全 文 ：不同施肥模式对设施菜田土壤酶活性的影响
王文锋１　 李春花１　 黄绍文∗　 高　 伟２　 唐继伟１
（ １中国农业科学院农业资源与农业区划研究所 ／农业部植物营养与肥料重点实验室， 北京 １０００８１； ２天津市农业资源与环境
研究所， 天津 ３００１９２）
摘　 要　 利用天津日光温室蔬菜不同施肥模式定位试验，研究了 ６ 种施肥模式对设施菜田土
壤酶活性的影响．结果表明： 番茄生育期间不同施肥模式土壤 α⁃葡萄苷酶、β⁃木糖苷酶、β⁃葡
萄苷酶、β⁃纤维二糖苷酶、几丁质酶和磷酸酶的活性总体上均呈先增后降的趋势，土壤脲酶活
性呈先增高后趋于平缓的趋势．与全部施用化肥氮相比，５种有机无机肥料配施模式土壤酶活
性均有所提升，且随猪粪施用量的增加，尤其是配施秸秆条件下，土壤酶活性显著增加．番茄
各生育期土壤酶活性与土壤微生物生物量碳、氮和可溶性有机碳、氮之间总体上呈显著或极
显著正相关关系．同等养分投入量下，有机无机肥配施，特别是配施一定的秸秆可有效提高设
施菜田土壤酶活性，维持较高的菜田土壤肥力，有利于设施蔬菜的可持续生产．
关键词　 不同施肥模式； 设施菜田； 土壤酶活性
Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｆｅｒｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｐａｔｔｅｒｎｓ ｏｎ ｓｏｉｌ ｅｎｚｙｍｅ ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ ｉｎ ｇｒｅｅｎｈｏｕｓｅ ｖｅｇｅｔａｂｌｅ
ｆｉｅｌｄ． ＷＡＮＧ Ｗｅｎ⁃ｆｅｎｇ１， ＬＩ Ｃｈｕｎ⁃ｈｕａ１， ＨＵＡＮＧ Ｓｈａｏ⁃ｗｅｎ１∗， ＧＡＯ Ｗｅｉ２， ＴＡＮＧ Ｊｉ⁃ｗｅｉ１ （ １Ｉｎｓｔｉ⁃
ｔｕｔｅ ｏｆ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ａｎｄ Ｒｅｇｉｏｎａｌ Ｐｌａｎｎｉｎｇ， Ｃｈｉｎｅｓｅ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ ／ Ｋｅｙ
Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｐｌａｎｔ Ｎｕｔｒｉｔｉｏｎ ａｎｄ Ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ， Ｍｉｎｉｓｔｒｙ ｏｆ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ， Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００８１， Ｃｈｉｎａ；
２Ｔｉａｎｊｉｎ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ａｎｄ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ， Ｔｉａｎｊｉｎ ３００１９２， Ｃｈｉｎａ） ．
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ａ ｆｉｘｅｄ⁃ｓｉｔｅ ｇｒｅｅｎｈｏｕｓｅ ｖｅｇｅｔａｂｌｅ ｆｅｒｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｗａｓ ｃａｒｒｉｅｄ ｏｕｔ ｔｏ ｓｔｕｄｙ ｅｆｆｅｃｔｓ
ｏｆ ６ ｆｅｒｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｐａｔｔｅｒｎｓ ｏｎ ｓｏｉｌ ｅｎｚｙｍｅ ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ ｉｎ Ｔｉａｎｊｉｎ Ｃｉｔｙ， Ｎｏｒｔｈｅｒｎ Ｃｈｉｎａ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ
ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｄｕｒｉｎｇ ｔｈｅ ｇｒｏｗｉｎｇ ｓｔａｇｅｓ ｏｆ ｔｏｍａｔｏ， ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ ｏｆ ｓｏｉｌ α⁃ｇｌｕｃｏｓｉｄａｓｅ， β⁃ｘｙｌｏｓｉｄａｓｅ， β⁃
ｇｌｕｃｏｓｉｄａｓｅ， β⁃ｃｅｌｌｏｂｉｏｓｉｄａｓｅ， ｃｈｉｔｉｎａｓｅ ａｎｄ ｐｈｏｓｐｈａｔａｓｅ ｉｎ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ ａｌｌ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｆｉｒｓｔ
ａｎｄ ｔｈｅｎ ｄｅｃｒｅａｓｅｄ， ｗｈｉｌｅ ｓｏｉｌ ｕｒｅａｓｅ ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｆｉｒｓｔ ａｎｄ ｔｈｅｎ ｂｅｃａｍｅ ｆｌａｔ． Ｃｏｍｐａｒｅｄ ｗｉｔｈ
ｔｈｅ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ， ｓｏｉｌ ｅｎｚｙｍｅ ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ ｗｅｒｅ ｍｕｃｈ ｈｉｇｈｅｒ ｉｎ ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ ｏｆ
ｃｏｍｂｉｎｅｄ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｏｒｇａｎｉｃ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｗｉｔｈ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒｓ， ａｎｄ ｒｏｓｅ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ ｉｎ⁃
