袁亮

摘要：為探明不同輪耕模式對(duì)豫東地區(qū)小麥→花生輪作田土壤質(zhì)量、團(tuán)聚體組成及穩(wěn)定性的影響。于2018—2022年，通過田間定位試驗(yàn)，以連續(xù)旋耕（RT）處理為對(duì)照，設(shè)置旋耕-深翻-旋耕-深翻（RDRD）處理、旋耕-免耕-旋耕-免耕（RNRN）處理、深翻-免耕-深翻-免耕（DNDN）處理、旋耕-免耕-深翻-免耕（RDN）處理共4種輪耕模式，研究不同輪耕模式對(duì)土壤養(yǎng)分含量、酶活性、容重、孔隙度、團(tuán)聚體組成及穩(wěn)定性的影響。結(jié)果表明，與RT處理相比，不同輪耕模式均能提高土壤堿解氮、速效磷、速效鉀、有機(jī)質(zhì)的含量及土壤脲酶、堿性磷酸酶的活性；不同輪耕模式能夠降低土壤容重，提高孔隙度，促進(jìn)>0.25 mm粒級(jí)團(tuán)聚體形成，提高團(tuán)聚體平均質(zhì)量直徑 （MWD）、幾何平均直徑 （GMD）和>0.25 mm粒級(jí)團(tuán)聚體含量（R0.25），降低團(tuán)聚體分形維數(shù)（D）。其中，0～20 cm土層中，與RT處理相比，RDN處理容重顯著降低6.25%（P<0.05），孔隙度、MWD、GMD、R0.25分別顯著提高13.66%、15.22%、17.80%、10.90%。RDN處理＞2 mm粒徑團(tuán)聚體比例最高，較RDRD、RNRN、DNDN處理分別顯著提高16.50%、29.19%、7.16%。20～40 cm土層中，與RT處理相比，RDN處理容重顯著降低7.75%，孔隙度、MWD、GMD值分別顯著提高14.97%、9.80%、8.33%。DNDN處理＞2 mm粒徑團(tuán)聚體比例最高，較RNRN處理顯著增加8.18%，與RDRD、RDN處理相比均無顯著性差異。相關(guān)性分析表明，土壤養(yǎng)分含量及酶活性的變化與土壤物理結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。綜上所述，旋耕-免耕-深翻-免耕處理表現(xiàn)最優(yōu)。

關(guān)鍵詞：輪耕；養(yǎng)分；酶活性；容重；孔隙度；團(tuán)聚體

中圖分類號(hào)：S158.3；S152.3；S158.5 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1002-1302（2023）15-0245-08

