禾本科綠肥還田對(duì)鹽堿地棉田土壤碳氮及微生物量碳氮的影響*

王敬寬,高楓舒,張楷悅,李 帥,柳新偉

(青島農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院 青島 266109)

山東省鹽堿地總面積約為5.9×105hm2,主要集中分布在黃河三角洲區(qū)域[1]。鹽堿地土壤的理化和生物學(xué)性質(zhì)差,土壤養(yǎng)分的有效性低、釋放慢且土壤通氣性差,不利于土壤微生物的活動(dòng)和土壤良性發(fā)育,從而造成生產(chǎn)力水平低,對(duì)生態(tài)安全和耕地保障等均有重要影響[2-3]。因而鹽堿地農(nóng)田多采用一年一作耕種制度,普遍存在冬季空閑現(xiàn)象,所以充分利用鹽堿地冬閑農(nóng)田是獲得更高經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益的有效措施,是農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展的重要一環(huán)。而冬閑農(nóng)田種植綠肥可以充分利用土地和光熱資源,改良鹽堿地[4],改善土壤的各項(xiàng)物理性狀[5],提高土壤有機(jī)質(zhì)和各種礦質(zhì)養(yǎng)分含量[6]; 綠肥翻壓還田后還能夠增加土壤微生物數(shù)量和微生物多樣性,影響土壤微生物活性[7]。

土壤有機(jī)碳(soil organic carbon,SOC)與全氮(total nitrogen,TN)是衡量土壤質(zhì)量的重要指標(biāo),能夠通過(guò)調(diào)節(jié)土壤微生物多樣性調(diào)控土壤養(yǎng)分循環(huán)[8]。研究表明,翻壓綠肥能顯著提高TN、有機(jī)質(zhì)和速效鉀等土壤養(yǎng)分含量,為土壤微生物提供大量可利用的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),有利于土壤微生物加快生長(zhǎng)繁殖[9-10]。土壤微生物量碳(soil microbial biomass carbon,SMBC)和氮(soil microbial biomass nitrogen,SMBN)是土壤中最活躍的碳庫(kù)和氮庫(kù)之一,在土壤養(yǎng)分轉(zhuǎn)化和能量循環(huán)中起重要作用[11-12]。馬艷芹等[13]研究認(rèn)為紫云英(Astragalus sinicusL.)綠肥還田后能夠顯著增加稻田SMBC和SMBN,在配施氮肥的情況下效果更好;同樣朱小梅等[14]研究發(fā)現(xiàn)在不同施肥處理下翻壓田菁[Sesbania cannabina(Retz.) Poir.]對(duì)灘涂SMBC 和SMBN 有較好效果。而土壤微生物熵(soil microbial quotient,SMQ)可反映土壤微生物對(duì)SOC 的利用效率,SMQ 越高,說(shuō)明底物碳的可利用度或被微生物固定的SOC 的比例越高,SOC 周轉(zhuǎn)越快[15]。有研究發(fā)現(xiàn),冬綠肥還田處理的SMBC、SMQ 結(jié)果均高于冬閑處理[16]。土壤微生物量碳氮比(SMBC/SMBN)值的高低可以描述微生物的群落組成和結(jié)構(gòu)信息[17],SMBC/SMBN 值較高時(shí)代表土壤中真菌占主導(dǎo)地位,較低時(shí)則代表細(xì)菌所占比重較大[18]。趙炯平等[19]研究發(fā)現(xiàn)禾本科(Poaceae Barnhart)綠肥翻壓還田后提高土壤有機(jī)質(zhì)的效果較好,尤其以普通黑麥草(Lolium perenneL.)提高土壤有機(jī)質(zhì)幅度最大,而豆科(Fabaceae Lindl.)綠肥提高土壤堿解氮、有效磷和速效鉀的效果較好; 同樣還有研究表明,黑麥草和蠶豆(Vicia fabaL.)翻壓后土壤有機(jī)質(zhì)含量提高較為顯著,但蠶豆對(duì)TN 含量提高更為顯著[20]。安晨等[21]研究發(fā)現(xiàn),大麥(Hordeum vulgareL.)在沼液替代氮肥情況下均可大幅提高土壤有機(jī)質(zhì)和TN 含量,可作為新型綠肥使用。大多數(shù)研究主要以豆科綠肥為研究對(duì)象,而北方濱海鹽堿土區(qū)冬閑農(nóng)田易受低溫、高鹽的影響不利于豆科綠肥生長(zhǎng),禾本科植物則因抗逆性較強(qiáng)[22],尤其是黑麥草具有重度耐鹽的特點(diǎn)[23],可在此條件下生長(zhǎng)良好,但對(duì)此還田后引起的土壤碳氮及微生物碳氮的影響則相對(duì)缺乏系統(tǒng)研究。

