生草栽培對(duì)刺梨園土壤質(zhì)量、酶活性和化學(xué)計(jì)量學(xué)的影響

摘要：為有效解決果園長(zhǎng)期清耕帶來的土壤肥力下降問題，以刺梨園為研究對(duì)象，設(shè)置紫花苜蓿、黑麥草和小麥3個(gè)生草栽培處理，通過土壤理化性質(zhì)和土壤酶活性的變化，比較不同生草栽培對(duì)土壤肥力、酶活性和土壤化學(xué)計(jì)量特征的影響。結(jié)果表明：（1）與小麥模式相比，紫花苜蓿顯著提高土壤的pH值、含水率及有機(jī)質(zhì)、全磷、堿解氮、速效鉀含量，分別提高了13.56%、10.18%、12.04%、43.52%、146.58%和96.90%；（2）紫花苜蓿模式下土壤過氧化氫酶、蔗糖酶和酸性磷酸酶活性最高，顯著高于小麥；（3）基于非線性模型計(jì)算顯示，紫花苜蓿模式下，土壤質(zhì)量指數(shù)SQI顯著高于黑麥草，黑麥草顯著高于小麥；（4）3種生草栽培模式對(duì)土壤C/N、N/P無顯著影響，紫花苜蓿模式下土壤 C/P 顯著低于黑麥草和小麥；（5）相關(guān)性分析顯示，土壤pH值、有機(jī)質(zhì)含量與過氧化氫酶、蔗糖酶、酸性磷酸酶活性之間存在顯著或極顯著相關(guān)性。因此，紫花苜蓿在改善果園土壤肥力方面優(yōu)于黑麥草和小麥，尤其能夠提高刺梨園磷的供應(yīng)。

關(guān)鍵詞：生草栽培；刺梨園；土壤肥力綜合指數(shù)；土壤酶活性；化學(xué)計(jì)量特征

中圖分類號(hào)：S154.1""文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1002-1302（2024）22-0235-08

果園清耕是一種常規(guī)的農(nóng)藝管理措施，具有防蟲害、方便快捷等優(yōu)點(diǎn)^［1］，但是隨著果園面積的拓展、農(nóng)藥化肥用量的加大，長(zhǎng)期的清耕導(dǎo)致果園土壤板結(jié)、有機(jī)碳含量下降等問題^［2］，從而造成果園產(chǎn)量和質(zhì)量的下降。土壤生草栽培主要有自然生草和人工生草2種^［3］，自然生草一般對(duì)當(dāng)?shù)貧夂颦h(huán)境有較強(qiáng)的適應(yīng)能力，省時(shí)省力；人工生草是通過人工種植有利于果園的特定草種，多為一年生豆科或禾本科植物^［4］。生草栽培可提高果園土壤肥力，適于果園栽培的草種有1 000多種^［5］，不同種類的生草對(duì)土壤的影響不同。Shui等的研究指出，生草栽培可提高柑橘園紅壤的氮、磷、鉀的總量^［6］；徐凌飛等研究發(fā)現(xiàn)，生草栽培可以有效增加土壤微生物數(shù)量的同時(shí)提高梨園和桃園土壤的堿性磷酸酶、脲酶、蔗糖酶和過氧化氫酶的活性^［7］；王耀鋒等在桃園發(fā)現(xiàn)黑麥草可顯著提高土壤有機(jī)碳、微生物量碳和水溶性有機(jī)碳含量^［2］。生草栽培改變了果園生態(tài)系統(tǒng)的碳氮平衡，勢(shì)必改變土壤碳氮轉(zhuǎn)化進(jìn)程、微生物及酶活性，進(jìn)而改善土壤質(zhì)量^［8］。目前，關(guān)于果園生草栽培的研究大多局限于其對(duì)某些土壤肥力指標(biāo)的影響，而缺乏對(duì)土壤肥力效應(yīng)的綜合評(píng)價(jià)。

土壤質(zhì)量指數(shù)（SQI）通過整合不同的土壤特征獲得，是最全面有效的土壤肥力評(píng)估工具之一^［9］。近年來，學(xué)者們?cè)诓煌鷳B(tài)系統(tǒng)開展土地利用方式與土壤質(zhì)量指數(shù)的研究。Zhang等研究發(fā)現(xiàn)，長(zhǎng)江流域的油菜-水稻輪作系統(tǒng)SQI比冬閑水稻系統(tǒng)高19.4%，土壤有機(jī)碳、全氮和堿解氮是影響SQI的關(guān)鍵因子^［9］。澤爾拉都等對(duì)云南典型果蔬種植區(qū)土壤養(yǎng)分研究發(fā)現(xiàn)，自然環(huán)境因子與養(yǎng)分含量均存在相關(guān)性，且每種土壤養(yǎng)分不受單一環(huán)境因子的影響^［10］。竇曉慧等利用牧草種植對(duì)三角洲鹽堿土壤改良下土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)時(shí)發(fā)現(xiàn)，3種禾本科牧草均能提高土壤SQI，具體表現(xiàn)為甜高粱＞高丹草＞墨西哥玉米草^［11］。趙瑾等對(duì)青藏高原不同土地利用方式下土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)發(fā)現(xiàn)高寒草甸＞荒漠草原＞農(nóng)田＞沙地，土壤有機(jī)碳、容重、全氮、有效磷和全鉀是評(píng)估土壤質(zhì)量指數(shù)的關(guān)鍵因子^［12］。Shang等研究發(fā)現(xiàn)，SQI能夠反映農(nóng)田輪作對(duì)土壤肥力的影響^［13］。土壤質(zhì)量指數(shù)SQI是反映土壤肥力、衡量土地可持續(xù)利用的一個(gè)重要指標(biāo)^{［14～15］}。據(jù)此，本研究利用非線性模型，通過SQI定量綜合評(píng)估不同生草栽培模式對(duì)土壤肥力的影響，以期為當(dāng)?shù)毓麍@土壤培肥和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供理論依據(jù)。