ｐｕｔ ｏｆ ｐｉｇ ｍａｎｕｒｅ ａｎｄ ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙ ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｔｒａｗ． Ａ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｐｏｓｉｔｉｖｅ ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ｗａｓ ｆｏｕｎｄ
ｂｅｔｗｅｅｎ ｓｏｉｌ ｅｎｚｙｍｅ ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ， ｍｉｃｒｏｂｉａｌ ｂｉｏｍａｓｓ ｃａｒｂｏｎ （ ＭＢＣ）， ｍｉｃｒｏｂｉａｌ ｂｉｏｍａｓｓ ｎｉｔｒｏｇｅｎ
（ＭＢＮ）， ａｎｄ ｄｉｓｓｏｌｖｅｄ ｏｒｇａｎｉｃ ｃａｒｂｏｎ （ＤＯＣ） ａｎｄ ｄｉｓｓｏｌｖｅｄ ｏｒｇａｎｉｃ ｎｉｔｒｏｇｅｎ （ＤＯＮ） ｃｏｎｔｅｎｔｓ ａｔ
ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｇｒｏｗｉｎｇ ｓｔａｇｅｓ ｏｆ ｔｏｍａｔｏ． Ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ｏｆ ｓａｍｅ ｎｕｔｒｉｅｎｔ ｉｎｐｕｔ， ｔｈｅ ｃｏｍｂｉｎｅｄ ａｐｐｌｉ⁃
ｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｉｎｏｒｇａｎｉｃ ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒｓ ｗｉｔｈ ｏｒｇａｎｉｃ ｍａｔｅｒｉａｌｓ， ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙ ａ ｃｅｒｔａｉｎ ａｍｏｕｎｔ ｏｆ ｃｏｒｎ ｓｔｒａｗ， ｗａｓ
ｃａｐａｂｌｅ ｏｆ ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ ｓｏｉｌ ｅｎｚｙｍｅ ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ ａｎｄ ｋｅｅｐｉｎｇ ｓｏｉｌ ｆｅｒｔｉｌｉｔｙ ａｎｄ ｓｕｓｔａｉｎａｂｉｌｉｔｙ ｉｎ ｇｒｅｅｎｈｏｕｓｅ
ｖｅｇｅｔａｂｌｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｆｅｒｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｐａｔｔｅｒｎ； ｇｒｅｅｎｈｏｕｓｅ ｖｅｇｅｔａｂｌｅ； ｓｏｉｌ ｅｎｚｙｍｅ ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ．
本文由现代农业产业技术体系建设专项（ＣＡＲＳ⁃２５⁃Ｃ⁃１１）和公益性
行业（农业）科研专项（２０１２０３０９５）资助 Ｔｈｉｓ ｗｏｒｋ ｗａｓ ｓｕｐｐｏｒｔｅｄ ｂｙ
ｔｈｅ Ｃｈｉｎａ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｓｙｓｔｅｍ （ＣＡＲＳ⁃２５⁃Ｃ⁃１１） ａｎｄ ｔｈｅ Ｓｐｅｃｉａｌ
Ｆｕｎｄ ｆｏｒ Ａｇｒｏ⁃Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｉｎ ｔｈｅ Ｐｕｂｌｉｃ Ｉｎｔｅｒｅｓｔ， Ｃｈｉｎａ
（２０１２０３０９５） ．
２０１５⁃０９⁃０８ Ｒｅｃｅｉｖｅｄ， ２０１５⁃１２⁃２４ Ａｃｃｅｐｔｅｄ．
∗通讯作者 Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ ａｕｔｈｏｒ． Ｅ⁃ｍａｉｌ： ｈｕａｎｇｓｈａｏｗｅｎ＠ ｃａａｓ．ｃｎ
　 　 设施蔬菜生产能够打破传统蔬菜生产受季节性
和地域性限制的不足，在解决我国北方地区冬淡季
蔬菜供应、增加农民收入方面具有积极意义［１］ ．但设
施菜田过量施肥现象非常普遍［２－４］，导致了一系列
土壤问题［５－６］ ．土壤酶参与了土壤中所有的生化反
应［７］，是土壤有机质分解和养分循环的主要生物学
机制［８－９］，其活性反映了土壤中各种生物化学过程
的方向和强度［１０］，并受土壤理化性质的显著影
响［１１］，可以作为土壤肥力和质量的敏感指标［１２－１３］ ．
应 用 生 态 学 报　 ２０１６年 ３月　 第 ２７卷　 第 ３期　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 ｈｔｔｐ： ／ ／ ｗｗｗ．ｃｊａｅ．ｎｅｔ
Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｅｃｏｌｏｇｙ， Ｍａｒ． ２０１６， ２７（３）： ８７３－８８２　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 ＤＯＩ： １０．１３２８７ ／ ｊ．１００１－９３３２．２０１６０３．０１５
通过土壤酶活性来评价不同农艺措施对设施菜田土
壤肥力和健康的影响已成为近几年研究的热点．已
有研究在栽培制度、栽培方式、种植年限、作物残茬
等对土壤酶活性的影响方面有一些报道．研究表明，
设施蔬菜轮作土壤酶活性显著高于连作土壤［１４］，蔬
菜套作［１５］和施加作物残茬［１６－１７］也是增强设施菜田
土壤酶活性的有效措施，随蔬菜种植年限的延长，不
同土壤酶活性变化并不一致［１８－２０］ ．土壤 α⁃葡萄苷
酶、β⁃木糖苷酶、β⁃葡萄苷酶、β⁃纤维二糖苷酶、几丁
质酶、脲酶和磷酸酶是土壤有机质降解和碳、氮、磷
等养分转化相关的重要酶类［２１］，通过测定其活性，
可以了解土壤养分供应和肥力状况．但是，目前关于
不同施肥模式对设施菜田土壤酶活性影响方面的研
究少见报道．本文利用日光温室蔬菜不同施肥模式
定位试验，研究蔬菜生育周期内不同施肥模式土壤
酶活性动态变化特征及其与土壤微生物生物量碳、
氮和可溶性有机碳、氮之间的关系，以期寻求经济节
约、高效合理的施肥模式，为实现设施蔬菜生产的可
