楊繼芬，李永梅，李春培，王 璐，蘆 美，范茂攀，趙吉霞

不同種植模式對坡耕地紅壤團聚體中酶活性及養(yǎng)分含量的影響①

楊繼芬，李永梅，李春培，王 璐，蘆 美，范茂攀，趙吉霞*

(云南農(nóng)業(yè)大學資源與環(huán)境學院，昆明 650201)

為探究不同種植模式下坡耕地紅壤團聚體中的酶活性和養(yǎng)分含量，為改善耕地質(zhì)量提供理論依據(jù)，以坡耕地紅壤為研究對象，設(shè)置大豆單作(DD)、玉米單作(MM)、大豆玉米間作(MD)、裸地(CK)4個處理，利用干篩法獲得2 ～ 1、1 ～ 0.25、<0.25 mm粒徑團聚體，并測定了其中的酶活性和養(yǎng)分含量。結(jié)果表明：①與CK、DD、MM處理相比，MD處理顯著提高了2 ～ 1 mm粒徑團聚體的含量，增幅分別為22.2%、13.3%、16.2%。②MD處理顯著提高了2 ～ 1 mm粒徑團聚體中的有機質(zhì)、有效磷、堿解氮含量，分別較DD和CK處理提高11.9%、29.2%，51.1%、57.5% 和16.5%、29.1%；速效鉀含量均表現(xiàn)為DD處理顯著高于CK、MM、MD處理。③與CK、DD、MM處理相比，MD處理顯著提高了2 ～ 1 mm和1 ～ 0.25 mm粒徑團聚體中的脲酶活性，增幅分別為61.0%、18.8%、14.5% 和65.0%、17.9%、13.8%，顯著提高2 ～ 1 mm粒徑團聚體中的蔗糖酶活性和<0.25 mm粒徑團聚體中的酸性磷酸酶活性，增幅分別為63.8%、57.1%、32.8% 和80.4%、44.3%、74.1%。④冗余分析表明，2 ～ 1 mm粒徑團聚體中的脲酶和蔗糖酶活性與有效磷、有機質(zhì)含量顯著正相關(guān)，1 ～ 0.25 mm粒徑團聚體中的酶活性與有機質(zhì)、有效磷、堿解氮含量顯著正相關(guān)，<0.25 mm粒徑團聚體中的酶活性與堿解氮、有效磷含量顯著正相關(guān)。研究表明，合理的種植模式不僅可以促進大團聚體的形成，還能提高大團聚體中的酶活性和養(yǎng)分含量，從而提高土壤肥力，改善耕地質(zhì)量。

種植模式；坡耕地；團聚體；酶活性

云南省耕地以坡耕地為主，極易發(fā)生水土流失，同時不合理的利用和耕作管理，導致土壤侵蝕情況進一步加劇[1]，最終導致山區(qū)農(nóng)業(yè)土壤退化和植物生產(chǎn)力下降[2]。合理的作物種植模式可以顯著提高光熱水肥的利用效率及土壤團聚體的穩(wěn)定性[3]，有效降低土壤侵蝕。間作往往是一種有效的土地利用和可持續(xù)農(nóng)業(yè)實踐，可以改善土壤微生態(tài)環(huán)境，促進土壤養(yǎng)分的高效利用[4]。已有大量的研究表明，與單作相比，間作能顯著增強土壤團聚體的穩(wěn)定性和提高土壤的酶活性[5-8]，但這些研究主要針對整體土壤。土壤酶是生態(tài)系統(tǒng)中養(yǎng)分循環(huán)的重要動力，其活性可以作為土壤質(zhì)量的指標[7,9]。研究特定條件下，不同粒徑團聚體中的酶活性具有重要意義。