化學(xué)計(jì)量比是研究生態(tài)系統(tǒng)中主要元素的平衡或相互作用關(guān)系的研究方法^［16］，它是研究多種化學(xué)元素的質(zhì)量平衡以及元素與生物/生態(tài)系統(tǒng)之間相互作用的新工具^［17-19］。生態(tài)化學(xué)計(jì)量學(xué)在生物地球化學(xué)循環(huán)的研究領(lǐng)域發(fā)揮了極其重要的作用^［20］。土壤的C、N、P含量變化及化學(xué)計(jì)量比在調(diào)節(jié)生態(tài)系統(tǒng)中的養(yǎng)分循環(huán)和植物生長(zhǎng)方面起著極其重要的作用，同時(shí)也可以反映土壤肥力狀況^［21］。土壤肥力還與土壤酶活性密切相關(guān)，土壤酶活性與土壤養(yǎng)分轉(zhuǎn)化、利用和循環(huán)直接相關(guān)^［22-23］。研究表明，白三葉可顯著提高果園土壤C/N、N/P、C/P比及土壤脲酶、蔗糖酶、酸性磷酸酶活性^［24］；紫云英可顯著提高山核桃林土壤C/N比^［25］，黑麥草顯著提高梨園土壤脲酶和過氧化氫酶活性^［8］。因此，果園生草栽培通過土壤酶活性的改變，影響土壤養(yǎng)分循環(huán)，進(jìn)而影響土壤肥力。

2021年4月，貴州省農(nóng)村產(chǎn)業(yè)革命水果產(chǎn)業(yè)發(fā)展領(lǐng)導(dǎo)小組在《貴州省農(nóng)村產(chǎn)業(yè)革命2021年水果產(chǎn)業(yè)發(fā)展指導(dǎo)意見》中提出，2025年，全省果園種植面積穩(wěn)定在66.67萬hm²，產(chǎn)值400億元^［26］。2021年貴州省刺梨種植面積達(dá)13.99萬hm²，產(chǎn)值超過50億元。長(zhǎng)期清耕對(duì)土壤造成負(fù)面影響，制約果園的可持續(xù)發(fā)展^［27］。生草栽培可以提高果園土壤肥力，但是刺梨園最佳生草栽培模式尚缺乏研究。因此，本研究探討豆科與禾本科生草紫花苜蓿、黑麥草和小麥對(duì)刺梨園土壤肥力、酶活性以及土壤化學(xué)計(jì)量特征的影響，以期為果園間作生草栽培提供參考依據(jù)。

1"材料與方法

1.1"試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2015—2021年進(jìn)行，試驗(yàn)地位于關(guān)嶺（105°45′22″E，25°55′32″N），年平均氣溫17.6 ℃，年平均降水量1 200 mm，無霜期333 d。在刺梨園種植紫花苜蓿、黑麥草、小麥，作為3個(gè)處理，每個(gè)處理3個(gè)重復(fù)，每個(gè)小區(qū)面積200 m²（20 m×10 m）。紫花苜蓿、黑麥草和小麥播種量分別為22.5、45.0、150.0 kg/hm²，采取條播方式，播種深度在0.5～1.5 cm 之間，播種時(shí)間為每年9月中旬；其他田間管理措施與往年一致。

1.2"土壤樣品采集

在2021年4月19日取樣，每個(gè)處理采用五點(diǎn)法取樣，將同一小區(qū)的土樣混勻裝入標(biāo)記好的密封袋，去除根莖等雜質(zhì)后，分為2份，一份過2 mm篩后4 ℃保存，用于測(cè)定酶活性和微生物碳氮含量；一份自然風(fēng)干，過0.250 mm和0.149 mm保存，用于測(cè)定pH值及全氮、全磷、有機(jī)質(zhì)、速效磷、速效鉀和堿解氮含量。

1.3"土壤樣品測(cè)定

土壤理化指標(biāo)：土壤含水率采用烘干恒重法測(cè)定；土壤的pH值采用2.5 ∶1水土比浸提（PHS-3C，中國(guó)）測(cè)定；土壤有機(jī)質(zhì)含量采用重鉻酸鉀氧化-外加熱法測(cè)定^［28］；全氮和全磷含量分別采用硫酸消煮-水楊酸鈉法和硫酸消煮-鉬銻抗法測(cè)定^［29］；速效磷含量采用NaHCO3浸提-鉬銻抗吸光光度法測(cè)定^［28］。土壤微生物生物量碳和微生物生物量氮含量采用三氯甲烷熏蒸提取法測(cè)定^［30］（Vario TOC，德國(guó)）；速效鉀含量采用乙酸銨浸提-火焰光度法測(cè)定^［28］；堿解氮含量采用NaOH堿解擴(kuò)散法測(cè)定^［31］。

土壤酶活性測(cè)定：過氧化氫酶（CAT）活性采用KMnO4滴定法測(cè)定^［32］；土壤蔗糖酶（SC）和脲酶（UE）活性采用分光光度法測(cè)定^［33］；土壤酸性磷酸酶（ACP）活性用磷酸苯二鈉比色法^［29］。

