几种改良剂对酸性紫色土氮组分及酶活性的影响

活性氮组分对农业生态系统的生产力、稳定性及其环境效益至关重要.土壤中的胞外酶(纤维素酶、乙酰氨基肽酶和过氧化物酶)对外源氮的输入反应强烈且迅速,通过测定土壤胞外酶活性,可以了解土壤氮素变化.为探究几种改良剂施用对酸化花椒园土壤活性氮组分特征及相关胞外酶活性的影响,厘清改良剂与土壤活性氮组分及酶活性之间的关系,为紫色土酸化治理及养分管理提供科学依据.采用田间试验,设置不施肥(CK)、单施化肥(F)、石灰+化肥(SF)、有机肥+化肥(OM)、生物炭+化肥(BF)及酒糟灰渣+化肥(JZ)6个处理,研究不同处理土壤pH值和全氮、活性氮组分及土壤纤维素酶(S-CL)、过氧化物酶(S-POD)和乙酰氨基肽酶(S-NAG)活性,阐明其相互关系.结果表明:(1) JZ和SF两个处理均显著提高土壤pH值(p<0.05),分别比对照提高了3.39和2.25;与对照处理相比,OM处理土壤全氮质量分数提高了61.45%,显著增加了土壤氮库存量(p<0.05);(2) JZ和OM处理土壤PON质量分数较对照处理分别提高了102.20%和101.45%;F和OM处理土壤MBN较对照处理分别提高了44.28%和19.08%,土壤DON分别提高了72.35%和57.61%;截至2022年6月,JZ处理土壤矿质氮质量分数提高最为显著(p<0.05),硝态氮和铵态氮质量分数较对照处理分别提高了1.63倍和5.43倍;(3)施用了改良剂的4个处理均显著提高了土壤胞外酶活性(p<0.05),其中JZ处理S-CL和S-POD活性最高,较对照处理分别提高了134.72%和96.27%,F和OM处理S-NAG活性提高较显著,较对照处理分别提高了190.63%和75.59%.综上所述,酸性紫色土壤施用石灰、酒糟灰渣及有机肥中和土壤酸度效果最显著,同时提高土壤胞外酶活性,有利于土壤氮库积累和活性氮组分转化.

4种改良剂对酸性紫色土肥力及活性有机碳组分的影响

探究4种改良剂施用对酸性紫色土土壤肥力及活性碳组分特征影响,为紫色土养分管理及稳固碳库提供科学依据.采用田间试验,设置不施肥(CK)、单施化肥(F)、石灰+化肥(SF)、有机肥+化肥(OM)、生物炭+化肥(BF)及酒糟灰渣+化肥(JZ)这6个处理,研究不同处理土壤有机质、 pH、速效养分、土壤综合肥力指数(IFI)、溶解性有机碳(DOC)、微生物量碳(MBC)、颗粒有机碳(POC)含量及各组分有效率和土壤碳库管理指数(CPMI),阐明其相互关系.结果表明:(1)施用改良剂显著提高了土壤pH及有机质、碱解氮、速效磷、速效钾含量(P<0.05),有机肥+化肥(OM)和酒糟灰渣+化肥(JZ)处理土壤综合肥力指数提高最为显著(P<0.05),较对照分别提高了1.96和0.77,增幅分别为170.43%和66.96%.(2)酒糟灰渣+化肥(JZ)和有机肥+化肥(OM)处理土壤POC、 MBC和DOC含量较对照处理分别提高了110.30%和84.81%、 61.08%和46.56%、 195.87%和141.67%;改良剂的施用均显著提高了土壤碳库指数(CPI)和碳库管理指数(CMPI)(P<0.05),其中以有机肥+化肥(OM)处理提高最为显著,土壤CPI值和CMPI值较对照分别增加了107.34%和90.75%.(3)土壤有机碳及其活性组分与土壤综合肥力指数呈显著正相关(P<0.05),冗余分析表明施用改良剂各处理间分异性显著,土壤IFI、 pH和速效钾对有机碳及其组分的解释率均达到显著水平,解释率顺序分别为:IFI(74.6%)>pH(11.7%)>AK(6.5%).酸性紫色土施用酒糟灰渣和有机肥提高土壤肥力和改良土壤质量效果最显著,同时有利于促进土壤碳组分的积累和活化.

4种改良剂对紫色土Cd生物有效性及土壤酶活性的影响

探究4种改良剂施用对酸性花椒园土壤有效Cd和花椒各部位Cd含量及土壤酶活性的影响,为紫色土酸化改良及重金属污染治理提供科学依据.采用田间试验,设置不施肥(CK)、单施化肥(F)、石灰+化肥(SF)、有机肥+化肥(OM)、生物炭+化肥(BF)和酒糟灰渣+化肥(JZ)这6个处理,研究不同处理土壤pH、有效态Cd(DTPA-Cd)、花椒枝条、叶片、椒壳、椒籽Cd含量及土壤过氧化氢酶(S-CAT)、酸性磷酸酶(S-ACP)和脲酶(S-UE)活性,阐明其相互关系.结果表明:①酒糟灰渣+化肥和石灰+化肥两处理均显著提高土壤pH(P <0.05),分别比对照提高了3.39和2.25个单位;与对照处理相比,酒糟灰渣+化肥处理和石灰+化肥两处理土壤有效态Cd含量分别降低了28.91%和20.90%.②酒糟灰渣+化肥处理显著降低了花椒叶片、椒壳和椒籽的Cd含量,降幅分别为31.33%、30.24%和34.01%;花椒各部位对Cd的富集能力不同,具体表现为:叶片>枝条>椒籽>椒壳,与对照相比,酒糟灰渣+化肥处理的花椒各部位富集系数降低最为显著(P <0.05),降幅为27.54%~40.0%.③改良剂处理下土壤过氧化氢酶和脲酶活性的变化规律相似,相较对照,酒糟灰渣+化肥处理对以上两种酶活性提高最为显著,分别提高了191.26%和199.50%,而酸性磷酸酶活性则降低了16.45%.相关性分析表明,土壤有效Cd含量与土壤pH值呈极显著负相关(P <0.01),过氧化氢酶和脲酶活性与土壤pH呈极显著正相关(P <0.01),与土壤有效Cd含量呈极显著负相关(P <0.01),酸性磷酸酶则完全相反.酸性紫色土壤施用石灰、酒糟灰渣中和土壤酸度效果最显著,在降低土壤有效Cd含量、改善土壤环境的同时,抑制花椒各部位对Cd的吸收和转运,是改良酸性紫色土及防治重金属污染的有效措施.