土壤團聚體作為土壤結(jié)構(gòu)的基本單位[10]，決定著土壤養(yǎng)分的積累與轉(zhuǎn)化，是調(diào)節(jié)土壤水、肥、氣、熱的關(guān)鍵場所，在保持土壤孔隙度、持水量、滲透性及減少土壤侵蝕等方面起著至關(guān)重要的作用[11-12]。團聚體中的土壤養(yǎng)分在提高土壤肥力的同時也改變了土壤團聚體的粒徑分布，從而影響了團聚體的穩(wěn)定性[13]。而由于團聚體中養(yǎng)分、通氣和水分等條件的不同，造成了微生物和酶參與的養(yǎng)分轉(zhuǎn)化特性的差異[14]。因此，有必要明確不同粒徑團聚體中的酶活性和養(yǎng)分含量。

目前，有不少學者對不同種植模式下土壤酶活性和養(yǎng)分的變化做了大量的研究，但這些研究主要以整體土壤為研究對象，而針對不同粒徑團聚體的研究較少。有研究表明，不同粒徑團聚體的形成環(huán)境和膠結(jié)物質(zhì)不同，團聚體內(nèi)部的物質(zhì)組成和穩(wěn)定性也有差異[10]，從而導致不同粒徑土壤團聚體中酶活性的差異。由此，本研究以坡耕地紅壤為研究對象，研究坡耕地土壤團聚體中酶活性和養(yǎng)分含量變化特征及對不同種植模式的響應(yīng)，以期為提升坡耕地土壤肥力、保障土壤健康、減少水土流失以及促進土壤資源可持續(xù)利用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

田間定位試驗始于2013年，其間處理和施肥均保持一致。本試驗于2021年5—10月在云南農(nóng)業(yè)大學后山試驗小區(qū)(25°8′18″N，102°45′58″E)開展。該區(qū)的年均降雨量為960 mm，年均氣溫為14.2 ℃，平均海拔為1 950 m，坡向為北偏西57°，是云南省典型的坡耕地紅壤水土流失區(qū)。供試土壤類型為山原紅壤，基本理化性質(zhì)為：有機質(zhì) 39.25 g/kg，全氮 0.75 g/kg，有效磷 9.52 mg/kg，堿解氮 55.25 mg/kg，速效鉀 155 mg/kg，pH 6.10。供試大豆品種為滇豆7 號，玉米品種為喬單6 號。

1.2 試驗設(shè)計

試驗共設(shè)置4個處理，包括大豆單作(DD)、玉米單作(MM)、大豆玉米間作(MD)、裸地(CK)，每個處理設(shè)置3個重復，共12個小區(qū)。每個小區(qū)面積均為4 m×7 m，各小區(qū)間隔40 cm。玉米單作采用寬窄行種植，寬行80 cm，窄行40 cm，株距25 cm。大豆單作采用等行距種植，行距60 cm，株距25 cm；間作采用2︰2種植模式，玉米與玉米間行距40 cm，大豆與大豆間行距40 cm，玉米與大豆間行距50 cm，株距均為30 cm。各小區(qū)的播種方式均為穴播，玉米每穴播種2粒，大豆每穴播種4粒，后期玉米每穴留1株，大豆每穴留2株。每年播種前用鋤頭整地，輕微翻動表土，各小區(qū)一致。

單作玉米每公頃施N 250 kg、P2O5120 kg、K2O 120 kg，其中氮肥分3次施入(基肥35%，小喇叭口期追30%，大喇叭口期追35%)。大豆每公頃施N 120 kg、P2O5240 kg、K2O 180 kg，全作為基肥一次性施入。間作條件下玉米、大豆施肥量與各自單作相同。施肥方式為穴施，各小區(qū)一致。

1.3 樣品采集與分析

于2021年8月15日采集玉米抽雄期的土壤樣品，每個小區(qū)采用五點取樣法采集0 ～ 20 cm土層非根際土，混合成1個土壤樣品，玉米和大豆單作處理分別采集玉米和玉米、大豆和大豆之間的行間土，玉米大豆間作采集玉米和大豆之間的行間土。將采集后的土壤樣品放入硬質(zhì)塑料盒內(nèi)，盡量避免擠壓，以保持原狀土壤結(jié)構(gòu)帶回實驗室風干。