持续发展提供依据．
１　 材料与方法
１􀆰 １　 试验材料
定位试验地点位于天津市西青区辛口镇第六埠
村，试验区域属暖温带半湿润大陆性气候，全年平均
温度为 １１．６ ℃，全年日照总量为 ２８１０ ｈ，全年无霜
期为 ２０３ ｄ，自然降水总量为 ５８６ ｍｍ．供试日光温室
东西走向，长 ８０ ｍ、宽 ６．５ ｍ（含 ０．５ ｍ 通道），前部
有通风口，白天适时敞开通风，夜间或降雨时关闭．
供试土壤类型为中壤质潮土，地下水埋深为 １ ｍ．定
位试验于 ２００９年 １０ 月开始（定位试验开始时棚龄
为 ７年），种植制度为春茬番茄⁃秋冬茬芹菜轮作，试
验开始前 ０ ～ ２０ ｃｍ 耕层土壤基本性质为：有机质
２５．４ ｇ·ｋｇ－１，硝态氮 １８６．２ ｍｇ·ｋｇ－１，速效磷 １４４．６
ｍｇ·ｋｇ－１，速效钾 ４０４．０ ｍｇ·ｋｇ－１，ｐＨ ７．９．供试芹菜
（Ａｐｉｕｍ ｇｒａｖｅｏｌｅｎｓ）品种为‘文图拉’，番茄（Ｌｙｃｏｐｅｒｓｉ⁃
ｃｏｎ ｅｓｃｕｌｅｎｔｕｍ）品种为‘朝研 ２９９’．
１􀆰 ２　 试验设计
定位试验共设 ６ 个处理，分别为：１）全部施用
化肥氮（４ ／ ４ＣＮ）；２）３ ／ ４化肥氮＋１ ／ ４猪粪氮（３ ／ ４ＣＮ
＋１ ／ ４ＰＮ）；３） ２ ／ ４ 化肥氮＋２ ／ ４ 猪粪氮（２ ／ ４ＣＮ＋２ ／
４ＰＮ）；４）１ ／ ４化肥氮＋３ ／ ４猪粪氮（１ ／ ４ＣＮ＋３ ／ ４ＰＮ）；
５）２ ／ ４化肥氮＋１ ／ ４ 猪粪氮＋１ ／ ４ 秸秆氮（２ ／ ４ＣＮ＋１ ／
４ＰＮ＋１ ／ ４ＳＮ）；６）２ ／ ４ 化肥氮＋２ ／ ４ 秸秆氮（２ ／ ４ＣＮ＋
２ ／ ４ＳＮ），所有处理氮、磷、钾量相同．番茄和芹菜按
推荐量施肥，番茄茬施用的 Ｎ、Ｐ ２Ｏ５ 和 Ｋ２Ｏ 总量分
别为 ４５０、２２５ 和 ６００ ｋｇ·ｈｍ－２，芹菜茬 Ｎ、Ｐ ２Ｏ５ 和
Ｋ２Ｏ总量分别为 ４５０、３００ 和 ６００ ｋｇ·ｈｍ
－２ ．春茬番
茄和秋冬茬芹菜各处理的具体氮和碳投入量见表 １．
每个处理 ３ 次重复，随机排列．试验小区面积 １４．４
ｍ２（宽 ２．４ ｍ×长 ６．０ ｍ），番茄株、行距分别为 ０．３ 和
０．６ ｍ，种植密度为 ２５０００株·ｈｍ－２；芹菜株、行距分
别为 ０． ２０ ｍ 和 ０． １５ ｍ， 种植密度为 ３３０５７０
株·ｈｍ－２ ．小区间埋设 ＰＶＣ板（深度 １０５ ｃｍ：１００ ｃｍ
地下，５ ｃｍ地上；厚度 ４ ｍｍ），防止小区之间养分和
水分的横向迁移．
有机肥全部基施．化肥除部分基施外，其余部分
表 １　 试验处理及氮、碳投入量
Ｔａｂｌｅ １　 Ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ Ｎ ａｎｄ Ｃ ｉｎｐｕｔｓ （ｋｇ·ｈｍ－２）
生长季
Ｇｒｏｗｔｈ
ｓｔａｇｅ
处理
Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ
氮投入量 Ｎ ｉｎｐｕｔ
ＣＮ ＰＮ ＳＮ 合计
Ｔｏｔａｌ Ｎ
碳投入量 Ｃ ｉｎｐｕｔ
ＰＣ ＳＣ 合计
Ｔｏｔａｌ Ｃ
番茄 Ⅰ ４５０ ０ ０ ４５０ ０ ０ ０
Ｔｏｍａｔｏ Ⅱ ３３７．５ １１２．５ ０ ４５０ １１３０ ０ １１３０
Ⅲ ２２５．０ ２２５．０ ０ ４５０ ２２６０ ０ ２２６０
Ⅳ １１２．５ ３３７．５ ０ ４５０ ３３９１ ０ ３３９１
Ⅴ ２２５．０ １１２．５ １１２．５ ４５０ １１３０ ４６１８ ５７４８
Ⅵ ２２５．０ ０ ２２５．０ ４５０ ０ ９２３６ ９２３６
芹菜 Ⅰ ４５０．０ ０ ０ ４５０ ０ ０ ０
Ｃｅｌｅｒｙ Ⅱ ３３７．５ １１２．５ ０ ４５０ １１３０ ０ １１３０
Ⅲ ２２５．０ ２２５．０ ０ ４５０ ２２６０ ０ ２２６０
Ⅳ １１２．５ ３３７．５ ０ ４５０ ３３９１ ０ ３３９１
Ⅴ ２２５．０ １１２．５ １１２．５ ４５０ １１３０ ４６１８ ５７４８
Ⅵ ２２５．０ ０ ２２５．０ ４５０ ０ ９２３６ ９２３６
ＣＮ： 化肥氮 Ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｉｎ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ； ＰＮ：猪粪氮 Ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｉｎ ｐｉｇ ｍａｎｕｒｅ； ＳＮ：玉米秸秆氮 Ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｉｎ ｃｏｒｎ ｓｔｒａｗ； ＰＣ：猪粪碳 Ｐｉｇ ｍａｎｕｒｅ Ｃ；
ＳＣ： 玉米秸秆碳 Ｃｏｒｎ ｓｔｒａｗ Ｃ． Ⅰ： ４ ／ ４ＣＮ ；Ⅱ： ３ ／ ４ＣＮ＋１ ／ ４ＰＮ ；Ⅲ： ２ ／ ４ＣＮ＋２ ／ ４ＰＮ； Ⅳ： １ ／ ４ＣＮ＋３ ／ ４ＰＮ； Ⅴ： ２ ／ ４ＣＮ＋１ ／ ４ＰＮ＋１ ／ ４ＳＮ； Ⅵ： ２ ／ ４ＣＮ
＋２ ／ ４ＳＮ．
４７８ 应　 用　 生　 态　 学　 报　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 ２７卷
作追肥施用．番茄季处理 １～６所用化肥中，２０％的氮
肥、７０％的磷肥和 ２０％的钾肥作基施，其余的氮肥和
钾肥分别在番茄开花期、第一穗果膨大期、第二穗果
膨大期和第三穗果膨大期分 ４ 次追施，其中氮肥的
追施比例分别为 ３０％、３０％、１０％和 １０％，钾肥的追
施比例分别为 １０％、３０％、３０％和 １０％，剩余的磷肥
分别在第一次追肥和第二次追肥各施入 １５％．芹菜
季处理 １～６所用化肥中，２０％的氮肥、７０％的磷肥和
２０％的钾肥基施， 其余氮肥和钾肥在芹菜 ５ ～ ６ 叶
期、８～９叶期和 １１ ～ １２ 叶期分 ３ 次追施，其中氮肥
的追施比例分别为 ３５％、３５％和 １０％，钾肥的追施比
例分别为 １０％、３５％和 ３５％，剩余的磷肥在第一次追
肥时全部施入．
定位试验所施用的化肥为尿素（含 Ｎ ４６ ％）、过
磷酸钙 （含 Ｐ ２Ｏ５ １２％）、磷酸二铵 （含 Ｎ １８％，含
Ｐ ２Ｏ５４６％）、氯化钾（含 Ｋ２Ｏ ６０％）、磷酸二氢钾（含