1.4"土壤質(zhì)量指數(shù)的計(jì)算

本研究為了評(píng)價(jià)不同生草栽培對(duì)刺梨園土壤肥力的綜合影響，選取了土壤pH值及有機(jī)質(zhì)、全氮、速效鉀、堿解氮、速效磷含量6個(gè)指標(biāo)通過計(jì)算土壤質(zhì)量指數(shù)（SQI）評(píng)估土壤肥力^［10］。土壤質(zhì)量指數(shù)（SQI）計(jì)算按照如下3個(gè)步驟進(jìn)行^［10］：（1）確定各指標(biāo)權(quán)重：根據(jù)PCA分析結(jié)果獲得各指標(biāo)公因子方差，各指標(biāo)的權(quán)重等于各指標(biāo)的公因子方差占所有指標(biāo)公因子方差之和的比例；（2）標(biāo)準(zhǔn)化各指標(biāo)（非線性指標(biāo)得分）：根據(jù)指標(biāo)對(duì)土壤質(zhì)量產(chǎn)生的正負(fù)影響，將土壤指標(biāo)分為“越多越好”和“越少越好”2個(gè)類型^［34］，采用非線性函數(shù)模型將指標(biāo)轉(zhuǎn)換為0～1之間的值^［35］。

非線性模型如下：

S=a1+xx0^b。

式中：S為非線性指標(biāo)得分；a表示最大得分，為1；x表示指標(biāo)的實(shí)際測(cè)量值；x0表示每個(gè)指標(biāo)的平均值；b表示方程的斜率，-0.25和0.25的斜率分別對(duì)應(yīng)“越多越好”和“越少越好”^［36］。

（3）土壤質(zhì)量指數(shù)的計(jì)算公式如下。根據(jù)指標(biāo)的得分和權(quán)重值計(jì)算^［37］：

SQI=∑ni=1SiWi。

式中：SQI為土壤質(zhì)量指數(shù)；Si為第i個(gè)土壤指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化后的值；Wi為第i個(gè)土壤指標(biāo)的權(quán)重值。土壤質(zhì)量指數(shù)范圍在0～1，數(shù)值越大，土壤的肥力越好。

1.5"數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2019和SPSS 23.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理和統(tǒng)計(jì)分析。采用最小顯著差數(shù)檢驗(yàn)法（LSD）分析不同生草栽培模式對(duì)土壤肥力和酶活性的顯著性差異；采用Pearson相關(guān)分析分析土壤肥力和酶活性的相關(guān)性。

2"結(jié)果與分析

2.1"生草栽培對(duì)土壤養(yǎng)分的影響

由表1可知，各生草栽培模式下土壤pH值由高到低為紫花苜蓿gt;黑麥草gt;小麥（Plt;0.05），3種生草栽培下的土壤pH值均低于7，紫花苜蓿和黑麥草比小麥分別高13.56%和7.59%；有機(jī)質(zhì)（SOC）含量依次為黑麥草gt;紫花苜蓿gt;小麥，黑麥草處理下比紫花苜蓿和小麥分別高1.21%（Pgt;0.05）和13.40%（Plt;0.05）；各生草栽培下土壤全氮（TN）含量無顯著差異；紫花苜蓿處理下全磷（TP）含量比黑麥草和小麥分別提高68.48%和43.52%（Plt;0.05），速效磷（AP）含量分別提高209.71%和20.18%；紫花苜蓿栽培模式下速效鉀（AK）和堿解氮（AN）含量均顯著高于黑麥草和小麥，分別比黑麥草和小麥高出24.62%和96.90%、43.58%和146.58%；小麥栽培模式下土壤的含水率（SW）顯著低于紫花苜蓿和黑麥草（Plt;0.05）。

2.2"不同生草栽培對(duì)土壤微生物量碳（MBC）和土壤微生物量氮（MBN）的影響

由圖1知，土壤微生物量碳（MBC）含量依次為黑麥草gt;紫花苜蓿gt;小麥，其中黑麥草處理下的土壤MBC含量顯著高于紫花苜蓿和小麥處理（Plt;0.05），分別提高60.87%和92.00%；土壤微生物量氮（MBN）含量依次為紫花苜蓿gt;小麥gt;黑麥草，其中紫花苜蓿處理下的MBN含量高于黑麥草和小麥，分別提高38.90%和20.70%。

2.3"不同生草栽培對(duì)土壤酶活性的影響

由圖2知，紫花苜蓿處理下過氧化氫酶、蔗糖酶和酸性磷酸酶活性都高于黑麥草和小麥，同時(shí)都表現(xiàn)出紫花苜蓿gt;黑麥草gt;小麥。紫花苜蓿處理下的過氧化氫酶活性比黑麥草和小麥分別高1.33%和3.54%，蔗糖酶活性分別高28.99%和134.44%，酸性磷酸酶活性分別高1.19%和7.90%。小麥處理下的脲酶活性高于紫花苜蓿和黑麥草，分別高7.41%和15.34%。

2.4"不同生草栽培對(duì)土壤質(zhì)量指數(shù)的影響

由圖3可知，紫花苜蓿、黑麥草和小麥對(duì)土壤肥力的影響不一致。紫花苜蓿處理下的土壤質(zhì)量指數(shù)顯著高于黑麥草和小麥（Plt;0.05），分別高出3.85%和4.92%；黑麥草處理下土壤質(zhì)量指數(shù)顯著高于小麥處理（Plt;0.05）。

2.5"不同生草栽培對(duì)土壤化學(xué)計(jì)量特征的影響

化學(xué)計(jì)量特征是反映土壤營(yíng)養(yǎng)供給能力強(qiáng)弱的一項(xiàng)重要指標(biāo)。如表2所示，黑麥草處理下的 C/N、N/P、C/P都高于紫花苜蓿和小麥，同時(shí)C/P差異顯著。黑麥處理下的C/N比紫花苜蓿和小麥分別高32.16%和34.53%，N/P分別高38.07%和3.82%，C/P分別高69.73%和32.76%。