采用干篩法進行土壤團聚體分級[15]：稱取等量風干樣品置于套篩頂部振蕩，左右振幅為10 cm，頻率為150次/min，振蕩時間為2 min，隨后稱重，計算機械性團聚體各粒級質(zhì)量分數(shù)。篩分的2 ～ 1、1 ～ 0.25 mm及<0.25 mm粒徑土壤團聚體，測定其中的酶活性和養(yǎng)分含量。其中，脲酶和蔗糖酶活性按照《土壤酶及其研究法》[16]進行測定，酸性磷酸酶活性采用土壤酸性磷酸酶試劑盒(上海優(yōu)選生物科技有限公司)檢測，酶活性單位用μg/(g·24h) 表示。

土壤養(yǎng)分含量根據(jù)《土壤農(nóng)化分析》測定[17]。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

試驗數(shù)據(jù)采用Excel 2016進行預處理，運用SPSS17.0進行方差分析，其中，采用雙因素方差分析分析不同粒級、不同種植模式對土壤養(yǎng)分與酶活性的影響及其交互作用，單因素方差分析分析同一粒徑不同種植模式下的酶活性和養(yǎng)分含量及同一種植模式不同粒徑下的酶活性和養(yǎng)分含量的差異顯著性，事后多重比較采用Duncan法(<0.05)。采用Origin 2018作圖，Canoco 5進行冗余分析(RDA)，并生成RDA圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤團聚體粒徑分布

由表1可知，不同種植模式處理土壤均表現(xiàn)為2 ～ 1 mm和1 ～ 0.25 mm粒徑團聚體含量最高，二者占比總團聚體的67.7% ～ 71.8%，且顯著性差異僅體現(xiàn)在2 ～ 1 mm和<0.25 mm粒級。其中，MD處理顯著提升了2 ～ 1 mm粒徑團聚體質(zhì)量分數(shù)，分別較MM、DD、CK處理提高16.2%、13.3% 和22.2%。而MD處理顯著降低了<0.25 mm粒徑團聚體質(zhì)量分數(shù)，分別較MM、DD、CK處理降低23.5%、14.2%、21.4%。

表1 不同種植模式下土壤團聚體粒徑分布

注：CK表示裸地對照，DD表示大豆單作，MM表示玉米單作，MD表示玉米大豆間作；表中同列不同小寫字母表示同一粒徑不同處理間差異顯著(<0.05)，同行不同大寫字母表示同一種植模式不同粒徑間差異顯著(<0.05)。

2.2 土壤團聚體中的養(yǎng)分含量

由表2可知，種植模式對土壤各養(yǎng)分含量均有顯著影響，粒徑對團聚體中養(yǎng)分含量的顯著影響體現(xiàn)在有效磷和速效鉀上。種植模式和粒徑的交互作用對有效磷、堿解氮、速效鉀含量具有顯著影響。

表2 種植模式和粒徑對土壤養(yǎng)分含量的雙因素方差分析

注：*、**、***分別表示在<0.05、<0.01、<0.001水平影響顯著，NS表示無顯著影響；下同。

由圖1可知，從團聚體粒徑看，有機質(zhì)含量除CK處理外，其他處理均表現(xiàn)為2 ～ 1 mm粒徑團聚體中最高，且差異性僅體現(xiàn)在2 ～ 1 mm和1 ～ 0.25 mm粒徑團聚體中。有效磷含量除DD處理外，其他處理均表現(xiàn)為2 ～ 1 mm粒徑團聚體中最高，且差異性僅體現(xiàn)在2 ～ 1 mm粒徑團聚體中。速效鉀和堿解氮含量，各處理無明顯規(guī)律，全氮含量各處理均無顯著差異。

