胡燕芳 章明奎

摘要：為了解南方低丘果園地表長(zhǎng)期覆蓋秸稈對(duì)土壤質(zhì)量的影響，在浙江中部選擇立地條件與種植時(shí)間相同的2個(gè)相鄰柑橘園（分別為覆蓋秸稈種植6年的果園和常規(guī)種植的果園），采集0～10 cm、10～20 cm、20～ 30 cm的分層土樣，對(duì)土壤理化性質(zhì)進(jìn)行綜合分析，研討了長(zhǎng)期地表秸稈覆蓋對(duì)柑橘園紅壤質(zhì)量的影響。結(jié)果表明，地表長(zhǎng)期覆蓋秸稈可顯著降低0～10 cm、10～20 cm土壤的容重，增加土壤的保水能力和水穩(wěn)定性團(tuán)聚體數(shù)量，明顯增加0～10 cm、10～20 cm土壤有機(jī)質(zhì)的積累、活性有機(jī)質(zhì)的數(shù)量和速效鉀及中微量元素的水平，增加土壤微生物數(shù)量和酶活性，同時(shí)可降低土壤的酸度和防止表土砂化。與對(duì)照相比，秸稈覆蓋土壤的輕組、粗顆粒、細(xì)顆粒有機(jī)碳對(duì)土壤總有機(jī)碳的貢獻(xiàn)均有明顯的增加。秸稈覆蓋對(duì)20～30 cm土層的影響較小。研究認(rèn)為，柑橘園地表進(jìn)行覆蓋秸稈具明顯的生態(tài)效應(yīng)，可有效防止水土流失，改善園地土壤理化性質(zhì)，增強(qiáng)園地土壤養(yǎng)分供應(yīng)能力，可以作為低丘柑橘園的水保措施和培肥技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：低丘果園；秸稈覆蓋；土壤質(zhì)量；有機(jī)碳積累；團(tuán)聚體；酶活性

中圖分類號(hào)：S571.1，S38文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A論文編號(hào)：cjas20190400005

Long-term Straw Mulching： Effects on Soil Physical and Chemical Properties and Organic Carbon Accumulation in Orchards

Hu Yanfang1， Zhang Mingkui2

（1Kecheng District Soil-Fertilizer and Rural Energy Technology Extension Station of Quzhou City， Quzhou 324000， Zhejiang， China；2College of Environmental and Resource Sciences， Zhejiang University， Hangzhou 310058， Zhejiang， China）

Abstract： To understand the effects of long-term straw mulching on soil quality in low hilly orchards in southern China， 2 adjacent orchards with the same site condition and planting time were selected in central Zhejiang （orchard with straw mulching for 6 years and orchard with conventional planting， respectively）. We collected soil samples of 0-10 cm， 10-20 cm and 20-30 cm from the two orchards， and comprehensively analyzed the physical and chemical properties of soil samples， and discussed the effects of long-term straw mulching on the soil quality. The results showed that： long-term straw mulching could significantly reduce the soil bulk density of 0-10 cm and 10-20 cm， and increase the soil water-holding capacity and the water-stable aggregates’content； could significantly increase the accumulation of organic matter， the amount of active organic matter， available potassium and medium and trace elements， as well as the number of soil microorganisms and enzyme activities； meanwhile， long-term straw mulching could reduce the soil acidity and prevent the sanding of topsoil； compared with the control， the contribution of light， coarse and fine particulate organic carbon to total organic carbon in soil with straw mulching increased significantly； the straw mulching had little influence on 20-30 cm soil layer. In conclusion， the straw mulching has obvious ecological effects on citrus orchards， which can effectively prevent soil erosion， improve the physical and chemical properties of soil， and enhance the nutrient supply capacity of soil. It can be used as a water conservation measure to improve the soil fertility in low hilly citrus orchards.

