膨潤(rùn)土對(duì)燕麥苗期土壤水分及生物學(xué)性狀的影響

孫夢(mèng)媛，劉景輝，馬 斌，張翼超，嚴(yán)威凱，馬保羅

（1.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，內(nèi)蒙古呼和浩特010019；2.加拿大渥太華研究與發(fā)展中心，渥太華市，K1A 0C6；3.鄂爾多斯市東勝區(qū)氣象局，內(nèi)蒙古 東勝017000）

膨潤(rùn)土對(duì)燕麥苗期土壤水分及生物學(xué)性狀的影響

孫夢(mèng)媛1，劉景輝1，馬 斌1，張翼超3，嚴(yán)威凱2，馬保羅2

（1.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，內(nèi)蒙古呼和浩特010019；2.加拿大渥太華研究與發(fā)展中心，渥太華市，K1A 0C6；3.鄂爾多斯市東勝區(qū)氣象局，內(nèi)蒙古 東勝017000）

為明確膨潤(rùn)土對(duì)黃土高原旱作土壤保水改土效果，設(shè)計(jì)試驗(yàn)：施用量0 kg·hm－2（CK）、6 000 kg·hm－2（D1）、12 000 kg·hm－2（D2）、18 000 kg·hm－2（D3）、24 000 kg·hm－2（D4）、30 000 kg·hm－2（D5）；2011年一次性施入，2012—2015年研究其對(duì)燕麥苗期土壤含水量、微生物量碳、氮和土壤酶活性的影響。結(jié)果表明，膨潤(rùn)土各施用量均能提高燕麥出苗率，2012年D2、D3處理最佳，較對(duì)照提高了11.41%、8.93%；2013年D3、D4處理表現(xiàn)較好，較對(duì)照提高了8.39%、5.56%；2014年表現(xiàn)為 D4、D5處理較對(duì)照提高了 10.25%、8.32%；2015年表現(xiàn)為 D4、D5處理較對(duì)照提高了8.71%、7.48%。同時(shí)，發(fā)現(xiàn)施用膨潤(rùn)土可提高苗期0～100 cm土層土壤含水量，尤以10～20 cm土層變化最顯著，較對(duì)照提高1.21%～40.76%。施用膨潤(rùn)土能顯著增加2012—2015年0～10 cm土層土壤微生物生物量碳、氮含量、土壤過(guò)氧化氫酶、蔗糖酶和脲酶活性，可分別較 CK增加 2.92%～31.42%、5.05%～47.15%、4.75%～45.89%、2.73%～49.91%、6.67%～70.00%?？梢?jiàn)，膨潤(rùn)土能夠顯著改善耕層土壤的保水性和持水性、改善土壤生物性學(xué)性狀，且其效果具有一定的長(zhǎng)效性，隨著施用年限增加，高施用量處理效果最顯著。

