十二年的有机替代肥料施用能够缓解橡胶种植园中微生物对养分的限制，并提高土壤碳库的稳定性

土壤有机碳稳定性提升研究：通过12年海南橡胶园试验，对比CK（无肥）、CF（常规化肥）、NM（50%化肥+50%未堆肥粪肥）、NC（50%化肥+50%堆肥粪肥）四种处理。结果显示NM/NC显著提高0-20cm土层pH（0.97-10.14%）、SOC含量（14.85-52.35%）及碳池管理指数（CPMI，35.06-105.86%），机制为缓解微生物碳氮限制，酶配比（向量角↑/长度↓）显示代谢效率提升。随机森林分析表明土壤性质解释CPMI变异91.05%，结构方程模型揭示施肥策略通过酶配比和土壤物理特性间接影响CPMI。结论：长期有机替代（NC最优）可维持土壤肥力，为热带种植园气候智能农业提供机制证据。

　　

摘要

背景

保持土壤有机碳（SOC）的质量对于缓解橡胶种植园的肥力下降至关重要。然而，长期施肥策略（尤其是有机替代施肥）在提高SOC池稳定性方面的效果仍缺乏充分评估。

方法

通过在中国海南岛一个成熟的橡胶种植园进行的12年田间试验，我们评估了四种施肥处理对土壤养分有效性、SOC池组成、碳池管理指数（CPMI）以及胞外酶活性的影响：不施肥（CK）、传统化学肥料（CF）以及两种有机替代施肥处理（NM：50%化学氮+50%未堆肥的粪肥；NC：50%化学氮+50%堆肥的粪肥）。

结果

与CF相比，有机替代施肥（NM和NC）显著提高了0-20厘米深度范围内的土壤pH值、SOC含量和CPMI，增幅分别为0.97–10.14%、14.85–52.35%和35.06–105.86%。这些改善与微生物碳和氮的限制得到缓解有关，这通过酶的化学计量比变化（向量角度增大、向量长度减小）得到证实，表明微生物代谢效率提高。随机森林回归分析显示，土壤性质共同解释了CPMI变化的91.05%。结构方程建模进一步表明，施肥处理对CPMI具有主要的间接影响，而酶的化学计量比和关键物理性质是最重要的直接驱动因素。

结论

长期有机替代施肥通过缓解微生物养分限制和增强SOC池稳定性来维持橡胶种植园的土壤肥力。研究结果表明，使用堆肥粪肥替代（NC）是最佳策略，这验证了我们的假设。本研究为在热带种植园生态系统中采用有机替代施肥实践以促进气候智能型农业提供了重要的机制证据。