從不同種植模式看，MD處理顯著提升了2 ～ 1 mm粒徑團聚體中的有機質(zhì)含量，分別較MM、DD、CK提升5.0%、11.9%、29.2%，且MD處理與CK處理相比，顯著提高了1 ～ 0.25 mm粒徑團聚體中的有機質(zhì)含量。有效磷含量在2 ～ 1 mm粒徑團聚體中MD處理與DD和CK處理相比，分別顯著提高51.1%、57.5%(<0.05)。而速效鉀含量表現(xiàn)為MD處理顯著降低2 ～ 1、1 ～ 0.25、<0.25 mm粒徑含量，分別較CK處理降低5.1%、22.4%、4.2%，較DD處理降低7.5%、33.1%、11.2% ，較MM處理降低3.0%、21.2%、7.1%。此外MD處理顯著提高了1 ～ 0.25 mm和<0.25 mm粒徑團聚體中的堿解氮含量，分別較MM、DD、CK處理提高12.5%、33.3%、33.3% 和10.4%、21.8%、37.6%。全氮含量在各粒徑團聚體中均表現(xiàn)為MD處理顯著高于CK處理。

2.3 土壤團聚體中的酶活性

由表3可知，粒徑和種植模式對團聚體中酶活性均有顯著影響，且二者的交互作用對脲酶和酸性磷酸酶具有顯著影響。

圖2顯示，從團聚體粒徑看，各處理的脲酶活性均表現(xiàn)為2 ～ 1 mm和1 ～ 0.25 mm粒徑團聚體中最高。蔗糖酶活性除MM處理外，各處理均無顯著性差異。酸性磷酸酶活性表現(xiàn)為MD處理在<0.25 mm粒徑中最高，CK和DD處理在2 ～ 1 mm粒徑團聚體中最高。

(圖中不同小寫字母表示同一粒徑不同種植模式間差異顯著(P<0.05)，不同大寫字母表示同一種植模式不同粒徑間差異顯著(P<0.05)；下同)

表3 種植模式和粒徑對土壤酶活性的雙因素方差分析

從不同種植模式看(圖2)，MD處理顯著提高了2 ～ 1 mm和1 ～ 0.25 mm粒徑團聚體中的脲酶含量，分別較CK、DD、MM處理提高61%、18.8%、14.5% 和65%、17.9%、13.8%，而MD與MM處理相比，顯著降低了<0.25 mm粒徑團聚體中的脲酶活性。蔗糖酶活性表現(xiàn)為MD處理較CK、DD處理顯著提高2 ～ 1、1 ～ 0.25、<0.25 mm粒徑團聚體中的酶活性，分別提高63.8%、57.1%，42.9%、40% 和62.5%、44.4%。MD處理顯著提高1 ～ 0.25 mm和<0.25 mm粒徑團聚體中的酸性磷酸酶活性，分別較CK、DD、MM處理提高7.1%、13.2%、6.7% 和80.4%、44.3%、74.1%；而與CK、DD處理相比，MD處理顯著降低了2 ～ 1 mm粒徑團聚體中的磷酸酶活性，降幅為16.5%、32.7%。

圖2 不同種植模式下各粒徑團聚體中的酶活性

2.4 環(huán)境因子與土壤團聚體中酶活性的相關(guān)性

如表4所示，團聚體中的脲酶、蔗糖酶活性與有機質(zhì)、有效磷、堿解氮、全氮含量極顯著正相關(guān)(<0.01)。冗余分析(圖3)表明，不同粒徑團聚體中影響酶活性的養(yǎng)分各不相同。2 ～ 1 mm粒徑團聚體中的脲酶和蔗糖酶活性與該粒徑中的有機質(zhì)、有效磷、堿解氮含量顯著正相關(guān)，其中有效磷對該粒徑團聚體中酶活性的影響最大。1 ～ 0.25 mm粒徑團聚體中的酶活性與該粒徑中的有機質(zhì)、堿解氮含量顯著正相關(guān)，其中有機質(zhì)對該粒徑團聚體中的酶活性影響最大，<0.25 mm粒徑團聚體中的酶活性與有效磷、堿解氮含量極顯著正相關(guān)，且堿解氮的影響最大。

