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土壤微生物能够灵敏、准确地反映土壤质量变化，可综合反映土壤肥力和环境质量状况。其中，土壤耕作与土壤微生物的活动关系密切，影响土壤微生物的生存环境，进而影响水稻(Oryza sativa L.)生长发育和产量。耕作对稻田土壤微生物产生明显的影响，为探明南方双季稻区不同耕作和秸秆还田模式对水稻根际与非根际土壤微生物的影响，该研究以紫云英(Astragalus sinicus L.)-双季稻三熟制种植模式大田定位试验为平台，设双季水稻翻耕+秸秆还田(CT)、双季水稻旋耕+秸秆还田(RT)、双季水稻免耕+秸秆还田(NT)、双季水稻旋耕+秸秆不还田(对照，RTO)4种土壤耕作处理，于2018-2019年系统分析了不同土壤耕作模式对双季稻各个主要生育时期根际与非根际土壤微生物生物量碳与氮含量、土壤活性碳组分、土壤碳氮循环微生物活性和多样性及水稻产量的阶段性影响。研究结果表明：
(1)早、晚稻各个主要生育时期，各处理根际与非根际土壤微生物生物量碳含量变化范围分别为317.2－822.4、276.9－616.8mg·kg?1和286.8－792.0、281.1－617.8mg·kg?1；土壤微生物生物量氮含量变化范围分别为38.6－64.5、33.1－50.6mg·kg?1和37.8－64.6、33.2－50.6mg·kg?1；土壤微生物生物量碳、氮含量和微生物熵均表现为先增加再降低的变化趋势，均于齐穗期达到最大值；其大小顺序均表现为：CT＞RT＞NT＞RTO。SMBC、SMBN、SMBC/SMBN、SMQ和产量间均呈极显著正相关(P＜0.01)；CT和RT处理的早、晚稻产量均显著高于NT处理(P＜0.05)，其大小顺序均表现为：CT＞RT＞NT＞RTO。
(2)早、晚稻成熟期，各处理根际土壤活性有机碳含量变化范围分别为4.61－5.38和4.69－5.46g·kg?1，非根际活性有机碳含量范围分别4.37－5.30和4.60－5.39g·kg?1；根际土壤可溶性有机碳含量变化范围分别为270.12－316.68和268.46－314.35mg·kg?1，非根际可溶性有机碳含量变化范围分别264.37－312.58和260.18－308.64mg·kg?1。易氧化有机碳含量变化范围分别为4.25－7.02和4.12－6.95g·kg?1，非根际易氧化有机碳含量变化范围分别4.06－6.84和4.01－6.63g·kg?1。与CT处理比较，RT和NT处理提高土壤碳库活度和碳库活度指数，与RT和NT处理比较，CT处理则提高了土壤碳库指数和土壤碳库管理指数。土壤各活性碳组分含量和CPMI与水稻产量均呈极显著正相关(P＜0.01)。
(3)早、晚稻各个主要生育时期，不同处理根际土壤碳、氮循环相关微生物总体呈现先增加后减少的变化规律，均在分蘖盛期达到最大值。早稻和晚稻各个生育时期，各处理根际土壤甲烷细菌数量变化范围分别为4.38－15.94和4.53－17.73(×103cfu/g)；根际土壤自生固氮菌数量变化范围分别为9.52－26.32和10.08－27.18(×105cfu/g)；根际土壤硝化细菌数量变化范围分别为7.46－17.56和8.73－8.84(×105cfu/g)。早、晚稻成熟期，各处理根际和非根际土壤碳循环微生物(甲烷细菌、甲烷氧化细菌和根瘤菌)和土壤氮循环微生物(自身固氮菌、氨化细菌和硝化细菌)大小顺序均表现为：CT＞RT＞NT＞RTO且土壤碳、氮循环相关微生物数量均与水稻产量呈正相关(P<0.05)。
(4)早、晚稻各个主要生育时期，各处理根际土壤β-葡糖苷酶活性变化范围分别为7.16－19.82和7.39－15.22μg/(g·h)；根际土壤纤维素酶活性变化范围分别为1.92－4.87和2.04－5.01mg/(g·h)；根际土壤脲酶活性变化范围分别为8.62－52.69和10.12－54.11mg/(g·h)；根际土壤芳基酰胺酶活性变化范围分别为10.62－32.15和9.15－28.14mg/(g·h)。早、晚稻成熟期，各处理根际与非根际土壤碳氮循环酶活性大小顺序均表现为：CT＞RT＞NT＞RTO。除土壤芳基酰胺酶，土壤主要碳、氮循环相关酶均与水稻产量呈极显著正相关(P＜0.01)。
(5)早、晚稻成熟期，不同土壤耕作模式根际土壤微生物群落的Richness指数范围为15.56－17.15和14.53－16.03，Shannon指数范围为2.31－2.72和2.17－2.62，McIntosh指数范围为4.93－6.51和4.87－6.49。各处理根际土壤平均颜色变化率、微生物多样性指数(Richness、Shannon和McIntosh)大小顺序均表现为CT＞RT＞NT＞RTO。氨基酸类和糖类物质是不同耕作模式双季稻田根际土壤微生物利用的主要碳源。
