氮肥深施对免耕稻田土壤有机质化学特性和胞外酶活性的影响

作者：樊代佳; 李成芳^*; 曹凑贵^*

来源：农业环境科学学报, 2021, 40(03): 621-693.

• 氮肥深施
• 免耕稻田
• 腐殖质
• 胞外酶
• 热裂解气相色谱/质谱

为了探究氮肥深施措施对免耕稻田土壤有机质化学特性及土壤酶活的影响机制,于2015—2016年在湖北省武穴市花桥镇试验点开展水稻-油菜免耕复种大田试验。本试验通过13C核磁共振和热裂解气相色谱/质谱联用法测定土壤有机质的化学特性,通过冗余分析揭示土壤有机质化学特性及土壤胞外酶活性之间的相互作用关系。结果表明,与传统表施相比,氮肥深施提高腐殖质中胡敏酸的有机碳含量(10.5%～30.7%)、轻组有机质的有机碳含量(31.7%～53.5%)、胡敏酸的疏水性(1.3%～11.6%)和轻组有机质中多糖与脂质的含量(9.0%～24.1%和43.4%～68.3%),降低土壤β-葡萄糖苷酶(BG)(22.2%～48.9%)和β-N-乙酰氨基葡糖苷酶(NAG)活性(32.7%～40.4%),提高L-亮氨酸氨基肽酶(LLA)(37.1%～38.5%)和酚氧化酶(PHO)活性(11.0%～16.0%)。冗余分析显示,土壤有机质的化学特性与LLA和PHO活性呈正相关,与BG和NAG活性呈负相关。本研究结果表明,与传统表施相比,氮肥深施尤其是深施10 cm主要通过促进作物和微生物群落生长提高土壤胡敏酸和轻组有机质的有机碳含量,且通过调控土壤BG、NAG和PHO活性改变胡敏酸和轻组有机质的化学组成与性质,从而改善土壤惰性有机质稳定性且提高活性有机质,最终提高土壤肥力和质量。因此氮肥深施尤其是深施10 cm值得在免耕稻田生产中得到进一步推广。

• 单位
  主要粮食作物产业化湖北省协同创新中心; 华中农业大学; 长江大学