2.6"土壤肥力與酶活性之間的關(guān)系

由圖4可知，土壤肥力與土壤酶活性之間相互影響，其內(nèi)部各因子之間也存在著相互作用。過氧化氫酶與蔗糖酶活性呈顯著正相關(guān)關(guān)系（Plt;0.05），與酸性磷酸酶活性之間呈極顯著正相關(guān)關(guān)系（Plt;0.001），蔗糖酶與酸性磷酸酶活性間呈顯著正相關(guān)關(guān)系（Plt;0.05），說明過氧化氫酶與蔗糖酶、酸性磷酸酶活性之間和蔗糖酶與酸性磷酸酶活性之間在酶活性的變化過程中存在密切聯(lián)系。土壤酶活性可以在一定程度上反映土壤中礦元素轉(zhuǎn)化強(qiáng)度。土壤pH值、有機(jī)質(zhì)含量與過氧化氫酶、酸性磷酸酶活性之間呈顯著正相關(guān)關(guān)系（Plt;0.05）；全氮、全磷、速效磷含量與酶活性之間沒有呈現(xiàn)出顯著相關(guān)性；土壤的速效鉀、堿解氮含量與過氧化氫酶、蔗糖酶和磷酸酶活性相關(guān)性達(dá)到顯著或極顯著水平，與脲酶活性之間沒有呈現(xiàn)出顯著相關(guān)性。

3nbsp;討論

生草栽培可有效改善果園土壤的肥力，豆科與禾本科生草對(duì)果園土壤肥力的影響有所不同^［38-39］。酸堿環(huán)境會(huì)影響土壤化學(xué)反應(yīng)，進(jìn)而影響土壤養(yǎng)分的循環(huán)利用^［40］。本研究中，紫花苜蓿模式下土壤pH值最高，小麥模式下土壤pH最低，楊儲(chǔ)豐等研究發(fā)現(xiàn)10月黃花苜蓿模式下的土壤pH值顯著高于其他禾本科模式下^［5］；封帆等在蘋果園研究發(fā)現(xiàn)白三葉種植模式下的土壤pH值高于黑麥草種植模式下^［41］，本研究結(jié)果與之類似。小麥和黑麥草根系分布較淺，對(duì)表層土壤的鹽分吸收效果較好，而紫花苜蓿的根系深入土層較深，對(duì)表層土壤鹽分吸收效果不佳^［42］。土壤含水率會(huì)影響植物的生長(zhǎng)，生草的栽培會(huì)提高土壤的含水率。紫花苜蓿和黑麥草的含水率顯著高于小麥，生草可以通過較為密集的根系增加土壤孔隙率，減少水土流失^［43-44］；同時(shí)生草栽培可以減少水分蒸發(fā)^［45］，提高土壤有機(jī)質(zhì)，改變土壤原本的結(jié)構(gòu)^［46］，從而間接保持土壤的含水率；但是不同生草對(duì)水土保持效果是不一樣的，牛清清等通過Meta分析發(fā)現(xiàn)禾本科生草在減緩徑流和攔截泥沙效果要優(yōu)于豆科生草^［47］，在本研究中黑麥草處理下的含水率高于紫花苜蓿，這是由于禾本科植物須根較為發(fā)達(dá)，沒有明顯的主根，發(fā)達(dá)的須根有助于促進(jìn)土粒的團(tuán)聚，提高土體的抗侵蝕能力^［48］。有機(jī)質(zhì)是土壤養(yǎng)分重要組成部分，生草栽培可以提高果園土壤的有機(jī)質(zhì)含量^［49-51］，生草栽培增加土壤中的腐殖質(zhì)含量，從而提高土壤肥力，紫花苜蓿和黑麥草處理下的有機(jī)質(zhì)含量顯著高于小麥，在本研究中，黑麥草處理下的有機(jī)質(zhì)含量高于紫花苜蓿處理，可能是田間綠肥經(jīng)過刈割后，根系繼續(xù)留在土壤中，不同根系對(duì)土壤改良效果造成差異^［52］。生草通過每年地上部分死亡、根系分泌等行為向土壤輸送有機(jī)質(zhì)^［53-55］，同時(shí)生草栽培可以增強(qiáng)土壤團(tuán)聚體的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，從而有利于有機(jī)質(zhì)的積累^［56-57］。土壤氮磷鉀元素的充分供應(yīng)能保證果樹正常生長(zhǎng)發(fā)育，果園生草可以改變土壤礦質(zhì)元素的含量，不同生草處理的效果不同。李會(huì)科在蘋果園生草的研究中認(rèn)為，豆科提高氮含量的作用大于黑麥草，黑麥草提高土壤磷含量的作用大于豆科植物^［58］。本研究中全氮含量沒有達(dá)到顯著效果，可能由于紫花苜蓿和黑麥草經(jīng)過刈割后，再生長(zhǎng)會(huì)從土壤中吸收大量的營(yíng)養(yǎng)元素滿足自身生長(zhǎng)需求^［3］，也可能是觀測(cè)年限較短生草對(duì)土壤氮含量影響較慢^［59］。紫花苜蓿處理下的全磷、速效磷、堿解氮和速效鉀含量高于黑麥草和小麥，可能是由于紫花苜蓿處理下的土壤碳磷比顯著低于黑麥草和小麥，有利于土壤中磷元素的分解循環(huán)^［60］，也可能與豆科作物固氮喜磷習(xí)性有關(guān)^［61-62］。

