土壤调理剂施用对非粮化复耕稻田土壤肥力的影响

I 12材料与方法 22.1试验区概况 22.2试验设计及供试材料 22.3土壤样品采集与测定 22.4测定方法 32.4.1土壤养分指标选取与测定 32.4.2土壤酶活性分析 32.4.3数据分析与统计 3 33.1土壤调理剂对土壤理化性质的影响 33.2土壤调理剂对土壤酶活性的影响 63.3土壤理化性质与土壤酶活性的相关性 4讨论 4.1土壤调理剂对土壤理化性质的影响 74.2土壤调理剂对土壤酶活性的影响 8 I摘要:研究不同的土壤调理剂对南方黄红壤养分和酶活性的影响,为非粮化酸性稻田复耕提供理论依据。本文通过田间小区试验,在不同种类的土壤调理剂添加后,分析不同土壤调理剂对南方黄红壤酸性稻田的土壤养分和酶活性的影响,设置对照无改良剂+常规复合肥(CK1)、施用矿物源调理剂+80kg/亩有机源调理剂+常规复合肥(MO)四个处理进行研究。在油菜的收获阶段,测定了土壤化学性质与碳、氮、磷转化相关酶活性。结果表明,与CK1相比,矿物源、有机源调理剂及其两者配施处理(M、O和MO)提高了土壤养分和土壤酶活性,其土壤碱解氮含量均显著高于常规施肥(CK1)处理(p<0.05),但单独施用矿物源调理剂(M)和有机源调理剂(O)对土壤养分和土壤酶活性的提高不明显,并且可能会导致土壤有效磷含量的降低。在土壤酶活性方面,CB、XYL、LAP、PHOS酶活性均无显著影响;矿物源调理剂与有机源调理剂配施(MO)显著提施用矿物调理剂或有机源调理剂均能提高南方黄红壤土壤肥力,缓解土壤酸化,提高土壤β−1,4−N-乙酰基氨基葡萄糖苷酶(NAG)的活性,但矿物源调理剂与有机源调理剂配施对南方黄红壤的土壤改良效果更为显著。关键词:土壤调理剂;矿物源调理剂;有机源调理剂;土壤养分;土壤酶活性acidicpaddyfields.Inthispaper,throughfieldplotexperimestudy:controlwithoutimprover+conventionalcompoundmineralsourceconditioner+conventisourceconditioner+conventionalcompoundfertilizer(O),andapplicationof50kg/mumconditioner+80kg/muorganicsourceconditioner+conventionalcompoundfertilizeharveststageofrapeseed,thesoilchemicalpropertiesandtheactivitCK1,mineralsource,organicsourcecbutthesoleapplicationofmiapplicationoforganicsourceconditioningagents(O)signsignificantlyincreasedtheactivitiactivitiesofBG,CB,XYLandPHOSenzymes.Itcanbeknownfromthisthatboththeapplicationof(NAG).However,thecombinedapplicationofminera1非粮化复耕稻田是针对因种上非粮作物(如经济林木、果树、花卉等)或出现撂荒现象造成耕地功能退化的土地，采用政策督导、技术修复和土地整治等方式，让其恢复种植粮食作物(尤其是种水稻)功能的那片耕地，该过程的目的是保障粮食安全，提升耕地质量水平，还优化农业作，按照广西日报的报道，广西借助专项整治行动把荒地变成了良田，突出了政府主导的土地流转跟规模化经营模式(梁乾胜等，2022)。而借助技术实施干预，也成为恢复土地肥力的关键，蒋沈悦等的研究证实，采用秸秆还田、绿肥种植加上有机无机肥配施等快速培肥技术，可在2-3年使土壤中的有机质含量提升10%-15%(蒋沈悦等，2025)。这个年份，非粮化稻田复耕期间同样面临不少挑战。土壤修复所经历的周期长，即便生物质炭跟商品有机肥一起配施能提升土壤的肥力，但撂荒地土壤板结、酸化这类问题，得持续投入3-5年才行，投入所花的成本高，农户在短期里的收益压力不小(霍晓玲等，2023)。