(6)在南方双季稻区，采用土壤翻耕、旋耕结合秸秆还田模式对于增加水稻根际与非根际土壤微生物生物量碳氮含量、碳氮循环相关微生物及酶、活性碳各组分含量、碳库管理指数、微生物群落多样性和水稻产量的效果为最佳，是该区域切实可行的管理措施。
(1)早、晚稻各个主要生育时期，各处理根际与非根际土壤微生物生物量碳含量变化范围分别为317.2－822.4、276.9－616.8mg·kg?1和286.8－792.0、281.1－617.8mg·kg?1；土壤微生物生物量氮含量变化范围分别为38.6－64.5、33.1－50.6mg·kg?1和37.8－64.6、33.2－50.6mg·kg?1；土壤微生物生物量碳、氮含量和微生物熵均表现为先增加再降低的变化趋势，均于齐穗期达到最大值；其大小顺序均表现为：CT＞RT＞NT＞RTO。SMBC、SMBN、SMBC/SMBN、SMQ和产量间均呈极显著正相关(P＜0.01)；CT和RT处理的早、晚稻产量均显著高于NT处理(P＜0.05)，其大小顺序均表现为：CT＞RT＞NT＞RTO。
(2)早、晚稻成熟期，各处理根际土壤活性有机碳含量变化范围分别为4.61－5.38和4.69－5.46g·kg?1，非根际活性有机碳含量范围分别4.37－5.30和4.60－5.39g·kg?1；根际土壤可溶性有机碳含量变化范围分别为270.12－316.68和268.46－314.35mg·kg?1，非根际可溶性有机碳含量变化范围分别264.37－312.58和260.18－308.64mg·kg?1。易氧化有机碳含量变化范围分别为4.25－7.02和4.12－6.95g·kg?1，非根际易氧化有机碳含量变化范围分别4.06－6.84和4.01－6.63g·kg?1。与CT处理比较，RT和NT处理提高土壤碳库活度和碳库活度指数，与RT和NT处理比较，CT处理则提高了土壤碳库指数和土壤碳库管理指数。土壤各活性碳组分含量和CPMI与水稻产量均呈极显著正相关(P＜0.01)。
(3)早、晚稻各个主要生育时期，不同处理根际土壤碳、氮循环相关微生物总体呈现先增加后减少的变化规律，均在分蘖盛期达到最大值。早稻和晚稻各个生育时期，各处理根际土壤甲烷细菌数量变化范围分别为4.38－15.94和4.53－17.73(×103cfu/g)；根际土壤自生固氮菌数量变化范围分别为9.52－26.32和10.08－27.18(×105cfu/g)；根际土壤硝化细菌数量变化范围分别为7.46－17.56和8.73－8.84(×105cfu/g)。早、晚稻成熟期，各处理根际和非根际土壤碳循环微生物(甲烷细菌、甲烷氧化细菌和根瘤菌)和土壤氮循环微生物(自身固氮菌、氨化细菌和硝化细菌)大小顺序均表现为：CT＞RT＞NT＞RTO且土壤碳、氮循环相关微生物数量均与水稻产量呈正相关(P<0.05)。
(4)早、晚稻各个主要生育时期，各处理根际土壤β-葡糖苷酶活性变化范围分别为7.16－19.82和7.39－15.22μg/(g·h)；根际土壤纤维素酶活性变化范围分别为1.92－4.87和2.04－5.01mg/(g·h)；根际土壤脲酶活性变化范围分别为8.62－52.69和10.12－54.11mg/(g·h)；根际土壤芳基酰胺酶活性变化范围分别为10.62－32.15和9.15－28.14mg/(g·h)。早、晚稻成熟期，各处理根际与非根际土壤碳氮循环酶活性大小顺序均表现为：CT＞RT＞NT＞RTO。除土壤芳基酰胺酶，土壤主要碳、氮循环相关酶均与水稻产量呈极显著正相关(P＜0.01)。
(5)早、晚稻成熟期，不同土壤耕作模式根际土壤微生物群落的Richness指数范围为15.56－17.15和14.53－16.03，Shannon指数范围为2.31－2.72和2.17－2.62，McIntosh指数范围为4.93－6.51和4.87－6.49。各处理根际土壤平均颜色变化率、微生物多样性指数(Richness、Shannon和McIntosh)大小顺序均表现为CT＞RT＞NT＞RTO。氨基酸类和糖类物质是不同耕作模式双季稻田根际土壤微生物利用的主要碳源。
(6)在南方双季稻区，采用土壤翻耕、旋耕结合秸秆还田模式对于增加水稻根际与非根际土壤微生物生物量碳氮含量、碳氮循环相关微生物及酶、活性碳各组分含量、碳库管理指数、微生物群落多样性和水稻产量的效果为最佳，是该区域切实可行的管理措施。