小麦播量与减氮对潮土微生物量碳氮及土壤酶活性的影响

摘要：

[目的]以我国黄淮平原粮食主产区潮土为研究对象,通过探讨小麦-玉米轮作体系下,不同小麦播量与减量氮肥下,土壤微生物量碳、氮和酶活性的差异和变化,以了解小麦播量和氮肥对土壤微生物量的影响.[方法]试验设4个处理,分别为:(1)常规播量+常规施氮肥(CK);(2)增播30％+常规施氮(T1);(3)增播30％+减氮20％(T2);(4)常规播量+减氮20％ (T3).2016-2018年3季作物收获后,采取不同土层土壤,测定有机碳(SOC)、全氮(TN)、微生物量碳氮(SMBC、SMBN)及其相关酶活性.[结果]总体上,3季中各处理土壤微生物量碳氮、有机碳、全氮以及3种酶活性均随土壤深度增加而下降.常规施肥处理(CK和T1)的SMBC的含量在201 7年的小麦和玉米季0-20 cm土层以及2018年小麦季则0-30 cm基本表现为显著高于减氮处理(T2和T3),其中T1处理最高为170.89 mg·kg-1. SMBN与SMBC表现出类似的趋势,在3季中均以常规施肥处理显著高于减氮处理,其中CK处理的SMBN在3季中0-30 cm土层均表现较高,最高为57.24 mg·kg-1.各处理SOC含量的差异在前两季主要集中在0-20 cm土层,而第3季则集中在10-30 cm土层;其中201 7年玉米季0-20 cm土层减氮处理的SOC含量显著高于常规施肥处理,以T3处理SOC含量最高,为12.85 9·kg-1.201 7年小麦季各处理TN含量在0-30 cm土层基本差异不显著;而在201 7年玉米季和2 01 8年小麦季的0-20 cm土层均以CK处理TN含量显著高于其他处理,最高为1.57 g·kg-1.各处理土壤碳氮比(C/N)在2 01 7年小麦季没有明显规律,而在201 7年玉米季和2018年小麦季的0-20 cm土层基本表现为减氮处理的C/N显著高于常规施肥处理.各处理的微生物熵(Cmic/Coorg)、微生物量氮/全氮(Nmic/Notal)分别在0.5％-2.5％、2％-6％之间,微生物量碳氮比(Cmic/Nmic)在5∶1以下.各处理Cmic/Corg除2017年小麦季10-20 cm土层,其他作物季节和土层均表现为常规施肥处理显著高于减氮处理.各处理Nmic/Ntotal与Cmic/Corg类似,除2017年玉米季的10-20 cm和2018年小麦季处理间Nmic/Ntotal基本差异不显著,其他季节和土层则表现为常规施肥处理显著高于减氮处理.201 7年T1处理的Cmic/Nmic在0-20 cm土层均显著高于其他处理;而在后两季的0-10 cm处理间Cmic/Nmic均差异不显著.土壤脲酶活性在201 8年小麦季显示增播处理显著高于常播处理.各处理蔗糖酶活性在玉米季明显高于小麦季,其中在2017年玉米季10-30 cm土层的减氮处理高于常规施肥处理.减氮处理的土壤中性磷酸酶活性在2 01 7年小麦季0-30 cm土层均显著高于常规施肥处理.减氮处理2018年小麦季产量显著高于常规施肥处理,同时提高了地上部氮素积累量,最高达到了322.30 kg·hm-2.[结论]在黄淮平原小麦-玉米轮作区,在供试条件下,减氮处理降低了土壤微生物量和全氮含量,但提高了土壤酶活性和地上部氮素积累量,能增加或维持小麦产量,其中小麦常规播量下减氮20％处理综合效果较好.

关键词：小麦、播种量、减氮、微生物量、土壤酶、黄淮平原

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资助基金：国家重点研发计划重点专项项目2016YFD0300803;国家自然科学基金41401327;河南省教育厅基金14B210024

在线出版日期：2019-09-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共18页

页码：2646-2663