Keywords： Low Hilly Orchard； Straw Mulching； Soil Quality； Organic Carbon Accumulation； Aggregate； Enzyme Activity

0引言

農(nóng)地（包括果園）地表覆蓋在中國(guó)已有悠久的應(yīng)用歷史，主要是為了穩(wěn)溫保墑、免耕滅草，同時(shí)控制與降低水土流失。根據(jù)覆蓋材料的不同，農(nóng)地可采用地膜、園藝地布、生草和秸稈等覆蓋[1-3]，從生物、經(jīng)濟(jì)以及環(huán)境等因素考慮，不同覆蓋形式各有其優(yōu)缺點(diǎn)。地膜覆蓋透光率高、質(zhì)輕耐久、能增溫保水、增產(chǎn)早熟，但其通透性差、容易被風(fēng)撕裂，并且因難以自然降解，容易造成環(huán)境污染[4-5]。園藝地布覆蓋透氣、透水、穩(wěn)固性好，具有一次鋪設(shè)多年受益，能較好控制雜草、保濕、防止水土流失及提高土壤養(yǎng)分利用等優(yōu)點(diǎn)[3]，但這一方法需較高的投資。生草覆蓋可實(shí)現(xiàn)適地適草，改善生態(tài)環(huán)境[6]，提高土壤肥力水平，但種草易爭(zhēng)肥爭(zhēng)水、感染病蟲。秸稈覆蓋利用農(nóng)業(yè)副產(chǎn)品——秸稈進(jìn)行覆蓋，資源豐富，具有培肥土壤、防止水土流失和促進(jìn)作物增產(chǎn)的優(yōu)點(diǎn)，并具有適用性廣的特點(diǎn)，在各地均可應(yīng)用[7-10]。

近年來(lái)的研究表明，農(nóng)地秸稈覆蓋可改善土壤質(zhì)量，覆蓋的秸稈物質(zhì)在土壤微生物的作用下，可逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)楦迟|(zhì)、補(bǔ)充土壤有機(jī)質(zhì)，改良土壤結(jié)構(gòu)、保證作物生長(zhǎng)的養(yǎng)分供應(yīng)；促使土壤疏松、增加土壤通氣性，改善作物根系的生長(zhǎng)環(huán)境[11-14]。據(jù)研究，農(nóng)地秸稈覆蓋后，春季土溫上升緩慢，有利于避免倒春寒引起的危害；而夏季土溫比不覆蓋的低，可防止高溫對(duì)作物的危害；秋季土溫下降較為緩慢，有利于作物的生長(zhǎng)；冬季土溫比不覆蓋的高，有利于某些作物的安全越冬。在干旱地區(qū)，農(nóng)地秸稈覆蓋明顯減少了土壤水分蒸發(fā)，可實(shí)施免耕作業(yè)，有效減少灌溉次數(shù)，降低生產(chǎn)費(fèi)用[2]；而合適的土壤墑情可延長(zhǎng)根系活動(dòng)時(shí)間，促進(jìn)作物生長(zhǎng)。覆蓋秸稈物質(zhì)分解產(chǎn)生的礦質(zhì)元素可積累在表土[15-18]，可增加土壤中的速效養(yǎng)分，有利于提高微量元素的水平。

紅壤是中國(guó)重要的土壤資源，因地處熱帶、亞熱帶地區(qū)，熱量豐富，為作物高產(chǎn)提供了潛在的光能。但因紅壤具高度風(fēng)化的特點(diǎn)，強(qiáng)酸、低礦質(zhì)養(yǎng)分和有機(jī)質(zhì)分解迅速及季節(jié)性干旱是限制作物高產(chǎn)的主要限制因素[19-21]。除某些地勢(shì)低平、水資源豐富的區(qū)域可通過(guò)改為水田達(dá)到高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)外，多數(shù)紅壤因坡度較大，主要以種植水果和旱地作物為主，且存在缺乏水、肥、氣、熱協(xié)調(diào)和明顯的水土流失問(wèn)題?，F(xiàn)代果園經(jīng)營(yíng)是一項(xiàng)目綜合應(yīng)用農(nóng)業(yè)、生態(tài)、管理的生產(chǎn)實(shí)踐活動(dòng)，要求采取減少地表蒸發(fā)、減免水土流失和不斷提高地力、實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的農(nóng)藝措施。因此，如何減弱果園紅壤的水土流失，維護(hù)和提高土壤質(zhì)量，是現(xiàn)代果園管理的重要內(nèi)容。