膨潤(rùn)土；出苗率；土壤含水量；生物學(xué)性狀

燕麥作為一種優(yōu)質(zhì)的糧飼兼用作物，籽粒中富含蛋白質(zhì)、脂肪、膳食纖維等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，是具有較大市場(chǎng)潛力的保健性糧食作物。內(nèi)蒙古燕麥栽培面積約占全國(guó)的40%，居全國(guó)各省市區(qū)首位［1］，但內(nèi)蒙古燕麥主產(chǎn)區(qū)由于干旱缺水、土壤保水差和土壤貧瘠造成燕麥低產(chǎn)而不穩(wěn)，尤其出苗難、保苗難是限制燕麥單產(chǎn)提高的主要原因，提高苗期土壤含水量與保水性是提高燕麥單產(chǎn)的重要措施。土壤改良劑具有改良土壤、保水保肥的明顯效果，吸水性強(qiáng)，加入土壤后能提高土壤對(duì)灌水及降水的吸收能力，提高土壤的吸水速度，而且能緩慢釋放出大部分水，使其成為作物吸收利用的有效水［2－3］。由于膨潤(rùn)土具有較強(qiáng)的吸水性、膨脹性、吸附性、分散性、粘著性、保水保肥性等一系列優(yōu)良理化性質(zhì)，是較好的土壤改良劑［4］。李吉進(jìn)等［5］研究發(fā)現(xiàn)膨潤(rùn)土用量在土重的0%～5%范圍內(nèi)，隨著用量增加，保氮能力增強(qiáng)，明顯促進(jìn)植株出苗。馬友華、欒文樓［6］研究發(fā)現(xiàn)膨潤(rùn)土施入土壤后，能夠提高土壤肥力，減少農(nóng)田灌水用量，增加作物產(chǎn)量；在貧瘠沙質(zhì)土壤上施用膨潤(rùn)土，可改善土壤的物理化學(xué)性質(zhì)、防止養(yǎng)分流失、改善水分狀況［7］。膨潤(rùn)土可以提高土壤持水性能，減少土壤水分無(wú)效蒸發(fā)，增加土壤水分利用率［8］。Heijnen等［9－10］通過(guò)在沙土中加入膨潤(rùn)土培養(yǎng)豆科根瘤菌，結(jié)果發(fā)現(xiàn)加入膨潤(rùn)土后根瘤菌存活率提高，膨潤(rùn)土為細(xì)菌的生產(chǎn)創(chuàng)造了保護(hù)性的小環(huán)境。我國(guó)膨潤(rùn)土礦產(chǎn)資源豐富，目前累計(jì)探明儲(chǔ)量在50.87億t，資源量已超過(guò)80億t，總儲(chǔ)量占世界第1位，而內(nèi)蒙古膨潤(rùn)土儲(chǔ)量占全國(guó)總量的9%，位于全國(guó)各省區(qū)第3位［11］。說(shuō)明我國(guó)開(kāi)發(fā)利用膨潤(rùn)土提高旱作區(qū)抗旱保水保苗和作物單產(chǎn)潛力巨大。有關(guān)膨潤(rùn)土不同施入量對(duì)土壤含水量、土壤微生物生物量和酶活性的影響，特別是對(duì)施用膨潤(rùn)土的長(zhǎng)效性研究報(bào)道較少。本文旨在通過(guò)田間定位試驗(yàn)，研究施用膨潤(rùn)土對(duì)燕麥出苗率、苗期土壤含水量、土壤微生物生物量碳、氮和土壤酶活性的影響及其長(zhǎng)效性，以為應(yīng)用膨潤(rùn)土抗旱保水保苗、改良土壤和提高燕麥單產(chǎn)提供理論依據(jù)和技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)區(qū)概況

試驗(yàn)在內(nèi)蒙古清水河縣進(jìn)行，該地區(qū)為典型黃土高原溝壑區(qū)，旱坡地占90%以上，平均海拔1 374 m。年平均氣溫7.1℃，≥10℃積溫2 370℃，無(wú)霜期140 d，年日照時(shí)數(shù)為2 914 h，年平均大風(fēng)日數(shù)達(dá)19 d，年總輻射量 570.6 kJ·cm－2，降雨主要集中在 6月和7月，春旱尤為嚴(yán)重，年均降雨量365 mm，年蒸發(fā)量2 577 mm，屬典型的中溫帶半干旱大陸性季風(fēng)氣候。試驗(yàn)地土壤類型為黃綿土，具體肥力狀況見(jiàn)表1。

表1 試驗(yàn)地土壤肥力基本狀況Table 1 Soil physical and chemical characteristics of the experimental field in 2011

1.2 試驗(yàn)材料

供試作物為燕麥壩莜1號(hào)，由內(nèi)蒙古三巖實(shí)業(yè)有限公司提供。膨潤(rùn)土可吸附8～15倍于自身體積的水量，體積膨脹倍數(shù)為30倍，體積質(zhì)量為0.68 g·cm－3，粒度為200目，主要成分蒙脫石，成分分析：SiO250.5%、Al2O314.5%、MgO 5.0%、CaO 2.5%、Fe2O31.0%、K2O 0.5%。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)共設(shè)5個(gè)處理，采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)（表2），重復(fù)3次。小區(qū)面積4 m×5 m＝20 m2。試驗(yàn)于2011年播種前一次性施入膨潤(rùn)土后不再追加，于2012—2015年連續(xù)測(cè)定各項(xiàng)指標(biāo)。膨潤(rùn)土施入方式為播種前將膨潤(rùn)土均勻撒施于各小區(qū)表面，進(jìn)行旋耕，旋耕深度為15 cm左右，燕麥壩莜1號(hào)（生育期95 d左右）于 5月 25日播種，小區(qū)播量 150 kg·hm－2，行距 25 cm，施磷酸二銨 150 kg·hm－2，其它管理與當(dāng)?shù)靥镩g管理相同。