基金項(xiàng)目：河南省軟科學(xué)研究計(jì)劃項(xiàng)目（編號(hào)：18200410429）。

作者簡(jiǎn)介：袁 亮（1982—），男，安徽亳州人，碩士，講師，主要從事微生物應(yīng)用研究。E-mail：sqzyyl@163.com。

豫東地區(qū)是河南省糧食主產(chǎn)區(qū)，其糧食產(chǎn)量常年穩(wěn)定在60億kg以上，被譽(yù)為“豫東糧倉”［1-2］。小麥→花生輪作是豫東地區(qū)常見的種植模式之一，其土壤耕作方式長(zhǎng)期實(shí)行旋耕模式。然而，長(zhǎng)期單一旋耕整地不僅會(huì)造成土壤耕層變淺、犁底層上升、土壤酶活性降低等問題，還會(huì)阻礙作物根系深層分布，影響根系對(duì)水肥的吸收利用能力［3-5］。因此，研究適宜的輪耕模式對(duì)小麥—花生輪作田土地持續(xù)生產(chǎn)力的提高具有重要意義。研究表明，頻繁耕作不僅會(huì)破壞土壤團(tuán)聚體結(jié)構(gòu)，降低土壤團(tuán)聚體穩(wěn)定性與土壤容重，還會(huì)顯著降低土壤蓄水能力與養(yǎng)分供應(yīng)能力，造成作物產(chǎn)量下降，品質(zhì)降低［6-7］。短期免耕能夠減少土壤擾動(dòng)，改善土壤微生態(tài)環(huán)境，提高土壤微生物群落功能多樣性，而長(zhǎng)期免耕會(huì)造成表層土壤養(yǎng)分富集、深層土壤養(yǎng)分匱乏、土壤容重變大、孔隙度降低等問題［8-9］?？梢姡L(zhǎng)期單一的耕作模式不利于保持土壤結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，對(duì)農(nóng)作物生長(zhǎng)發(fā)育及土壤質(zhì)量的提高均有不利影響［10-13］。近年來，有專家學(xué)者提出，將不同耕作方式按照一定順序進(jìn)行合理組合與配置，能夠消除長(zhǎng)期單一耕作模式帶來的問題［14］。陳寧寧等的研究表明，輪耕有利于改善土壤耕層物理結(jié)構(gòu)，促進(jìn)土壤大團(tuán)聚體形成，對(duì)土壤蓄水保墑能力的提高具有積極的促進(jìn)作用［15］；龍潛的研究表明，合理輪耕有利于降低土壤容重，提高土壤孔隙度，提高土壤養(yǎng)分含量和作物產(chǎn)量［16］。于淑婷等的研究表明，深耕-旋耕-旋耕模式能夠明顯改善土壤耕層結(jié)構(gòu)，提高土壤酶活性［17］?？梢?，合理的輪耕模式能夠改善土壤耕層結(jié)構(gòu)，提升土壤質(zhì)量，提高土地生產(chǎn)力。

土壤酶是土壤生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，能夠參與土壤養(yǎng)分分解與轉(zhuǎn)化、微生物群落代謝活動(dòng)等大多數(shù)生物化學(xué)過程，是評(píng)價(jià)土壤質(zhì)量的重要指標(biāo)［18］。土壤團(tuán)聚體是土壤結(jié)構(gòu)的基本單元，能夠參與土壤中大多數(shù)物質(zhì)交換與能量流動(dòng)等過程，其團(tuán)聚體粒級(jí)變化對(duì)土壤結(jié)構(gòu)及肥力變化具有較大影響［19-20］。近年來，關(guān)于輪耕的研究主要單一地集中在旋耕結(jié)合免耕對(duì)土壤理化性狀、酶活性、團(tuán)聚體的影響方面［21-23］。關(guān)于深翻、旋耕、免耕輪耕模式對(duì)不同土層土壤質(zhì)量、團(tuán)聚體組成、穩(wěn)定性變化及其相關(guān)性的研究很少，而關(guān)于豫東地區(qū)小麥—花生輪作區(qū)輪耕模式對(duì)土壤結(jié)構(gòu)及質(zhì)量的研究更是鮮有報(bào)道。且不同地區(qū)氣候條件、土壤類型、種植制度均有所不同，不同輪耕模式對(duì)土壤質(zhì)量、團(tuán)聚體組成及穩(wěn)定性的變化并不相同。因此，本試驗(yàn)以連續(xù)旋耕為對(duì)照，研究連續(xù)4年不同輪耕模式對(duì)土壤養(yǎng)分、酶活性、容重、孔隙度、團(tuán)聚體組成及穩(wěn)定性的影響。找到適宜的輪耕模式，旨在為豫東地區(qū)小麥—花生輪作田耕作模式的合理選擇提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)區(qū)概況