本研究以耐低溫、耐鹽堿的黑麥草‘冬牧70’和大麥‘駐大麥4 號(hào)’為供試品種,探究綠肥還田對(duì)鹽堿地棉田土壤碳氮和微生物量碳氮含量的影響,以期為鹽堿土地區(qū)冬閑農(nóng)田綠肥種植還田和增加該地區(qū)土壤碳、氮養(yǎng)分及調(diào)節(jié)土壤微生物多樣性提供理論支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地位于山東省東營(yíng)市利津縣汀羅鎮(zhèn)毛坨村(37°48′7″N、118°29′14″E)。該地區(qū)屬暖溫帶半濕潤(rùn)季風(fēng)氣候,多年平均氣溫為12.1 ℃,年平均降水量600～650 mm,降水季節(jié)分布不均勻且多集中在7-8月,多暴雨,易造成旱澇災(zāi)害。本試驗(yàn)于2018年10月開始,為綠肥-棉花輪作試驗(yàn),供試土壤為濱海鹽漬土,pH 8.86,有機(jī)質(zhì)10.25 g·kg-1,堿解氮55.31 mg·kg-1,有效磷10.29 mg·kg-1,速效鉀140.63 mg·kg-1,鹽分27.7 g·kg-1。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

供試綠肥為黑麥草‘冬牧70’和大麥‘駐大麥4 號(hào)’,前茬作物為棉花(Gossypiumspp.),收獲后棉花秸稈粉碎還田。設(shè)冬閑-棉花(T1)、黑麥草-棉花(T2)和大麥-棉花(T3)共3 個(gè)處理,每個(gè)處理3 次重復(fù),共9 個(gè)小區(qū),隨機(jī)區(qū)組排列,小區(qū)面積為7 m×10 m。2018年10月20日播種綠肥,播種量均為225 kg·hm-2,行距為15 cm,綠肥生長(zhǎng)期間不施肥。2019年4月28日將綠肥用小型機(jī)械粉碎并翻壓還田,粉碎程度為(3.0±0.5) cm,還田深度為10～20 cm。綠肥還田干物質(zhì)量分別為黑麥草7027.65 kg·hm-2、大麥6688.43 kg·hm-2; 基本養(yǎng)分為黑麥草全碳577.41 g·kg-1、全氮16.99 g·kg-1,大麥全碳564.42 g·kg-1、全氮17.54 g·kg-1。于2019年4月30日種植棉花,供試棉花品種為‘魯棉研28 號(hào)’,播種量為15 kg·hm-2,行距60 cm,株距16 cm,按常規(guī)棉田管理,其中施基肥為純氮75 kg·hm-2、五氧化二磷27 kg·hm-2、氧化鉀60 kg·hm-2,棉花生育期內(nèi)不追肥。

1.3 樣品采集與測(cè)定方法

分別于綠肥還田后15 d、50 d、110 d 和180 d共采集4 次棉田0～20 cm 土壤樣品,每個(gè)小區(qū)以五點(diǎn)法取樣,剔除植物殘茬、根系和石塊等雜物,混合裝袋后放入保溫箱運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室保存于4 ℃冰箱內(nèi),用于測(cè)定SMBC 和SMBN 含量,剩余土壤樣品自然風(fēng)干研磨后過(guò)篩用于SOC 和TN 含量的測(cè)定。

SOC 采用重鉻酸鉀外加熱法測(cè)定,TN 采用半微量凱氏定氮法測(cè)定,SMBC 和SMBN 采用氯仿熏蒸-K2SO4浸提法進(jìn)行測(cè)定。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

式中:EC、EN為熏蒸和未熏蒸土壤的差值,mg·kg-1;kEC、kEN為轉(zhuǎn)換系數(shù),kEC取值0.38,kEN取值為0.45。

采用Excel 2019 和SPSS 19.0 進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計(jì)分析,用Origin 2018 軟件繪制圖形。

