秸秆还田方式和施氮量对土壤有机碳组分及酶活性的影响

　　

摘要：

【目的】开展不同秸秆还田方式和施氮量对土壤有机碳组分及酶活性影响的研究，为华北地区秸秆的适宜还田方式和合理的氮肥施用量提供理论依据。【方法】开展两年田间试验，设不同的秸秆还田方式（旋耕秸秆不还田（CK）、旋耕秸秆还田（RT）、深翻秸秆还田（DT））和不同氮肥施用量（180 kg N·hm^-2（N1）、240 kg N·hm^-2（N2）、300 kg N·hm^-2（N3））双因素试验，分析不同秸秆还田方式和氮肥施用量下土壤有机碳及其活性组分含量和酶活性的变化特征。【结果】2021—2022年和2022—2023年，与CK处理相比，秸秆还田处理可显著提高0—20和20—40 cm土层土壤有机碳（SOC）含量，提高幅度分别为5.6%—20.8%和10.1%—18.8%，并提高土壤颗粒有机碳（POC）、可溶性有机碳（DOC）、易氧化有机碳（ROC）等活性有机碳组分含量。与RT处理相比，DT处理可显著提高20—40 cm土层POC含量、0—40 cm土层ROC含量。在不同秸秆还田方式下，施氮量对SOC的影响并未达到显著水平，但施氮量提高了部分活性碳组分含量，N2施氮水平更有利于提高0—20 cm土层POC含量，而N3施氮水平更有利于提高0—20 cm土层微生物量碳（MBC）和DOC含量。2022—2023年，与CK处理相比，秸秆还田处理0—20和20—40 cm土层各酶活性分别显著提高2.3%—30.3%和5.1%—50.3%。与RT处理相比，0—20 cm土层DT处理N-乙酰氨基葡萄糖苷酶（N-AG）活性显著提高，但脲酶（UG）和β-葡萄糖苷酶（β-G）活性显著降低。在RT处理下，N2处理的UG和N-AG活性显著高于其他施氮量处理；在DT处理下，N2处理可显著提高UG、β-G活性。在0—20 cm土层，SOC、DOC与过氧化氢酶（CG）活性呈正相关关系，ROC与CG、N-AG活性呈正相关。在20—40 cm土层，ROC和MBC与大多数酶活性呈正相关。【结论】秸秆还田可提升表层和亚表层土壤有机碳及其活性组分含量和酶活性，深翻秸秆还田配施240 kg N·hm^-2氮肥更有利于提高土壤颗粒有机碳和易氧化有机碳的积累及酶活性的提高，促进土壤肥力和耕地质量的提升。