Ｐ ２Ｏ５５２％，含 Ｋ２Ｏ ３４％）．所用商品猪粪中 Ｎ、Ｐ ２Ｏ５、
Ｋ２Ｏ 和 Ｃ 的含量分别为 ２． １７％ ± ０． １３％、１． ３９％ ±
０􀆰 １４％、１．６３％±０．１９％和（２１８．０±５．０） ｇ·ｋｇ－１（干
基），猪粪的水分含量为 ２８．９％±４．６％；所用秸秆中
Ｎ、Ｐ ２Ｏ５、Ｋ２Ｏ 和 Ｃ 的含量分别为 １． ０４％ ± ０． １０％、
０􀆰 ３２％ ± ０． ０８％、 １． ６９％ ± ０． １７％和 （ ４２６． ９ ± ８． ２ ）
ｇ·ｋｇ－１（干基），秸秆的水分含量为 ６４．９％±６．４％．根
据猪粪和秸秆 Ｎ含量及含水量确定其施用量，Ｐ ２Ｏ５
和 Ｋ２Ｏ缺失部分由化肥补足．
基施方式为肥料撒施后旋耕入土，追施方式为
肥料溶于水后随水冲施．处理 １ ～ ６ 是依据田间持水
量进行灌溉，当田间持水量低于 ６０％时进行灌溉．为
保证灌水量的准确，每个小区均安装有单独的 ＰＶＣ
进水管，并用水表记录灌水量．各处理番茄季和芹菜
季灌水总量分别为 ３８８９和 ３３３４ ｍ３·ｈｍ－２ ．
１􀆰 ３　 土壤样品采集及测定方法
第 １０ 茬蔬菜 （春茬番茄）生育期间，分别于
２０１４年 １月 ２６ 日（番茄施基肥前）、２ 月 ２１ 日（番
茄定植后 ２０ ｄ）、３月 １２日（番茄定植后 ４０ ｄ）、４ 月
２日（番茄定植后 ６０ ｄ）、４ 月 ２２ 日（番茄定植后 ８０
ｄ）、５月 １２日（番茄定植后 １００ ｄ）及 ６月 ３日（番茄
定植后 １２０ ｄ，拉秧期）采集土壤样品．取样方法是在
每个小区内按 Ｓ形布设 １０个点，用不锈钢土钻采取
０～２０ ｃｍ土壤样品，立即剔除石砾和植物残根等杂
物，混合均匀，迅速过 ２ ｍｍ 筛后，取一部分于－２０
℃冰箱内保存，用于土壤酶活性的测定；另取一部分
于 ４ ℃冰箱内保存，用于土壤微生物生物量碳、氮和
可溶性有机碳、氮含量的测定；剩余部分风干，过筛，
用于常规养分指标测定．
土壤 α⁃葡萄苷酶、β⁃木糖苷酶、β⁃葡萄苷酶、β⁃
纤维二糖苷酶、几丁质酶和磷酸酶活性采用荧光微
型版检测技术测定［９，２２－２３］ ．土壤脲酶采用靛酚蓝比
色法测定［２４］，脲酶活性用 ３８ ℃培养 ３ ｈ 后单位土
质量 ＮＨ４
＋ ⁃Ｎ的毫克数表示．
土壤微生物生物量碳采用熏蒸提取⁃容量分析
法测定，土壤微生物生物量氮采用熏蒸提取后凯氏
定氮法测定［２５］ ．土壤可溶性有机碳采用 Ｋ２ＳＯ４提取
后高温外热重铬酸钾氧化法测定；可溶性有机氮按
Ｚｈｏｎｇ等［２６］的方法测定：可溶性有机氮含量＝Ｋ２ＳＯ４
浸提总氮含量－土壤矿质态氮（ＮＨ４
＋ ⁃Ｎ 和 ＮＯ３
－ ⁃Ｎ）
含量．
１􀆰 ４　 数据处理
数据采用 Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ Ｅｘｃｅｌ ２０１０ 和 ＳＡＳ ８．０ 统计
软件进行分析．采用单因素方差分析（ｏｎｅ⁃ｗａｙ ＡＮＯ⁃
ＶＡ）和最小差异差数法（ＬＳＤ）进行差异显著性分
析，显著性水平设定为 α＝ ０．０５．
２　 结果与分析
２􀆰 １　 番茄生育期间不同施肥模式土壤酶活性动态
变化特征
由图 １ 和图 ２ 可以看出，番茄生育期间不同施
肥模式土壤 α⁃葡萄苷酶、β⁃木糖苷酶、β⁃葡萄苷酶、
β⁃纤维二糖苷酶和几丁质酶的活性总体上均呈先增
后降的趋势，且较高土壤酶活性均出现在番茄定植
后 ６０ ｄ，依次分别为 ５７．４、６０．０、１９９．３、４８．３ 和 ３３．２
ｎｍｏｌ·ｈ－１·ｇ－１；土壤磷酸酶活性总体上也呈先增后
降的趋势，较高土壤酶活性出现在番茄定植后 １００
ｄ，为 ６０９．２ ｎｍｏｌ·ｈ－１·ｇ－１；土壤脲酶活性总体上呈
先增高后趋于平缓的趋势．
　 　 番茄生育期间各取样时期有机无机肥料配施模
式的土壤 α⁃葡萄苷酶、β⁃木糖苷酶、β⁃葡萄苷酶、β⁃
纤维二糖苷酶、几丁质酶、磷酸酶、脲酶等酶活性均
高于单施化肥模式，其中以配施秸秆模式的土壤酶
活性相对较高．有机无机肥料配施模式 ３ ／ ４ＣＮ＋１ ／
４ＰＮ、２ ／ ４ＣＮ＋２ ／ ４ＰＮ、１ ／ ４ＣＮ＋３ ／ ４ＰＮ、２ ／ ４ＣＮ＋１ ／ ４ＰＮ
＋１ ／ ４ＳＮ和 ２ ／ ４ＣＮ＋２ ／ ４ＳＮ 土壤中，α⁃葡萄苷酶活性
较 ４ ／ ４ＣＮ模式平均分别增加 ４．１％、１４．１％、１６􀆰 ２％、
５１．１％和 ８３． ４％；β⁃木糖苷酶活性平均分别增加
７􀆰 ３％、２６．９％、４０．９％、１０６．５％和 １５５．７％；β⁃葡萄苷
酶活性平均分别增加 ２０．０％、３０．６％、４６．８％、９８􀆰 ８％
和 １２８． ３％； β⁃纤维二糖苷酶活性平均分别增加
２３􀆰 ５％、４５．９％、７５．７％、１８６．９％和２４２．６％；几丁质酶
５７８３期　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 王文锋等： 不同施肥模式对设施菜田土壤酶活性的影响　 　 　 　 　
图 １　 番茄生育期间不同施肥模式土壤 α⁃葡萄苷酶、β⁃木糖苷酶、β⁃葡萄苷酶活性动态的变化
Ｆｉｇ．１　 Ｄｙｎａｍｉｃｓ ｏｆ ｓｏｉｌ α⁃ｇｌｕｃｏｓｉｄａｓｅ， β⁃ｘｙｌｏｓｉｄａｓｅ ａｎｄ β⁃ｇｌｕｃｏｓｉｄａｓｅ ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ ｕｎｄｅｒ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｆｅｒｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｐａｔｔｅｒｎｓ ｄｕｒｉｎｇ ｇｒｏｗｔｈ ｐｅ⁃
ｒｉｏｄ ｏｆ ｔｏｍａｔｏ．
Ａ： 施基肥前 Ｂｅｆｏｒｅ ｂａｓａｌ ｆｅｒｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ； Ｂ： 定植后 ２０ ｄ ２０ ｄａｙｓ ａｆｔｅｒ ｔｒａｎｓｐｌａｎｔｉｎｇ； Ｃ： 定植后 ４０ ｄ ４０ ｄａｙｓ ａｆｔｅｒ ｔｒａｎｓｐｌａｎｔｉｎｇ； Ｄ： 定植后 ６０ ｄ ６０
ｄａｙｓ ａｆｔｅｒ ｔｒａｎｓｐｌａｎｔｉｎｇ； Ｅ： 定植后 ８０ ｄ ８０ ｄａｙｓ ａｆｔｅｒ ｔｒａｎｓｐｌａｎｔｉｎｇ； Ｆ： 定植后 １００ ｄ １００ ｄａｙｓ ａｆｔｅｒ ｔｒａｎｓｐｌａｎｔｉｎｇ； Ｇ： 定植后 １２０ ｄ １２０ ｄａｙｓ ａｆｔｅｒ
