有机肥配施化肥对设施土壤-作物系统内稳性特征的影响

摘要

[目的]有机无机配施比单施化肥更能改善作物生长环境。研究不同施肥策略对设施土壤-作物系统的化学计量比及稳定性指数的影响，对于可持续农业生产管理具有重要意义。[方法]2022-2023年在北京市房山区温室大棚进行番茄-黄瓜试验，设置5种施肥处理：T0（不施肥）、T1（单施化肥）、T2（有机肥）、T3(50%化肥+50%有机肥)和T4(50%化肥+50%有机肥+改良剂)。以设施蔬菜系统为研究对象，通过测定土壤物理性质及根际微生物群落结构等27个指标，基于化学计量学方法分析土壤-作物系统的内稳性特征。采用2种三角形模型（TR1和TR2）计算系统的可持续性指数，探究不同施肥模式对系统内稳性的影响。[结果]黄瓜植株内稳性受施肥影响较小，呈绝对稳态；土壤微生物量碳氮磷对施肥响应敏感，均为敏感态，即内稳态指数（H）<1.3。T3和T4处理使系统达到可持续生产水平（H≥1.3）,T0和T1处理导致系统不可持续（H<1.3）。2种模型分析结果表明，有机无机配施显著提高系统可持续性，改良剂通过调控碳、氮、磷循环进一步增强稳定性。可持续性指数与有机碳、全氮及微生物指数呈极显著正相关（P<0.01）。[结论]微生物指数在TR2模型中解释度更高，能更精准地反映土壤生态系统功能的变化。本研究对设施农业可持续发展具有重要指导意义。

关键词

设施土壤 / 轮作 / 内稳性特征 / 化学计量比 / 可持续性指数