試驗(yàn)于2018—2022年在河南省商丘市睢陽區(qū)馮橋鎮(zhèn)曹集村（116°43′12″E、39°28′11″N）進(jìn)行。研究區(qū)為華北平原典型的小麥—花生一年兩熟區(qū)（冬季小麥，夏季花生），氣候類型屬大陸性季風(fēng)氣候，冬季寒冷干燥，夏季濕熱多雨，四季分明。年平均降水量695 mm，主要集中在6—9月，年平均氣溫14.2 ℃，年平均日照時(shí)數(shù)1 944 h，無霜期約211 d。供試土壤為黃潮土，質(zhì)地中壤。試驗(yàn)前0～20 cm 土壤理化性質(zhì)：堿解氮含量62.35 mg/kg，速效磷含量48.19 mg/kg，速效鉀含量135.89 mg/kg，有機(jī)質(zhì)含量15.26 g/kg，容重1.46 g/cm3，pH值8.05；20～40 cm 土壤理化性質(zhì)：堿解氮含量31.29 mg/kg，速效磷含量25.97 mg/kg，速效鉀含量54.63 mg/kg，有機(jī)質(zhì)含量9.68 g/kg，容重1.52 g/cm3，pH值8.11。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用冬小麥—夏花生生產(chǎn)體系，以2年4個(gè)生產(chǎn)季為1個(gè)周期，連續(xù)定點(diǎn)試驗(yàn)4年。試驗(yàn)采用單因素隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，分別設(shè)連續(xù)旋耕（RT）、旋耕-深翻-旋耕-深翻（RDRD）、旋耕-免耕-旋耕-免耕（RNRN）、深翻-免耕-深翻-免耕（DNDN）、旋耕-免耕-深翻-免耕（RDN）5個(gè)處理。每個(gè)處理3次重復(fù)，共計(jì)15個(gè)小區(qū)，小區(qū)面積56 m2。旋耕處理操作方法：前季作物收獲后，秸稈直接粉碎還田，再通過旋耕機(jī)整地，旋耕深度為 15～20 cm；深翻處理操作方法：前季作物收獲后，秸稈直接粉碎還田，然后通過鏵式犁深翻1遍，翻耕深度為30～35 cm，再通過旋耕機(jī)整地；免耕處理操作方法：前季作物收獲后，人工移走作物秸稈，通過粉碎機(jī)打碎后撒施在小區(qū)內(nèi)，不進(jìn)行旋耕處理。當(dāng)季作物均按照常規(guī)播種方式進(jìn)行。

小麥品種：周麥18（河南省周口市農(nóng)業(yè)科學(xué)院），小麥播種量為375 kg/hm2，小麥季施肥為氮磷鉀配方肥750 kg/hm2（配施比例N ∶P2O5 ∶K2O=8 ∶3 ∶7），小麥生育期為10月15日至次年6月8日；花生品種為豫花9326（河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物研究所），種植密度為15萬株/hm2，花生季施肥為復(fù)合肥（N ∶P2O5 ∶K2O=15 ∶15 ∶15） 900 kg/hm2，花生生育期為6月15日至10月10日。2季化肥均作為基肥一次性施入，生育期內(nèi)不進(jìn)行追肥。其他澆水、除草、殺蟲等均與當(dāng)?shù)靥镩g管理措施相同。

1.3 測(cè)試項(xiàng)目與方法

于2022年9月30日利用五點(diǎn)取樣法采集0～20、20～40 cm土樣，測(cè)定土壤養(yǎng)分含量、酶活性與團(tuán)聚體比例。另外利用環(huán)刀采集0～20、20～40 cm土樣，測(cè)定土壤容重、孔隙度。其中，土壤堿解氮、速效磷、速效鉀、有機(jī)質(zhì)的含量及pH值分別采用堿解擴(kuò)散法、0.5 mol/L NaHCO3法、NH4OAc浸提-火焰光度法、重鉻酸鉀容量法-外加熱法及水土比5 ∶1法測(cè)定［24］；土壤脲酶、蔗糖酶、過氧化氫酶、堿性磷酸酶的活性分別采用苯酚鈉比色法、3，5-二硝基水楊酸比色法、高錳酸鉀滴定法、磷酸苯二鈉比色法測(cè)定［25］；土壤容重、孔隙度均采用環(huán)刀法測(cè)定［24］；土壤團(tuán)聚體組成采用干篩法測(cè)定，具體操作步驟詳見惠超等的方法［26］。

1.4 計(jì)算方法

土壤團(tuán)聚體幾何平均直徑 （GMD）、平均質(zhì)量直徑 （MWD）、分形維數(shù)（D）以及>0.25 mm粒級(jí)團(tuán)聚體含量（R0.25）是表征土壤團(tuán)聚體穩(wěn)定性的重要指標(biāo)［27］。計(jì)算公式如下：

式中：Xi為某粒級(jí)團(tuán)聚體平均直徑；Wi為某粒級(jí)團(tuán)聚體質(zhì)量比值；Mi為某粒級(jí)團(tuán)聚體質(zhì)量；Mt為土壤團(tuán)聚體總質(zhì)量；W（δ