近年來(lái)，中國(guó)南方紅壤地區(qū)有不少果園采用秸稈覆蓋，已取得了明顯的生態(tài)效益，但有關(guān)在果園紅壤采用秸稈覆蓋對(duì)土壤質(zhì)量的長(zhǎng)期影響尚缺乏全面評(píng)估，有關(guān)秸稈覆蓋對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)積累及有機(jī)質(zhì)在土壤團(tuán)聚體中的分布也知之甚少。為此，本研究在浙江中部選擇立地條件與果樹(shù)種植時(shí)間相同的2個(gè)相鄰果園（分別為覆蓋秸稈種植6年的果園和常規(guī)種植的果園），采集0～10 cm、10～20 cm、20～30 cm的分層土樣，通過(guò)對(duì)土壤理化性質(zhì)的詳細(xì)分析，研討了長(zhǎng)期地表秸稈覆蓋對(duì)果園紅壤質(zhì)量及有機(jī)質(zhì)積累的影響，目的是為科學(xué)管理果園提供依據(jù)。

1調(diào)查區(qū)基本情況與方法

1.1調(diào)查區(qū)基本情況

調(diào)查區(qū)位于浙江中部衢州市，屬亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，具有四季分明、冬夏長(zhǎng)春秋短、光溫充足、降雨豐沛而季節(jié)分配不均的地帶性特征。常年平均氣溫在16.3～17.3℃，無(wú)霜期251～261天，多年平均年降水量為1843 mm。地形為低丘，海拔在50 m左右。

基于田間調(diào)查，于2017年選擇了立地條件、種植時(shí)間及施肥管理相同的2片相鄰柑橘園進(jìn)行采樣。該2片柑橘園由同一農(nóng)戶經(jīng)營(yíng)，土壤類型為第四紀(jì)紅土母質(zhì)發(fā)育的黃筋泥（屬紅壤土類紅壤亞類），種植柑橘11年，地表坡度在5—10°之間。其中一片果園已持續(xù)6年采用秸稈覆蓋種植，秸稈于每年12月至次年1月覆蓋至地表，覆蓋量以不露土厚度5 cm為標(biāo)準(zhǔn)。在第2年再次覆蓋新的秸稈前結(jié)合施肥通過(guò)翻耕把前一年的秸稈翻壓入土下；不進(jìn)行秸稈覆蓋一片果園也在同期作同樣的翻耕。該2片果園除其中一片覆蓋秸稈外，其他管理措施完全相同。

1.2土樣的采集

在2片果園中各選擇3個(gè)地塊，分別采集0～10 cm、10～20 cm、20～30 cm的分層土樣，每地塊分層土樣各由同一采樣地塊的5個(gè)分點(diǎn)的相同層次的土樣混合而成，即每一類果園各采集3個(gè)重復(fù)樣用于分析。土樣于2017年11月秸稈翻壓和施肥前采集。為便于文中討論，以下分別稱秸稈覆蓋果園和不進(jìn)行秸稈覆蓋果園為“覆蓋”和“對(duì)照”。采集的土壤樣品根據(jù)測(cè)定項(xiàng)目進(jìn)行必要的預(yù)處理，用于各類土壤性狀的分析。

1.3分析方法

1.3.1土壤肥力指標(biāo)的測(cè)定土壤肥力指標(biāo)包括容重、pH、交換性酸、陽(yáng)離子交換量（CEC）、全氮、全磷、有效磷、速效鉀、NH4-N、NO3-N、有效鈣、有效鎂及有效鐵、錳、銅、鋅、鉬、硅，采用常規(guī)方法測(cè)定[22]。其中，土壤有效磷采用0.5 mol/L NaHCO3提?。籒H4-N、NO3-N采用2 mol/L KCl提取，用納氏試劑比色法和紫外分光光度法測(cè)定；土壤有效硅采用乙酸緩沖液浸提，硅鉬藍(lán)比色法測(cè)定；有效鈣和有效鎂采用乙酸銨提取，原子吸收法測(cè)定；土壤有效銅、鋅、鐵、錳采用DTPA提取，原子吸收法測(cè)定；土壤有效鉬用草酸-草酸銨提取，極譜法測(cè)定。土壤團(tuán)聚體采用濕篩法分離測(cè)定。 1.3.2土壤有機(jī)質(zhì)及其分布測(cè)定土壤有機(jī)質(zhì)的分布采用濕篩法粒級(jí)分組與密度分離相結(jié)合的方法進(jìn)行分析。濕篩法獲得的不同粒徑（>5 mm， 5～2 mm， 2～ 0.25 mm， 0.25～0.053 mm，<0.053 mm）水穩(wěn)性團(tuán)聚體烘干稱重后，磨細(xì)過(guò)0.15 mm篩，采用重鉻酸鉀—濃硫酸外加熱法測(cè)定其有機(jī)碳含量。另分別稱取5.00g烘干后大團(tuán)聚體（>0.25 mm）和微團(tuán)聚體（0.25～0.053 mm）的樣品進(jìn)行密度分組[23]，用密度為1.85 g/cm3NaI溶液分離得到游離態(tài)輕組（fLF）和重組（HF）；向剩余重組中加入0.5%（w/v）六偏磷酸鈉（HMP）溶液，振蕩18h，依次通過(guò)0.25 mm和0.053 mm的篩子，分別得到粗顆粒有機(jī)碳（cPOC；>0.25mm）、細(xì)顆粒有機(jī)碳（fPOC；0.25～ 0.053 mm）和礦物結(jié)合態(tài)有機(jī)碳（mSOC；<0.053 mm），各組分在40℃下烘干、稱重，測(cè)定有機(jī)碳含量，并計(jì)算各有機(jī)碳組分質(zhì)量在土壤中的相對(duì)含量。土壤及其各組分有機(jī)碳含量采用元素分析儀測(cè)定。土壤水溶性有機(jī)碳用0.5 mol/L K2SO4溶液浸提，用Shimadzu TOC自動(dòng)分析儀測(cè)定。土壤中易氧化碳采用袁可能法測(cè)定[24]。提取液中可溶性總碳的含量用Shimadzu TOC自動(dòng)分析儀測(cè)定。各粒級(jí)團(tuán)聚體有機(jī)碳對(duì)土壤有機(jī)碳的貢獻(xiàn)率采用式（1）計(jì)算。