1.4 測(cè)定項(xiàng)目與方法

1.4.1 燕麥苗期測(cè)定指標(biāo)及方法 出苗率的測(cè)定：出苗率測(cè)定以葉片露出表土2 cm為準(zhǔn)，從出苗開(kāi)始到出苗率穩(wěn)定3 d后每天測(cè)定一次。

表2 田間試驗(yàn)設(shè)計(jì)Table 2 Experiment design in the field

1.4.2 土壤質(zhì)量含水量的測(cè)定 于2012—2015年6月15日左右燕麥苗期行間取樣，用土鉆取0～100 cm土層土樣（0～10、10～20、20～40、40～60、60～80、80～100 cm）分層取土，置于鋁盒中，采用烘干法測(cè)定土壤質(zhì)量含水量。

1.4.3 土壤微生物量的測(cè)定指標(biāo)及方法 于2012—2015年燕麥苗期行間取樣，用土鉆隨機(jī)鉆取0～10、10～20、20～40 cm和40～60 cm土層土壤樣品進(jìn)行土壤微生物量各指標(biāo)的測(cè)定：土壤微生物量碳采用熏蒸提取－容量分析法，土壤微生物量氮采用熏蒸提?。崛壬ǎ?2］。

1.4.4 土壤酶活性的測(cè)定指標(biāo)及方法 于2012—2015年燕麥苗期行間取樣，用土鉆隨機(jī)鉆取0～10、10～20、20～40 cm和40～60 cm土層土壤樣品進(jìn)行土壤酶活性各指標(biāo)的測(cè)定：脲酶活性采用靛酚比色法，過(guò)氧化氫酶活性采用高錳酸鉀滴定法，蔗糖酶活性采用3，5－二硝基水楊酸比色法［13］。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

應(yīng)用Microsoft Excel 2003軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和繪圖，采用SAS 9.0統(tǒng)計(jì)分析軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 試驗(yàn)地降雨情況分析

分析試驗(yàn)地近6年降雨情況可知，當(dāng)?shù)?—9月降雨量呈單峰曲線變化，年際間降雨量分布不均且波動(dòng)性較大。全年降雨量主要集中在7、8月，播種前及苗期4、5月份降雨量較少。2012—2015年，燕麥播期為5月25日左右，由表3可知，5月份降雨量較少，降雨時(shí)空分布不均，容易導(dǎo)致播期、苗期土壤干旱缺水，燕麥出苗困難。

2.2 膨潤(rùn)土對(duì)燕麥苗期土壤含水量的影響

圖1顯示了膨潤(rùn)土對(duì)燕麥苗期土壤含水量影響的垂直變化。膨潤(rùn)土對(duì)不同土層土壤含水量的影響存在明顯差異，總體表現(xiàn)為隨著土層深度增加不同處理間的土壤含水量大小及差異均呈先增加后降低趨勢(shì)，在10～20 cm土層達(dá)到峰值。施用膨潤(rùn)土能提高0～100 cm土層土壤含水量，各處理（D1、D2、D3、D4、D5）與對(duì)照相比 2012年分別增加了18.96%、30.62%、24.44%、12.15%、5.33%；2013年分別提高 5.26%、10.98%、25.24%、20.56%、15.54%；2014年分別提高 5.48%、11.44%、15.70%、24.42%、19.16%；2015年分別提高 8.77%、4.76%、14.94%、18.57%、23.24%。

表3 2010—2015年試驗(yàn)地5—9月降雨量／mmTable 3 Distribution of2010—2015 experimental field May－September rainfall

