陈 甜，于振文，石 玉，张永丽

    (山东农业大学农学院 / 作物生物学国家重点实验室 / 农业农村部作物生理生态与耕作重点实验室，山东 泰安 271018)

    黄淮海麦区为我国小麦主产区，其小麦产业发展直接影响着我国的粮食安全。耕作模式作为改善土壤结构，调节土壤紧实度、透气性及养分的重要措施，对促进小麦的生长发育、实现小麦高产高效生产具有重要作用[1]。传统的旋耕会导致土壤耕层变浅、透水透气性变差，降低了土壤耕层的生产能力，进而使作物根系发育不良，不利于小麦高产[2]，而合理的耕作模式可以降低土壤容重，增加土壤养分含量，延缓土壤中有机质的分解，提高土壤对碳的固持，进而增加土壤有机碳储量和提高小麦产量。

    耕作模式因对土壤扰动程度有所差异，故对土壤有机碳组分的影响也有差别。土壤团聚体是构成土壤结构的基础，与土壤有机碳组分相互制约[3]。研究表明，翻耕会破坏土壤大团聚体，进而影响土壤有机碳储量，免耕则通过提高土壤有机碳储量，加强了土壤颗粒的胶结作用，从而构成了土壤团聚体[4]。免耕条件下还有利于增加土壤大团聚体含量，促进土壤有机碳的积累[5]。Guo等[6]研究表明，在小麦播种前进行免耕，小麦两生长季收获后0—20 cm土层土壤有机碳含量较旋耕处理分别增加5.6%和7.2%，免耕还增加了土壤微生物数量，促进了土壤中微生物的繁殖活动，提高了土壤微生物量碳含量[7]。另有研究表明，深松较旋耕有利于改善土壤微生态环境，显著提高了20—40 cm土层土壤微生物量碳储量[8]。

    耕作模式在改变土壤结构和土壤温湿度的同时也影响着土壤温室气体的排放。研究表明，与翻耕和旋耕等传统耕作模式相比，免耕易形成较硬的犁底层，增加了土壤容重，提高了土壤湿度，促进了土壤有机质的厌氧分解，导致CH4气体排放[9–10]。由于免耕保持了良好的耕层结构，有效的减少了N2O和CO2气体排放量[11–12]。另有为期4年的田间定位研究表明，深松相较于旋耕减少了土壤中N2O和CO2的排放量，且在产量方面具有显著优势，有利于降低温室气体的排放强度[13]。

    综上所述，前人的研究多集中于单一的耕作模式对土壤理化性质和产量的影响，而关于组合型耕作模式对环境效益的长期影响研究尚少，因此，本试验拟在定位14年的试验基础上，设置深松与少免耕组合模式，通过分析土壤温室气体排放和麦田产量的差异，探究平衡产量和环境效益的最优耕作模式，以期为实现小麦绿色生产提供理论依据。

    1 材料与方法

    1.1 试验地概况

    田间试验于2020—2021年小麦生长季在山东省济宁市兖州区小孟镇史家王子村院士试验站(35°40′N ......