1.3.3土壤微生物和酶活性土壤三大類微生物組成用培養(yǎng)法測(cè)定，分別用牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基、高氏1號(hào)合成培養(yǎng)基和察貝克培養(yǎng)基作為細(xì)菌、放線菌、真菌的培養(yǎng)基質(zhì)[25]。土壤蔗糖轉(zhuǎn)化酶、磷酸酶、脲酶、過(guò)氧化氫酶及脫氫酶采用常規(guī)方法測(cè)定[25]，其中，蔗糖轉(zhuǎn)化酶用3，5-二硝基水楊酸比色法測(cè)定，磷酸酶用磷酸苯二鈉比色法測(cè)定，脲酶用奈氏比色法測(cè)定，過(guò)氧化氫酶用滴定法測(cè)定，脫氫酶用氯化三苯基四氮唑（TTC）法測(cè)定。

2結(jié)果與分析

2.1土壤容重、水穩(wěn)定性團(tuán)聚體和含水率

表1結(jié)果表明，與對(duì)照比較，覆蓋可明顯降低0～ 10 cm和10～20 cm土層的容重，但對(duì)20～30 cm土層的容重影響不明顯。長(zhǎng)期秸稈覆蓋后，0～10 cm和10～ 20 cm土層的容重分別比對(duì)照下降8.06%和5.88%。覆蓋果園0～10 cm土層的粘粒含量明顯高于對(duì)照，前者比后者高19.16%；但覆蓋對(duì)10～20 cm和20～30 cm土層的粘粒含量影響不明顯，表明覆蓋可明顯降低粘粒的流失。覆蓋有利于土壤水分的保持，在采樣時(shí)測(cè)定的土壤含水量結(jié)果表明，覆蓋區(qū)0～10 cm和10～20 cm土層的含水量明顯高于對(duì)照，前者分別比后者高22.67%和15.46%；但覆蓋對(duì)20-30 cm土層的含水量影響較小，僅比對(duì)照高7.21%。

覆蓋可促進(jìn)土壤水穩(wěn)定性團(tuán)聚體的形成（見(jiàn)表2），增加了大粒徑的水穩(wěn)定性團(tuán)聚體的比例，降低小粒徑水穩(wěn)定性團(tuán)聚體的含量。覆蓋區(qū)0～10 cm和10～ 20 cm土層的>0.25 mm水穩(wěn)定性團(tuán)聚體含量分別比對(duì)照增加了7.32%和6.49%，但覆蓋對(duì)20～30 cm土層的水穩(wěn)定性團(tuán)聚體影響不明顯。