1.5 數(shù)據(jù)處理

本試驗(yàn)采用WPS Office軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)整理、計(jì)算與作圖，采用DPS 9.50數(shù)據(jù)處理軟件利用Duncans新復(fù)極差法進(jìn)行多重比較與相關(guān)性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同輪耕模式對(duì)土壤養(yǎng)分含量的影響

2.1.1 不同輪耕模式對(duì)土壤堿解氮含量的影響 由圖1-a可知，不同耕作模式對(duì)不同土層堿解氮含量有不同的影響。0～20 cm土層中，與連續(xù)旋耕（RT）處理相比，不同輪耕（RDRD、RNRN、DNDN、RDN）處理土壤堿解氮含量均有不同程度的提高。其中，RNRN、RDN處理堿解氮含量較RT處理分別顯著（P<0.05）提高6.24%、10.74%，RDRD、DNDN處理與RT處理差異不顯著。不同輪耕處理中RDN處理的堿解氮含量最高，較RDRD、DNDN處理分別顯著提高7.92%、7.77%，與RNRN處理相比無顯著差異。20～40 cm土層中，與RT處理相比，RDRD、DNDN、RDN處理堿解氮含量分別顯著提高9.85%、13.17%、17.55%，RNRN處理無顯著性變化。不同輪耕處理中RDN處理堿解氮含量最高，較RDRD、RNRN處理分別顯著提高7.00%、11.45%，與DNDN處理相比無顯著性差異。

2.1.2 不同輪耕模式對(duì)土壤速效磷含量的影響 由圖1-b可知，不同耕作處理土壤速效磷含量變化差異較大。0～20 cm土層中，與RT處理相比，不同輪耕處理土壤速效磷含量均有不同程度的提高。其中，RDRD、DNDN、RDN處理的速效磷含量較RT處理分別顯著提高5.59%、5.04%、10.69%，RNRN處理無顯著性變化。不同輪耕處理中RDN處理的速效磷含量最高，較RNRN處理顯著提高5.74%，與RDRD、DNDN處理相比無顯著性差異。20～40 cm 土層中，RDRD、DNDN、RDN處理的速效磷含量較RT處理分別顯著提高7.00%、8.43%、11.45%，RNRN處理無顯著性變化。不同輪耕處理中RDN處理速效磷含量最高，較RNRN處理顯著提高10.36%，與RDRD、DNDN處理相比無顯著性差異。RNRN處理速效磷含量顯著低于其他輪耕處理。

2.1.3 不同輪耕模式對(duì)土壤速效鉀含量的影響 由圖1-c可知，0～20 cm土層中，與RT處理相比，不同輪耕處理土壤速效磷含量均有不同程度的提高。其中，RNRN、DNDN、RDN處理的速效鉀含量較RT處理分別顯著提高6.28%、6.99%、12.08%，RDRD處理無顯著性變化。不同輪耕處理中RDN處理的速效鉀含量最高，較RDRD、RNRN處理分別顯著提高7.55%、5.46%，與DNDN處理相比無顯著性差異。20～40 cm土層中，DNDN、RDN處理速效鉀含量較RT處理分別顯著提高6.38%、11.85%，RDRD、RNRN處理無顯著性變化。不同輪耕處理中RDN處理的速效鉀含量最高，較RDRD、RNRN處理分別顯著提高6.99%、9.34%，與DNDN處理相比無顯著性差異。

2.1.4 不同輪耕模式對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)含量的影響 由圖1-d可知，0～20 cm土層中，與RT處理相比，RDN處理有機(jī)質(zhì)含量顯著提高6.28%，其他輪耕處理與RT處理相比均無顯著變化。不同輪耕處理中RDN處理有機(jī)質(zhì)含量最高，較RNRN處理顯著提高5.56%，與RDRD、DNDN處理相比均無顯著性差異，其他輪耕處理間也均無顯著性差異。20～40 cm土層中，RT處理有機(jī)質(zhì)含量最低，DNDN處理有機(jī)質(zhì)含量最高，但不同處理間土壤有機(jī)質(zhì)含量均無顯著性差異。

