不同耕作方式下土壤耕层理化性状和生物学特性时空分布研究

采用田间试验和室内分析方法,通过研究潮棕壤地区不同耕作方式对农田土壤生物学特性（包括土壤酶活性、微生物量、土壤线虫）和理化性质的影响,以及这些生物指标在玉米不同生育时期和土层深度的时空分布规律,为潮棕壤农田土壤质量评价提供科学依据。主要研究结果如下: 1.不同耕作方式对潮棕壤剖面理化特性产生了很大的影响。耕作方式和生育时期对土壤湿度、pH和电导率产生了显著影响;不同耕作方式对土壤交换性K+也产生了显著影响。常规耕作、免耕和休耕地土壤总有机碳随着土层的加深而降低,在土壤剖面存在着明显的垂直分布特征。常规耕作使土壤总有机碳在0～30 cm层次内趋于均匀化,而免耕和休耕则使其在该层次内具有明显的分层特征和表聚性。不同耕作方式土壤水溶性有机碳、土壤全氮和硝态氮存在显著差异。 2.常规耕作、免耕和休耕地微生物量碳、土壤酶活性和土壤线虫均呈现出明显的时间和土层变化特征。除成熟期外,其余各个生长时期0～5 cm土层土壤微生物量碳表现为常规耕作<免耕<休耕,并且土壤微生物量碳随着土层的加深而表现出下降的趋势。生育时期、土层深度、耕作方式均对土壤微生物量碳产生了显著影响,生育时期对土壤微生物量氮产生了显著影响。不同生育时期、耕作处理、土层深度对土壤脱氢酶、多酚氧化酶、葡萄糖苷酶和过氧化氢酶含量产生了显著影响。不同生育时期、耕作处理、土层深度也对土壤线虫总数产生了显著影响。在4个土壤线虫营养类群中,植物寄生线虫的比例最大。不同生育时期、耕作处理、土层深度均对土壤食细菌线虫、食真菌线虫、植物寄生性线虫和捕食杂食线虫数量产生了显著影响。土层深度对土壤线虫通路比值NCR没有产生显著影响。 3.相关分析结果表明土壤微生物碳、多酚氧化酶、葡萄糖苷酶、过氧化氢酶、土壤线虫与土壤全氮和交换性K+具有显著正相关关系;土壤脱氢酶和葡萄糖苷酶与土壤pH、交换性Mg2+具有显著负相关关系。 本试验研究表明,免耕和休耕地土壤生物活性更加接近,且高于常规耕作农田,土壤酶以及土壤线虫对土壤环境的扰动非常敏感,可以作为评价潮棕壤土壤环境质量变化的生物指标。