[目的]为探究不同覆盖作物种植下土壤酶活性变化规律及种植体系中生物与非生物因素对土壤酶活性的调控机制。[方法]以常规玉米耕作为对照(CT),设置单种苜蓿(A)、单种黑麦草(R)及二者混播(AR)3个处理,采集0~10、10~20 cm土样,测定土壤理...[目的]为探究不同覆盖作物种植下土壤酶活性变化规律及种植体系中生物与非生物因素对土壤酶活性的调控机制。[方法]以常规玉米耕作为对照(CT),设置单种苜蓿(A)、单种黑麦草(R)及二者混播(AR)3个处理,采集0~10、10~20 cm土样,测定土壤理化性质、微生物磷脂脂肪酸(PLFA)含量及酶活性并进行综合分析。[结果]与常规玉米耕作相比,单种苜蓿显著降低0~10、10~20 cm可溶性有机碳氮(DOC、DON)、硝态氮(NO_(3)^(-)-N)、全磷(TP)和速效磷(AP)含量和0~10 cm AP、10~20 cm NH_(4)^(+)-N、DON∶AP(p<0.05),以及真菌、细菌等各类群微生物生物量,但显著提高0~10、10~20 cm DOC∶DON和10~20 cm土壤中β-葡萄糖苷酶(βG)、纤维二糖酶(CB)、N-乙酰葡萄糖苷酶(NAG)、亮氨酸氨基肽酶(LAP)和酸性磷酸酶(ACP)与碳、氮、磷循环相关的酶活性;单种黑麦草显著提高0~20 cm DOC∶DON和10~20 cm pH,显著降低0~10、10~20 cm DON、NH_(4)^(+)-N、NO_(3)^(-)-N、DON∶AP及0~10 cm TP和DOC含量(p<0.05),微生物生物量变化趋势与苜蓿相似,但显著增加0~10 cm碳转化酶活性和10~20 cm磷转化酶活性;混播显著提高0~10、10~20 cm pH、DOC∶DON,显著降低0~10、10~20 cm DOC、DON、NH_(4)^(+)-N、NO_(3)^(-)-N、TP、AP和DON∶AP(p<0.05),维持与常规耕作相当且显著高于单种处理的微生物生物量,并显著提高磷转化酶活性。[结论]不同覆盖作物种植对土壤酶活性的调控机制具有差异性,主要体现在10~20 cm土层,豆科覆盖作物通过增加土壤氮含量调节DOC∶DON、DON∶AP速效养分化学计量比,改变土壤微生物群落养分获取途径提高土壤碳、氮、磷转化酶活性;禾本科覆盖作物则通过增加土壤碳含量改变土壤DOC∶DON和DOC∶AP增加土壤氮、磷转化酶活性;混播作物则平衡土壤养分计量比,维持土壤高微生物生物量。从短期来看,混播是维持微生物生物量、改善土壤健康的优选措施,而单种苜蓿是提高土壤养分含量和促进土壤养分循环的优选措施。展开更多
文摘[目的]为探究不同覆盖作物种植下土壤酶活性变化规律及种植体系中生物与非生物因素对土壤酶活性的调控机制。[方法]以常规玉米耕作为对照(CT),设置单种苜蓿(A)、单种黑麦草(R)及二者混播(AR)3个处理,采集0~10、10~20 cm土样,测定土壤理化性质、微生物磷脂脂肪酸(PLFA)含量及酶活性并进行综合分析。[结果]与常规玉米耕作相比,单种苜蓿显著降低0~10、10~20 cm可溶性有机碳氮(DOC、DON)、硝态氮(NO_(3)^(-)-N)、全磷(TP)和速效磷(AP)含量和0~10 cm AP、10~20 cm NH_(4)^(+)-N、DON∶AP(p<0.05),以及真菌、细菌等各类群微生物生物量,但显著提高0~10、10~20 cm DOC∶DON和10~20 cm土壤中β-葡萄糖苷酶(βG)、纤维二糖酶(CB)、N-乙酰葡萄糖苷酶(NAG)、亮氨酸氨基肽酶(LAP)和酸性磷酸酶(ACP)与碳、氮、磷循环相关的酶活性;单种黑麦草显著提高0~20 cm DOC∶DON和10~20 cm pH,显著降低0~10、10~20 cm DON、NH_(4)^(+)-N、NO_(3)^(-)-N、DON∶AP及0~10 cm TP和DOC含量(p<0.05),微生物生物量变化趋势与苜蓿相似,但显著增加0~10 cm碳转化酶活性和10~20 cm磷转化酶活性;混播显著提高0~10、10~20 cm pH、DOC∶DON,显著降低0~10、10~20 cm DOC、DON、NH_(4)^(+)-N、NO_(3)^(-)-N、TP、AP和DON∶AP(p<0.05),维持与常规耕作相当且显著高于单种处理的微生物生物量,并显著提高磷转化酶活性。[结论]不同覆盖作物种植对土壤酶活性的调控机制具有差异性,主要体现在10~20 cm土层,豆科覆盖作物通过增加土壤氮含量调节DOC∶DON、DON∶AP速效养分化学计量比,改变土壤微生物群落养分获取途径提高土壤碳、氮、磷转化酶活性;禾本科覆盖作物则通过增加土壤碳含量改变土壤DOC∶DON和DOC∶AP增加土壤氮、磷转化酶活性;混播作物则平衡土壤养分计量比,维持土壤高微生物生物量。从短期来看,混播是维持微生物生物量、改善土壤健康的优选措施,而单种苜蓿是提高土壤养分含量和促进土壤养分循环的优选措施。
