不同比例化肥与有机肥配施对土壤碳组分及微生物碳代谢的影响

摘要

通过黄淮海地区小麦—玉米轮作模式中不同施肥措施对土壤有机碳组分和土壤微生物活性特征影响的研究,分析土壤有机碳组分及微生物碳代谢的变化规律,为麦玉田有机肥的施入提供科学依据。通过4年连续定位试验,设不施肥(CK)、100%化肥单施(CF_(100)BF_(0))、75%化肥与25%生物有机肥配施(CF_(75)BF_(25))、50%化肥与50%生物有机肥配施(CF_(50)BF_(50))、25%化肥与75%生物有机肥配施(CF_(25)BF_(75))、100%生物有机肥单施(CF_(0)BF_(100))6个处理,研究不同比例化肥与有机肥配施对土壤有机碳组分含量、碳转化酶活性以及微生物群落碳源利用能力的影响。结果表明:与不施肥相比,不同施肥措施均能够有效提高土壤有机碳组分含量、碳转化酶活性,以及提升土壤微生物群落对碳水化合物、氨基酸、多聚化合物、胺类化合物的利用能力;而在不同施肥处理中,CF_(25)BF_(75)处理土壤总有机碳(SOC)、颗粒有机碳(POC)、可溶性有机碳(DOC)、微生物生物量碳(MBC)含量均最高,较其他施肥处理分别提高3.53%~1823%、3.14%~27.38%、4.22%~31.06%、3.22%~17.47%,CF_(50)BF_(50)处理ROC含量最高,较其他施肥处理分别提高2.47%~15.79%,显著高于CF_(100)BF_(0)处理,但与其他施肥处理均无显著性差异;CF_(25)BF_(75)处理土壤蔗糖酶、β-葡萄糖苷酶、纤维素酶、酚氧化酶、过氧化物酶活性均为最高值,较其他施肥处理分别提高0.46%~14.23%、8.13%~39.02%、6.00%~29.29%、7.44%~30.00%、7.26%~14.66%,均显著高于CF_(100)BF_(0)处理。CF_(50)BF_(50)处理的平均颜色变化率(AWCD值)较其他处理分别显著提高21.18%~87.27%,CF_(50)BF_(50)处理土壤微生物对碳水化合物、氨基酸、多聚化合物的利用能力最强,CF_(25)BF_(75)处理对胺类化合物的利用能力最强;冗余分析(RDA)结果表明,土壤微生物碳源利用能力受土壤碳组分、碳转化酶多种因子共同制约,其中DOC(54.0%)、CEL(56.4%)是主要驱动因子。综上所述,不同比例化肥与有机肥配施有利于提高土壤有机碳组分含量、碳转化酶活性以及微生物群落碳源利用能力,其中以25%化肥与75%生物有机肥配施处理表现最好。