2 結(jié)果與分析

2.1 禾本科綠肥還田對(duì)土壤有機(jī)碳(SOC)和土壤全氮(TN)含量的影響

2.1.1 對(duì)土壤有機(jī)碳(SOC)含量的影響

圖1A 是綠肥還田后SOC 含量動(dòng)態(tài),T1 的SOC含量變化較小,4 個(gè)時(shí)期分別為6.41 g·kg-1、6.22 g·kg-1、6.69 g·kg-1和7.33 g·kg-1; 而T2 和T3 的SOC含量均呈現(xiàn)逐步增加趨勢(shì),從開始的6.90 g·kg-1和6.96 g·kg-1分別增加到9.50 g·kg-1和9.91g·kg-1,增加37.68%和42.39%,差異顯著(P＜0.05)。進(jìn)一步比較相同時(shí)期不同處理的SOC 含量可以發(fā)現(xiàn)T2 和T3皆顯著高于T1 (P＜0.05)。15 d 時(shí),T2 和T3 較T1 分別高7.64%和8.58%; 50 d 時(shí),T2 和T3 較T1 分別高26.69%和14.95%,且T2 顯著高于T3 (P＜0.05); 110 d 時(shí),T2 和T3 較T1 分別高20.18%和15.25%; 180 d 時(shí),T2 和T3 較T1 分別高29.60%和35.20%,此時(shí)T3 顯著高于T2 (P＜0.05)。由此說(shuō)明綠肥還田因增加了鹽堿地土壤有機(jī)物質(zhì)歸還量,從而使SOC 含量增加。

2.1.2 對(duì)土壤全氮(TN)含量的影響

從圖1B 可以看出,T1 的TN 含量變化較小,4 個(gè)時(shí)期分別為622.82 mg·kg-1、654.23 mg·kg-1、637.99 mg·kg-1和624.81 mg·kg-1,無(wú)顯著差異; 而T2 和T3的TN 含量均呈波動(dòng)增加趨勢(shì),從開始時(shí)的656.77 mg·kg-1和632.72 mg·kg-1增加到798.84 mg·kg-1和759.34 mg·kg-1,分別增加21.63%和20.01%,除110 d與15 d 外,不同時(shí)期間差異顯著(P＜0.05)。進(jìn)一步比較相同時(shí)期不同處理的TN 含量,可以發(fā)現(xiàn)各時(shí)期T2 和T3 均高于T1。15 d 時(shí),T2 和T3 較T1 分別高5.45%和1.59%,且T2 顯著高于T3 (P＜0.05); 50 d時(shí),T2 和T3 較T1 分別高11.14%和7.85%; 110 d 時(shí),T2 和T3 較T1 分別高6.48%和2.52%,但3 個(gè)處理之間差異不顯著; 180 d 時(shí),T2 和T3 較T1 分別高27.85%和21.53%,此時(shí)T2 顯著高于T3 (P＜0.05)。結(jié)果表明隨著綠肥還田后天數(shù)的增加,鹽堿地土壤TN 總體呈增加趨勢(shì)。

圖1 禾本科綠肥還田后土壤有機(jī)碳(A)和土壤全氮(B)含量的變化Fig.1 Dynamics of soil organic carbon (A) and soil total nitrogen (B) contents after returning Graminaceous green manure to field

2.2 禾本科綠肥還田對(duì)土壤微生物量碳(SMBC)和土壤微生物量氮(SMBN)含量的影響

2.2.1 對(duì)土壤微生物量碳(SMBC)含量的影響

圖2A 是綠肥還田后SMBC 含量動(dòng)態(tài),還田后4個(gè)時(shí)期,T1 的SMBC 含量變化不大,在50 d 時(shí)達(dá)最大值120.05 mg·kg-1,此后有所降低; 而T2 和T3 波動(dòng)較大,但均在50 d 時(shí)分別達(dá)最大值217.84 mg·kg-1和212.88 mg·kg-1,110 d 時(shí)均為最低值91.42 mg·kg-1和89.27 mg·kg-1,各時(shí)期間差異顯著(P＜0.05)。相同時(shí)期不同處理的SMBC 含量除110 d 外,其余時(shí)期都表現(xiàn)為T2 和T3 的SMBC 含量顯著高于T1 (P＜0.05);15 d 時(shí)T2 和T3 較T1 分別高79.82 %和77.54 %,50 d時(shí)T2 和T3 較T1 分別高81.46%和77.33%,110 d 時(shí)T2 和T3 分別較T1 降低16.23%和18.20%,180 d 時(shí)T2 和T3 較T1 分別高50.08%和35.56%。不同綠肥還田影響SMBC 含量,T2 和T3 前期無(wú)顯著差異,180 d時(shí)T2 顯著高于T3 (P＜0.05)。