ｔｒａｎｓｐｌａｎｔｉｎｇ．Ⅰ： ４ ／ ４ＣＮ； Ⅱ： ３ ／ ４ＣＮ＋１ ／ ４ＰＮ； Ⅲ： ２ ／ ４ＣＮ＋２ ／ ４ＰＮ； Ⅳ： １ ／ ４ＣＮ＋３ ／ ４ＰＮ； Ⅴ： ２ ／ ４ＣＮ＋１ ／ ４ＰＮ＋１ ／ ４ＳＮ； Ⅵ： ２ ／ ４ＣＮ＋２ ／ ４ＳＮ．不同小
写字母表示同一时期不同处理间差异显著（Ｐ＜０．０５） Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｓｍａｌｌ ｌｅｔｔｅｒｓ ｍｅａｎｔ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ａｍｏｎｇ ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ ｉｎ ｔｈｅ ｓａｍｅ ｇｒｏｗｔｈ ｐｅｒｉｏｄ ａｔ
０􀆰 ０５ ｌｅｖｅｌ． 下同 Ｔｈｅ ｓａｍｅ ｂｅｌｏｗ．
活性平均分别提高 ２２．４％、５８．７％、８２．１％、１７８．３％和
２４８．９％；土壤脲酶活性平均分别增加 ７．４％、１４􀆰 ４％、
２３．７％、４１．８％和 ５８．０％；土壤磷酸酶活性平均分别
增加 １６．２％、３３．０％、４７．９％、６０．５％和 ７８．９％．
随着猪粪用量的增加，土壤酶活性总体上均呈
增加的趋势．与低量配施猪粪模式 ３ ／ ４ＣＮ＋１ ／ ４ＰＮ相
比，中量配施猪粪模式 ２ ／ ４ＣＮ＋２ ／ ４ＰＮ 和高量配施
猪粪模式 １ ／ ４ＣＮ＋３ ／ ４ＰＮ 土壤 α⁃葡萄苷酶、β⁃木糖
苷酶、β⁃葡萄苷酶、β⁃纤维二糖苷酶、几丁质酶、磷酸
酶、脲酶等 ７ 种酶活性依次分别增加 ９． ５％ 和
１１􀆰 ４％、１８． ３％和 ３１． ４％、８． ９％和 ２２． ４％、１８． １％和
４２．１％、２９．８％和 ４９．０％、７．５％和 １６．３％．
配施秸秆模式土壤酶活性均高于配施猪粪模
式．与高量配施猪粪模式 １ ／ ４ＣＮ＋３ ／ ４ＰＮ 相比，配施
秸秆模式 （ ２ ／ ４ＣＮ ＋ １ ／ ４ＰＮ ＋ １ ／ ４ＳＮ 和 ２ ／ ４ＣＮ ＋ ２ ／
４ＳＮ）土壤中以上 ７ 种酶活性依次增加 ３０． ３％和
５７􀆰 ８％、４６．７％和 ８１．６％、３５．４％和 ５５．５％、６３．１％和
９４．８％、５２． ７％和 ９１． ５％、８． ５％和 ２０． ９％１、４． ９％和
２８􀆰 １％．
２􀆰 ２　 土壤酶活性与土壤微生物生物量碳、氮及可溶
性有机碳、氮含量的关系
番茄不同取样时间土壤微生物生物量碳、氮及
可溶性有机碳、氮含量如表 ２ 所示．番茄生育期间不
同取样时期土壤微生物生物量碳、氮及可溶性有机
碳、氮含量总体上均呈先增后降的变化趋势．与单施
化肥相比，有机无机肥料配施模式，尤其是配施秸秆
模式土壤微生物生物量碳、氮和可溶性有机碳、氮含
量显著提高．
　 　 相关性分析表明（表 ３），番茄生育期间各取样
时间不同土壤 α⁃葡萄苷酶、β⁃木糖苷酶、β⁃葡萄苷
酶、β⁃纤维二糖苷酶、几丁质酶、脲酶、磷酸酶等 ７ 种
酶活性与土壤微生物生物量碳、氮及可溶性有机碳
之间均呈极显著正相关关系．土壤酶活性与土壤可
溶性有机氮之间也具有很好的相关性，除番茄定植
６７８ 应　 用　 生　 态　 学　 报　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 ２７卷
图 ２　 番茄生育期间不同施肥模式土壤 β⁃纤维二糖苷酶、几丁质酶、磷酸酶和脲酶活性的动态变化
Ｆｉｇ．２　 Ｄｙｎａｍｉｃｓ ｏｆ ｓｏｉｌ β⁃ｃｅｌｌｏｂｉｏｓｉｄａｓｅ， ｃｈｉｔｉｎａｓｅ， ｐｈｏｓｐｈａｔａｓｅ ａｎｄ ｕｒｅａｓｅ ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ ｕｎｄｅｒ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｆｅｒｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｐａｔｔｅｒｎｓ ｄｕｒｉｎｇ
ｇｒｏｗｔｈ ｐｅｒｉｏｄ ｏｆ ｔｏｍａｔｏ．
后 １００ ｄ外，其他各取样时期 ７ 种土壤酶活性与土
壤可溶性有机氮之间总体上均呈显著或极显著正相
关关系．
３　 讨　 　 论
３􀆰 １　 不同施肥模式对设施菜田土壤酶活性的影响
有机无机肥料配施模式较单施化肥模式可显著
提高设施菜田土壤酶活性，其中以配施秸秆模式土
壤酶活性较高．本研究中，第 １０茬蔬菜（设施春茬番
茄）生育期间，有机无机肥料配施模式（３ ／ ４ＣＮ＋１ ／
４ＰＮ、２ ／ ４ＣＮ＋２ ／ ４ＰＮ、１ ／ ４ＣＮ＋３ ／ ４ＰＮ、２ ／ ４ＣＮ＋１ ／ ４ＰＮ
＋１ ／ ４ＳＮ 和 ２ ／ ４ＣＮ＋２ ／ ４ＳＮ）土壤 α⁃葡萄苷酶、β⁃木
糖苷酶、β⁃葡萄苷酶、β⁃纤维二糖苷酶、几丁质酶、脲
酶和磷酸酶活性较单施化肥模式（４ ／ ４ＣＮ）均有不同
程度的提高，且随猪粪用量的增加，尤其是配施秸秆
处理土壤酶活性显著增加．与单施化肥相比，有机无
机肥料配施模式能显著提高土壤中有机质的含
量［２７－２９］，而土壤有机质不仅是土壤中酶促底物的主
要供源［３０］，还可以作为土壤酶的有机载体，保持土
壤酶的活性和稳定性［１３， ３１－３２］ ．许多研究表明，土壤
酶活性与土壤有机质含量呈显著正相关［３３－３４］ ．此
外，有机无机肥料配施还能显著增加土壤微生物生
物量碳、氮［３５］，提高土壤微生物群落结构多样性和
活性［３６］，从而间接地促进土壤酶活性的提高．单施
化肥则导致土壤无机养分升高，抑制土壤酶的产
生［３７］，长期施用还可能导致土壤板结、容重增加、土
壤酸化和盐渍化等问题［３８］，使土壤酶活性降低．所
以，有机无机肥料配施模式土壤酶活性显著高于单
７７８３期　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 王文锋等： 不同施肥模式对设施菜田土壤酶活性的影响　 　 　 　 　
表 ２　 番茄生育期间不同施肥模式土壤微生物生物量碳、氮和可溶性有机碳、氮含量