土壤質(zhì)量指數(shù)評(píng)價(jià)根據(jù)土壤各指標(biāo)特性和質(zhì)量對(duì)土壤肥力進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。由于土壤肥力評(píng)價(jià)具有一定的目的性和針對(duì)性，有機(jī)質(zhì)、pH值、全氮、速效鉀、堿解氮和速效磷是在土壤肥力評(píng)價(jià)中選取頻率較高的指標(biāo)作為主要的評(píng)價(jià)因子。張麗瓊在長(zhǎng)期輪作發(fā)現(xiàn)，苜蓿連作不施肥、單施磷肥及施氮磷有機(jī)肥的SQI要顯著高于小麥連作^［63］；周彤在輪作中發(fā)現(xiàn)紫花苜蓿連作模式的SQI要優(yōu)于草地早熟禾連作模式下^［64］；劉彩霞也在連作玉米地中研究發(fā)現(xiàn)，種植豆科作物的SQI要優(yōu)于禾本科作物^［65］。在這項(xiàng)研究中，紫花苜蓿處理下的SQI顯著高于黑麥草和小麥，是由于本研究中土壤有機(jī)質(zhì)、pH值、速效鉀、堿解氮是影響SQI的關(guān)鍵因素^［35］。

土壤酶作為評(píng)價(jià)土壤質(zhì)量的潛在指標(biāo)之一，酶活性在一定程度上可以反映土壤質(zhì)量和土壤中各種微生物活躍的強(qiáng)度^［66］。土壤酶活性與土壤中的養(yǎng)分轉(zhuǎn)換具有相關(guān)關(guān)系，也會(huì)參與土壤中的碳、氮、磷元素的轉(zhuǎn)換^［67］。通常豆科植物模式下土壤酶活性大于禾本科植物^［68-70］，可能是豆科類植物的根系分泌物會(huì)促使土壤中的微生物大量繁殖導(dǎo)致的^［68］。脲酶可以將土壤中有機(jī)氮化合物分解為無機(jī)氮化合物，供植物吸收利用，脲酶活性可以反映土壤供氮水平^［49］。小麥處理下的脲酶活性高于紫花苜蓿和黑麥草，這可能是由于小麥在4月處于抽穗揚(yáng)花期，在為之后的灌漿期積累營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)^［71］，從土壤吸收大量營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)^［72］，導(dǎo)致小麥處理下的土壤脲酶活性高于紫花苜蓿和黑麥草處理。土壤酶活性之間存在相關(guān)性，其中過氧化氫酶與蔗糖酶、酸性磷酸酶之間及蔗糖酶與酸性磷酸酶之間存在顯著或極顯著相關(guān)性，這與傅聿青等的研究結(jié)果^［73］相似，而本研究中發(fā)現(xiàn)有機(jī)質(zhì)含量和pH值與土壤酶活性總體上存在顯著相關(guān)性，這與向仰州等通過生草栽培對(duì)刺梨園土壤酶活性與土壤肥力之間存在顯著相關(guān)性的結(jié)論^［74］相似。

土壤微生物是農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中參與土壤養(yǎng)分轉(zhuǎn)化、物質(zhì)代謝等多種反應(yīng)的重要組成部分，同時(shí)也參與土壤有機(jī)物的分解^［75-76］。本研究發(fā)現(xiàn)，紫花苜蓿處理下的土壤MBN高于黑麥草和小麥處理，可能是因?yàn)樽匣ㄜ俎Ｗ鳛槎箍祁愔参锞哂休^強(qiáng)的固氮能力^{［24，77］}。黑麥草處理下的土壤MBC顯著高于紫花苜蓿和小麥，這可能是由于黑麥草具有較強(qiáng)的根系，其分泌物如有機(jī)酸等可以提高土壤微生物活性^［78］。

土壤碳、氮、磷化學(xué)計(jì)量特征是反映土壤養(yǎng)分可獲得性及碳、氮、磷元素的循環(huán)及平衡狀況的重要指標(biāo)。C/N影響土壤中碳氮元素的循環(huán)，有研究表明，較高的C/N有利于土壤氮礦化速率和有機(jī)碳的積累^［79］，當(dāng)C/N較低時(shí)，土壤中的有機(jī)質(zhì)會(huì)加速分解，不利于土壤的碳礦化。黑麥草栽培下C/N高于紫花苜蓿和小麥，同時(shí)有機(jī)質(zhì)高于紫花苜蓿和小麥，表明黑麥草有利于土壤有機(jī)質(zhì)的積累和土壤氮的礦化^［3］。C/P是衡量土壤磷元素礦化速率的重要指標(biāo)^［80］，當(dāng)土壤中的C/P較低時(shí)，有利于土壤中的營(yíng)養(yǎng)元素的分解循環(huán)，土壤中的速效磷也會(huì)隨之增加^［60］。在本試驗(yàn)中，紫花苜蓿處理下的土壤C/P顯著低于其他2種處理，同時(shí)紫花苜蓿處理下的速效磷也是高于其他2種處理。N/P通常用于判斷土壤中氮和磷是否缺乏的指標(biāo)，在本研究中，各處理下土壤的N/P均低于全國(guó)土壤的平均水平（3.90）^［81］，表明生草栽培下土壤中的磷元素相對(duì)豐富，但是土壤中的氮會(huì)比較匱乏，也有可能是貴州的喀斯特地貌，導(dǎo)致土壤的氮元素隨著淋溶、雨水沖刷等流失^［82］。

4"結(jié)論

刺梨果園間作紫花苜蓿在改善土壤有機(jī)質(zhì)、全磷、速效磷、pH值、含水率、微生物量氮、過氧化氫酶活性、蔗糖酶活性和酸性磷酸酶方面最優(yōu)，其土壤質(zhì)量SQI最高；同時(shí)紫花苜蓿通過提高土壤有效磷含量，降低了土壤C/P，有效改善了刺梨園土壤磷缺乏。因此，綜合考慮土壤質(zhì)量SQI、酶活性以及化學(xué)計(jì)量特征，紫花苜蓿模式對(duì)刺梨果園土壤改良最好，可以推廣使用。

參考文獻(xiàn)：

［1］位"杰，蔣"媛，王丙太，等. 果園生草栽培與利用技術(shù)［J］. 北方園藝，2018（6）：197-201.