不同类型的非粮化稻田遇到的问题各不相同，诸如土壤酸化、板结、盐渍化与重金属污染等状况，就不同问题而言，应施用不一样的土壤调理剂，针对镉污染稻田，需施用专用调理剂(例如石灰或含硅调理剂)以降低重金属活性，而酸性土壤需借助碱性调理剂调节pH值(周决等，2025),目前市场上针对不同退化类型的标准化产品稀量、促进土壤微生物活动等功效，可提升作物的产量与品质，对非粮化稻田复耕时的土壤改良以及作物生长起到积极促进效用，土壤重金属的固定化过程可依靠吸附、沉淀及螯合机制来达成，其关键是降低重金属在土壤环境下的迁移可能性与生态毒性。以石灰为典型的矿物类改良剂，凭借提高土壤pH值水平，能极大提升土壤胶体对重金属离子的吸附容量，同淀析出，最终达成稳定的固相样式，该双重作用机制成功抑制了重金属的生物活性，为污染土壤的修复提供了科学方面的依据(周决等，2025)。诸如生物炭的有机源调理剂，依靠其多孔的架者借助改善土壤结构，提升土壤保蓄水分与肥料的能力，硅钙镁土壤调理剂跟蚯蚓粪、虾壳粉等配合施用，大幅提高了土壤里溶解性有机质的含量，增进了土壤质量(Zhangeta.,2025年)。土壤调理剂还可增加土壤中的养分数量，增加土壤的肥沃水平，把农业废弃物(比如猪粪、牛粪)这个年份，类似石灰石粉、钙镁磷肥的调理剂，可提高土壤的阳离子交换数量，加大土壤保肥能力(张超省等，2025)。土壤中的酶类物质主要源自微生物、动植物生命活动产生的代谢副产物及分泌物质，其活性2环，酸性磷酸酶(AP)则专门作用于磷素循环，这些酶促反应共同构成微生物获取生长代谢所需营养元素的重要机制(徐玲等，2025)。气象数据显示：年均降雨量达1420毫米，多年平均气温为15.9℃,年日照时数1774小时，无霜期持续236天。试验田块土壤理化性质测定结果显示：土壤酸碱度(pH)为5.16,土壤pH5.16,2.2试验设计及供试材料0.36%、总P(P₂O₅)0.32%、总K(K₂O用一次，均匀撒施至各小区并翻耕均匀。试验地播种、移栽、灌溉和打药等田间日常管理措施按2.3土壤样品采集与测定落物残体和砾石杂质剔除掉之后，将土样充分混合后转移至无菌的密封袋中，立刻把土样放进便携式冷藏箱低温保存。土壤样品开展预处理的流程包含以下步骤：首先利用2mm孔径分析筛开展筛分，进一步把残留的细小石粒与植物组织去掉，完成预处理步骤的条件里面，以维持土壤酶活性检测时所需的生化环境；第三组接着转移至-70℃超低温冰箱实施3本研究土壤化学性质分析参照鲁如坤(2000)提出的标准化学测定体系。土壤含水量通过恒-火焰光度法完成检测；有效磷(AP)含量采用氟化铵浸提射波长450nm进行定量分析。酶活性以每小时每克土壤产生的纳米摩尔产物量表示 3.1土壤调理剂对土壤理化性质的影响从图1可知，矿物源、有机源调理剂及其两者配施处理(M、O和MO)的土壤pH、SOM及速效钾含量均高于常规施肥(CK1)处理，但差异性不显著;矿物源、有机源调理剂及其两者配施4理,而两者配施处理(MO)则高于常规施肥(CK1)处理,但差异性不显著;矿物源调理剂及矿物源和有机源调理剂两者配施处理(M和MO)的土壤交换性钙高于常规施肥(CK1)处理,而有机源调理剂(O)的土壤交换性钙低于常规施肥(CK1)处理;有机源调理剂及矿物源和有机源调理剂两者配施处理(O和MO)的土壤交换性镁均高于常规施肥(CK1)处理,而矿物源调理剂 6Note:Differentlettersindicatesignificantdifferencesunderdiffe3.2土壤调理剂对土壤酶活性的影响对油菜种植区域中的土壤样本进行不同处理条件下酶活性的检测,由图2可知:与CK1相7图1不同处理土壤酶活性注：不同字母表示不同处理下存在显著差异(p<0.05)。NAGAA壤调理剂均含有大量碱性盐基离子，施入土壤后会增加土壤中的盐基离子含量，可以中和土壤酸8度(范晓晖等，2025),其中矿物源调理剂本身的盐基离子含量更高。除此之外，有机源调理剂接中和土壤酸性离子及补充盐基离子提升土壤pH,又能通过改善土壤理化性质及微生物活性(曾征，2025),间接调节土壤酸化，所以两者配施对土壤酸化的改良作用更加明显。除此之外，试验结果表明，矿物源调理剂、有机源调理剂及两者配施均能提高土壤中的碱解氮含量、速效钾含量以及有机碳含量。由此可得出，土壤调理剂能提高土壤肥力，这有助于改善作物生长环境，提高作物产量和品质。