黄土高原长期覆盖措施下农田土壤酶活性与微生物养分限制的响应特征

来源：环境科学杂志2025年第1期北京时间：

作者：徐文,郝嘉琪,姜天宇,高国希,吴文强,冯永忠,任广鑫,王兴

单位：西北农林科技大学农学院, 杨凌 712100,西北农林科技大学资源环境学院, 杨凌 712100,西北农林科技大学农学院, 杨凌 712100,西北农林科技大学农学院, 杨凌 712100,西北农林科技大学农学院, 杨凌 712100,西北农林科技大学农学院, 杨凌 712100,陕西省循环农业工程技术研究中心, 杨凌 712100,西北农林科技大学农学院, 杨凌 712100,西北农林科技大学农学院, 杨凌 712100

摘要：为探究黄土高原区长期覆盖措施对农田土壤酶活性与微生物养分限制的响应特征,基于2008年开展的长期田间定位试验,研究采用随机区组设计,设置常规无覆盖（NM）、秸秆覆盖（SM）、地膜覆盖（PM）和起垄地膜覆盖（RPM）这4种田间管理措施,以常规无覆盖（NM）为对照,利用单因素方差分析、土壤胞外酶化学计量学模型和冗余分析（RDA）等方法研究不同覆盖措施下土壤养分和胞外酶活性及其生态化学计量的变化规律及影响因子. 结果表明,覆盖处理显著影响土壤基础养分（P<0.05）,其中可溶性有机碳（DOC）、速效氮（AN）和有效磷（AP）随作物生长呈显著动态变化；C、N和P循环胞外酶活性呈现积极响应,分别增加变化21.03%~161.14%、1.11%~60.68%和17.55%~37.66%,以SM和RPM效果更为显著；长期耕作措施下土壤微生物整体面临C、N养分限制,覆盖处理下矢量角度在作物生长前期显著增大11.52%~23.17%,表明缓解了微生物氮限制,而矢量长度整体呈增加趋势,变化10.38%~84.38%,覆盖处理加剧了微生物碳限制,且随时间发展碳限制程度愈发强烈；RDA分析显示,土壤含水量（SWC）、AN和AP含量为黄土高原区驱动酶活性及其计量比变化的关键因子. 综上所述,黄土高原区实施SM和RPM耕作处理对土壤养分特征及酶活性影响更强,可相结合推行以达到更佳效果,同时,应考虑适量施用氮肥以缓解当地农田养分限制,研究结果可有助于深入了解覆盖措施对农田土壤微生物养分利用策略的影响及其调控机制,为黄土高原丘陵区长期可持续发展提供理论依据.

关键词：黄土高原,长期覆盖措施,土壤养分,土壤酶活性,微生物养分限制,