免耕与生物有机肥协同提升黄土高原旱作农田土壤质量及微生物群落结构并保障作物稳产的研究

黄土高原面临土壤退化与产量波动的双重挑战。来自中国的研究团队通过三年田间试验，发现免耕结合生物有机肥（NF）可优化土壤理化性质，提升土壤质量指数（SQI）和真菌多样性，重塑微生物群落，并直接促进冬小麦增产，为旱作农业可持续发展提供有效策略。

　　

在中国黄土高原雨养农业区，土壤退化和作物产量不稳定一直是核心挑战。研究人员通过为期三年的田间试验，探索了不同耕作与施肥策略对土壤生态系统和作物生产的影响。试验设计包含两种耕作方式：常规耕作（T）和免耕（N），以及两种施肥策略：化肥（C）和生物有机肥（F），由此形成四种处理组合：TC、TF、NC 与 NF。

研究结果表明，耕作与施肥方式显著影响冬小麦产量、土壤质量指数（SQI）以及真菌香农指数，但对细菌多样性无显著影响。土壤中优势细菌门为放线菌门（Actinobacteria，占24.95–28.93%）、变形菌门（Proteobacteria，24.50–27.63%）和绿弯菌门（Chloroflexi，15.53–16.50%）；优势真菌门为子囊菌门（Ascomycota，82.48–90.23%）和担子菌门（Basidiomycota，3.98–10.28%）。

线性回归分析显示，SQI 与作物产量呈显著正相关。进一步通过偏最小二乘路径模型（PLS-PM）分析发现，NF 处理通过改善土壤结构、提高养分有效性、激发微生物群落活性，从而间接提升了 SQI；该管理策略也通过优化土壤理化性质直接提高了作物产量。

综上，免耕与生物有机肥的联合应用可在不牺牲作物产量的前提下，有效改善黄土高原旱地农田的土壤质量、调节微生物群落结构，并为推动区域农业可持续发展提供理论与技术支撑。