2.2 不同輪耕模式對(duì)土壤酶活性變化的影響

2.2.1 不同輪耕模式對(duì)土壤脲酶活性的影響 由圖2-a可知，0～20 cm土層中，與RT處理相比，不同輪耕處理的脲酶活性顯著提高5.33%～16.00%。不同輪耕處理中RDN處理的脲酶活性最高，較RDRD、DNDN處理分別顯著提高6.10%、10.13%，與RNRN處理相比無顯著性差異。20～40 cm 土層中，與RT處理相比，RDRD、DNDN、RDN處理脲酶活性分別顯著提高15.56%、6.67%、13.33%，RNRN處理無顯著性變化。不同輪耕處理中RDRD處理的脲酶活性最高，較RNRN、DNDN處理分別顯著提高13.04%、8.33%，與RDN處理相比無顯著性差異。

2.2.2 不同輪耕模式對(duì)土壤堿性磷酸酶活性的影響 由圖2-b可知，0～20 cm土層中，與RT處理相比，不同輪耕處理堿性磷酸酶活性均有不同程度的提高。其中，RDRD、DNDN、RDN處理的堿性磷酸酶活性較RT處理分別顯著提高14.89%、5.32%、13.83%，RNRN處理無顯著性變化。不同輪耕處理中RDRD處理堿性磷酸酶活性最高，較RNRN、DNDN處理分別顯著提高12.50%、9.09%，與RDN處理相比無顯著性差異。20～40 cm土層中，與RT處理相比，RDRD、DNDN、RDN處理的堿性磷酸酶活性分別顯著提高14.52%、12.90%、14.52%，RNRN處理無顯著性變化。不同輪耕處理中RDRD和RDN處理的堿性磷酸酶活性均最高，均較RNRN處理顯著提高10.94%，與DNDN處理相比無顯著性差異。RNRN處理堿性磷酸酶活性顯著低于其他輪耕處理。

2.2.3 不同輪耕模式對(duì)土壤過氧化氫酶活性的影響 由圖2-c可知，0～20 cm土層中，與RT處理相比，RDRD、DNDN、RDN處理的過氧化氫酶活性分別顯著提高10.90%、5.13%、14.74%，RNRN處理過氧化氫酶活性降低，但無顯著性差異。不同輪耕處理中RDN處理的過氧化氫酶活性最高，較RNRN、DNDN處理分別顯著提高17.76%、9.15%，與RDRD處理相比無顯著性差異。RDRD處理過氧化氫酶活性也均顯著高于RNRN、DNDN處理。20～40 cm土層中，與RT處理相比，RDRD、RDN處理的過氧化氫酶活性分別顯著提高11.11%、15.74%，RNRN處理則顯著降低6.48%，DNDN處理無顯著性變化。不同輪耕處理中RDN處理的過氧化氫酶活性最高，較RNRN、DNDN處理分別顯著提高23.76%、12.61%，與RDRD處理相比無顯著性差異。RNRN處理的過氧化氫酶活性顯著低于其他處理。

2.2.4 不同輪耕模式對(duì)土壤蔗糖酶活性的影響 由圖2-d可知，0～20 cm土層中，與RT處理相比，RNRN處理的蔗糖酶活性顯著提高5.05%，RDRD處理顯著降低11.14%，DNDN、RDN處理無顯著性變化。不同輪耕處理中，RNRN處理蔗糖酶活性最高，較RDRD、DNDN處理分別顯著提高18.22%、10.17%，與RDN處理相比無顯著性差異。20～40 cm 土層中，與RT處理相比，RNRN、DNDN、RDN處理的蔗糖酶活性分別顯著提高8.01%、9.25%、11.48%，RDRD處理無顯著性變化。不同輪耕處理中RDN處理蔗糖酶活性最高，較RDRD處理顯著提高8.15%，與RNRN、DNDN處理相比無顯著性差異。

2.3 不同輪耕模式對(duì)土壤容重的影響

由圖3-a可知 0～20 cm土層中 與RT處理相比，不同輪耕處理土壤容重均降低。其中，RDN處理土壤容重較RT處理顯著降低6.25%，其他輪耕處理均無顯著性變化。不同輪耕處理的土壤容重均無顯著性差異。20～40 cm土層中，與RT處理相比，不同輪耕處理土壤容重均降低。其中，RDRD、DNDN、RDN處理土壤容重較RT處理分別顯著降低5.63%、5.63%、7.75%，RNRN處理無顯著性變化。不同輪耕處理中RDN處理的土壤容重最低，較RNRN處理顯著降低5.07%，與RDRD、DNDN處理相比無顯著性差異。

