免耕条件下施用有机肥对冬小麦土壤酶及活性有机碳的影响

[目的]探讨免耕条件下施用有机肥对冬小麦土壤酶活性及活性有机碳含量的影响,明确免耕条件下的科学施肥方法,为提升土壤生物学活性和改善土壤质量提供理论依据.[方法]基于山西运城长期定位试验,选取免耕(NT)和免耕增施有机肥(NTM)两个处理,在冬小麦不同生育时期测定与碳转化相关土壤酶的活性(β葡萄糖苷酶、β木聚糖酶、纤维二糖苷酶、α葡萄糖苷酶)、土壤温度、土壤含水量和土壤呼吸速率以及成熟期土壤总有机碳(TOC)和活性有机碳组分(可溶性有机碳,DOC;易氧化有机碳,EOC;微生物量碳,MBC)等关键指标.[结果](1)在冬小麦生育期,两个处理不同土壤酶活性具有明显的季节性交化特征.其中β木聚糖酶与α葡萄糖苷酶的活性在拔节期和灌浆期表现出升高趋势;但β-葡萄糖苷酶与纤维二糖苷酶的活性随季节变化波动较小.不同生育时期β木聚糖酶和α葡萄糖苷酶的活性的变化趋势与土壤呼吸速率变化趋势基本一致.此外,主成分分析结果表明,不同生育时期土壤酶活性主要受土壤含水量和土壤呼吸速率的影响.(2)与NT相比,NTM显著提高不同生育时期土壤β木聚糖酶的活性(越冬期:17.6％;抽穗期:8.5％;灌浆期:14.1％和成熟期:1 0.0％);在越冬期和拔节期土壤α葡萄糖苷酶的活性分别提高16.7％和10.2％.同时,主成分分析结果表明,不同处理间酶活性主要受土壤温度和土壤呼吸速率的影响.(3)与NT相比,NTM显著提升冬小麦生长季TOC、DOC、EOC和MBC含量(TOC:16.9％;DOC:27.7％;EOC:38.4％和MBC:50.7％).(4)冬小麦生长季土壤生物学指标相关分析表明,β木聚糖酶与α葡萄糖苷酶的活性与总有机碳及其活性组分呈显著相关关系(相关系数均大于0.850).[结论]免耕增施有机肥通过影响生育期土壤含水量和土壤温度,进而提升β木聚糖酶与α葡萄糖苷酶的活性;同时,秸秆还田基础上增加有机肥碳投入可进一步提高土壤总有机碳和活性有机碳组分的含量,有利于土壤酶等生物学活性和土壤质量的提升.