［2］王耀鋒，邵玲玲，劉玉學(xué)，等. 桃園生草對(duì)土壤有機(jī)碳及活性碳庫(kù)組分的影響［J］. 生態(tài)學(xué)報(bào)，2014，34（20）：6002-6010.

［3］程"濱，趙瑞芬，滑小贊，等. 行間生草對(duì)核桃園土壤養(yǎng)分、有機(jī)碳組分及酶活性影響［J］. 中國(guó)土壤與肥料，2021（6）：57-64.

［4］張小鳳，郭雁君，蔣"惠，等. 橘園生草栽培的研究進(jìn)展［J］. 湖北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2018，57（3）：5-9，15.

［5］楊儲(chǔ)豐，虞秀明，鄭"潔. 濱海鹽土柑桔園行間生草草種影響土壤養(yǎng)分的試驗(yàn)［J］. 中國(guó)南方果樹，2022，51（1）：40-46.

［6］Shui J G，Wang Q Z，Liao G Q，et al. Ecological and economic benefits of vegetation management measures in Citrus orchards on red soils［J］. Pedosphere，2008，18（2）：214-221.

［7］徐凌飛，韓清芳，吳中營(yíng)，等. 清耕和生草梨園土壤酶活性的空間變化［J］. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010，43（23）：4977-4982.

［8］孫計(jì)平，張玉星，李英麗，等. 生草對(duì)梨園土壤微生物、酶活性和腐殖質(zhì)含量的影響［J］. 果樹學(xué)報(bào)，2016，33（增刊1）：129-135.

［9］Zhang J S，Tong T Y，Potcho P M，et al. Nitrogen effects on yield，quality and physiological characteristics of giant rice［J］. Agronomy，2020，10（11）：1816.

［10］澤爾拉都，邸雪嫣，張乃明，等. 云南典型果蔬種植區(qū)土壤養(yǎng)分分布特征及影響因子分析［J］.江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2023，51（21）：232-239.

［11］竇曉慧，李紅麗，蓋文杰，等. 牧草種植對(duì)黃河三角洲鹽堿土壤改良效果的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)及綜合評(píng)價(jià)［J］. 水土保持學(xué)報(bào)，2022，36（6）：394-401.

［12］趙"瑾，魯瑞潔，馬"羅. 青藏高原不同土地利用方式下的土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)［J］. 地球環(huán)境學(xué)報(bào)，2023，14（3）：339-351.

［13］Shang Q Y，Ling N，F(xiàn)eng X M，et al. Soil fertility and its significance to crop productivity and sustainability in typical agroecosystem：a summary of long-term fertilizer experiments in China［J］. Plant and Soil，2014，381（1）：13-23.

［14］Askari M S，Holden N M. Quantitative soil quality indexing of temperate arable management systems［J］. Soil and Tillage Research，2015，150：57-67.

［15］Boafo D K，Kraisornpornson B，Panphon S，et al. Effect of organic soil amendments on soil quality in oil palm production［J］. Applied Soil Ecology，2020，147：103358.

［16］Elser J J，Sterner R W，Gorokhova E，et al. Biological stoichiometry from genes to ecosystems［J］. Ecology Letters，2000，3（6）：540-550.

［17］Sardans J，Janssens I A，Ciais P，et al. Recent advances and future research in ecological stoichiometry［J］. Perspectives in Plant Ecology，Evolution and Systematics，2021，50：125611.

［18］賀金生，韓興國(guó). 生態(tài)化學(xué)計(jì)量學(xué)：探索從個(gè)體到生態(tài)系統(tǒng)的統(tǒng)一化理論［J］. 植物生態(tài)學(xué)報(bào)，2010，34（1）：2-6..

［19］Yang Y，Liu B R，An S S. Ecological stoichiometry in leaves，roots，litters and soil among different plant communities in a desertified region of Northern China［J］. CATENA，2018，166：328-338.

［20］Normand A E，Smith A N，Clark M W，et al. Chemical composition of soil organic matter in a subarctic peatland：influence of shifting vegetation communities［J］. Soil Science Society of America Journal，2017，81（1）：41-49.

［21］Jiang W T，Gong L，Yang L H，et al. Dynamics in C，N，and P stoichiometry and microbial biomass following soil depth and vegetation types in low mountain and hill region of China［J］. Scientific Reports，2021，11：19631.

［22］李邵宇，孫"建，王"毅，等. 青藏高原不同退化梯度草地土壤酶活性特征［J］. 草業(yè)科學(xué)，2020，37（12）：2389-2402.

［23］Fanin N，Moorhead D，Bertrand I. Eco-enzymatic stoichiometry and enzymatic vectors reveal differential C，N，P dynamics in decaying litter along a land-use gradient［J］. Biogeochemistry，2016，129（1）：21-36.

［24］姜翠翠，方智振，周丹蓉，等. 套種白三葉對(duì)李園土壤理化性質(zhì)與酶活性及果實(shí)品質(zhì)的影響［J］. 東南園藝，2020，8（4）：14-18.

［25］錢進(jìn)芳，吳家森，黃堅(jiān)欽. 生草栽培對(duì)山核桃林地土壤養(yǎng)分及微生物多樣性的影響［J］. 生態(tài)學(xué)報(bào)，2014，34（15）：4324-4332.

［26］杜"濤. 貴州專注水果品質(zhì)打造核心競(jìng)爭(zhēng)力［N］. 中國(guó)食品報(bào)，2021-12-15（07）.

［27］白"龍，陳"雪，王"洲，等. 苜蓿和老芒麥生草對(duì)蘋果園土壤氮素礦化的影響［J］. 園藝學(xué)報(bào)，2015，42（12）：2469-2477.

［28］鮑士旦. 土壤農(nóng)化分析［M］. 3版.北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，2000：30-34.

