长期耕作对半干旱区人工沙质稻田土壤理化性质及酶活性的影响

doi:10.7522/j.issn.1000-694X.2026.00003

摘要/Abstract

摘要：

为揭示半干旱区沙地人工沙质稻田连续耕作后土壤变化，以地处科尔沁沙地南部边缘的库伦旗北部地区为研究区域，对不同种植年限（1、5、10、15、20、27 a）的人工沙质稻田及其邻近的沙丘土（对照CK）理化性质及4种土壤酶活性指标进行测定及分析。结果表明：（1）稻田耕作年限增加显著降低土壤表层pH和容重，增加电导率；中粗砂含量显著降低，极细砂及黏粉粒含量显著增加。土壤有机质含量显著增加，最大增幅为199.5%；土壤全氮含量显著增加，最大增幅为161.1%；（2）随稻作年限的增加，土壤脲酶、土壤过氧化氢酶和土壤磷酸酶的活性显著提高，土壤蔗糖酶先升高再降低。这表明人工沙质稻田技术显著影响土壤理化性质及土壤酶活性，合理的人工干扰是半干旱沙地土壤改良、生态治理的有效措施。

关键词: 科尔沁沙地, 人工沙质稻田技术, 土壤理化性质, 土壤酶活性, 新成土

Abstract:

To investigate soil changes in artificially sandy paddy fields after continuous cultivation in semi-arid sandy regions， the study region was selected in northern Hure Banner， located at the southern edge of the Horqin Sandy Land. The physicochemical properties and four soil enzyme activity indicators were measured and analyzed for artificially created sandy paddy fields with different cultivation durations （1， 5， 10， 15， 20， 27 a） and their adjacent dune soils （control CK）. The study results indicate that：（1） Increasing paddy cultivation duration significantly reduced surface soil pH and bulk density while increasing electrical conductivity. The content of medium-coarse sand decreased significantly， while that of silt and clay particles increased significantly. Soil organic matter content increased significantly， with a maximum increase of 199.5%； soil total nitrogen content increased significantly， with a maximum increase of 161.1%. （2） With increasing years of rice cultivation， the activities of soil urease， soil catalase， and soil phosphatase significantly increased； soil sucrase activity first rose and then declined. These changes indicate that artificial sandy paddy field technology significantly impacts soil physicochemical properties and enzyme activities， demonstrating that rational human intervention is an effective measure for improving semi-arid sandy soils and ecological management.

Key words: Horqin Sandy Land, artificial sandy paddy technology, soil physicochemical properties, soil enzyme activity, aeolian entisols

中图分类号:

P941.73

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图/表 5

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耕作年限/a	土壤理化性质
耕作年限/a	pH	电导率/(μS·cm^-1)	容重/(g·cm^-3)
0~10 cm土层
CK	7.02±0.06^a	31.17±5.30^b	1.55±0.01^a
1	7.00±0.39^a	63.75±7.65^b	1.52±0.01^ab
5	6.37±0.40^ab	133.25±15.89^a	1.46±0.02^bc
10	6.16±0.26^ab	151.53±21.73^a	1.45±0.01^bc
15	6.03±0.23^b	153.98±26.65^a	1.44±0.05^bc
20	5.70±0.18^b	150.70±23.48^a	1.38±0.03^c
27	5.91±0.32^b	144.50±14.52^a	1.44±0.02^bc
10~20 cm土层
CK	6.98±0.02^ab	31.00±5.12^c	1.54±0.02^bcd
1	7.15±0.26^a	67.75±9.23^bc	1.63±0.01^a
5	6.90±0.34^ab	159.30±23.55^a	1.52±0.02^cd
10	6.71±0.24^abc	136.93±26.37^a	1.58±0.01^bc
15	6.57±0.32^abc	120.73±5.17^ab	1.57±0.02^bc
20	6.01±0.14^c	145.88±24.47^a	1.51±0.02^d
27	6.29±0.04^bc	108.55±11.84^ab	1.59±0.03^ab