圖2 禾本科綠肥還田后土壤微生物量碳(A)和微生物量氮(B)含量的變化Fig.2 Dynamics of soil microbial biomass carbon (A) and nitrogen (B) contents after returning Graminaceous green manure to field

2.2.2 對(duì)土壤微生物量氮(SMBN)含量的影響

從圖2B 可以看出,綠肥還田后的4 個(gè)時(shí)期,T1的SMBN 含量變化不大; 而T2 和T3 的SMBN 含量在50 d 時(shí)分別達(dá)最大值34.51 mg·kg-1和33.43 mg·kg-1,110 d 時(shí)均為最低值19.03 mg·kg-1和18.08 mg·kg-1,此時(shí)與其他3 個(gè)時(shí)期均存在顯著性差異(P＜0.05)。相同時(shí)期不同處理間比較可以發(fā)現(xiàn),除110 d 外,T2 和T3 皆顯著高于T1,其中T2 比T1 高43.02%～48.26%,T3 比T1 高31.68%～43.13%,且T2均高于T3; 110 d 時(shí),T2 和T3 較T1 分別降低8.24%和12.82% (P＜0.05)。由圖2可見(jiàn),在綠肥還田整個(gè)時(shí)期,SMBN 與SMBC 含量的時(shí)期變化基本保持同步。

2.3 禾本科綠肥還田對(duì)土壤微生物熵(SMQ)的影響

SMBC 占SOC 含量的百分比為土壤微生物熵(SMQ),一般SMQ 的值為1%～4%,反映了土壤中活性有機(jī)碳所占的比例,是表征土壤微生物固碳效益的指標(biāo)。由圖3可以看出,綠肥還田后各處理的SMQ 均為1.0%～3.0%,其中T1 變化相對(duì)平穩(wěn),除50 d 時(shí)顯著高于其他3 個(gè)時(shí)期,其余各時(shí)期間無(wú)顯著差異; 而T2 和T3 則呈現(xiàn)前期穩(wěn)定后期降低的趨勢(shì),兩個(gè)處理15 d 和50 d 的SMQ 都顯著高于110 d 和180 d (P＜0.05)。對(duì)比相同時(shí)期不同處理可以發(fā)現(xiàn),15 d時(shí)T2 和T3 的SMQ 顯著高于T1,分別高66.85%和63.37% (P＜0.05),且T2 的SMQ 在此時(shí)達(dá)最大值2.82%; 50 d 時(shí)T2 和T3 的SMQ 比T1 分別高42.95%和54.06% (P＜0.05),且T3 的SMQ 在此時(shí)達(dá)最大值2.98%并顯著高于T2 (P＜0.05); 110 d 時(shí),T2 和T3 的SMQ 均顯著低于T1,分別降低30.40%和29.17%(P＜0.05),此時(shí)T2 和T3 的SMQ 降到最低值,分別為1.14%和1.16%; 180 d 時(shí)T2 顯著高于T1 和T3 (P＜0.05)。從綠肥還田后4 次取樣的平均值來(lái)看,T2 對(duì)鹽堿地SMQ 提高效果更明顯,其值平均為2.15%。

圖3 禾本科綠肥還田后土壤微生物熵的變化Fig.3 Dynamics of soil microbial quotient after returning Graminaceous green manure to field

2.4 禾本科綠肥還田對(duì)SMBC/SMBN 值的影響

綠肥還田條件下,土壤微生物量碳氮的變化也會(huì)引起SMBC/SMBN 值的變化。由圖4可以看出,綠肥還田后各時(shí)期SMBC/SMBN 值表現(xiàn)出一定的波動(dòng),T1、T2 和T3 處理4 次取樣的平均值分別為5.29、5.79 和5.86,表現(xiàn)為T2 和T3 的SMBC/SMBN 值較T1 高。T1 處理下SMBC/SMBN 值在綠肥還田后各時(shí)期呈逐漸上升的趨勢(shì),在180 d 時(shí)達(dá)最大值5.92;T2 和T3 處理下SMBC/SMBN 值呈同步性變化,均在50 d 時(shí)達(dá)最大值6.32 和6.37,110 d 時(shí)下降到最小值4.83 和4.94; 180 d 時(shí)3 種處理的SMBC/SMBN 值差異變小,順序表現(xiàn)為T2＞T3＞T1。整體而言,綠肥還田可以提高鹽堿地SMBC/SMBN 值,但隨還田時(shí)間延長(zhǎng)差異變小,且3 種處理的SMBC/SMBN 值在綠肥還田后各時(shí)期均小于7。