Ｔａｂｌｅ ２　 Ｓｏｉｌ ｍｉｃｒｏｂｉａｌ ｂｉｏｍａｓｓ ｃａｒｂｏｎ ａｎｄ ｎｉｔｒｏｇｅｎ， ｄｉｓｓｏｌｖｅｄ ｏｒｇａｎｉｃ ｃａｒｂｏｎ ａｎｄ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｃｏｎｔｅｎｔｓ ｕｎｄｅｒ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｆｅｒｔｉｌｉ⁃
ｚａｔｉｏｎ ｐａｔｔｅｒｎｓ ｄｕｒｉｎｇ ｇｒｏｗｔｈ ｐｅｒｉｏｄ ｏｆ ｔｏｍａｔｏ （ｍｅａｎ±ＳＤ， ｍｇ·ｋｇ－１）
项目
Ｉｔｅｍ
处理
Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ
施基肥前
Ｂｅｆｏｒｅ ｂａｓａｌ
ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ
定植后天数
Ｄａｙｓ ａｆｔｅｒ ｔｒａｎｓｐｌａｎｔｉｎｇ
２０ ４０ ６０ ８０ １００ １２０
ＭＢＣ Ⅰ １１０．５±９．１ｅ １３２．３±８．３ｄ １６４．８±２１．２ｃ １３５．４±９．１ｄ １８９．２±４９．１ｃ １１８．６±２４．９ｂ １１１．７±１．６ｂ
Ⅱ １２０．７±４．３ｅ ２０２．０±３７．５ｃ １９５．２±２１．９ｂｃ １５０．４±４３．５ｃｄ １８６．４±４５．１ｃ １３２．５±１０．３ａｂ １３７．８±１９．９ａｂ
Ⅲ １５２．１±１１．０ｄ １９０．４±４０．５ｃ １８６．４±１２．２ｂｃ １８７．２±１１．３ｂｃｄ ２０１．１±１１．８ｂｃ １４８．６±９．５ａｂ １３９．１±３２．７ａｂ
Ⅳ １９５．２±１６．０ｃ ２３１．９±１８．８ｂｃ ２６７．５±２２．８ａ １９６．６±６．８ｂｃ ２５９．５±３１．２ａｂ １５１．２±４１．２ａｂ １５９．４±５７．５ａ
Ⅴ ２３２．９±８．９ｂ ２８１．３±１５．３ｂ ２２６．０±２０．６ａｂ ２３４．４±３３．３ａｂ ２５６．９±１７．６ａｂ １６１．５±８．１ａ １６０．１±１０．５ａｂ
Ⅵ ２８６．７±６．８ａ ３３８．０±３５．１ａ ２６７．７±４１．５ａ ２７２．１±４５．７ａ ２８１．２±５５．５ａ １６２．１±１９．７ａ １９１．０±４６．８ａ
ＭＢＮ Ⅰ ２０．１±１．９ｅ ２２．３±１．７ｄ ２６．９±２．９ｃ ３８．６±５．５ｃ ２８．１±４．１ｃ ２４．９±３．３ｃ ２３．８±６．１ｃ
Ⅱ ２５．５±２．４ｄ ２８．０±４．１ｃｄ ３５．８±１６．０ｃ ３９．１±６．４ｃ ３０．１±８．１ｂｃ ２６．０±０．８ｃ ３１．７±７．２ｃ
Ⅲ ２７．２±３．６ｃｄ ２９．４±２．４ｃｄ ４７．０±１．６ｂ ５３．４±３．２ｂ ３３．３±５．８ｂｃ ２６．２±３．０ｃ ４５．３±０．４ｂ
Ⅳ ３３．３±４．０ｂｃ ３８．１±１３．８ｂｃ ４９．４±３．４ｂ ４９．０±５．７ｂ ３６．１±２．４ｂｃ ３２．４±５．１ｂｃ ５０．５±８．５ｂ
Ⅴ ３６．６±５．７ａｂ ４６．４±９．６ａｂ ４８．５±１．４ｂ ６６．８±２．９ａ ３８．５±３．９ｂ ３９．４±６．９ａｂ ５２．７±２．１ｂ
Ⅵ ４３．１±６．３ａ ５２．６±５．８ａ ５７．２±４．４ａ ６８．８±４．７ａ ４８．２±４．４ａ ５０．１±１１．８ａ ６６．１±９．７ａ
ＤＯＣ Ⅰ ２８．１±３．８ｂ ４１．２±２．６ｄ ４５．２±２．０ｄ ５１．５±６．２ｄ． ５２．５±９．８ｄ ４６．２±８．７ｄ ３０．８±０．４ｃ
Ⅱ ３３．８±３．９ｂ ４６．４±１０．６ｄ ４８．４±３．９ｄ ４９．４±３．８ｄ ５９．３±３．９ｃｄ ５３．３±２．７ｃｄ ４０．４±２．０ｂ
Ⅲ ３４．７±２．３ｂ ６１．７±４．６ｃ ６３．０±４．０ｃ ６６．７±２．６ｃ ６８．３±６．２ｃｄ ６６．５±５．９ｂ ４１．４±０．９ｂ
Ⅳ ５３．１±０．９ａ ６２．２±６．４ｃ ６６．３±１．４ｃ ６７．４±３．６ｃ ７５．０±９．４ｂｃ ５３．８±４．６ｃｄ ５８．１±４．７ａ
Ⅴ ５４．０±７．２ａ ７４．４±４．９ｂ ７７．３±２．３ｂ ８３．９±３．９ｂ ８７．２±６．３ｂ ６４．３±２．８ｂｃ ６０．７±３．６ａ
Ⅵ ５６．１±４．６ａ ８６．９±６．６ａ ９１．３±２．５ａ ９３．９±２．８ａ １０６．４±１５．８ａ １０６．９±６．９ａ ６０．８±１．２ａ
ＤＯＮ Ⅰ ６．６±０．９ｃ ８．１±０．３ｃ １３．５±０．９ｂ １１．７±２．５ｃ １４．５±３．８ｃ １４．３±１．９ａ １６．４±３．０ａ
Ⅱ ７．７±０．８ｃ ７．８±０．８ｃ １４．７±０．７ｂ １３．２±０．４ｃ １６．０±２．７ｂｃ １５．８±２．４ａ １６．４±２．１ａ
Ⅲ １０．６±１．７ｂ １１．３±０．１ｂ １６．２±１．２ｂ １６．８±１．９ｂｃ １８．１±０．６ｂｃ １７．０±０．６ａ １７．８±３．４ａ
Ⅳ １２．６±２．８ａｂ １６．８±３．６ａ １９．４±２．０ａ １９．７±０．５ａｂ １８．９±０．７ｂ １９．２±１．２ １８．０±３．５ａ
Ⅴ １２．３±１．１ａｂ １７．５±３．０ａ ２１．７±３．０ａ ２０．０±３．８ａｂ １９．４±４．１ａｂ １８．７±３．４ａ １８．１±３．６ａ
Ⅵ １３．１±１．１ａ １８．２±０．４ａ ２０．６±１．９ａ ２３．４±５．０ａ ２２．８±３．８ａ １８．９±６．１ａ ２１．２±１．７ａ
ＭＢＣ： 土壤微生物生物量碳 Ｓｏｉｌ ｍｉｃｒｏｂｉａｌ ｂｉｏｍａｓｓ ｃａｒｂｏｎ； ＭＢＮ： 土壤微生物生物量氮 Ｓｏｉｌ ｍｉｃｒｏｂｉａｌ ｂｉｏｍａｓｓ ｎｉｔｒｏｇｅｎ； ＤＯＣ： 可溶性有机碳 Ｄｉｓ⁃
ｓｏｌｖｅｄ ｏｒｇａｎｉｃ ｃａｒｂｏｎ； ＤＯＮ： 可溶性有机氮 Ｄｉｓｓｏｌｖｅｄ ｏｒｇａｎｉｃ ｎｉｔｒｏｇｅｎ．
施化肥模式．本研究中，化肥配施秸秆模式较化肥配
施猪粪模式对设施菜田土壤酶活性的提高作用更显
著．可能是由于配施秸秆模式碳投入量远高于配施
猪粪模式（表 １），较高的碳投入使土壤中碳含量迅
速提升，而土壤酶活性与土壤碳浓度呈显著正相
关［３９－４０］，因此，配施秸秆模式土壤酶活性相对较高．
本试验中，５ 种有机无机肥料配施模式土壤酶活性
由低到高的变化顺序总体上与碳投入量由小到大的
变化顺序一致（３ ／ ４ＣＮ＋１ ／ ４ＰＮ＜２ ／ ４ＣＮ＋２ ／ ４ＰＮ＜１ ／
