為探討典型稻麥輪作區(qū)土壤微生物活性和群落組成對(duì)麥秸還田的響應(yīng)規(guī)律,開(kāi)展大田試驗(yàn)研究了麥秸直接還田、麥秸與氮肥配施、麥秸泡田還田三種模式下,稻田土壤微生物量碳和微生物量氮含量、酶活性和微生物群落組成的變化響應(yīng)規(guī)律。結(jié)果表明:三種麥秸還田模式均顯著提高稻田土壤微生物量碳（251 mg·g–1vs 263～282 mg·g–1）、氮（16.9 mg·g–1vs 24.6～27.6 mg·g–1）含量,降低微生物量碳氮比（14.9 vs 8.58～10.7）,提高土壤中多酚氧化酶活性（16.7 mmol·g–1·h–1vs 21.5～24.8 mmol·g–1·h–1）,但對(duì)于酸性磷酸酶活性并無(wú)顯著影響。稻田土壤中過(guò)氧化氫酶、蔗糖酶和脲酶活性的變化在不同麥秸還田模式下存在顯著差異,秸稈直接還田和麥秸與氮肥配施還田顯著提高過(guò)氧化氫酶活性;麥秸泡田還田對(duì)過(guò)氧化氫酶活性無(wú)影響,但顯著提高蔗糖酶活性;而秸稈直接還田和麥秸泡田還田則顯著降低脲酶活性�；诟咄繙y(cè)序,稻田土壤中優(yōu)勢(shì)細(xì)菌是綠彎菌門(mén)（Chloroflexi,24.2%～25.5%）、放線菌門(mén)（Actinobacteria,21.5%～24.1... 

【文章來(lái)源】：農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2020,39(01)北大核心CSCD

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不同麥秸還田模式下稻田土壤微生物量碳、氮含量以及微生物量碳氮比的變化

與對(duì)照土壤相比，麥秸還田處理對(duì)稻田土壤中主要優(yōu)勢(shì)菌門(mén)豐度的影響見(jiàn)圖4。由圖4可知，麥秸還田條件下稻田土壤中優(yōu)勢(shì)菌變形菌門(mén)（Proteobacteria）的豐度由18.2%提高至20.7%，而其他優(yōu)勢(shì)菌門(mén)并無(wú)顯著變化。研究還發(fā)現(xiàn)，不同麥秸還田模式之間土壤中優(yōu)勢(shì)菌門(mén)并無(wú)顯著差異（圖3）。以上結(jié)果表明，麥秸還田顯著提高了稻田土壤中變形菌門(mén)（Proteobacteria）的相對(duì)豐度，但對(duì)其他優(yōu)勢(shì)菌門(mén)相對(duì)豐度并無(wú)顯著影響，且不同麥秸還田模式之間稻田土壤中優(yōu)勢(shì)菌門(mén)相對(duì)豐度也無(wú)顯著差異。為了進(jìn)一步探究麥秸還田對(duì)土壤中細(xì)菌群落組成的影響，我們對(duì)不同麥秸還田模式下土壤中細(xì)菌群落組成進(jìn)行了非度量多維尺度分析（NMDS）（圖5）。結(jié)果顯示，與對(duì)照土壤相比，S和SN處理下土壤中細(xì)菌群落組成有一定的遷移；SP和對(duì)照之間細(xì)菌群落組成正好重合。以上結(jié)果表明，麥秸直接還田和麥秸與氮肥配施還田改變了土壤中細(xì)菌群落組成，但麥秸泡田還田并未改變土壤中細(xì)菌群落組成。