2.2土壤酸度、CEC和土壤肥力狀況

覆蓋區(qū)0～10 cm和10～20 cm土層土壤pH值高于對(duì)照（表1），前者比后者分別提高0.19和0.08單位，但覆蓋區(qū)20～30 cm土層土壤的pH值與對(duì)照無(wú)明顯的差異。相對(duì)應(yīng)的土壤交換性酸也是覆蓋區(qū)低于對(duì)照，但3個(gè)土層中只有0～10 cm土層的交換性酸在覆蓋區(qū)與對(duì)照區(qū)達(dá)到顯著差異。長(zhǎng)期秸稈覆蓋后，0～10 cm和10～20 cm土層土壤CEC有一定的提高（表1），覆蓋土壤比對(duì)照分別高出16.01%和9.41%。

由表3可知，覆蓋對(duì)土壤全磷影響不明顯，但明顯提高了0～10 cm土層土壤全氮、有效磷、速效鉀、NH4-N和NO3-N的含量，分別比對(duì)照增加14.45%、22.75%、32.48%、52.14%和66.57%；但覆蓋對(duì)10～20 cm和20～ 30 cm土層全氮、有效磷、速效鉀、NH4-N和NO3-N的含量均沒(méi)有明顯的影響。由表4可知，除有效錳外，覆蓋可明顯增加土壤中有效態(tài)中量和微量元素的含量，其中覆蓋與對(duì)照之間0～10 cm土層土壤有效態(tài)中量和微量元素的含量差異達(dá)到了顯著的水平，10～20 cm土層土壤有效鈣、有效硅、有效鋅和有效鉬含量的差異也達(dá)到顯著的水平。

2.3土壤酶活性

覆蓋明顯增加了土壤中可培養(yǎng)的3類微生物的數(shù)量（見(jiàn)表5），其中對(duì)0～10 cm土層土壤細(xì)菌、放線菌的影響達(dá)到顯著的水平。表5結(jié)果還表明，覆蓋提高了0～10 cm和10～20 cm土層土壤中脲酶、蔗糖轉(zhuǎn)化酶、過(guò)氧化氫酶、磷酸酶和脫氫酶活性，在0～10 cm土層中的5類酶活性的提高量達(dá)到顯著水平。

2.4土壤有機(jī)碳的積累及其在團(tuán)聚體中的分配

由表6可知，秸稈覆蓋可明顯提高土壤有機(jī)碳總量、易氧化有機(jī)碳、微生物生物量碳和水溶性有機(jī)碳含量。覆蓋區(qū)0～10 cm土層土壤有機(jī)碳含量明顯高于對(duì)照，前者比后者有機(jī)碳含量提高23.04%。覆蓋區(qū)10～ 20 cm和20～30 cm土層土壤有機(jī)碳含量分別比對(duì)照增加14.76%和1.93%，但兩者的差異不明顯。覆蓋區(qū)0～ 10 cm和10～20 cm土層土壤易氧化有機(jī)碳、微生物生物量碳和水溶性有機(jī)碳含量明顯高于對(duì)照，分別比對(duì)照高出29.40%、35.23%、66.67%和27.96%、64.41%、64.71%，對(duì)活性有機(jī)碳組分（易氧化碳、微生物生物量碳和水溶性碳）的影響大于對(duì)有機(jī)碳總量的影響，這顯然與秸稈覆蓋增加了進(jìn)入土壤有機(jī)物質(zhì)數(shù)量有關(guān)。

表7為根據(jù)團(tuán)聚體組成與有機(jī)質(zhì)含量計(jì)算的各團(tuán)聚體有機(jī)碳積累對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)的貢獻(xiàn)，不同粒徑水穩(wěn)定性團(tuán)聚體對(duì)土壤有機(jī)碳貢獻(xiàn)率有較大的差異，隨粒徑的下降而下降。但不同土壤團(tuán)聚體中有機(jī)碳貢獻(xiàn)率具有相似的規(guī)律，均表現(xiàn)為>5 mm最高，其次為5～ 2 mm和2～0.25 mm，0.25～0.053 mm和<0.053 mm的有機(jī)碳貢獻(xiàn)率最低。秸稈覆蓋明顯增加了0～10 cm和10～20 cm土層土壤中>5 mm有機(jī)碳的貢獻(xiàn)率，相應(yīng)地2～0.25 mm、0.25～0.053 mm和<0.053 mm各粒徑的團(tuán)聚體對(duì)土壤有機(jī)碳的貢獻(xiàn)率呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)。與對(duì)照比較，覆蓋的0～10 cm和10～20 cm土層土壤的>5 mm水穩(wěn)定性團(tuán)聚體對(duì)土壤有機(jī)碳的貢獻(xiàn)率分別增加了28.25%和15.82%，而0～10 cm土層土壤的5～ 2 mm、2～0.25 mm、0.25～0.053 mm和<0.053 mm的有機(jī)碳貢獻(xiàn)率分別比對(duì)照下降30.63%、27.34%、17.79%和30.04%。