3 討論

土壤團聚體是土壤結(jié)構(gòu)的重要組成部分[18]，是土壤環(huán)境中微生物的營養(yǎng)載體[19]。土壤團聚體影響?zhàn)B分有效性、酶活性及土壤生物地球化學過程，如生物活性、植物生長和土壤抗侵蝕能力[20]。本研究發(fā)現(xiàn)，不同種植模式下均顯著提高2 ～ 1 mm大團聚體和1 ～ 0.25 mm小團聚體的含量，這與烏達木等[21]研究結(jié)果相似。這主要是因為鐵鋁氧化物是南方紅壤地區(qū)微團聚體的膠結(jié)物質(zhì)，70% 以上的土壤有機碳存在于粉–黏團聚體中，而大團聚體的主要膠結(jié)物質(zhì)是有機質(zhì)，有機質(zhì)將微團聚體膠結(jié)成大團聚體[9]。并且作物種植后新鮮有機物質(zhì)的輸入，作物根系、微生物及他們的代謝產(chǎn)物增多[22]，土壤中有機膠結(jié)物質(zhì)的量也增多，從而促進了大粒徑團聚體的形成。此外，在本研究中，與單作相比，間作顯著提高了2 ～ 1 mm粒徑團聚體的質(zhì)量分數(shù)，這與王婷等[3]、孫濤等[5]研究結(jié)果一致。這是因為根系生物量和根長密度對團聚體的形成和穩(wěn)定起著重要作用，間作模式顯著增加了玉米和大豆的總根長、總根面積，固土能力增強，將微團聚體纏繞固結(jié)形成大團聚體[3]。另外，由于兩根系的交互作用，促使根系分泌物增加和微生物活力增強，植物根系和真菌菌絲分泌多糖及其他有機復合物促進了土壤顆粒和微團聚體的黏結(jié)，這有利于微團聚體轉(zhuǎn)化為大顆粒團聚體[22]。

表4 酶活性與養(yǎng)分含量的相關(guān)性分析

(Urease：脲酶活性，Sucrase：蔗糖酶活性，Phosphat：磷酸酶活性，OM：有機質(zhì)，TN：全氮，AK：速效鉀，AP：有效磷，AN：堿解氮)

土壤有機碳、氮、磷等可以提升膠結(jié)物質(zhì)膠結(jié)能力，從而降低團聚體的破壞程度，促進團聚體的形成和穩(wěn)定[23]。本研究發(fā)現(xiàn)，各處理下的有機質(zhì)和有效磷含量在大粒徑團聚體中最高，全氮含量在各粒徑團聚體間無顯著差異。葛楠楠等[24]研究指出，養(yǎng)分在大團聚體中含量較高，其含量與團聚體的數(shù)量和穩(wěn)定性顯著正相關(guān)，本研究結(jié)果與之相似，說明大粒徑團聚體相較于微團聚體能夠保持更高的營養(yǎng)水平；相反，馬建輝[13]等研究發(fā)現(xiàn)，有機碳、全磷、全氮等含量在微團聚體中較高，這種差異可能是由于作物種類、土壤類型及耕作方式不同造成的。說明團聚體中的土壤養(yǎng)分在提高土壤肥力的同時也改變了土壤團聚體的粒徑分布，從而影響團聚體的穩(wěn)定性。此外，種植模式對土壤養(yǎng)分含量也有顯著影響。本研究中，MD處理顯著提高了2 ～ 1 mm粒徑團聚體中的有機質(zhì)和有效磷含量，及1 ～ 0.25 mm和<0.25 mm粒徑團聚體中的堿解氮含量。王鵬等[6]研究發(fā)現(xiàn)，桔梗大蔥間作提高了土壤有效氮、有效磷含量。李孝梅等[25]研究發(fā)現(xiàn)，不同間作模式下均顯著提高大粒徑團聚體中的有機碳、氮含量。孟炎奇[26]研究發(fā)現(xiàn)，棗樹和苜蓿間作顯著提高各粒級團聚體中的有機碳、氮、磷的含量。本研究結(jié)果與以上研究相似，這可能是因為作物生長過程中以根系分泌的方式向土壤中輸送碳、氮等有機化合物，從而影響土壤養(yǎng)分含量。由于不同種植模式根系分泌物數(shù)量和種類的差異造成土壤養(yǎng)分含量不同，豆科與禾本科間作根系分泌物的種類和數(shù)量顯著大于單作，且根系密度高，活性強，使土壤養(yǎng)分轉(zhuǎn)化效率和土壤有效養(yǎng)分含量提高[6]。此外，本研究還發(fā)現(xiàn)，間作處理下的速效鉀含量較單作低，這可能是因為土壤養(yǎng)分比例失調(diào)造成的。已有研究表明，土壤養(yǎng)分比例失調(diào)易產(chǎn)生離子拮抗，抑制植物對離子的吸收[6]，連作造成土壤有效氮磷鉀比例失調(diào)[27]。本試驗地大豆、玉米單作地連續(xù)種植多年，連作造成土壤養(yǎng)分失調(diào)，導致鉀吸收障礙，這可能是單作土壤速效鉀含量高于間作的主要原因。