［29］何"燕. 綠肥還田對(duì)貴州黃壤養(yǎng)分、細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)及玉米氮磷利用率的影響［D］. 貴陽(yáng)：貴州民族大學(xué)，2022：9.

［30］Vance E D，Brookes P C，Jenkinson D S. An extraction method for measuring soil microbial biomass C［J］. Soil Biology and Biochemistry，1987，19（6）：703-707.

［31］Chen S，Lin B W，Li Y Q，et al. Spatial and temporal changes of soil properties and soil fertility evaluation in a large grain-production area of subtropical plain，China［J］. Geoderma，2020，357：113937.

［32］魯如坤. 土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)分析方法［M］. 北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)科技出版社，2000：43-47.

［33］關(guān)松蔭. 土壤酶及其研究法［M］. 北京：農(nóng)業(yè)出版社，1986：294-297.

［34］孫媛媛. 紅壤區(qū)土地利用方式對(duì)土壤質(zhì)量及微生物群落特征的影響研究［D］. 長(zhǎng)春：吉林大學(xué)，2023：18-20.

［35］Zhang S T，Lu J W，Zhu Y，et al. Rapeseed as a previous crop reduces rice N fertilizer input by improving soil fertility［J］. Field Crops Research，2022，281：108487.

［36］Bastida F，Luis Moreno J，Hernández T，et al. Microbiological degradation index of soils in a semiarid climate［J］. Soil Biology and Biochemistry，2006，38（12）：3463-3473.

［37］Paul G C，Saha S，Ghosh K G. Assessing the soil quality of Bansloi River Basin，eastern India using soil-quality indices （SQIs） and random forest machine learning technique［J］. Ecological Indicators，2020，118：106804.

［38］李尚瑋，楊文權(quán)，趙"冉，等. 果樹行間生草對(duì)蘋果園土壤肥力的影響［J］. 草地學(xué)報(bào)，2016，24（4）：895-900.

［39］王宇桃，韓艷英，陶"江，等. 果園生草栽培技術(shù)研究進(jìn)展［J］. 河北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2024，28（2）：42-47.

［40］莊伊美，許文寶，王仁璣，等. 紅壤柑橘園硼銅鎂營(yíng)養(yǎng)失調(diào)的診斷［J］. 中國(guó)柑桔，1991，20（3）：6-8.

［41］封"帆，謝開云，艾比布拉·伊馬木，等. 果園生草對(duì)蘋果園雜草控制、土壤養(yǎng)分及果樹營(yíng)養(yǎng)狀況的影響 ［J］. 新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)，2023，60（4）：982-991.

［42］侯賀賀，王春堂，王曉迪，等. 黃河三角洲鹽堿地生物措施改良效果研究［J］. 中國(guó)農(nóng)村水利水電，2014（7）：1-6.

［43］Keesstra S，Pereira P，Novara A，et al. Effects of soil management techniques on soil water erosion in apricot orchards［J］. Science of the Total Environment，2016，551/552：357-366.

［44］Duan J，Liu Y J，Yang J，et al. Role of groundcover management in controlling soil erosion under extreme rainfall in citrus orchards of southern China［J］. Journal of Hydrology，2020，582：124290.

［45］樊文霞，孟炎奇，陳國(guó)棟，等. 生草覆蓋栽培對(duì)果園土壤理化性質(zhì)的影響研究進(jìn)展［J］. 安徽農(nóng)學(xué)通報(bào)，2022，28（6）：116-120.

［46］Morlat R，Jacquet A. Grapevine root system and soil characteristics in a vineyard maintained long-term with or without interrow sward［J］. American Journal of Enology and Viticulture，2003，54（1）：1-7.

［47］牛清清，張"琳，陳云峰，等. 生態(tài)栽培對(duì)果園水土及養(yǎng)分流失影響的Meta分析［J］. 生態(tài)學(xué)雜志，2021，40（10）：3175-3183.

［48］畢玉婷，田"偉，薛艷紅，等. 禾本科植物中不定根的發(fā)生發(fā)育研究進(jìn)展［J］. 湖北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2013，52（16）：3757-3761.

［49］季琳琳，陳素傳，吳志輝，等. 生草對(duì)山核桃林地土壤養(yǎng)分及土壤酶活性的影響［J］. 經(jīng)濟(jì)林研究，2022，40（1）：19-25，44.

［50］劉崇義. 果園土壤養(yǎng)分和微生物群落對(duì)不同生草覆蓋處理的響應(yīng)［D］. 楊凌：西北農(nóng)林科技大學(xué)，2022：47-48.

［51］高"露，岳"坤，唐文林，等. 棗園生草對(duì)土壤養(yǎng)分及果實(shí)品質(zhì)的影響［J］. 新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)，2020，57（1）：86-96.

［52］張"進(jìn). 綠肥種植及還田對(duì)濱海鹽堿土壤特性及溫室氣體排放的影響［D］. 泰安：山東農(nóng)業(yè)大學(xué)，2023：76-78.

［53］Wu J S，Lin H P，Meng C F，et al. Effects of intercropping grasses on soil organic carbon and microbial community functional diversity under Chinese hickory （Carya cathayensis Sarg.） stands［J］. Soil Research，2014，52（6）：575.

［54］Qian X，Gu J，Pan H J，et al. Effects of living mulches on the soil nutrient contents，enzyme activities，and bacterial community diversities of apple orchard soils［J］. European Journal of Soil Biology，2015，70：23-30.

［55］Wang Y J，Huang Q Q，Liu C，et al. Mulching practices alter soil microbial functional diversity and benefit to soil quality in orchards on the Loess Plateau［J］. Journal of Environmental Management，2020，271：110985.

［56］曹"銓，沈禹穎，王自奎，等. 生草對(duì)果園土壤理化性狀的影響研究進(jìn)展［J］. 草業(yè)學(xué)報(bào)，2016，25（8）：180-188.

