不同種植模式下微生物養分限制調節土壤有機碳積累

摘要：為探究不同種植模式對土壤微生物養分限制狀況以及土壤有機碳積累的影響，進而優化農田管理模式，本研究在縣域尺度不同種植模式農田采集了單作水稻、單作小麥、單作菜地（白菜）、麥-菜輪作（小麥→白菜一年一作）、稻-菜輪作（水稻→白菜一年一作）共76個土壤樣品，研究不同種植模式下土壤酶化學計量特征及土壤C∶N∶P化學計量比值。結果表明，單作水稻和稻-菜輪作下土壤有機碳（SOC）和微生物生物量碳（MBC）含量最高，SOC是其他種植模式的1.3～1.6倍，MBC是其他種植模式的1.6～2.0倍，單作水稻土壤中可溶性有機碳（DOC）含量最高（100 mg·kg-1）。此外，水解酶活性在單作水稻和稻-菜輪作模式下均高于其他種植模式，稻-菜輪作模式下微生物碳限制和磷限制最低，而單作水稻模式下土壤微生物碳限制低于其他模式，但微生物磷限制高于其他種植模式。研究表明，單作水稻和稻-菜輪作模式可以顯著降低微生物養分限制，進而促進農田土壤碳的固持，為通過改變作物種植模式實現農業可持續發展提供了理論支撐。

關鍵詞：種植模式；土壤養分；土壤酶活性；微生物養分限制；土壤有機碳

中圖分類號：S158.3 文獻標志碼：A 文章編號：2095-6819（2025）02-0349-11 doi： 10.13254/j.jare.2024.0068

在全球范圍內，農業生態系統正面臨著人類對糧食需求不斷增長的壓力，以高強度種植獲取作物高產量，來應對人口增加帶來的糧食危機的同時，土壤環境正經受挑戰[1]。高強度、單一集約種植可導致土壤結構惡化，土壤團聚體穩定性降低，進而降低土壤肥力，而多樣化的種植方式有利于提升土壤生產力，增加作物產量[2]。……