土壤酶是土壤生態(tài)系統(tǒng)中養(yǎng)分循環(huán)的重要驅(qū)動力，也是評價土壤肥力的指標之一[28]。不同粒徑團聚體中的酶活性存在顯著差異。本研究發(fā)現(xiàn)，同一種植模式下脲酶活性均以大粒徑團聚體最高，且顯著高于小團聚體，這與曹良元等[19]研究結(jié)果相似。這可能是因為大團聚體結(jié)構(gòu)和孔隙分布有利于微生物生長，而土壤團聚體粒徑越大，有機物相對越多，這為酶促反應(yīng)提供了更多易利用的基質(zhì)，從而增強了酶活性[29]。張帥等[30]研究表明，大團聚體中的酶活性顯著高于小團聚體，這是因為土壤微生物代謝活動影響著酶活性，分布在大團聚體中的微生物比小團聚體豐富，所以大團聚體中的酶活性比小團聚體高[31]。這也是導致大多數(shù)酶分布在大團聚體中的重要原因。另外，由微團聚體顆粒與有機碳的膠結(jié)、根系與菌絲的纏繞作用而逐漸形成大團聚體，其中包裹著較多的顆粒有機碳，為酶提供了充足的基質(zhì)[32]。本研究中還發(fā)現(xiàn)，不同粒徑團聚體中的蔗糖酶活性差異不顯著，MD處理下的酸性磷酸酶活性在小粒徑團聚體中最高，說明不同種類酶在不同類型土壤、不同級別團聚體中的活性存在差異，土壤利用方式、土壤類型、物質(zhì)組成及生物群落等均可能對其產(chǎn)生影響[32]。此外，種植模式對酶活性也有顯著影響，在本研究中與單作相比，間作顯著提高了2 ～ 1 mm和1 ～ 0.25 mm粒徑團聚體中的脲酶活性、2 ～ 1 mm粒徑團聚體中的蔗糖酶活性和<0.25 mm粒徑團聚體中的酸性磷酸酶活性。同樣地，沈雪峰等[33]研究發(fā)現(xiàn)，花生與甘蔗間作顯著提高了脲酶和磷酸酶活性。這是因為間作中兩種作物根系之間相互交叉，根系分泌物的成分和含量發(fā)生改變，為根際微生物提供纖維素、糖類等養(yǎng)分來改變根際微環(huán)境，促使微生物代謝活性增強，間接導致酶活性增強[6-7]。

已有大量研究表明，土壤酶活性與土壤養(yǎng)分具有顯著的相關(guān)性[8,28]。本研究發(fā)現(xiàn)，有效磷、有機質(zhì)、堿解氮是影響酶活性的主要因子。代會會等[8]在大豆與番茄間作中發(fā)現(xiàn)，土壤脲酶、蔗糖酶、磷酸酶活性與土壤氮、磷、鉀及有機質(zhì)含量之間有著顯著或極顯著的相關(guān)性；Ma等[34]研究表明，土壤養(yǎng)分有效性與土壤酶活性高度相關(guān)，這可能是它們的正反饋調(diào)節(jié)作用導致的。說明土壤酶活性的分布與土壤中主要養(yǎng)分的分布密切相關(guān)，可以代表土壤肥力水平和作為衡量土壤肥力的生物指標。