2.4 不同輪耕模式對(duì)土壤孔隙度的影響

由圖3-b可知，0～20 cm土層中，與RT處理相比，不同輪耕處理的土壤孔隙度均提高。其中，RNRN、DNDN、RDN處理土壤孔隙度較RT處理分別顯著提高10.64%、5.36%、13.66%，RDRD處理無顯著性變化。不同輪耕處理中RDN處理的土壤孔隙度最大，較RDRD、DNDN處理分別顯著提高8.81%、7.88%，與RNRN處理相比無顯著性差異。20～40 cm土層中，與RT處理相比，不同輪耕處理土壤孔隙度顯著提高5.00%～14.97%。不同輪耕處理中RDN處理土壤孔隙度最大，較RDRD、DNDN處理分別顯著提高9.49%、7.39%，與RNRN處理相比無顯著性差異。

2.5 不同輪耕模式對(duì)土壤團(tuán)聚體組成的影響

不同耕作條件下，不同土層土壤團(tuán)聚體組成存在顯著差異。由圖4可知，0～20 cm土層各處理土壤團(tuán)聚體組成均以＞2.000 mm（46.56%～64.80%）、＞0.250～2.000 mm（20.46%～30.32%）粒徑團(tuán)聚體為主，＞0.053～0.250 mm（9.15%～12.54%）、≤0.053 mm（5.59%～10.58%）粒徑團(tuán)聚體比例較少。與RT處理相比，不同輪耕處理中＞2.000 mm粒徑團(tuán)聚體比例顯著增加7.73%～39.18%。其中，RDN處理＞2.000 mm粒徑團(tuán)聚體比例最高，較RDRD、RNRN、DNDN處理分別顯著增加16.50%、29.19%、7.16%。不同輪耕處理＞0.250～2.000 mm、＞0.053～0.250 mm、≤0.053 mm 粒徑團(tuán)聚體比例較RT處理均不同程度降低。其中，除RNRN處理＞0.053～0.250 mm粒徑團(tuán)聚體比例無顯著性變化外，各輪耕處理 ≤2.000 mm 粒徑團(tuán)聚體比例與RT處理相比均顯著降低。

隨著取樣深度的增加，20～40 cm土層中，＞2.000 mm（35.85%～41.16%）粒徑團(tuán)聚體比例較 0～20 cm土層明顯減少，＞0.250～2.000 mm（35.94%～39.46%）、＞0.053～0.250 mm（11.42%～13.24%）、≤0.053 mm（9.64%～12.02%）粒徑團(tuán)聚體比例均增加。與RT處理相比，不同輪耕處理＞2.000 mm粒徑團(tuán)聚體比例顯著增加6.14%～14.81%。其中，DNDN處理＞2.000 mm粒徑團(tuán)聚體比例最高，較RNRN處理顯著增加8.17%，與RDRD、RDN處理相比無顯著性差異。不同輪耕處理 ＞0.250～2.000 mm、＞0.053～0.250 mm粒徑團(tuán)聚體比例均較RT處理降低；而RDRD、RNRN處理 ≤0.053 mm 粒徑團(tuán)聚體比例較RT處理增加，DNDN、RDN處理≤0.053 mm粒徑團(tuán)聚體比例較RT處理降低。