綜合連續(xù)4年結(jié)果可知，在施入后的4年內(nèi)不同施用量膨潤(rùn)土均具有保水作用，具有一定的長(zhǎng)效性，處理D1、D2在施用后的第1年效果優(yōu)于第2年、第3年和第4年，而處理D3、D4、D5在施用后的第2年、第3年和第4年的效果優(yōu)于第1年，原因可能是D1、D2膨潤(rùn)土施用量小、自身分解，隨時(shí)間增長(zhǎng)其吸水能力減弱，D3、D4更有利于土壤水分吸收、轉(zhuǎn)移、蓄積。土壤施用膨潤(rùn)土后可以減緩水分向深層次運(yùn)移，不僅能將水分保蓄在耕層，還能夠減少水分深層次的滲漏，從而提高土壤保水能力。

2.3 膨潤(rùn)土對(duì)燕麥出苗率的影響

由圖2可知，2012年燕麥出苗時(shí)間范圍在6月1日—6月8日之間，各處理間出苗率大小總體表現(xiàn)為：各處理均高于CK，且D2、D3最佳，較對(duì)照提高11.41%、8.93%。2013年燕麥出苗時(shí)間范圍在6月3日—6月10日之間，各處理尤以D3最佳，較對(duì)照提高8.39%。2014年燕麥出苗時(shí)間范圍在6月1日—6月8日之間，各處理間出苗率以D4、D5最高，較對(duì)照提高10.25%、8.32%。2015年燕麥出苗時(shí)間范圍在6月4日—6月11日之間，各處理以D4出苗率最高，較對(duì)照提高8.71%。分析4年出苗率，在7～8 d內(nèi)出苗穩(wěn)定，膨潤(rùn)土可以促進(jìn)燕麥提前出苗，以D3和D4效果最佳。施用膨潤(rùn)土，具有一定保水作用，進(jìn)一步提高了土壤墑情，改善了土壤微生態(tài)環(huán)境，為燕麥出苗創(chuàng)造了良好的土壤微環(huán)境。

2.4 膨潤(rùn)土對(duì)土壤酶活性的影響

土壤酶參與土壤的許多重要的生物化學(xué)過(guò)程和物質(zhì)循環(huán)，是土壤中活躍的有機(jī)成分之一，在土壤養(yǎng)分循環(huán)以及植物生長(zhǎng)所需養(yǎng)分的供給過(guò)程中起到重要的作用［14－15］。

2.4.1 膨潤(rùn)土對(duì)土壤過(guò)氧化氫酶活性的影響 土壤過(guò)氧化氫酶能酶促水解過(guò)氧化氫，也能表征土壤腐殖化強(qiáng)度，可以用來(lái)表征土壤的生化活性。土壤過(guò)氧化氫酶活性與土壤有機(jī)質(zhì)含量有關(guān)，并隨土層深度加深而減弱［16］。由表4可知，施用膨潤(rùn)土明顯增加了0～60 cm土層的土壤蔗糖酶活性，2012—2015年土壤過(guò)氧化氫酶活性總體表現(xiàn)為隨土層深度增加而降低趨勢(shì)。2012年D2處理顯著高于其它處理，較對(duì)照平均提高了35.14%；2013年各處理以D3效果最佳，較對(duì)照平均提高了23.90%；2014年以D4效果最好，較對(duì)照平均提高了28.38%；2015年以D4、D5表現(xiàn)較好，分別較對(duì)照提高了25.19%、33.24%；可知4年平均效應(yīng)以D3和D4效果最好，為膨潤(rùn)土長(zhǎng)期改良土壤提供理論依據(jù)。從方差分析結(jié)果看，2012—2015年各處理過(guò)氧化氫酶活性均極顯著或顯著高于對(duì)照，隨施用年限增加，施用量大的處理與對(duì)照差異越明顯，相反施用量小的與對(duì)照之間差異逐漸縮小。

2.4.2 膨潤(rùn)土對(duì)土壤蔗糖酶活性的影響 土壤蔗糖酶是參與土壤有機(jī)碳循環(huán)的關(guān)鍵酶，是土壤中活躍的有機(jī)成分之一。由表5可知，施用膨潤(rùn)土顯著地增加了0～60 cm不同土層的土壤蔗糖酶活性，在2012—2015年，隨土層深度增加各處理的土壤蔗糖酶活性均呈降低趨勢(shì)，0～10、10～20 cm土層土壤蔗糖酶活性極顯著高于20～40、40～60 cm土層；2012年以D2、D3處理表現(xiàn)最佳，0～60 cm土層平均較對(duì)照分別增加了 44.77%、37.46%；2013年以 D3、D4處理效果最佳，較對(duì)照分別增加了 54.22%、43.14%；2014年D4處理極顯著高于其它處理，較對(duì)照增加了39.99%；2015年 D4、D5處理顯著高于其它，分別較對(duì)照增加了30.54%、39.01%?？梢?jiàn)，膨潤(rùn)土在施用后4年內(nèi)均能顯著提高土壤蔗糖酶活性，但不同年份與施用量效果表現(xiàn)不同，施用第1年、第2年以處理D1、D2、D3的效果好，第3年、第4年以處理D4、D5效果更佳。

