秸稈還田下土壤易變有機(jī)碳及相關(guān)酶活性研究.pdf

1、秸稈還田是土壤養(yǎng)分歸還的有效途徑，對(duì)固碳減排和改善土壤質(zhì)量有著重要作用，也可促進(jìn)循環(huán)農(nóng)業(yè)的發(fā)展。為探究成都平原稻-麥輪作體系下不同秸稈還田量對(duì)土壤有機(jī)碳組分及相關(guān)酶活性的影響，以及秸稈還田下易變有機(jī)碳組分變化的酶學(xué)機(jī)制。本文選擇成都市都江堰天馬鎮(zhèn)為試驗(yàn)點(diǎn)，設(shè)置了不施肥對(duì)照、純化肥、10％秸稈氮+90％化肥氮、20％秸稈氮+80％化肥氮、30％秸稈氮+70％化肥氮、全量秸稈還田等6個(gè)處理。采用田間試驗(yàn)與數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法，研究了土壤總有機(jī)碳(T

2、OC)、水溶性有機(jī)碳(WSOC)、溶解性有機(jī)碳(DOC)、微生物量碳(MBC)、易氧化有機(jī)碳(POxC)含量以及土壤纖維素酶、β-葡萄糖苷酶、多酚氧化酶、過(guò)氧化物酶活性的動(dòng)態(tài)變化特征;易變有機(jī)碳組分間以及易變有機(jī)碳與碳循環(huán)酶活性間的關(guān)系。旨在為成都平原作物秸稈的科學(xué)利用提供一定的理論依據(jù)。主要結(jié)論如下:
　　(1)不同處理間TOC含量無(wú)顯著差異（P＞0.05），在短期內(nèi)變化不明顯，但施肥處理均能不同程度提高土壤易變有機(jī)碳組分含量。

3、各施肥處理的WSOC、DOC、MBC和POXC含量分別高于對(duì)照17.9％-144.0％、-12.3％-208.8％、1.9％-81.1％和0.3％-70.5％。4種秸稈還田處理的WSOC、DOC、MBC和PXOC含量在水稻與小麥的大部分生育期均顯著高于純化肥處理(P＜0.05)。其中以30％秸稈氮+70％化肥氮處理提高土壤易變有機(jī)碳組分含量效果最佳，在稻-麥輪作體系下其WSOC、DOC、MBC和POXC含量分別比純化肥處理高26.9％-

4、75.1％、14.9％-79.1％、15.7％-47.6％和1.7％-34.4％，較試驗(yàn)前增幅分別為65.2％-257.4％、1.4％-264.2％、33.4％-187.6％和0.0％-65.4％。
　　(2)秸稈還田處理均能不同程度提高土壤酶活性，4個(gè)秸稈還田處理的纖維素酶、β-葡萄糖苷酶、多酚氧化酶和過(guò)氧化物酶活性分別是對(duì)照的1.08-2.06倍、1.01-1.94倍、1.04-2.47倍和0.96-2.08倍，是純化肥處理的

5、1.00-1.69倍、0.90-1.77倍、0.98-1.80倍和0.96-1.86倍。秸稈處理中則以30％秸稈氮+70％化肥氮和20％秸稈氮+80％化肥氮兩個(gè)處理效果最明顯。其中30％秸稈氮+70％化肥氮處理的土壤纖維素酶活性在小麥大部分生育期顯著高于10％秸稈氮+90％化肥氮處理，土壤β-葡萄糖苷酶、多酚氧化酶和過(guò)氧化物酶活性則在水稻大部分生育期顯著高于全量秸稈還田處理（P＜0.05）;20％秸稈氮+80％化肥氮處理的4種土壤酶活性

6、也在大部分稻-麥生育期明顯高于10％秸稈氮+90％化肥氮和全量秸稈還田處理。
　　(3)土壤易變有機(jī)碳組分均與TOC呈顯著或極顯著正相關(guān)關(guān)系，均能不同程度反映TOC的早期變化。其中MBC與TOC的相關(guān)系數(shù)最高，在小麥季0-20 cm和20-40cm土層分別為0.804和0.674(P＜0.01)，水稻季上下兩土層分別為0.699和0.677(P＜0.01);且MBC與其它易變有機(jī)碳組分間的相關(guān)系數(shù)也大于其它組分(WSOC和DOC間

7、除外)，因此可作為指示土壤總有機(jī)碳變化的最敏感指標(biāo)。
　　(4)稻-麥輪作體系下土壤碳循環(huán)相關(guān)酶與土壤易變有機(jī)碳的轉(zhuǎn)化或形成過(guò)程密切相關(guān)。土壤纖維素酶和β-葡糖苷酶是顯著影響WSOC或DOC含量的正因子(P＜0.05)，同時(shí)纖維素酶還是顯著影響POXC含量的正因子(P＜0.05);多酚氧化酶對(duì)易變有機(jī)碳的影響隨土壤狀況而變，在小麥季0-20 cm土層是影響WSOC含量的負(fù)因子，在小麥季20-40 cm土層及水稻季0-20 cm土層