范晓婷等在酸性葡萄含钙物质可能通过形成Ca-P沉淀降低有效磷含量(范晓晖等，2025)。本次试验中矿物源调理剂与有机源调理剂均含有钙物质，并且矿物源调理剂和有机源调理剂单独施用均导致了土壤有效磷含量降低，这与上述文献结论相符合。通过试验结果分析可得出，矿物源调理剂和有机源调理剂源调理剂的分解和微生物活动提供了有利条件。有机源调理剂则通过微生物作用进一步活化被矿物源调理剂固定的磷，两者协同作用，显著提高土壤有效磷含量(Wuetal.,2025;龚玲婷等，2019),而土壤有效磷含量的增加，则为作物提供了更多的磷素养分，促进了作物对磷的吸收和2019),出现镁离子拮抗现象。如矿物源调理剂的施用导致土壤交换性酶含量降低。本次研究表明，矿物源调理剂与有机源调理剂的施用均能提高土壤升土壤肥力，但矿物源调理剂和有机源调理剂的单独施用均以及土壤交换性钙镁的降低。与之相比，矿物源调理剂和有机源调理剂两者配施能更好的提高土土壤酶是土壤中一类具有生物催化功能的蛋白质或多肽类物质，主要源自土壤微生物合成代谢、植物根际分泌作用及土壤动物区系代谢活动，同时包含部分动植物残体经分解转化形成的酶作为土壤生物地球化学进程的生物催化剂，这类酶系凭借特异性催化功能，参与调控土壤碳氮磷等元素的生物地球化学循环，驱动像碳水化合物分解、有机质矿化、养分离子转化这类关键生化反应，其活性水平不仅能反映土壤物质代谢强度以及微生物群落的功能活性，更可作为体现土壤生态系统健康水平的核心生物指标，为评价土壤质量的阶段性演变提供重要生物学凭据(徐玲等，2025;杨肠等，2025)这些土壤酶在土壤碳氮循环里扮演关键角色，就像β-葡萄糖苷酶 物发生水解，实现无机磷酸盐释放，对碳代谢有显著影响。施用土壤调理剂可对土壤理化性质起9值提高，减弱酸化对酶活性的抑制效果，在第四纪红壤相关研究里，无机肥跟生石灰配施明显提高了土壤pH值，然而某些酶活性呈现下降，也许是pH值超出了酶的适宜范围(赵婧等，2作为土壤生物地球化学过程的生物催化剂，这类酶系通过特异性催化作用参与调控土壤碳氮其活性水平不仅反映土壤物质代谢强度与微生物群落功能活性，更可作为表征土壤生态系统健康残体中碳的释放和转化；酸性磷酸酶(PHOS)能够通过催化有酸盐，对碳代谢具有重要影响。土壤调理剂的施用不仅能改善土壤理化性质，提高土壤肥力，还能影响土壤酶活性。矿物调理剂(如石灰)可提高土壤pH值，缓解酸化对酶活性的抑制作用。例诸如磷石膏这类矿物调理剂能释放磷、钙等养分，直接参与到酶促反应生物活性间接对酶活性产生影响(杨肠等，2025),矿物调理剂或许可通过改变土壤氧化还原条件影响酶的活性，在泥炭地的研究当中，雨养型泥炭地鉴于含水量高以及总碳含量高，其酚氧化酶活性跟矿养型泥炭地比起来显著更低(徐玲等，2025)。为酶提供底物和恰当的环境，在枸杞园开展的研究中，施用生物有机肥极大提升了土壤有机质含量，又促进了土壤酶活性的变强(司艳娥等，2025),有机调理剂还对土壤团粒结构的形成有益，提升土壤孔隙状况与透气能力，利于酶在土壤当中扩散且起到作用(杨肠等，2025)。本研究结果说明，采用施用矿物源调理剂、有机源调理剂或者二者配施的方式，可有效改善土壤微生物环境，进而提高了土壤中大部分酶的活性，其中以矿物源和有机源调理剂增强作用更显著,矿物源调理剂与有机源调理剂一起配施，可结合彼此的优势，起到协同效应。剂种类的局限(赵婧等，2022),有机源调理剂借助增加有机质、促进微生物活动、改善土壤结构，来直接提高酶活性，其效果更稳定(杨肠等，2025)。两者配合施用可形成协同效应，调理土壤环境，加大酶的活性，作为改良土壤质量推荐采取的方式(杨肠等，2025;赵婧等，2022),在进行第四纪红壤研究期间，无机肥和生物有机肥配合施用，明显提高了土壤有机质含量及多种酶活性(赵婧等，2022)。矿物源调理剂与有机源调理剂的施用均能改善土壤理化性质，提高土壤肥力，提高土壤中大提高养分含量和酶活性来改善土壤质量，而有机源调理剂则通过增加有机质和微生物活性来发挥作用。与之相比，矿物源调理剂和有机源调理剂两者配施能产生协同效应，能更好的提高土壤肥力，改善土壤结构，提高土壤有机质含量，提升作物产量和品质。除此之外，在实际应用中，应根据土壤类型、作物需求和调理剂特性等因素，选择合适的调理剂种类和施用量，避免过度施用伴随国家对粮食安全