2.6 不同輪耕模式對(duì)土壤團(tuán)聚體穩(wěn)定性的影響

不同耕作條件下，不同土層土壤團(tuán)聚體穩(wěn)定性表現(xiàn)出明顯差異。由表1可知，0～20 cm土層中，與RT處理相比，不同輪耕處理土壤團(tuán)聚體平均質(zhì)量直徑（MWD）、幾何平均直徑（GMD）、>0.25 mm團(tuán)聚體質(zhì)量分?jǐn)?shù)（R0.25）均提高，分形維數(shù)（D）降低。其中，RDRD、DNDN、RDN處理土壤團(tuán)聚體MWD和R0.25分別顯著提高12.50%、5.43%、15.22%和5.35%、9.01%、10.90% RDRD、 RDN處理土壤團(tuán)聚體GMD分別顯著提高14.41%、17.80%，RNRN處理土壤團(tuán)聚體MWD、GMD、R0.25以及DNDN處理的GMD均無顯著性變化。不同輪耕處理的D較RT處理均無顯著性變化。不同輪耕處理中RDN處理土壤團(tuán)聚體MWD、GMD、R0.25均最高，D最低。20～40 cm土層中，與RT處理相比，RDRD和RDN處理的土壤團(tuán)聚體MWD、GMD分別顯著提高6.94%、8.93%和9.80%、8.33%，RNRN、DNDN處理的土壤團(tuán)聚體MWD、GMD均無顯著性變化。不同輪耕處理土壤團(tuán)聚體R0.25較RT處理均提高，D均降低，但均無顯著性差異。不同輪耕處理中RDN處理的土壤團(tuán)聚體MWD、R0.25最高，RDRD處理的土壤團(tuán)聚體GMD最高，但與RDN處理相比無顯著差異。DNDN、RDN處理的D最低。

2.7 土壤各指標(biāo)間的相關(guān)性

土壤養(yǎng)分含量、酶活性與土壤團(tuán)聚體穩(wěn)定性、容重及空隙度的相關(guān)分析見表2?？梢钥闯觯瑝A解氮含量、脲酶活性與孔隙度呈極顯著正相關(guān)關(guān)系（P<0.01），與D、容重呈負(fù)相關(guān)關(guān)系；速效磷含量與GMD、MWD、R0.25及孔隙度呈顯著正相關(guān)關(guān)系，與D呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系，與容重呈極顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系；速效鉀含量與R0.25、孔隙度呈顯著正相關(guān)關(guān)系，與D呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系，與容重呈極顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系；有機(jī)質(zhì)含量與R0.25呈極顯著正相關(guān)關(guān)系，與D、容重呈極顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系；堿性磷酸酶、過氧化氫酶活性與GMD、MWD呈極顯著正相關(guān)關(guān)系，與D值、容重呈不顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系；蔗糖酶活性與GMD、MWD、R0.25呈不顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系?？梢?，土壤養(yǎng)分含量及酶活性的變化與土壤物理結(jié)構(gòu)密切相關(guān)，不同輪耕措施在改變土壤結(jié)構(gòu)的同時(shí)，也改變了土壤生物學(xué)特性，進(jìn)而影響土壤養(yǎng)分轉(zhuǎn)化及酶活性的提高。

3 討論

農(nóng)業(yè)耕作措施能夠改變土壤結(jié)構(gòu)，影響耕層土壤養(yǎng)分分布［4，28］。研究表明，輪耕能夠均衡耕層土壤養(yǎng)分分布，避免養(yǎng)分富集或分布不均［29］。有研究表明，與傳統(tǒng)耕作模式相比，合理的輪耕方式能夠顯著增加耕層土壤養(yǎng)分含量，提高作物產(chǎn)量［30-31］。

本研究表明，與RT處理相比，不同輪耕處理均能夠不同程度地提高0～40 cm土層堿解氮、速效磷、速效鉀及有機(jī)質(zhì)的含量，這與大多數(shù)研究較為一致［14，32］。其中，旋耕-免耕-深翻-免耕（RDN）處理效果較為顯著，分析認(rèn)為，頻繁的耕作措施能夠增加對(duì)土壤的擾動(dòng)，加速有機(jī)質(zhì)礦化分解，但不利于有機(jī)質(zhì)累積；免耕措施能夠減少土壤擾動(dòng)，提高微生物代謝活性，促進(jìn)土壤養(yǎng)分轉(zhuǎn)化與利用，但長(zhǎng)期免耕促使土壤容重變大，空隙度減小，從而不利于土壤養(yǎng)分利用能力的提高。而旋耕/深翻/免耕相結(jié)合既可以有效疏松改善土壤結(jié)構(gòu)，防止頻繁耕作擾動(dòng)導(dǎo)致的土壤擠壓緊實(shí)，又可以避免長(zhǎng)期免耕導(dǎo)致土壤容重變大，養(yǎng)分利用能力降低。且深翻能夠打破犁底層，促進(jìn)養(yǎng)分下移，促使養(yǎng)分在不同土層間均衡分布，避免表土層養(yǎng)分富集與浪費(fèi)，從而提高土壤養(yǎng)分利用能力。

