土壤化学特性、酶活性和产量对农业措施的敏感性研究

作     者：邵兴华 Richard Dick SHAO Xing-hua;Richard Dick

作者机构：上饶师范学院生命科学学院江西上饶334001 School of Environment and Natural ResourcesThe OhioState UniversityColumbusOH 43210USA 

出 版 物：《植物营养与肥料学报》 (Journal of Plant Nutrition and Fertilizers)

年 卷 期：2021年第27卷第12期

页      面：2105-2113页

核心收录：

学科分类：09[农学] 0903[农学-农业资源与环境] 090301[农学-土壤学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(41261074) 上饶师范学院基金项目(G201802) 

主　　题：土壤 化学特性 酶活性 产量 敏感性 

摘      要：【目的】研究不同农业管理措施(耕作强度、施肥、轮作)对土壤化学特性、酶活性及产量的影响,为选择适合的、对农业管理措施敏感的土壤质量评价指标提供依据。【方法】2019年5月在霍伊特维尔(OHHO,始于1963年),伍斯特(OHWO,始于1962年),亚当斯(ORAD,始于1992年)3个农业长期试验站分别采集了0—15 cm耕层土壤。在OHHO和OHWO试验站,分别在免耕(NT)、深耕(CT)、浅耕(MT)条件下设轮作(玉米–燕麦–苜蓿)、单作(玉米)处理;在ORAD试验站,分别在为NT、CT条件下,设不施肥、施肥(有、无覆盖物)处理。同年测定了土壤的pH、全氮、全碳、粘粒、砂粒、粉粒含量和β-葡萄糖苷酶、芳基硫酸酯酶、荧光素二乙酸酯活性。【结果】OHWO试验点不同处理间pH无显著差异。OHHO试验点玉米–燕麦–苜蓿轮作处理(COH)或玉米单作处理(CCC)与MT配合pH显著高于其他处理;ORAD试验点豆麦轮作、有覆盖物、施肥(PWY2),豆麦轮作、有覆盖物、不施肥(PWY)与NT配合(PWY2-NT、PWY-NT),及小麦–休闲的WFaNT与WFa-CT处理pH显著高于其他处理。耕作强度、作物轮作影响土壤pH,但pH没有一致的变化趋势,除PWY2-NT处理外施氮肥降低土壤pH。COH-NT、PWY2-NT、WFa2-NT处理全氮、全碳含量显著高于其他处理,说明轮作、免耕配合施肥显著提高土壤全氮、全碳含量;OHHO、OHWO试验点各处理间产量差异不显著,ORAD试验点产量的变化表明除了农业管理措施,产量还受病虫害或当季突发自然灾害的影响。3个试验点轮作配合免耕β-葡萄糖苷酶、芳基硫酸酯酶、荧光素二乙酸酯活性最高。在OHHO试验点β-葡萄糖苷酶可以区分轮作配合浅耕或深耕(COH-MT、COH-CT),单作配合免耕、浅耕、深耕(CCC-NT、CCC-MT、CCCCT)处理间的差异;在ORAD试验点可以区分豆麦轮作+覆盖物+施肥或不施肥分别配合免耕2个处理;区分麦–休闲+施肥或不施肥分别配合深耕2个处理间的差异,而全碳不能区分这些处理间的差异。β-葡萄糖苷酶与全氮、全碳、芳基硫酸酯酶相关性达5%或1%水平。【结论】对外来扰动的敏感性表现为β-葡萄糖苷酶活性全碳产量,以β-葡萄糖苷酶活性判断,免耕配合轮作是较为理想的提高土壤质量的农业管理措施。