4 結(jié)論

1) 在田間試驗條件下，間作模式顯著提高了坡耕地紅壤2 ～ 1 mm大粒徑團聚體的含量及該粒徑團聚體中的有機質(zhì)、有效磷、堿解氮含量；顯著提高了2 ～ 1 mm和1 ～ 0.25 mm粒徑團聚體中的脲酶活性和2 ～ 1 mm粒徑團聚體中的蔗糖酶活性及<0.25 mm粒徑團聚體中的酸性磷酸酶活性。

2) 冗余分析表明，團聚體中的有機質(zhì)、堿解氮及有效磷含量是酶活性變化的主導因子，而且有機質(zhì)和有效磷含量對各粒徑團聚體中酶活性的影響最大。

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Effects of Different Planting Patterns on Enzyme Activities and Nutrient Contents in Red Soil Aggregates in Sloping Farmland

YANG Jifen, LI Yongmei, LI Chunpei, WANG Lu, LU Mei, FAN Maopan, ZHAO Jixia*

(College of Resources and Environment, Yunnan Agricultural University, Kunming 650201, China)

The aim of this study is to explore enzyme activities and nutrient contents in red soil aggregates under different planting patterns, and to provide the theoretical basis for improving the quality of cultivated land. Four treatments, soybean monoculture (DD), corn monoculture (MM), soybean maize intercropping (MD) and bare soil (CK), were used to obtain aggregates with 2–1, 1–0.25 and <0.25 mm sizes by dry screening method, and enzyme activities and nutrient contents in aggregates were measured. The results showed as follows: 1) Compared with CK, DD and MM, MD significantly increased the contents of 1–2 mm aggregates by 22.2%, 13.3% and 16.2%, respectively. 2) MD significantly increased the contents of organic matter, available phosphorus and alklyzable nitrogen in 2–1 mm aggregates. Compared with DD and CK, MD significantly increased the contents of organic matter, available phosphorus and alklyzable nitrogen in 2–1 mm aggregates by 11.9%, 29.2%, 51.1%, 57.5% and 16.5%, 29.1%, respectively. The content of available potassium in DD was significantly higher than those in CK, MM and MD. 3) Compared with CK, DD and MM, MD significantly increased urease activity in 2–1 mm and 1–0.25 mm aggregates by 61.0%, 18.8%, 14.5% and 65.0%, 17.9%, 13.8%, respectively. The activities of sucrase in 2–1mm aggregates and acid phosphatase in <0.25 mm aggregates were significantly increased by 63.8%, 57.1%, 32.8% and 80.4%, 44.3%, 74.1%, respectively. 4) RDA showed that the activities of urease and sucrase in 2–1mm aggregates were significantly positively correlated with the contents of available phosphorus and organic matter. In addition, enzyme activities in 1–0.25 mm aggregates were significantly positively correlated with the contents of organic matter, available phosphorus and alkali-hydrolyzed nitrogen, while those in <0.25 mm aggregates were significantly positively correlated with the contents of alkali-hydrolyzed nitrogen and available phosphorus. The results prove that reasonable planting patterns can not only promote the formation of large soil aggregates, but also increase their enzyme activities and nutrient contents, thus, can improve soil fertility and cultivated land quality.

Planting patterns; Sloping farmland; Aggregate; Enzyme activity

S158.3

A

10.13758/j.cnki.tr.2023.04.012

楊繼芬, 李永梅, 李春培, 等. 不同種植模式對坡耕地紅壤團聚體中酶活性及養(yǎng)分含量的影響. 土壤, 2023, 55(4): 787–794.

云南省科技重大專項子課題(2019ZG00902-08)，國家自然科學基金青年基金項目(42007002)和國家自然科學基金地區(qū)科學基金項目(41661063)資助。

(zhaojixiacc@163.com)

楊繼芬(1996—)，女，云南富民人，碩士研究生，主要從事坡耕地水土保持研究。E-mail: 2023894007@qq.com