表8可知，在大團(tuán)聚體（>0.25 mm）內(nèi)，各有機(jī)碳組分的相對(duì)含量以礦物結(jié)合態(tài)有機(jī)碳（mSOC）為主，細(xì)顆粒有機(jī)碳（fPOC）次之，粗顆粒有機(jī)碳（cPOC）和輕組（fLF）的含量最低。與對(duì)照相比，覆蓋的0～10 cm和10～20 cm土層土壤的輕組、粗顆粒、細(xì)顆粒有機(jī)碳對(duì)土壤總有機(jī)碳均有明顯的增加，分別增加142.72%、57.26%、47.29%和84.49%、148.31%、31.70%，相應(yīng)地秸稈覆蓋的土壤中礦物結(jié)合態(tài)有機(jī)碳的貢獻(xiàn)率有所下降。在小團(tuán)聚體（0.25～0.053 mm）內(nèi)，各有機(jī)碳組分的相對(duì)含量也以礦物結(jié)合態(tài)有機(jī)碳（mSOC）為主，細(xì)顆粒有機(jī)碳（fPOC）次之，輕組（fLF）的含量很低。與對(duì)照相比，覆蓋的0～10 cm和10～20 cm土層土壤的輕組、細(xì)顆粒有機(jī)碳對(duì)土壤總有機(jī)碳的貢獻(xiàn)也略有增加，分別增加150.00%、12.28%和50.00%、17.57%，但從絕對(duì)量來(lái)看，增加較小。同樣，覆蓋的0～10 cm和10～20 cm土層的土壤中礦物結(jié)合態(tài)有機(jī)碳的貢獻(xiàn)率有所下降。這表明秸稈覆蓋增加的土壤有機(jī)碳主要以活性較高的組分中存在，穩(wěn)定性較低。

3討論

果園秸稈覆蓋是近年來(lái)推行的一種生態(tài)高效栽培模式[26-28]。由于在地表覆蓋了秸稈，改變了土壤與周圍環(huán)境之間的能量和物質(zhì)交換方式。以上分析結(jié)果表明，果園秸稈覆蓋可以顯著提高土壤有機(jī)碳的積累，增加土壤活性有機(jī)質(zhì)含量，提高土壤微生物和酶活性，并明顯增加土壤全氮積累及速效磷、速效鉀水平，增加程度隨深度而下降。土壤有機(jī)碳與酶活性的增加顯然與秸稈覆蓋引入的有機(jī)物質(zhì)有關(guān)，覆蓋于地表的秸稈隨著時(shí)間的增加可逐漸分解，部分轉(zhuǎn)變?yōu)楦迟|(zhì)從而增加了土壤有機(jī)碳；同時(shí)，有機(jī)物質(zhì)的分解也促進(jìn)了微生物的繁殖，從而提高了土壤微生物生物量和各類微生物的數(shù)量。朱慶松等[29]的研究表明，覆蓋秸稈可使病蟲害大發(fā)生幾率變小。而土壤有機(jī)碳的增加在一定程度上促進(jìn)了土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的形成，降低了土壤容重，有利于土壤水分的滲透，增強(qiáng)了土壤的保水性能；同時(shí)，秸稈覆蓋避免了土壤與大氣直接接觸，減弱了太陽(yáng)光對(duì)土壤的直接輻射，顯著降低土壤水分的蒸發(fā)速度，因此提高了土壤水分的積累。有研究表明[30]，由于地表覆蓋物具有保水、蓄水作用，其可保持土壤長(zhǎng)期含水量較高，空氣濕度也會(huì)比裸露地高。有關(guān)地表覆蓋增加腐殖質(zhì)積累，改善土壤結(jié)構(gòu)、提高水肥條件、增加抗旱保墑能力也被其他的研究所證實(shí)[31-34]。因水稻秸稈含有多種微量元素，因此，隨著秸稈的分解，其中的各類中微量元素也逐漸釋放，這是長(zhǎng)期秸稈覆蓋能明顯增加表土有效態(tài)中微量元素水平的重要原因。吳玉瓊的研究也認(rèn)為[31]，覆蓋秸稈有助于多種元素有效性的提高。另外，本研究的結(jié)果也表明，秸稈覆蓋還可減緩?fù)寥浪峄?，其原因可能有二個(gè)方面：一是秸稈中含有鹽基物質(zhì)，分解產(chǎn)生的鹽基可中和土壤酸度；另一方面，秸稈分解產(chǎn)生的腐殖質(zhì)對(duì)土壤酸化有一定的緩沖作用，可減弱土壤的進(jìn)一步酸化。

