不同滴灌施肥处理对种植马铃薯土壤有机碳组分和酶活性的影响

摘要

【目的】获得种植马铃薯土壤有机碳库调控的水肥管理模式,并揭示土壤酶活性对土壤有机碳组分和碳库管理指数(Carbon pool management index,CPMI)的影响。【方法】在南宁市防雨棚内进行2种滴灌灌水量水平(高灌水量:苗期、块茎形成期、块茎膨大期和淀粉积累期土壤含水量分别保持在田间持水量的60%~70%、70%~80%、75%~85%和50%~60%;低灌水量:苗期、块茎形成期、块茎膨大期和淀粉积累期土壤含水量保持在田间持水量的50%~60%、60%~70%、70%~80%和40%~50%)和3种滴灌施肥比例(NK_(100-0):N、K肥以100%作基肥土施;NK_(70-30):N、K肥以70%作基肥土施,30%作滴灌追肥;NK_(50-50):N、K肥以50%作基肥土施,50%作滴灌追肥)的田间试验。测定马铃薯收获后土壤总有机碳(Total organic carbon,TOC)、可溶性有机碳(Dissolved organic carbon,DOC)、微生物量碳(Microbial biomass carbon,MBC)、活性有机碳(Labile organic carbon,LOC)含量以及蔗糖酶、纤维素酶和过氧化氢酶活性,计算碳库管理指数,并分析土壤有机碳库组分含量和碳库管理指数与土壤酶活性之间的关系。【结果】滴灌灌水量显著影响土壤有机碳及其组分含量。相同施肥比例下,高灌水量土壤有机碳及其组分含量、CPMI和蔗糖酶活性较低灌水量土壤高。高灌水量下,NK_(50-50)土壤TOC含量分别比NK_(100-0)和NK70-30提高15.2%和7.1%,NK_(50-50)土壤LOC含量较NK_(100-0)增加25.0%,且高灌水量NK_(50-50)处理土壤TOC和LOC含量显著高于其他处理。在相同滴灌灌水量下,滴灌施肥比例对3种酶活性的影响不显著。土壤蔗糖酶活性以高灌水量NK_(50-50)处理最高。高灌水量下NK_(50-50)土壤碳库指数(Carbon pool index,CPI)和CPMI比NK_(100-0)分别提高15.1%和25.8%;低灌水量下NK_(50-50)土壤CPI和CPMI比NK_(100-0)分别提高12.6%和8.4%。所有处理土壤CPI和CPMI以高灌水量NK_(50-50)处理较高。此外,土壤TOC、DOC和MBC含量均与蔗糖酶活性呈极显著或显著正相关,相关系数分别为0.61、0.48和0.46。【结论】高灌水量NK_(50-50)处理提高了土壤有机碳及其组分含量和蔗糖酶活性,可作为马铃薯种植土壤有机碳库调控的水肥管理模式;土壤TOC、DOC和MBC含量受到土壤蔗糖酶活性的影响。