４ＣＮ＋３ ／ ４ＰＮ＜２ ／ ４ＣＮ＋１ ／ ４ＰＮ＋ １ ／ ４ＳＮ＜ ２ ／ ４ＣＮ＋２ ／
４ＳＮ），说明土壤酶活性与土壤碳投入量密切相关．
３􀆰 ２　 设施蔬菜不同生育期土壤酶活性的差异
设施菜田土壤酶活性受蔬菜生育期的显著影
响．本试验中，土壤 α⁃葡萄苷酶、β⁃木糖苷酶、β⁃葡萄
苷酶、β⁃纤维二糖苷酶和几丁质酶活性在番茄生育
期间总体上均呈先增后降的变化趋势，且均在番茄
长势旺盛时（番茄定植后 ６０ ｄ，盛果期）土壤酶活性
相对较高．这一方面是因为作物不同生育阶段，其根
系分泌物的数量和种类不同所致［４１］ ．当作物生长旺
盛时，根系代谢活动较快，分泌增多，而根系分泌物
中不仅含有大量的土壤酶类［３１－３２］，还含有土壤微生
物生长所需的糖类、氨基酸等养分，从而间接增强了
土壤酶活性［４０，４２］ ．另一方面，作物生长旺盛时对养分
需求强烈，导致土壤养分减少，会刺激土壤生物产生
更多的土壤酶类来保证土壤养分的供应［３７］ ．作物生
育期间，土壤温度变化也是影响土壤酶活性的重要
因子［３２］ ．在一定温度阈值内升高温度可以提高酶动
力学常数，从而提高土壤酶活性，但过高的温度会使
土壤酶钝化和失活［４３］ ．同时，较高温度下土壤细菌
等大量热变性导致土壤微生物含量减少［４４－４５］，也会
引起土壤酶分泌量的减少和活性降低．本研究中，番
茄生育期内土壤温度呈不断升高的趋势，土壤 α⁃葡
萄苷酶等与土壤碳转化相关的酶活性总体上均呈先
增后降的变化趋势，可能是由于土壤温度由“较低－
较适－较高” 变化而引起土壤酶活性的变化．而土壤
脲酶活性总体呈先升高后趋于平缓的趋势，土壤磷
酸酶活性在番茄定植后 １００ ｄ（拉秧期）相对较高，
可能是由于不同类型的土壤酶对温度的反应不
８７８ 应　 用　 生　 态　 学　 报　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 ２７卷
表 ３　 土壤酶活性与土壤微生物生物量碳、氮及可溶性有机碳、氮含量之间的相关系数
Ｔａｂｌｅ ３　 Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｓ ｂｅｔｗｅｅｎ ｓｏｉｌ ｅｎｚｙｍｅ ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ ａｎｄ ｍｉｃｒｏｂｉａｌ ｂｉｏｍａｓｓ ｃａｒｂｏｎ ａｎｄ ｎｉｔｒｏｇｅｎ， ｄｉｓｓｏｌｖｅｄ ｏｒｇａｎｉｃ
ｃａｒｂｏｎ ａｎｄ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｃｏｎｔｅｎｔｓ
取样时间
Ｓａｍｐｌｉｎｇ ｔｉｍｅ
项目
Ｉｔｅｍ
α⁃ＧＬＵ β⁃ＸＹＬ β⁃ＧＬＵ β⁃ＣＥＬ ＣＨＩ ＵＲＥ ＰＨＯＳ
Ｂ ＭＢＣ ０．９５∗∗ ０．９６∗∗ ０．９７∗∗ ０．９５∗∗ ０．９８∗∗ ０．９１∗∗ ０．９５∗∗
ＭＢＮ ０．８６∗∗ ０．８５∗∗ ０．８６∗∗ ０．８５∗∗ ０．９０∗∗ ０．８１∗∗ ０．９０∗∗
ＤＯＣ ０．８３∗∗ ０．８６∗∗ ０．８５∗∗ ０．８２∗∗ ０．８５∗∗ ０．８１∗∗ ０．８６∗∗
ＤＯＮ ０．６８∗∗ ０．７７∗∗ ０．７８∗∗ ０．７３∗∗ ０．７７∗∗ ０．７６∗∗ ０．７９∗∗
Ｔ２０ ＭＢＣ ０．８３∗∗ ０．８７∗∗ ０．９４∗∗ ０．９１∗∗ ０．８９∗∗ ０．８０∗∗ ０．９１∗∗
ＭＢＮ ０．８２∗∗ ０．８４∗∗ ０．８６∗∗ ０．８６∗∗ ０．８０∗∗ ０．７６∗∗ ０．７７∗∗
ＤＯＣ ０．８７∗∗ ０．９１∗∗ ０．９４∗∗ ０．９２∗∗ ０．９０∗∗ ０．８０∗∗ ０．９２∗∗
ＤＯＮ ０．７８∗∗ ０．８８∗∗ ０．９０∗∗ ０．８６∗∗ ０．８１∗∗ ０．７１∗∗ ０．８２∗∗
Ｔ４０ ＭＢＣ ０．６２∗∗ ０．６１∗∗ ０．６６∗∗ ０．６８∗∗ ０．６７∗∗ ０．７１∗∗ ０．７４∗∗
ＭＢＮ ０．８３∗∗ ０．８０∗∗ ０．８４∗∗ ０．８７∗∗ ０．８５∗∗ ０．８３∗∗ ０．９３∗∗
ＤＯＣ ０．９２∗∗ ０．９３∗∗ ０．９６∗∗ ０．９７∗∗ ０．９５∗∗ ０．９４∗∗ ０．９６∗∗
ＤＯＮ ０．７１∗∗ ０．７７∗∗ ０．８１∗∗ ０．７６∗∗ ０．７３∗∗ ０．７４∗∗ ０．８０∗∗
Ｔ６０ ＭＢＣ ０．８３∗∗ ０．８６∗∗ ０．８０∗∗ ０．８５∗∗ ０．８３∗∗ ０．８３∗∗ ０．８０∗∗
ＭＢＮ ０．９３∗∗ ０．９３∗∗ ０．８９∗∗ ０．９１∗∗ ０．８８∗∗ ０．８９∗∗ ０．８３∗∗
ＤＯＣ ０．９４∗∗ ０．９５∗∗ ０．９２∗∗ ０．９３∗∗ ０．９２∗∗ ０．９１∗∗ ０．８７∗∗
ＤＯＮ ０．７２∗∗ ０．７７∗∗ ０．７０∗∗ ０．７５∗∗ ０．７４∗∗ ０．７０∗∗ ０．８４∗∗
Ｔ８０ ＭＢＣ ０．５１∗∗ ０．６４∗∗ ０．６８∗∗ ０．６３∗∗ ０．７０∗∗ ０．７４∗∗ ０．７５∗∗
ＭＢＮ ０．７７∗∗ ０．８０∗∗ ０．８１∗∗ ０．７９∗∗ ０．８３∗∗ ０．８１∗∗ ０．７８∗∗
ＤＯＣ ０．７７∗∗ ０．８６∗∗ ０．９１∗∗ ０．８８∗∗ ０．９０∗∗ ０．７８∗∗ ０．８９∗∗
ＤＯＮ ０．５８∗ ０．６６∗∗ ０．７３∗∗ ０．６６∗∗ ０．７０∗∗ ０．５８∗ ０．７６∗∗
Ｔ１００ ＭＢＣ ０．４７∗ ０．４４ ０．５６∗ ０．５４∗ ０．５３∗ ０．５７∗ ０．６０∗∗
ＭＢＮ ０．８２∗∗ ０．８８∗∗ ０．８１∗∗ ０．８５∗∗ ０．８５∗∗ ０．８２∗∗ ０．８０∗∗
ＤＯＣ ０．８９∗∗ ０．９０∗∗ ０．８９∗∗ ０．７８∗∗ ０．８８∗∗ ０．７７∗∗ ０．７３∗∗
ＤＯＮ ０．２８ ０．３７ ０．４４ ０．４６ ０．４１ ０．４８∗ ０．４４
Ｔ１２０ ＭＢＣ ０．６１∗∗ ０．６１∗∗ ０．６１∗∗ ０．５９∗∗ ０．５４∗ ０．７１∗∗ ０．６１∗∗
ＭＢＮ ０．８７∗∗ ０．８３∗∗ ０．８６∗∗ ０．８２∗∗ ０．７８∗∗ ０．８２∗∗ ０．９１∗∗
ＤＯＣ ０．８０∗∗ ０．７６∗∗ ０．８３∗∗ ０．７８∗∗ ０．８０∗∗ ０．７７∗∗ ０．８７∗∗
ＤＯＮ ０．４５ ０．４９∗ ０．４９∗ ０．４９∗ ０．４９∗ ０．３５ ０．４８∗