采用濕篩法粒級(jí)分組與密度分離相結(jié)合的方法對(duì)各團(tuán)聚體中有機(jī)碳分析表明，秸稈覆蓋改善了大團(tuán)聚體的質(zhì)量比例，增加的土壤有機(jī)質(zhì)主要集中分布在大粒徑的團(tuán)聚體中，明顯提高輕組（fLF）、粗顆粒有機(jī)碳（cPOC）和細(xì)顆粒有機(jī)碳（fPOC）含量，這一結(jié)果也被秸稈覆蓋增加可氧化的有機(jī)碳水平所證實(shí)。大團(tuán)聚體的增加與覆蓋秸稈分解產(chǎn)生的大量的多糖代謝物及腐殖物質(zhì)[35]，后者可加速大團(tuán)聚體的形成，最終導(dǎo)致大團(tuán)聚體含量的增加，提高團(tuán)聚體的穩(wěn)定性[36]。隨著秸稈分解殘?bào)w進(jìn)入土壤，土壤中的真菌和其他微生物首先利用易降解的有機(jī)碳，粗顆粒有機(jī)質(zhì)（>0.25 mm）與微生物代謝產(chǎn)生的粘液等物質(zhì)及黏土顆粒包裹在一起形成大團(tuán)聚體；粗顆粒有機(jī)質(zhì)進(jìn)一步分解成細(xì)顆粒有機(jī)質(zhì)（0.25～0.053 mm），細(xì)顆粒有機(jī)質(zhì)與礦質(zhì)顆粒緊密結(jié)合在大團(tuán)聚體內(nèi)部形成微團(tuán)聚體[23]。因此，長(zhǎng)期秸稈覆蓋首先促進(jìn)了土壤大團(tuán)聚體的形成，而大團(tuán)聚體中有機(jī)碳主要來(lái)源于新鮮的植物殘?bào)w，所以本研究中大團(tuán)聚體具有較高的有機(jī)碳含量。Li等[37]的研究也表明，秸稈開(kāi)始分解過(guò)程中有機(jī)碳主要積累在大團(tuán)聚體中，隨著時(shí)間的推移，大團(tuán)聚體中的碳不斷減少，微團(tuán)聚體中的碳不斷增加。有研究顯示，秸稈還田后團(tuán)聚體內(nèi)超過(guò)50%的細(xì)顆粒有機(jī)碳來(lái)自秸稈殘留物，粗顆粒有機(jī)碳則隨著還田時(shí)間的增加而減少[37]。因此可知，柑橘園秸稈覆蓋可加速土壤有機(jī)碳的周轉(zhuǎn)速率，隨著時(shí)間的增加，有機(jī)碳逐漸由輕組、粗顆粒有機(jī)碳和細(xì)顆粒有機(jī)碳向礦物結(jié)合態(tài)有機(jī)碳轉(zhuǎn)變，最終成為較為穩(wěn)定的組分，使土壤有機(jī)碳的不斷積累。

4結(jié)論

結(jié)果表明，低丘柑橘園覆蓋農(nóng)作物秸稈可以顯著改善土壤質(zhì)量，明顯增加0～20 cm土壤有機(jī)質(zhì)的積累，提高活性有機(jī)質(zhì)含量、土壤微生物和酶活性，增加土壤有效態(tài)大量、中量和微量元素狀況，增加土壤中水穩(wěn)定性團(tuán)聚體的含量，降低土壤容重，增加土壤含水量，避免因水土流失引起的土壤砂化。研究認(rèn)為，柑橘園地表進(jìn)行覆蓋秸稈具良好的綜合效應(yīng)，可以作為低丘柑橘園的水保措施，改善園地土壤理化性質(zhì)，增強(qiáng)園地土壤養(yǎng)分供應(yīng)能力。

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