土壤微生物量碳氮是土壤微生物軀體中所固定的碳素和氮素，是土壤養(yǎng)分的儲(chǔ)存庫(kù)。已有研究表明，秸稈覆蓋還田能夠顯著提高土壤微生物量碳氮含量[11]。本研究也發(fā)現(xiàn)麥秸還田下稻田土壤中微生物量碳含量有上升趨勢(shì)，同時(shí)微生物量氮含量顯著提高。這很可能是由于秸稈還田提高了土壤中DOC含量，為微生物生長(zhǎng)和繁殖提供了大量碳源，從而提高了土壤微生物量。土壤微生物生長(zhǎng)不僅受碳源的影響，氮肥的調(diào)控也會(huì)影響土壤微生物的量[26]。當(dāng)秸稈與氮肥配施還田時(shí)，氮肥施用為微生物生長(zhǎng)提供了較多的氮源，刺激了微生物的生長(zhǎng)[26]，因此麥秸與氮肥配施還田下土壤中微生物量氮含量最高。已有研究表明，秸稈還田條件下，土壤微生物量的增加能夠促進(jìn)土壤酶內(nèi)在的分泌物數(shù)量，從而提高土壤酶活性，而土壤酶能夠催化土壤中的生物化學(xué)反應(yīng)，對(duì)土壤肥力有著重要的影響[27]。本研究也發(fā)現(xiàn)麥秸還田顯著提高了土壤中多酚氧化酶活性。氧化還原酶在土壤轉(zhuǎn)化過(guò)程中有很重要的作用，其中多酚氧化酶與土壤有機(jī)質(zhì)的形成有關(guān)，是腐殖化的一種媒介[28]。麥秸還田條件下多酚氧化酶活性的提高很可能主要是有效促進(jìn)秸稈腐質(zhì)化，從而提高土壤有機(jī)質(zhì)含量。而磷酸酶活性主要參與土壤中磷素的轉(zhuǎn)化，本研究發(fā)現(xiàn)三種麥秸還田模式下土壤有效磷含量并無(wú)顯著變化，因此三種麥秸還田對(duì)土壤磷酸酶活性也無(wú)顯著影響。此外，稻田土壤中過(guò)氧化氫酶、蔗糖酶和脲酶活性對(duì)不同麥秸還田模式響應(yīng)有所差異。過(guò)氧化氫酶活性從某方面反映了加入到土壤中的秸稈的分解狀況，與土壤有機(jī)碳的轉(zhuǎn)化有關(guān)[29]。與麥秸泡田還田相比，麥秸直接還田和麥秸與氮肥配施還田時(shí)，泡田時(shí)間較短情況下，土壤中含氧量較高易于好氧微生物生長(zhǎng)，而泡田時(shí)間延長(zhǎng)的情況下土壤中含氧量逐漸降低，形成一定的厭氧環(huán)境，厭氧微生物量逐漸增多，其對(duì)秸稈的分解程度通常不如好氧微生物徹底。因此秸稈分解較快的麥秸直接還田和麥秸與氮肥配施還田下土壤過(guò)氧化氫酶活性更高。而蔗糖酶活性在麥秸泡田還田處理下較高，很可能是因?yàn)閰捬鯒l件下，有機(jī)質(zhì)分解不夠徹底，釋放出較多蔗糖，因此需要較高的蔗糖酶來(lái)進(jìn)一步分解成更小分子有機(jī)碳。脲酶活性主要是與土壤中氮的供給與利用情況密切相關(guān)[29]。本研究發(fā)現(xiàn)麥秸還田顯著提高了土壤中溶解性有機(jī)碳含量，而微生物對(duì)土壤中C、N的利用有一定的比例范圍，一旦C/N比值變大，勢(shì)必引起微生物對(duì)N源的爭(zhēng)奪利用，麥秸直接還田和麥秸泡田還田下隨著秸稈的施入，土壤中堿解氮含量顯著降低（37.5mg·kg-1vs 28.6～31.3 mg·kg-1），造成土壤氮缺乏[30]，從而降低脲酶活性。而麥秸與氮肥配施還田隨著氮肥施用量的增大增加了土壤中堿解氮含量（49.4 mg·kg-1），因此脲酶活性則又有所提高。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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