耕作年限/a	土壤理化性质
耕作年限/a	pH	电导率/(μS·cm^-1)	容重/(g·cm^-3)
0~10 cm土层
CK	7.02±0.06^a	31.17±5.30^b	1.55±0.01^a
1	7.00±0.39^a	63.75±7.65^b	1.52±0.01^ab
5	6.37±0.40^ab	133.25±15.89^a	1.46±0.02^bc
10	6.16±0.26^ab	151.53±21.73^a	1.45±0.01^bc
15	6.03±0.23^b	153.98±26.65^a	1.44±0.05^bc
20	5.70±0.18^b	150.70±23.48^a	1.38±0.03^c
27	5.91±0.32^b	144.50±14.52^a	1.44±0.02^bc
10~20 cm土层
CK	6.98±0.02^ab	31.00±5.12^c	1.54±0.02^bcd
1	7.15±0.26^a	67.75±9.23^bc	1.63±0.01^a
5	6.90±0.34^ab	159.30±23.55^a	1.52±0.02^cd
10	6.71±0.24^abc	136.93±26.37^a	1.58±0.01^bc
15	6.57±0.32^abc	120.73±5.17^ab	1.57±0.02^bc
20	6.01±0.14^c	145.88±24.47^a	1.51±0.02^d
27	6.29±0.04^bc	108.55±11.84^ab	1.59±0.03^ab

耕作年限/a	不同粒径土壤机械组成/%
耕作年限/a	>0.25 mm	0.10~0.25 mm	0.05~0.10mm	<0.05 mm
0~10 cm土层
CK	45.21±3.97^a	43.15±1.82^a	3.03±1.23^b	8.60±1.84^c
1	44.74±1.41^a	41.93±0.73^a	3.22±0.95^b	10.11±1.14^bc
5	39.37±3.23^ab	41.40±1.57^a	4.73±1.47^ab	14.49±0.47^ab
10	41.29±3.70^ab	41.48±0.89^a	4.43±1.34^ab	12.79±1.70^abc
15	41.72±3.37^ab	41.70±1.18^a	5.48±1.78^ab	11.10±2.48^bc
20	35.76±2.17^ab	43.94±1.30^a	7.55±1.34^ab	12.75±2.09^abc
27	32.17±1.98^b	42.48±2.00^a	8.34±1.74^a	17.01±1.74^a
10~20 cm土层
CK	44.13±1.24^a	45.18±1.21^a	3.53±1.66	8.41±0.93^b
1	41.65±1.69^ab	43.14±1.19^ab	2.82±0.77^c	12.39±0.71^ab
5	38.81±3.53^abc	41.02±1.04^b	5.23±1.51^bc	14.95±1.11^a
10	41.99±2.46^ab	41.92±0.90^ab	3.65±0.55^c	12.44±1.35^ab
15	43.14±2.14^a	41.47±1.24^ab	4.22±1.33^bc	11.18±1.52^ab
20	35.32±0.85^bc	43.48±1.92^ab	7.60±1.01^ab	13.60±1.68^a
27	32.35±2.18^c	42.37±0.74^ab	10.09±0.57^a	15.20±1.77^a

耕作年限/a	不同粒径土壤机械组成/%
耕作年限/a	>0.25 mm	0.10~0.25 mm	0.05~0.10mm	<0.05 mm
0~10 cm土层
CK	45.21±3.97^a	43.15±1.82^a	3.03±1.23^b	8.60±1.84^c
1	44.74±1.41^a	41.93±0.73^a	3.22±0.95^b	10.11±1.14^bc
5	39.37±3.23^ab	41.40±1.57^a	4.73±1.47^ab	14.49±0.47^ab
10	41.29±3.70^ab	41.48±0.89^a	4.43±1.34^ab	12.79±1.70^abc
15	41.72±3.37^ab	41.70±1.18^a	5.48±1.78^ab	11.10±2.48^bc
20	35.76±2.17^ab	43.94±1.30^a	7.55±1.34^ab	12.75±2.09^abc
27	32.17±1.98^b	42.48±2.00^a	8.34±1.74^a	17.01±1.74^a
10~20 cm土层
CK	44.13±1.24^a	45.18±1.21^a	3.53±1.66	8.41±0.93^b
1	41.65±1.69^ab	43.14±1.19^ab	2.82±0.77^c	12.39±0.71^ab
5	38.81±3.53^abc	41.02±1.04^b	5.23±1.51^bc	14.95±1.11^a
10	41.99±2.46^ab	41.92±0.90^ab	3.65±0.55^c	12.44±1.35^ab
15	43.14±2.14^a	41.47±1.24^ab	4.22±1.33^bc	11.18±1.52^ab
20	35.32±0.85^bc	43.48±1.92^ab	7.60±1.01^ab	13.60±1.68^a
27	32.35±2.18^c	42.37±0.74^ab	10.09±0.57^a	15.20±1.77^a