农艺措施对黄淮海平原盐碱障碍农田土壤酶活性的影响

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1、灌溉排水学报２０１５年６月第３４卷第６期ＪｏｕｒｎａｌｏｆＩｒｒｉｇａｔｉｏｎａｎｄＤｒａｉｎａｇｅ文章编号：１６７２－３３１７（２０１５）０６－００３５－０４农艺措施对黄淮海平原盐碱障碍农田土壤酶活性的影响李兵１，２，刘广明２，杨劲松２，张凤华１（１．石河子大学／新疆生产建设兵团绿洲生态农业重点实验室，新疆石河子８３２００３；２．中国科学院南京土壤研究所土壤与农业可持续发展国家重点实验室，南京２１０００８）摘要：以黄淮海平原盐碱障碍农田为研究对象，探究了不同农艺措施下土壤脲酶、过氧化氢酶和蔗糖酶活性的变化，以确定改善盐碱障碍农田土壤微环境的适宜农艺技术措施。结果表明，秸秆覆盖、灌水６０ｍｍ／

2、次和氮素施用量３００ｋｇ／ｈｍ２条件下土壤脲酶活性较当地常规水肥管理分别提高５１．０７％、４７．７５％和６３．６８％；秸秆覆盖和氮素施用量１５０ｋｇ／ｈｍ２条件下土壤蔗糖酶活性较当地常规水肥管理分别提高９５．２４％和８１．０４％。在黄淮海平原盐碱障碍农田应当推广应用秸秆覆盖并适度增施氮肥。关键词：秸秆覆盖；盐碱地改良；土壤酶活性；农艺措施中图分类号：Ｓ１５４．３文献标志码：Ａｄｏｉ：１０．１３５２２／ｊ．ｃｎｋｉ．ｇｇｐｓ．２０１５．０６．００８李兵，刘广明，杨劲松，等．农艺措施对黄淮海平原盐碱障碍农田土壤酶活性的影响［Ｊ］．灌溉排水学报，２０１５，３４（６）：３５－３８．０引言［１］２据调查

3、，中国盐渍土面积约为３６００万ｈｍ，占全国可利用土地面积的４．８８％。其中耕地中盐渍化面积达到９２０．９万ｈｍ２，占全国耕地面积的６．６２％，主要分布在西北、华北、东北和沿海地区。研究发现，秸秆［２］覆盖可以改善土壤质量，增加作物产量，显著提高社会、生态、经济效益；玉米秸秆对土壤物理性状的改良［３］效果不明显，但化学性状的改良效果较为明显；芦苇秸秆覆盖可降低土壤体积质量和含盐量，提高土壤氮、［４］［５］磷、钾和有机质质量分数；秸秆覆盖和土壤结构调理剂配合能显著增加作物产量；互花米草／羊粪混合堆［６］肥还田能改善土壤理化性质，提高土壤肥力，增加作物产量。土壤酶是土壤有机体的代谢动力，与土壤理［７

4、］［８］化性质、土壤类型、施肥、耕作以及其他农业措施等密切相关，土壤酶活性对灌溉有着显著的响应。已有研究主要集中在农艺措施对作物产量的效应，而涉及土壤酶活性的研究鲜见。黄淮海平原位于中国东部，总面积约３１万ｋｍ２，是我国主要的粮食生产基地，土壤盐渍化危害严重，虽然经过连续多年大规模治理，土壤［９］盐渍化面积显著减少，但是黄淮海平原土壤盐渍化和次生盐渍化危害远未根除。为此，以黄淮海平原盐碱障碍农田土壤为研究对象，应用秸秆覆盖、适量灌溉、适度施用氮肥等农艺措施改善土壤环境，探究土壤酶活性的变化，以期揭示农艺措施对盐碱障碍农田土壤环境的改良效应。为黄淮海平原盐碱障碍区改善土壤环境措施的选择和保障国家

5、粮食安全提供重要的理论依据。１材料与方法１．１研究区概况研究区位于河南省封丘县（３４°５３′—３５°１４′Ｎ，１１４°１４′—１１４°４６′Ｅ，海拔６７．５ｍ），该区是黄淮海平原南北向的中部，地势平坦，属于北暖温带大陆性季风气候。年平均气温为１３．９℃；年平均降雨量为６１５．１ｍｍ，且分布很不均匀，主要集中在７—９月；年平均蒸发量为１８５７．５ｍｍ；年平均日照时数为２３１０ｈ；无霜期为收稿日期：２０１５－０１－１１基金项目：国家自然科学基金项目（４１１７１１７８，５１１０９２０４）；江苏省科技支撑项目（ＢＥ２０１３３５７）作者简介：李兵（１９８７－），男，河南渑池人。硕士研究生，主要从事绿洲农

6、业资源高效利用的研究。Ｅ－ｍａｉｌ：ｌｉｂｉｎｇ３１３０＠１２６．ｃｏｍ通讯作者：刘广明（１９７５－），男，山东邹县人。副研究员，硕士生导师，博士，主要从事土壤盐渍化防控管理与盐渍土资源利用方面的研究。Ｅ－ｍａｉｌ：ｇｍｌｉｕ＠ｉｓｓａｓ．ａｃ．ｃｎ３５２１４ｄ。种植制度为１年２熟的小麦－玉米轮作制度。封丘县属于黄淮海平原典型盐碱障碍区之一，封丘县土壤总面积的９８．３％为潮土，其他为风沙土。引黄灌溉为封丘县域的主导灌溉方式。１．２试验设计试验在中国科学院封丘农业生态实验站水盐运动基地进行，土壤质地为粉砂壤土，０～２０、２０～６０、６０～１００ｃｍ土层土壤含盐量分别为１．２、１．４、２．１ｇ／ｋ

7、ｇ。试验设水分调控、氮素调控和秸秆覆盖３种处理，各处理设置不同水平，并设对照组，共８种处理，３次重复，计２４个小区，小区面积为１３．３ｍ２，见表１。除水分调控处理外，其他各处理的灌水量均为５０ｍｍ／次；除氮素调控外，其他各处理氮素施用量均为１１２．５ｋｇ／ｈｍ２。当地常规水肥管理为无秸秆覆盖，灌水量５０ｍｍ／次，氮素施用量１１２．５ｋｇ／ｈｍ２。整个小麦生育期内各处理均灌水３次。所有处理均配施Ｐ和