秸秆还田与有机肥结合使用可提升低有机质含量土壤的质量：来自土壤质量评估的证据

《Journal of Soil Science and Plant Nutrition》：Combined Straw Return and Organic Fertilizer Increases Soil Quality in Low-SOC Soils: Evidence from a Soil Quality Assessment

稻草还田与有机肥结合应用可显著提升低和高有机质土壤的有机碳、氮磷含量及酶活性，促进水稻增产，并建立以SOC、DOC、AK、EC、BG和ACa为核心的最小数据集（MDS）用于土壤健康监测。

　　

摘要

目的：秸秆还田被广泛认为可以改善土壤质量并维持作物产量，然而有机肥料与秸秆共同施用对土壤质量评估关键指标的短期影响仍不明确。方法：在为期两年的田间实验中，我们研究了有机肥料与秸秆还田联合施用对两种不同类型土壤（低有机碳含量土壤（LSOC）和高有机碳含量土壤（HSOC））的土壤质量及水稻产量的影响。以“不还田”处理（即移除秸秆）作为对照组。测量了18个土壤物理、化学和生物指标，并建立了一个最小数据集（MDS）以确定土壤质量的关键驱动因素。结果：与对照组相比，秸秆还田结合有机肥料显著增加了两种类型土壤中的有机碳（SOC，增加0.53%–9.12%）、溶解有机碳（DOC，增加62.80%–158.03%）、总氮（TN，增加3.83%–22.96%）和总磷（TP，增加2.51%–16.2%）。有效钾（AK）、有效钙（ACa）和有效镁（AMg）以及酶（β-葡萄糖苷酶，BG）的活性也得到了提升，从而使水稻产量增加了968.80–1148.73公斤/公顷。多元分析表明，包含SOC、DOC、AK、电导率（EC）和ACa的MDS足以在两种有机碳含量条件下评估土壤质量。在LSOC土壤中，土壤质量指数（SQI）的增长速度比HSOC土壤更快，其中SOC和EC对整体SQI的贡献最大。此外，BG活性被证实是一个关键的生物指标，突显了微生物过程在推动土壤改良中的作用。结论：秸秆还田结合有机肥料可以迅速改善关键土壤性质并提高作物产量，尤其是在低肥力土壤中。所提出的最小指标集为监测和管理稻田土壤健康提供了一个简洁而可靠的框架。