小麦(Triticum Aestivum L.)灌浆期是其籽粒产量形成的关键期,该时期氮素供应充足可以延缓叶片衰老,促进光合作用。普通尿素作为一种高氮化肥,能够为小麦生长提供营养,但其养分易通过挥发、淋洗等途径损失,导致作物生长中后期缺肥早衰,降低效益。控释尿素具有养分供应与作物养分需求同步,肥料利用率高等特点,是降低农业生产成本,提高综合效益的手段之一。因此,明确市场主流类型控释尿素(树脂包膜控释尿素、硫包衣尿素、硫加树脂包膜控释尿素)对小麦灌浆期土壤养分供应及微生物群落的影响,对于其增产增效机制的完善和相关产品的推广具有重要的现实意义。本研究以普通尿素分施为对照,探讨了连续12年施用树脂包膜控释尿素、硫包衣尿素和硫加树脂包膜控释尿素对2021年小麦灌浆期土壤环境因子生态功能的影响;借助高通量测序技术揭示了小麦灌浆期土壤微生物功能集群变化特征;利用结构方程模型,明确了土壤养分供应-功能微生物群落-作物产量间的耦合关系。主要研究结果如下:(1)长期施用硫磺/树脂包膜控释尿素影响了灌浆期土壤酸度与肥力特性。与普通尿素相比,硫包衣尿素和硫加树脂包膜控释尿素显著降低了土壤交换性钙镁离子含量,增加了土壤水解性酸、交换性酸以及交换性氢离子浓度,导致土壤p H值降低;树脂包膜控释尿素通过延缓交换性钙离子流失,降低水解性酸浓度,缓解了土壤酸化。另外,三种控释尿素提升土壤肥力的效果均优于普通尿素,其土壤有机质和全氮含量分别提高了3.1%～5.0%和13.4%～20.1%。同时,控释尿素的平均作物产量和净收益分别显著增加12.1%～20.3%和22.7%～35.3%。(2)长期施用硫磺/树脂包膜控释尿素显著增强了灌浆期土壤碳氮硫循环酶活性,促进了土壤养分CH-223191 NMR循环。与普通尿素对比,硫包衣尿素和硫加树脂包膜控释尿素显著增强了土壤纤维素酶、半纤维素酶和β-半乳糖苷酶等参与土壤碳代谢相关的酶活性;而树脂包膜控释尿素仅增强了土壤纤维素酶活性。对于土壤氮代谢相关酶,三种控释尿素较普通尿素处理的土壤羟胺氧化还原酶、脲酶和β-乙酰葡糖胺糖苷酶活性分别显著提高14.6～16.8%,6.6%～32.1%和4.8%～13.0%。同时,控释尿素处理还增强了土壤硝酸还原酶和亚硝酸还原酶活性,促进土壤氮素转化。在土壤硫循环方面,控释尿素处理的芳基硫酸酯酶、亚硫酸盐还原酶和亚硫酸盐脱氢酶活性较普通尿素处理显著增强2.5%～3.7%,12.3%～19.4%和10.6%～14.9%。另外,硫包衣尿素和硫加树脂包膜控释尿素处理的硫代硫酸盐还原酶活性显著增加4.1%和18.6%。(3)长期施用硫磺/树脂包膜控释尿素显著改变了灌浆期土壤微生物群落组成。通过主坐标分析发现,硫包衣尿素和硫加树脂包膜控释尿素的土壤细菌和真菌群落结构具有较强的相似性,而普通尿素和树脂包膜控释尿素的细菌群落结构相似,表明硫磺的存在显著影响了土壤微生物群落组成。此外,FAPROTAX预测结果表明,硫包衣尿素和硫加树脂包膜控释尿素较其它施氮处理显著增加了土壤甲醇氧化型,纤维素分解型,甲基营养型,固氮作用型,硫化合物的暗氧化型和硫代硫酸盐氧化型等参与土壤碳氮硫循环的细菌功能组丰度,而树脂包膜控释尿素较其他施氮处理显著增加了土壤无氧光能自养型和无氧光能自养硫氧化型功能组丰度。在真菌群落中,FUNGuild预测结果显示,与普通尿素处理相比,三种控释尿素显著降低了土壤植物病原菌和动物病原菌的相对丰度,说明控释尿素可通过抑制病原体生长multi-domain biotherapeutic (MDB),降低了土传病害传播风险。(4)长期施用硫磺/树脂包膜控释尿素显著影响了土壤微生物群落间的共生关系。通过构建微生物共发生网络发现,三种控释尿素显著提高了细菌和真菌生态集群1中有益微生物组的相对丰度,降低了生态集群2中病原微生物的相对丰度。同时,随机森林预测分析结果表明,共发生网络中细菌生态集群1、生态集群2与真菌生态集群2是小麦产量形成的关键预测因子。另外,SEM结构ZD1839纯度方程表明,土壤铵态氮通过促进有机质积累,间接刺激细菌生态集群1中植物根际促生细菌的生长,抑制了植物病原体活性,从而为小麦生长提供了适宜环境。综上所述,三种类型控释尿素通过提高土壤碳氮硫循环酶活性,推动土壤养分的转化和积累,刺激有益微生物菌群生长,为小麦根系养分摄取提供适宜环境,进而实现增产增收。其中,硫包衣尿素和硫加树脂包膜控释尿素处理的土壤养分转化效率及有益微生物促生能力优于树脂包膜控释尿素。