有研究表明，土地利用方式可以顯著影響土壤酶活性變化，進(jìn)而改變土壤生物化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生速度和方向［33-34］。本研究表明，與RT處理相比，不同輪耕模式均能夠提高土壤脲酶、堿性磷酸酶活性，這與朱長(zhǎng)偉等的研究［21］較為一致。其中RDN處理效果較為顯著，結(jié)合土壤養(yǎng)分含量變化分析認(rèn)為，旋耕、深翻、免耕模式處理既能夠減少土壤擾動(dòng)，提高土壤微生物群落代謝活性，且深翻促使養(yǎng)分及秸稈下移，為微生物代謝活動(dòng)提供充足的能量與碳源，促進(jìn)土壤養(yǎng)分轉(zhuǎn)化與利用，從而提高相關(guān)酶的活性；又能避免土壤壓實(shí)，適宜的土壤緊實(shí)度能夠?yàn)橥寥牢⑸锘顒?dòng)提供良好的生存環(huán)境，從而有利于土壤酶活性提高。

土壤團(tuán)聚體與土壤結(jié)構(gòu)密切相關(guān)，其粒級(jí)分布與變化可以明顯影響土壤孔隙結(jié)構(gòu)、蓄水保肥能力和微生物代謝活動(dòng)［35］。有研究表明，適宜的輪耕模式不僅可以改善土壤團(tuán)聚體結(jié)構(gòu)，提高土壤團(tuán)聚體穩(wěn)定性，還能提高土壤透氣性和蓄水保肥能力［36］。本研究表明，與連續(xù)旋耕（RT）處理相比，輪耕能夠降低土壤容重，提高土壤孔隙度，促進(jìn)>0.25 mm粒級(jí)團(tuán)聚體形成，提高M(jìn)WD、GMD、R0.25，降低D。其中RDN處理效果較為顯著。分析認(rèn)為，相比其他處理，RDN處理既能夠減少土壤機(jī)械破壞，降低土壤容重，提高土壤孔隙度，提高根際微生物活力，又能夠促使上層養(yǎng)分和秸稈下移，為微生物代謝活動(dòng)提供充足能量，促使團(tuán)聚體的膠結(jié)團(tuán)聚與穩(wěn)定，用于抵消耕作措施對(duì)土壤團(tuán)聚體的部分破壞，延緩團(tuán)聚體轉(zhuǎn)化與分解，進(jìn)而提高大團(tuán)聚體比值。相關(guān)性分析表明，不同輪耕模式下土壤養(yǎng)分含量及酶活性變化與土壤物理結(jié)構(gòu)密切相關(guān)，說明適宜的輪耕模式在促進(jìn)土壤養(yǎng)分含量與酶活性提高的同時(shí)能夠促進(jìn)土壤大粒級(jí)團(tuán)聚體的形成，有利于提高土壤團(tuán)聚體穩(wěn)定性。

4 結(jié)論

連續(xù)4年定位試驗(yàn)表明，與連續(xù)旋耕模式相比，不同輪耕模式均能提高0～40 cm土層堿解氮、速效磷、速效鉀、有機(jī)質(zhì)的含量及土壤脲酶、堿性磷酸酶的活性；不同輪耕模式能夠降低土壤容重，提高土壤孔隙度，促進(jìn)>0.25 mm粒級(jí)團(tuán)聚體形成，提高M(jìn)WD、GMD、R0.25，降低D。其中旋耕-免耕-深翻-免耕處理表現(xiàn)最優(yōu)。

相關(guān)性分析表明，不同輪耕模式下土壤養(yǎng)分含量及酶活性變化與土壤物理結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。由此可知，不同輪耕模式在改變土壤結(jié)構(gòu)的同時(shí)，也改變了土壤生物學(xué)特性，進(jìn)而影響土壤養(yǎng)分轉(zhuǎn)化及酶活性的提高。

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