效应。EOC和POC对SOC表现出较大正效应（0.498和0.465）,DOC对SOC表现为正效应;SON对TN表现出最大正效应（0.399）,NO3--N对TN表现正效应作用,NH4+-N对TN表现负效应作用。冬小麦产量与土壤团聚体稳定性指标R0.25（P＜0.01）、MWD、GMD、HFOC、NH4+-N均呈正相关关系。可溶性有机碳和可溶性有机氮是协同土壤总有机碳和总氮提升的主导因子。 （5）实施SS处理和DT处理比NT处理均使冬小麦产量得到显著提高，SS处理产量增幅为44.56％-183.41％,DT处理产量增幅为8.52％-120.94％。 总体来说，深松和免耕都有助于土壤结构改良和碳氮组分的增加，深松和深翻有助于小麦产量的提高，其中深松处理最好。
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