Ｂ： 施基肥前 Ｂｅｆｏｒｅ ｂａｓａｌ ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ； Ｔ２０： 定植后 ２０ ｄ ２０ ｄａｙｓ ａｆｔｅｒ ｔｒａｎｓｐｌａｎｔｉｎｇ； Ｔ４０： 定植后 ４０ ｄ ４０ ｄａｙｓ ａｆｔｅｒ ｔｒａｎｓｐｌａｎｔｉｎｇ； Ｔ６０： 定植
后 ６０ ｄ ６０ ｄａｙｓ ａｆｔｅｒ ｔｒａｎｓｐｌａｎｔｉｎｇ； Ｔ８０： 定植后 ８０ ｄ ８０ ｄａｙｓ ａｆｔｅｒ ｔｒａｎｓｐｌａｎｔｉｎｇ； Ｔ１００： 定植后 １００ ｄ １００ ｄａｙｓ ａｆｔｅｒ ｔｒａｎｓｐｌａｎｔｉｎｇ； Ｔ１２０： 定植后 １２０
ｄ １２０ ｄａｙｓ ａｆｔｅｒ ｔｒａｎｓｐｌａｎｔｉｎｇ． α⁃ＧＬＵ： 土壤 α⁃葡萄苷酶 Ｓｏｉｌ α⁃ｇｌｕｃｏｓｉｄａｓｅ； β⁃ＸＹＬ： 土壤 β⁃木糖苷酶 Ｓｏｉｌ β⁃ｘｙｌｏｓｉｄａｓｅ； β⁃ＧＬＵ： 土壤 β⁃葡萄苷酶
Ｓｏｉｌ β⁃ｇｌｕｃｏｓｉｄａｓｅ； β⁃ＣＥＬ：土壤 β⁃纤维二糖苷酶 Ｓｏｉｌ β⁃ｃｅｌｌｏｂｉｏｓｉｄａｓｅ； ＣＨＩ：土壤几丁质酶 Ｓｏｉｌ ｃｈｉｔｉｎａｓｅ； ＵＲＥ：土壤脲酶 Ｓｏｉｌ ｕｒｅａｓｅ； ＰＨＯＳ：土
壤磷酸酶 Ｓｏｉｌ ｐｈｏｓｐｈａｔａｓｅ． ∗ Ｐ＜０．０５； ∗∗ Ｐ＜０．０１ （ｎ＝ １８， ｒ０．０１ ＝ ０．５９， ｒ０．０５ ＝ ０．４７） ．
同［４３］ ．此外，水分、空气、团聚体、矿质元素、ｐＨ 等土
壤理化性质的变化既可以直接影响土壤酶活性［１１］，
也可以通过影响土壤微生物区系来对土壤酶活性产
生间接影响［４６－４７］ ．所以，设施蔬菜生育期间土壤酶
活性动态变化是作物、土壤微生物、土壤理化性质等
综合作用的结果．但关于设施蔬菜作物、土壤理化性
质和微生物区系对不同酶活性的影响程度还有待进
一步研究．
３􀆰 ３　 设施菜田土壤酶活性与土壤微生物生物量碳、
氮和可溶性有机碳、氮含量的关系
设施菜田土壤酶活性与土壤微生物量碳、氮和
可溶性有机碳、氮含量之间密切相关．因为土壤有机
质的转化是通过土壤微生物进行的，而土壤酶在催
化有机质分解和养分循环过程中起着关键作用，能
够将土壤中复杂的大分子有机化合物分解成糖类、
氨基酸、ＮＨ４
＋等小分子化合物，供土壤微生物和植
物吸收利用［１１，２１］ ．已有研究表明，土壤酶活性与土壤
微生物和土壤养分含量之间均具有明显的平行性．
郭继勋等［４８］对不同草原植被下碱化草甸土的研究
表明，土壤酶活性随着土壤微生物量的增加而不断
增强，且与有机质、全氮和全磷之间呈指数正相关．
Ｔａｙｌｏｒ等［４９］研究指出，随土层深度的增加，土壤酶
活性和细菌数量（通过微生物生物量碳估量）均呈
下降趋势，土壤酶活性与土壤细菌丰度和有机质含
量之间均呈显著正相关关系．Ｆｅｒｎａｎｄｅｓ等［５０］研究了
施用城市污泥对土壤微生物学特性的影响，结果显
示，土壤酶活性和微生物生物量碳、氮均随污泥施用
量的增加而增加，且两者间的相关性显著．焦晓光
等［５１］对黑土和暗棕壤的研究指出，土壤脲酶、磷酸
酶、转化酶、过氧化氢酶活性与土壤有机质、全氮、全
９７８３期　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 王文锋等： 不同施肥模式对设施菜田土壤酶活性的影响　 　 　 　 　
磷、碱解氮、速效磷含量的相关性均达显著水平．本
研究结果表明，番茄生育期间各取样时期土壤 α⁃葡
萄苷酶、β⁃木糖苷酶、β⁃葡萄苷酶、β⁃纤维二糖苷酶、
几丁质酶、脲酶、磷酸酶等酶活性与土壤微生物生物
量碳、氮及可溶性有机碳、氮含量之间总体上均呈显
著或极显著正相关关系．说明土壤酶作为土壤有机
质分解和养分转化循环的催化剂，与土壤养分含量
和微生物生物量之间密切相关，是评价土壤肥力和
土壤微生物活性的敏感指标．
４　 结　 　 论
在作物、土壤微生物、土壤温度等理化性质的综
合作用下，不同土壤酶活性在番茄生育期内变化不
尽一致，总体上在番茄长势旺盛期土壤酶活性相对
较高．土壤酶活性与土壤微生物生物量碳、氮及土壤
可溶性有机碳、氮含量密切相关．同等养分投入量
下，与单施化肥模式相比，有机无机肥料配施模式尤
其是配施秸秆模式能显著提高设施菜田土壤酶活
性，是维持设施菜田较高土壤肥力，促进设施菜田土
壤可持续利用的高效施肥模式．
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ｂｒｏｗｎ ｓｏｉｌｓ． Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｓｏｉｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ （土壤通
报）， ２０１１， ４２（３）： ６９８－７０３ （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）
作者简介　 王文锋，男，１９８８年生，硕士研究生． 主要从事肥
料资源利用研究． Ｅ⁃ｍａｉｌ： ｗｗｆｅｎｇ１００８＠ １６３．ｃｏｍ
责任编辑　 张凤丽
王文锋， 李春花， 黄绍文， 等． 不同施肥模式对设施菜田土壤酶活性的影响． 应用生态学报， ２０１６， ２７（３）： ８７３－８８２
Ｗａｎｇ Ｗ⁃Ｆ， Ｌｉ Ｃ⁃Ｈ， Ｈｕａｎｇ Ｓ⁃Ｗ， ｅｔ ａｌ． Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｆｅｒｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｐａｔｔｅｒｎｓ ｏｎ ｓｏｉｌ ｅｎｚｙｍｅ ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ ｉｎ ｇｒｅｅｎｈｏｕｓｅ ｖｅｇｅｔａｂｌｅ ｆｉｅｌｄ．
Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｅｃｏｌｏｇｙ， ２０１６， ２７（３）： ８７３－８８２ （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）
２８８ 应　 用　 生　 态　 学　 报　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 ２７卷