《附表1 不同耕作年限土壤酶活性及团聚体变化》

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《长期耕作对新疆绿洲农田土壤颗粒中有机碳和全氮含量的影响》

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土壤有机碳、全氮是评价农田土壤质量和肥力以及农业生产可持续性的重要因子，但其库容大、变异小，不能快速反映土壤有机碳水平和供氮能力变化[20]。基于土壤物理分组的有机碳、全氮组分，可反映土壤有机碳、全氮的抗氧化程度，利用的难易程度以及非均匀分布的性质或功能，对耕作和农田管理反映较为敏感[28]，其中颗粒有机碳、全氮组分容易被微生物利用分解[29]和作物吸收利用，一定程度上能够提高土壤养分的有效性。研究区域不同，农田管理措施的差异，对不同有机碳、全氮组分的影响作用并不一致[16-19，30]。本研究表明，在干旱荒漠区，长期耕作提高了砂粒和粉粒中有机碳、全氮含量，并随耕作时间的延长而增加，这与于维水等[31]的研究结果一致，究其原因一方面可能是由于干旱荒漠区未耕作土壤有机碳、全氮含量相对较低，长期耕作增加了土壤有机物的输入，特别是耕作初期增加了土壤微生物和动物的活性[32]，耕作20 a，兰州湾、31团和普惠农场土壤脲酶活性、蔗糖酶活性显著增强（附表1），相比未耕作土壤分别显著提高了85.4%、60.4%、131.7%和101.5%、79.3%和116.8%，同时植物残体和根系分泌物增加，从而增加了土壤砂粒中有机碳、全氮组分含量。另一方面，长期耕作促进土壤团聚体的形成[33]和土壤砂粒含量的增加[34]，使更多的有机碳、全氮被土壤团聚体固持，耕作20 a，兰州湾、31团和普惠农场>53μm的团聚体含量显著增加（附表1），相比未耕作土壤分别显著增加了46.5%、81.2%和87.3%，从而增加砂粒中有机碳、全氮的含量[35]。长期耕作也改变了不同颗粒中有机碳、全氮组分的分配比例，这是可能是有机碳、全氮累积速率及其被矿化的难易程度共同作用的结果。于维水等[31]指出，长期耕作施肥影响土壤有机碳、全氮组分分配，黑土和潮土粉粒和黏粒中全氮占比较大，且长期耕作秸秆还田提高了砂粒中全氮在土壤全氮的比例分配，本研究发现类似现象，在不同颗粒全氮组分中，粉粒中全氮占比最大，在30.2%—72.2%，砂粒中全氮占比最小，在2.4%—35.9%，但砂粒中全氮所占比例随耕作时间延长而增加，其对全氮的贡献度增加[18]，从而促进了氮的活化和转化利用，有利于土壤微生物分解利用和提高氮的利用率。