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在旱地生态系统中，为探究耕作强度对土壤及小麦的影响，研究人员开展了涵盖免耕（NT）、少耕（MT）和标准耕作（ST）的研究。结果显示，减少耕作强度虽提升土壤生物指标，但小麦生长、氮吸收和谷物 B 族维生素含量在 ST 下更高。该研究为农业耕作提供了重要参考。
在广袤的旱地农田里，农作物的生长与土壤的健康状况息息相关。传统的高强度耕作方式虽然在一定程度上满足了种植的基本需求，但却给土壤带来了诸多问题。比如，它会破坏土壤结构，导致土壤有机物质减少，进而影响土壤中各种生物的生存和繁衍。这不仅威胁到土壤的生态平衡，还可能对农作物的产量和质量产生负面影响。
与此同时，以往的研究虽然对土壤生物和功能有所关注，但大多没有将其与农作物的实际表现联系起来。而且，不同耕作方式对农作物生长影响的驱动因素也尚不明确，这使得农民在选择耕作方式时往往无所适从。因此，为了解决这些问题，来自西班牙国家食品研究与技术研究所（INIA-CSIC）的研究人员展开了深入研究。他们的研究成果发表在《Agriculture, Ecosystems 》上，为农业生产提供了重要的参考依据。
研究人员采用了多种技术方法来开展此项研究。在样本采集方面，他们选取了西班牙马德里附近的 “La Canaleja” 长期耕作比较试验田，于 2022 年 5 月小麦花期，采集了不同耕作方式下小麦的地上部分、根系和根际土壤样本。在分析方法上，运用了土壤化学分析，测定土壤中各类养分含量和 pH 值；通过分子微生物分析，检测土壤微生物的基因拷贝数、群落结构等；利用土壤微动物和中型动物分析，确定线虫、螨类等生物的种类和数量；还进行了小麦收获分析，评估小麦产量、谷物养分含量等指标。
研究结果主要从以下几个方面展开：
- 耕作强度对土壤性质的影响：经过近 30 年的试验，研究发现 NT 处理下土壤中总碳（C）、氮（N）、总磷（PAR）和植物可利用钾（KCAL）的浓度显著高于 ST 和 MT 处理。然而，NT 处理的土壤水分含量却最低。这可能是由于 2022 年 4 - 6 月降水不足和温度升高，导致土壤水分蒸发加剧。
- 对土壤生物多样性的影响：降低耕作强度（MT 和 NT）显著增加了原核生物和真核生物的基因拷贝数，NT 处理下螨类尤其是捕食性螨类的数量最多。此外，耕作强度还显著影响细菌、真菌和螨类的群落结构，而对线虫群落结构影响不明显。
- 对土壤功能的影响：NT 和 MT 处理的土壤功能指标（如群落水平底物利用谱（CLPP）和细胞外酶活性（EEA））显著高于 ST 处理，表明减少耕作强度可增强土壤功能。
- 对小麦性能的影响：在花期，ST 处理的小麦地上部分生物量显著高于 MT 和 NT 处理，NT 处理的根冠比显著更高。在收获期，ST 处理的小麦籽粒氮浓度、B 族维生素（硫胺素（B1）和核黄素（B2））含量显著高于 NT 处理。同时，不同耕作方式还影响了小麦淀粉粒大小分布等技术品质。
综合研究结果和讨论部分，该研究表明，虽然减少耕作强度可以改善土壤的化学和生物学性质，如增加土壤养分含量、提高土壤生物多样性和功能，但在干旱条件下，却可能导致小麦生长和营养品质下降。这可能是由于土壤压实影响了小麦根系的生长和养分吸收，以及干旱条件下土壤水分供应不足等原因。该研究为农业生产中的耕作方式选择提供了科学依据，有助于农民制定更加合理的耕作策略，以实现土壤保护和农作物高产优质的平衡。同时，也为后续研究如何优化免耕条件下的小麦生产提供了方向，比如可以探索种植深根间作作物或采用互补的耕作方法，以及培育适应免耕条件的小麦品种等。