圖4 綠肥還田對(duì)SMBC/SMBN 值的影響Fig.4 Dynamics of ratios of soil microbial carbon to nitrogen after returning Graminaceous green manure to field

2.5 鹽堿土壤碳氮各指標(biāo)間的相關(guān)性

將土壤碳氮各指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)性分析,由表1可以看出,SOC 含量與TN 含量極顯著正相關(guān)(P＜0.01),SMBC 含量與SMBN 含量、SMQ 和SMBC/SMBN值呈極顯著性正相關(guān)(P＜0.01),SMBN 含量與SMQ和SMBC/SMBN值呈極顯著性正相關(guān)(P＜0.01),SMQ與SMBC/SMBN 值呈極顯著正相關(guān)(P＜0.01); 其中SMBC 含量與SMBN 含量的相關(guān)性最高,達(dá)0.98 以上?？梢?jiàn),無(wú)論是SOC 與TN 還是SMBC 與SMBN之間均存在極顯著性正相關(guān)關(guān)系,說(shuō)明土壤碳氮之間緊密相連,尤其是綠肥還田后為土壤微生物提供了新的碳源,使土壤微生物數(shù)量增加,同時(shí)對(duì)氮素的固持能力相應(yīng)增加。

表1 土壤碳氮各指標(biāo)間的相關(guān)性Table 1 Correlation among soil carbon and nitrogen indexes

3 討論

3.1 綠肥還田對(duì)土壤碳氮和微生物量碳氮含量的影響

土壤碳氮和土壤微生物量碳氮是評(píng)估土壤質(zhì)量和土壤活性養(yǎng)分的重要指標(biāo)。本研究結(jié)果表明,鹽堿地冬閑農(nóng)田種植黑麥草和大麥兩種綠肥植物并于次年翻壓還田對(duì)棉花生育期SOC、STN、SMBC 和SMBN 含量均有不同程度的提升,且相較于冬閑對(duì)照具有顯著性差異; 同時(shí)從整個(gè)綠肥還田腐解時(shí)期看,黑麥草處理對(duì)鹽堿地棉田土壤的各項(xiàng)指標(biāo)普遍優(yōu)于大麥處理,可能是由于黑麥草還田時(shí)干物質(zhì)量較大麥多,在腐解過(guò)程中釋放的養(yǎng)分更多。郭耀東等[24]研究發(fā)現(xiàn)種植和翻壓綠肥可以提高土壤含水量,降低土壤pH 和EC,提升土壤有機(jī)質(zhì)含量和N、P2O5、K2O 養(yǎng)分含量,顯著提高土壤肥力,可有效改良中度蘇打鹽堿地。在綠肥還田各時(shí)期,黑麥草和大麥處理的SOC 和TN 含量均高于冬閑對(duì)照處理,可能是由于綠肥還田在腐解過(guò)程中增加了土壤有機(jī)質(zhì)含量,為土壤微生物提供了充足碳源,促進(jìn)了土壤養(yǎng)分循環(huán)和氮素的轉(zhuǎn)化,從而促使SOC 和TN 含量增加,且兩者之間呈顯著性正相關(guān),這與Jesus 等[25]研究結(jié)果相一致。王丹英等[26]研究指出,將紫云英和油菜當(dāng)做綠肥種植并翻壓后,不僅能夠顯著提高SOC 和TN 含量,還能顯著提高土壤堿解氮含量。還有研究表明[27],綠肥翻壓還田對(duì)氮素轉(zhuǎn)化和微環(huán)境都有積極的影響,不僅提高了氮素供應(yīng)能力,還減少了土壤氮素淋溶,降低了化肥氮素投入。

在綠肥還田各時(shí)期,黑麥草和大麥處理的SMBC和SMBN 含量保持同步變化,呈極顯著正相關(guān),均在綠肥還田前期逐漸增加且在50 d 時(shí)達(dá)最大值,在110 d時(shí)降低到最低值,且低于冬閑對(duì)照處理。原因可能是綠肥還田前期腐解快,養(yǎng)分釋放也比較快[28],明顯增加了土壤有效養(yǎng)分含量,使微生物數(shù)量增加,活性增強(qiáng),為微生物的生命活動(dòng)提供了良好的生活環(huán)境和物質(zhì)供應(yīng)[29-30],因此還田前50 d 微生物量增加; 而到110 d 時(shí),綠肥腐解速率變慢,秸稈中容易分解的部分已經(jīng)腐解完,剩下的纖維素、半纖維素、木質(zhì)素等較難分解,導(dǎo)致微生物活性降低,且此時(shí)正值雨季,水淹、高溫等自然環(huán)境因素也可能導(dǎo)致微生物活性降低,因此SMBC 和SMBN 含量降低。不管是黑麥草和大麥處理還是冬閑對(duì)照處理的土壤微生物量在180 d 時(shí)較110 d 時(shí)增加,這可能是由于土壤微生物與棉花植株根系生長(zhǎng)發(fā)育、生理活性緊密聯(lián)系,棉花根系產(chǎn)生的分泌物和脫落物等物質(zhì)起營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的作用,促進(jìn)了土壤微生物群落的生命活動(dòng)及生長(zhǎng)繁殖[31],從而造成土壤微生物數(shù)量、活性以及生物量的增加。