圖1 膨潤(rùn)土對(duì)燕麥苗期0～100 cm土層土壤含水量的影響Fig.1 Effect of bentonite application on soilwater content in the 0～100 cm soil layer during the oat seedling stage

圖2 膨潤(rùn)土對(duì)燕麥出苗進(jìn)程的影響Fig.2 Effect of bentonite application on the emergence process of oat

表4 不同施用量膨潤(rùn)土處理對(duì)2012—2015年土壤過(guò)氧化氫酶活性的影響／（m·lg－1·30min－1）Table 4 Effect of different bentonite treatments on soil catalase activity during oat seedling stage in 2012—2015

表5 不同施用量膨潤(rùn)土處理對(duì)2012—2015年土壤蔗糖酶活性的影響／（mg·g－1·24h－1）Table 5 Effect of different bentonite treatments on soil invertase activity during oat seedling stage in 2012—2015

2.4.3 膨潤(rùn)土處理對(duì)土壤脲酶活性的影響 土壤脲酶直接參與尿素形態(tài)轉(zhuǎn)化，并在所有參與土壤N循環(huán)的酶中，作用最為突出［17］，是土壤中氮素轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵酶，能催化尿素水解成氨，是評(píng)價(jià)土壤肥力的重要指標(biāo)。由表6可知，在2012—2015年，施用膨潤(rùn)土顯著提高了0～60 cm土層的土壤脲酶活性，隨土層深度增加土壤脲酶活性均呈單峰曲線變化，10～20 cm活性最大。各處理4年0～60 cm土層平均較對(duì)照增加了 11.73%、24.37%、34.43%、34.48%、30.03%，可知4年平均效應(yīng)以D3和D4效果最佳，為合理施用膨潤(rùn)土提供理論依據(jù)。膨潤(rùn)土施用后的4年內(nèi)均能具有提高土壤脲酶活性的作用，但隨著施用年限增加施用量大的處理效果更好。

2.5 膨潤(rùn)土對(duì)土壤微生物量碳、氮的影響

2.5.1 膨潤(rùn)土對(duì)土壤微生物量碳的影響 施用膨潤(rùn)土對(duì)2012—2015年土壤微生物量碳垂直變化的影響如圖3，膨潤(rùn)土能極顯著地影響不同土層深度的土壤微生物量碳，隨著土層深度增加均呈V字型變化，0～10 cm土層活性最高，20～40 cm土層活性最低。原因不僅與土壤表層透氣性優(yōu)于其它土層，而且與土壤含水量有關(guān)。高云超等［18］研究表明土壤微生物量與水分密切相關(guān)。以0～10 cm為例，與對(duì)照相比2012年增加了 9.24%～31.42%；2013年增加了 4.33%～31.49%；2014年增加了 2.92%～28.30%；2015年增加了4.91%～26.70%。可見(jiàn)，膨潤(rùn)土在施用后的4年內(nèi)均能起到促進(jìn)土壤微生物量碳含量提高的作用，隨著施用年限增加施用量大的處理效果更大。

