不同施肥模式下苹果园土壤理化性质的垂直分布规律及其调控机制

《Journal of Environmental Management》：Unraveling depth-dependent patterns of soil physicochemical properties: the role of integrated fertilization regimes in apple orchard profiles

本研究通过分析0-200 cm土层剖面，揭示了有机肥-化肥配施（MCF）对苹果园土壤理化性质的优化作用，发现其能显著提升土壤水分（21.8%）、有机碳（SOC，15.6 g·kg?1）和微生物生物量等关键指标，为果园土壤垂直维度的可持续管理提供了理论依据。

　　

Highlight

土壤理化性质的垂直分布及不同施肥处理对各土层肥力参数的影响

2023-2024年土壤剖面理化性质分析揭示了明显的深度依赖模式和处理间差异（表S1和S2）。土壤pH值时空变异极小，表层（0-40 cm）范围为7.86±0.06至8.08±0.06，而深层（160-200 cm）在所有处理中均稳步升高至8.24±0.07至8.41±0.01，表明存在一致的垂直碱化梯度（图2a和b）。

电导率（EC）数据显示系统性垂直递减，表层最高值（0.24 dS/m）降至深层最低值（0.13 dS/m）。土壤含水量表现出显著的垂直递减趋势，从表层最大持水量（21.8%）降至深层最小值（5.8%）。有机碳浓度从表层土（15.6 g·kg^?1）到深层（3.25 g·kg^?1）显著下降。MCF处理在整个剖面的大多数参数中持续保持最优表现。在表层，与其他处理相比，MCF显著增强了土壤保水性、碳固存和养分有效性。微生物生物量组分显示出类似的深度依赖模式，表层土壤中浓度最高。结构分析表明，管理实践对上层土壤性质有显著影响，而深层土壤主要受固有土壤特征影响。

处理诱导的土壤理化性质垂直分布模式在整个土体连续统中的改变

我们的研究揭示了2023-2024年间土壤理化性质存在明显的深度依赖模式。所有处理的土壤pH均表现出一致的垂直碱化梯度，从表层到深层碱度逐步增加。这种土壤反应的垂直分层与（Bang-Andreasen等人，2021）的研究结果一致，该研究记录了干旱农业系统中由于碱性阳离子淋溶和酸性物质在表层积累导致的类似随深度增加的碱化现象。

结论

我们的研究精彩地揭示了苹果园施用不同施肥制度后影响不同深度剖面土壤理化性质的基本机制。我们的研究结果表明，有机无机肥配施对土壤性质动态有显著影响，养分转化和碳固存深受土壤深度和管理策略的影响。值得注意的是，MCF处理在优化整个剖面土壤健康方面表现出卓越效果，突出了综合养分管理在可持续果园系统中的重要性。这些发现为制定针对性策略以增强全球果园土壤肥力和可持续性提供了关键见解。