［57］冀中銳，李"建，史根生，等. 果園生草栽培技術(shù)研究進(jìn)展［J］. 草原與草業(yè)，2018，30（2）：12-14.

［58］李會(huì)科. 渭北旱地蘋果園生草的生態(tài)環(huán)境效應(yīng)及綜合技術(shù)體系構(gòu)建［D］. 楊凌：西北農(nóng)林科技大學(xué)，2008：60-62.

［59］Hu Y X，Zhan P J，Thomas B W，et al. Organic carbon and nitrogen accumulation in orchard soil with organic fertilization and cover crop management：a global meta-analysis［J］. Science of the Total Environment，2022，852：158402.

［60］汪宗飛，鄭粉莉. 黃土高原子午嶺地區(qū)人工油松林碳氮磷生態(tài)化學(xué)計(jì)量特征［J］. 生態(tài)學(xué)報(bào)，2018，38（19）：6870-6880.

［61］惠竹梅，岳泰新，張振文. 行間生草葡萄園土壤微生物量與土壤養(yǎng)分的通徑分析［J］. 草地學(xué)報(bào)，2011，19（6）：969-974.

［62］張永亮，于鐵峰，郝"鳳. 施肥和混播對(duì)人工草地土壤速效養(yǎng)分含量的影響［J］. 中國(guó)草地學(xué)報(bào)，2021，43（9）：88-96.

［63］張麗瓊. 長(zhǎng)期輪作與施肥對(duì)土壤肥力的影響及其綜合評(píng)價(jià)［D］. 楊凌：西北農(nóng)林科技大學(xué)，2016：116-122.

［64］周"彤. 紫花苜蓿與3種禾本科牧草輪作效應(yīng)研究［D］. 蘭州：甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)，2020：40-45.

［65］劉彩霞. 種植不同作物對(duì)連作玉米田土壤肥力質(zhì)量的影響［D］. 太谷：山西農(nóng)業(yè)大學(xué)，2019：30-32.

［66］管"冠，何天養(yǎng)，朱"婧，等. 生草栽培對(duì)贛南地區(qū)晚棱臍橙土壤酶活性及微生物種群的影響［J］. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2017，45（17）：141-143.

［67］張國(guó)紅，任華中，高麗紅，等. 京郊日光溫室土壤微生物狀況和酶活性［J］. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)，2005，38（7）：1447-1452.

［68］王寶廣，邵澤龍，姬學(xué)俊，等. 行間生草對(duì)山楂園土壤養(yǎng)分、酶活性及微生物的影響［J］. 果樹資源學(xué)報(bào)，2021，2（4）：21-24.

［69］王晉龍，孫崇鳳，程永鋼，等. 不同綠肥對(duì)復(fù)墾地土壤化學(xué)性狀及酶活性的影響［J］. 中國(guó)土壤與肥料，2022（9）：85-93.

［70］趙"秋，張新建，寧曉光，等. 天津地區(qū)不同冬綠肥培肥土壤的效果［J］. 植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào)，2022，28（7）：1228-1237.

［71］趙"穎，周"楓，羅佳琳，等. 水稻秸稈還田配施肥料對(duì)小麥產(chǎn)量和氮素利用的影響［J］. 土壤，2021，53（5）：937-944.

［72］丁午陽(yáng)，李援農(nóng)，郭俊文，等. 不同種植模式對(duì)冬小麥土壤養(yǎng)分及水肥利用效率的影響［J］. 節(jié)水灌溉，2021（12）：8-13.

［73］傅聿青，李"江，李建安，等. 生草栽培對(duì)油茶林地土壤養(yǎng)分特征和微生物及酶活性的影響［J］. 經(jīng)濟(jì)林研究，2018，36（3）：82-88.

［74］向仰州，劉"英，何"季，等. 生草栽培對(duì)刺梨園土壤養(yǎng)分、微生物和酶活性的影響［J］. 北方園藝，2018（6）：96-101.

［75］劉廣勤，朱海軍，周蓓蓓，等. 鼠茅覆蓋對(duì)梨園雜草控制及土壤微生物和酶活性的影響［J］. 果樹學(xué)報(bào)，2010，27（6）：1024-1028.

［76］馬慧霞，張"橋，陳會(huì)巧，等. 長(zhǎng)期有機(jī)培肥對(duì)南方紅壤區(qū)稻田土壤碳循環(huán)功能基因的影響［J］. 南方農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2023，54（5）：1405-1416.

［77］鐘蘭軍. 生草栽培對(duì)龍眼果園土壤理化性質(zhì)及產(chǎn)量的影響［J］. 福建農(nóng)業(yè)科技，2020（2）：57-62.

［78］王麗宏，曾昭海，楊光立，等. 冬季作物對(duì)水稻生育期土壤微生物量碳、氮的影響［J］. 植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào)，2009，15（2）：381-385.

［79］冼偉光，周"麗，唐洪輝，等. 不同林齡針闊混交林土壤生態(tài)化學(xué)計(jì)量特征［J］. 廣東林業(yè)科技，2015，31（1）：1-6.

［80］楊"文，周腳根，王美慧，等. 亞熱帶丘陵小流域土壤碳氮磷生態(tài)計(jì)量特征的空間分異性［J］. 土壤學(xué)報(bào)，2015，52（6）：1336-1344.

［81］侯堂春，喻陽(yáng)華，鐘欣平. 貴州省表土生態(tài)化學(xué)計(jì)量特征［J］. 西南農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2020，33（10）：2310-2315.

［82］李"娟，龍"健，李陽(yáng)兵. 貴州高原喀斯特山區(qū)土壤環(huán)境問題與對(duì)策［J］. 貴州師范大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2007，25（4）：12-16.