[目的]研究灌水量和施氮量对滴灌棉田土壤有机碳、氮含量及有机碳库稳定性的影响,为实现新疆棉花高效生产和可持续发展提供理论依据.[方法]采用两因素三水平完全随机区组设计进行棉花田间滴灌施肥试验,设置的 3 个灌水量(W)分别为 360 mm(低量)、480 mm(适量)、600 mm(高量),3 个施氮(N)水平分别为 0 kg/hm2、300 kg/hm2(适量)和 450 kg/hm2(高量),共 9 个处理组合.棉花收获后,采集 0-20 cm土层土壤,测定土壤有机碳(SOC)、水溶性有机碳(WSOC)、微生物生物量碳(MBC)、易氧化有机碳(EOC)和稳定态有机碳(NOC)含量,测定土壤脲酶(URE)、β-葡萄糖苷酶(BG)、N-乙酰基-β-D葡萄糖苷酶(NAG)活性.利用田间原位填埋尼龙网袋法测定各处理土壤有机物料(秸秆)分解率(OMDR),计算土壤碳库管理指数(CPMI).[结果]与W600N450 处理相比,2015 和 2016 年W480N300 处理土壤有机碳分别提高了 8.9％和 10.9％,C/N分别提高了 16.2％和 16.3％,EOC和NOC含量分别提高了 11.8％～15.4％和 14.3％～20.8％,WSOC含量分别降低了 35.5％和 21.8％.表明合理的水氮管理有利于提高土壤有机碳和稳定态有机碳含量,降低水溶性有机碳含量,提高土壤碳库的稳定性.与W480 处理相比,W360 处理MBC含量显著降低了 13.1％,W600 处理降低了WSOC和NOC含量;W360 处理EOC含量两年分别降低了 2.1％和 5.3％,W600 处理分别降低了 4.1％和 7.6％(P<0.05).与N300 处理相比,N0 处理MBC含量降低了 41.8％,N450 处理降低了NOC含量,N0 处理两年EOC含量分别降低了 20.2％和 16.7％,N450 处理分别降低了 3.8％和 2.4％.表明施氮量对土壤有机碳组分含量的影响大于灌水量.同时,过量的灌水和施氮会降低稳定态有机碳含量,提高微生物生物量碳含量,不利于土壤有机碳的积累.高水(600 mm)和高氮(450 kg/hm2)显著提高了土壤酶活性,降低了土壤碳库管理指数.W480N300 处理脲酶、β-葡萄糖苷酶和N-乙酰基-β-D-葡萄糖苷酶活性较W360N0 分别提高了 1.0％、22.4％和32.6％.W480N300 处理下土壤CPMI最高.相关性分析结果表明,CPMI与活性有机碳(MBC、EOC)含量之间存在不同程度的正相关关系,与NOC含量存在负相关关系.[结论]在新疆滴灌施肥条件下,过高的灌水量和施氮量会降低土壤有机碳和稳定态有机碳含量,降低土壤碳库活度和碳库管理指数,提高微生物生物量碳含量以及酶活性,不利于维持土壤有机碳的稳定.本试验条件下,灌水 480 mm配合施氮 300 kg/hm2 的水氮管理有利于促进滴灌棉田土壤有机碳积累,提高有机碳活性.
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