3.2 綠肥還田對(duì)SMQ 和SMBC/SMBN 值的影響

SMQ 和SMBC/SMBN 值分別是表征土壤微生物固碳效益的指標(biāo)和土壤微生物群落結(jié)構(gòu)的指標(biāo)[14]。本研究中各處理的SMQ 和SMBC/SMBN 值在綠肥還田后各時(shí)期有一定的波動(dòng),但均維持在一定范圍內(nèi),這主要與SOC、SMBC 和SMBN 含量的變化相關(guān)。在綠肥還田各時(shí)期,黑麥草和大麥還田處理較對(duì)照整體提高了SMQ,同時(shí)SMQ 與SMBC 含量的季節(jié)性變化基本一致,這與張帆等[32]冬季作物還田后對(duì)稻田SMQ 的研究結(jié)果相同,其中黑麥草更是顯著提高了稻田SMQ。劉守龍等[33]研究認(rèn)為,在土壤中投入有機(jī)物也可以提高SMQ。一般來(lái)說(shuō),從土壤中分離出的微生物,真菌的碳氮比值通常為7～12,細(xì)菌為3～6[34]。本研究條件下,3 種處理的SMBC/SMBN值在綠肥還田后各時(shí)期均在4～7 之間,說(shuō)明鹽堿地土壤中微生物群落以細(xì)菌為主。

從綠肥還田整個(gè)時(shí)期看,黑麥草和大麥還田處理SMBC/SMBN 值高于對(duì)照,這與朱小梅等[14]的研究田菁翻壓還田后SMBC/SMBN 值較種植前降低的結(jié)果稍有不同,可能與綠肥種類和施用生物有機(jī)肥有關(guān)[35]。而同樣有研究表明[36],秸稈還田可以減緩肥料對(duì)SMBC/SMBN 值的降低效應(yīng)。綠肥還田對(duì)SMQ和SMBC/SMBN 值的影響是一個(gè)復(fù)雜過(guò)程,由于綠肥種類、試驗(yàn)條件和外界因素的不同,土壤微生物對(duì)綠肥的響應(yīng)也不同。無(wú)論是綠肥還田、秸稈添加,還是施用有機(jī)肥料,其作用并不是單純提高或降低SMQ 和SMBC/SMBN 值,而是通過(guò)改善鹽堿土壤的理化性質(zhì),調(diào)節(jié)微生物多樣性,提高土壤微生物固碳效應(yīng),維持土壤微生物群落結(jié)構(gòu)的平衡與穩(wěn)定。因此,關(guān)于綠肥還田對(duì)鹽堿地土壤微生物的影響還需進(jìn)一步研究。

4 結(jié)論

1)對(duì)于鹽堿地區(qū)的冬閑農(nóng)田,種植黑麥草和大麥綠肥并翻壓還田,可以提高還田后各時(shí)期棉田SOC 和TN 含量,以改善鹽堿地土壤質(zhì)量和土壤活性養(yǎng)分,且與冬閑對(duì)照形成顯著性差異,但黑麥草的效果更好。

2)黑麥草和大麥綠肥在還田后總體增加了棉田SMBC 和SMBN 含量,從而提高SOC 和TN 養(yǎng)分有效性,特別是在綠肥還田50 d 內(nèi),綠肥快速腐解釋放養(yǎng)分,與冬閑對(duì)照相比差異均達(dá)顯著水平,其中黑麥草對(duì)SMBC 及SMBN 的作用更為顯著。

3)根據(jù)SMQ 和SMBC/SMBN 值,可以判斷黑麥草和大麥綠肥還田后對(duì)鹽堿地土壤微生物固碳效應(yīng)更好,并發(fā)現(xiàn)鹽堿地土壤中微生物群落以細(xì)菌為主。