2.5.2 膨潤(rùn)土對(duì)土壤微生物量氮的影響 土壤微生物量氮隨土層深度增加均呈降低趨勢(shì)（圖4），在2012年 D1、D2、D3、D4和 D5不同處理較對(duì)照分別增加了 12.94% ～22.19%、20.77% ～32.25%、17.50%～26.92%、7.68% ～13.46%、3.13% ～9.20%，其中D2和D3極顯著高于對(duì)照；2013年各處理較對(duì)照分別增加了 4.09%～15.52%、11.84%～23.83%、33.33% ～46.57%、28.65% ～36.82%、19.37%～29.96%，其中D3和D4極顯著高于對(duì)照；2014年各處理較對(duì)照分別增加了10.35%～21.21%、19.86% ～32.35%、28.81% ～36.53%、34.13% ～41.29%、43.92%～47.16%，其中 D2、D3、D4和 D5極顯著高于對(duì)照；2015年各處理較對(duì)照分別增加了5.20% ～19.44%、15.48% ～32.13%、21.64% ～35.48%、33.01% ～49.82%、26.85% ～47.80%，其中D2、D3、D4和D5極顯著高于對(duì)照。由此可知，施用膨潤(rùn)土在提高土壤水分的同時(shí)，也改善了土壤的微生態(tài)環(huán)境，起到促進(jìn)土壤微生物量氮含量提高的作用。

3 結(jié)論與討論

3.1 討 論

秋施、春施沙質(zhì)土壤改良劑均能促進(jìn)作物提前出苗1～2 d，且可提高作物出苗率，促進(jìn)苗期幼苗的生長(zhǎng)［19］。保水材料均能提高玉米出苗率，縮短出苗時(shí)間，利于玉米實(shí)現(xiàn)苗齊、苗勻和苗壯［20］。本研究結(jié)果與前人一致，但本文主要側(cè)重對(duì)不同施用量的長(zhǎng)效性分析，篩選出該地區(qū)土壤類型下最佳施入量D3處理（18 000 kg·hm－2）和 D4處理（24 000 kg·hm－2）。

表6 不同施用量膨潤(rùn)土處理對(duì)2012—2015年土壤脲酶活性的影響／（mg·g－1·24h－1）Table 6 Effect of differentbentonite treatments on soil urease activity during oat seedling stage in 2012—2015

圖3 不同施用量膨潤(rùn)土對(duì)2012—2015年燕麥苗期土壤微生物量碳的影響Fig.3 Effectof different bentonite treatments on oat seedling soilmicrobial biomass carbon in 2012—2015

圖4 不同施用量膨潤(rùn)土對(duì)2012—2015年燕麥苗期土壤微生物量氮的影響Fig.4 Effect of different bentonite treatments on soilmicrobial biomass nitrogen during oat seedling stage in 2012—2015

李吉進(jìn)等［21］研究表明，膨潤(rùn)土可以提高土壤持水性能。楊彥明等［22］和劉慧軍等［23］研究表明膨潤(rùn)土可顯著降低土壤耕層水分蒸發(fā)量、增加作物播前及苗期土壤含水量。本研究表明，膨潤(rùn)土可提高燕麥苗期0～100 cm土層土壤含水量，對(duì)施入層（0～20 cm）、近施入層（20～60 cm）和遠(yuǎn)施入層（60～100 cm）土壤水分均有影響，但以施入層效果最佳。胡麗華［24］在棉花田上研究表明，當(dāng)年施用膨潤(rùn)土的保水性能不僅受自身結(jié)構(gòu)影響，而且還與施入量有關(guān)，本研究進(jìn)一步證明隨著膨潤(rùn)土施用后年限的增加施用量大的處理影響效果顯著，而施用量小的與對(duì)照差異越來(lái)越小。4年研究結(jié)果表明，以D3（18 000 kg·hm－2）和 D4（24 000 kg·hm－2）施用量的對(duì)土壤含水量影響最大。

白世紅等［25］和孫建等［26］研究得出土壤微生物量和土壤酶活性隨土層深度增加均呈降低趨勢(shì)。本研究表明，土壤微生物量碳氮、過(guò)氧化氫酶和蔗糖酶活性隨著土層加深均呈降低趨勢(shì)，而脲酶活性則是隨著土層深度增加呈先升后降的趨勢(shì)，以10～20 cm土層最高。這可能是膨潤(rùn)土能夠很好地保持土壤中的氮素養(yǎng)分，明顯減少氮素養(yǎng)分的淋溶損失，使土壤對(duì)作物供應(yīng)養(yǎng)分增多，保氮能力增強(qiáng)，土壤中脲酶活性的高低與土壤中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化能力和肥力水平等密切相關(guān)，是土壤中參與氮素轉(zhuǎn)化過(guò)程的關(guān)鍵酶類，其活性可表征土壤氮素供應(yīng)以及衡量土壤氮素養(yǎng)分狀況［5，27］。

