氮肥对水稻土冬季还田

来源： 洞察深度

摘 要：通过田间试验研究秸秆还田时间及配施氮肥比例对水稻土酶活性的秸秆影响，以期为培育水稻土肥力和稳定稻田生态系统功能提供理论依据。配施试验设置 2 个秸秆还田时间(WS，氮肥对水稻土冬季还田；SS，还田春季还田)和 4 个氮肥配施量(N0，酶活秸秆还田，影响试验期内全程不添加矿质氮；NB，秸秆常规施肥，配施还田时不添加矿质氮；N30B，氮肥对水稻土秸秆还田时添加早稻基肥用量的还田 30% 矿质氮；N60B，秸秆还田时添加早稻基肥用量的酶活 60% 矿质氮)。研究结果表明：①冬季秸秆翻耕还田能增加冬闲期 6 种与土壤碳周转相关酶(β-葡萄糖苷酶、影响β-纤维二糖苷酶、秸秆β-木糖苷酶、配施多酚氧化酶、氮肥对水稻土过氧化物酶和蔗糖酶)的活
性，冬闲期冬季秸秆还田条件下土壤酶活性均高于春季还田，生育期内冬季秸秆翻耕还田措施对土壤 β-葡糖苷酶和过氧化物酶有增加作用；②秸秆还田并配施氮肥措施显著地增加冬闲期和生育期 β-纤维二糖苷酶的活性，但配施氮肥的3 个比例间土壤酶活性并无显著差异；③除多酚氧化酶外，其他 5 种酶均与其有机碳投入量呈显著正相关。因此，冬季秸秆还田及配施氮肥能在一定程度上调控与碳周转相关的土壤酶活性，对推广冬闲期秸秆翻耕还田及保障作物的产量具有重要的生态学意义。

水稻土是我国最主要的耕作土壤类型之一，其中约 90% 分布在我国热带亚热带双季稻产区。该区土壤主要为酸性土壤，碳氮转化活性较弱，合理的农田管理措施有利于提高该区土壤生产力。秸秆还田能够增加土壤有机质含量，改善土壤理化性状，提高作物产量和品质，被认为是一种有效的农田培肥措施。但由于劳力缺乏、没有冬季耕作习惯和机械耕作作业等因素，在我国双季稻产区目前秸秆还田量只有水稻秸秆收获量的近 1/2。因此，改变双季稻产区的冬闲习惯，将水稻秸秆冬季翻耕还田有利于秸秆还田这一农田培肥措施的推广。 农作物秸秆自然状态下碳氮比较高，难以被微生物分解，直接施入土壤会刺激微生物剧烈活动而将固持一部分有效氮，造成与作物争氮的矛盾，从而影响作物苗期生长。因此，秸秆还田通常配施一定量无机氮肥，用以补充土壤氮含量。秸秆配施氮肥还田不仅能改土培肥、固碳减排，还能增加细菌数量以及提高土壤酶活性，改善土壤微环境。

土壤酶是由微生物、动植物活体分泌及动植物残骸分解释放于土壤中的一类具有催化能力的生物活性物质。土壤酶活性控制土壤中各种生物化学反应的强度和方向，可以敏感地反映土壤肥力和生态系统功能的变化。秸秆进入土壤后，其微生物分解过程必然影响土壤的酶活性和碳周转。秸秆还田在减少环境污染、保持土壤肥力和增加作物产量等方面已有较多研究，而冬闲期合理利用水稻秸秆还田对后季早稻土壤酶活性影响方面的报道较少。因此本研究试图揭示我国双季稻产区冬闲期秸秆还田与氮肥配施模式对稻田土壤秸秆腐解的生物学过程的影响，测量秸秆还田与碳周转相关的土壤酶活性变化，为更好地推广秸秆还田措施和保障土壤肥力提供理论依据。

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