3.2 結(jié) 論

膨潤(rùn)土不僅能夠提高燕麥苗期0～100 cm土層土壤含水量，其中尤以10～20 cm土層的效果最明顯，而且能改善0～60 cm土層土壤微生物量碳、氮、過(guò)氧化氫酶、蔗糖酶和脲酶；同時(shí)具有保苗作用，能夠提高燕麥出苗率，縮短出苗時(shí)間1～2 d；且改良土壤具有一定的長(zhǎng)效性，隨著年限的增加，施用量大的效果更明顯，而施用量小的效果與之相反。綜合看，以 18 000 kg·hm－2（D3）和 24 000 kg·hm－2（D4）改良土壤效果最佳。

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The effects of bentonite on soilmoisture and biological characteristics of oat at seedling stage

SUNMeng-yuan1，LIU Jing-hui1，MA Bin1，ZHANG Yi-chao3，YANWei-kai2，MA Bao-luo2
（1.Agriculturɑl College，Inner MongoliɑAgriculturɑl University，Huhhot，Inner Mongoliɑ010019，Chinɑ；2.Ottɑwɑ，Cɑnɑdɑ，Reseɑrchɑnd Development Center，OttɑwɑK1A 0C6，Cɑnɑdɑ；3.Ordos City Dongsheng DistrictWeɑther Bureɑu，Dongsheng，Inner Mongoliɑ017000，Chinɑ）

To investigate the role of bentonite soil supplement on water retention and soil amelioration as well as seedling protection in the dry farming regions of Inner Mongolia Loess Plateau，a field experiment with（0（CK），and 6 000（D1），12 000（D2），18 000（D3），24 000（D4）and 30 000 kg·hm－2（D5））of bentonitewas applied.After onetime application in 2011，the effects of application rates on oat seeding characterization and soilmoisture content，microbial biomass carbon，microbial biomass nitrogen and soil enzyme activity were examined in 2012—2015.The results showed that one-time application can improve the emergence rate，in 2012，D2 and D3 were higher than that of control with 11.41%and 8.93%respectively；in 2013，D3 and D4 were higher than that of controlwith 8.39%，5.56%respectively；performance in 2014，D4 and D5 compared with the control improved（increased）to 10.25%and 8.32%respectively；in 2015 D4 and D5，were 8.71%，7.48%respectively higher than the control.One-time application of bentonite raised soil water content in the soil profile（0～100 cm），with themost significant increase of 1.21%～40.76%at the 10～20 cm layer.Compared to the CK treatment，bentonite increased soilmicrobial biomass carbon（2.92%～31.42%），nitrogen（5.05%～47.15%），catalase（4.75%～45.89%），invertase（2.73%～49.91%），urease（6.67%～70.00%）in the top 10 cm soil.Itwas concluded that the application of bentonite can obviously im-prove soil water retention，water holding capacity and soil biological traits in the plough layer during the oat seedling growth period.With time，the long-lasting effect of higher application rates of bentonite becamemore evident.

bentonite；rate of emergence；soilmoisture content；biological characteristics

S512.6；S152.7

A

1000-7601（2017）05-0026-09

10.7606／j.issn.1000-7601.2017.05.05

2016-06-29

2016-09-28

國(guó)家科技計(jì)劃課題（2015BAD22B04－02）；國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（31160276）；內(nèi)蒙古自治區(qū)“草原英才”創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)－“燕麥種質(zhì)資源創(chuàng)新與利用創(chuàng)新人才團(tuán)隊(duì)”；內(nèi)蒙古自治區(qū)科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)－“內(nèi)蒙古自治區(qū)燕麥種質(zhì)資源創(chuàng)新與利用科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)”；全國(guó)農(nóng)業(yè)科研杰出人才及其創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)－“燕麥種質(zhì)資源創(chuàng)新與利用科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)”

孫夢(mèng)媛（1992—），女，河南伊川人，碩士研究生，主要從事耕作制度與農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)研究。E-mail：13789411831＠163.com。

劉景輝（1965—），男，內(nèi)蒙古奈曼旗人，教授，博士生導(dǎo)師，主要從事耕作制度與農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)研究。E-mail：caujh＠163.com。