全 文 ：作物杂志 Crops 2015(5):161 － 163 DOI:10. 16035 / j. issn. 1001 － 7283. 2015. 05. 031
地膜再利用对向日葵田土壤脲酶活性的影响
史建国1，2 刘景辉1 薛韶霞2 闫雅非1 贾利欣3 融晓萍3
(1 内蒙古农业大学农学院，010019，内蒙古呼和浩特;2 包头轻工职业技术学院，014045，内蒙古包头;
3内蒙古农业技术推广站，010011，内蒙古呼和浩特)
摘 要 为探讨地膜再利用对土壤脲酶活性的影响，2011 年在河套地区进行了旧膜、新膜覆盖及露地栽培向日
葵对比试验。结果表明，地膜再利用可明显提高土壤脲酶活性。在 0 ～ 40cm土层，旧膜覆盖的土壤脲酶活性较
新膜覆盖土壤增加 7. 4%，较露地增加 1. 1%。土壤脲酶活性随向日葵生育期变化而不同，呈上升—下降—小幅
上升的趋势。土壤脲酶活性随土层深度的增加均呈减小趋势，旧膜覆盖可以维持耕作层土壤脲酶较高的活性，
但随土层加深，旧膜覆盖土壤脲酶活性下降幅度较露地大。地膜再利用改变了土壤脲酶活性，加速了土壤中潜
在养分的有效化，为地膜再利用技术的推广应用提供了理论依据。
关键词 地膜再利用;向日葵;土壤脲酶活性
地膜再利用是以减少覆膜次数来降低农膜残
留，缓减农田环境恶化为目的，在覆膜前茬收获后免
耕护膜，利用前茬旧膜继续覆盖农田，并为后茬进一
步利用来增温保水，增产增效的一种环保节约型农
艺措施［1］，近年来在河套地区被广泛推广和应用。
土壤脲酶是土壤中主要的水解酶，是催化尿素水解
的专一性酶［2］，对尿素在土壤中的水解及作物对尿
素氮的利用有非常重要的影响，其可加速土壤中潜
在养分的有效化，因而土壤脲酶活性可以作为衡量
土壤氮素养分状况的指标之一［3］。地膜覆盖通过
改善土壤微环境，对土壤脲酶活性影响较大。不同
的栽培制度和管理措施都会影响土壤脲酶的空间变
异和生物活性［4］。目前关于土壤脲酶活性受土壤
肥力、灌水方法、耕作方式等影响已进行了大量研
究［5 － 7］，但针对地膜再利用对土壤脲酶活性影响的
研究未见报道。因此，本研究选取河套地区，采用田
间小区试验，在玉米后茬基础上，研究新、旧膜覆盖
及露地栽培向日葵生长过程中土壤脲酶活性变化及
其差异，以探讨地膜再利用在向日葵生长期对土壤
脲酶活性和土壤养分转化的影响，对揭示地膜再利
用改善土壤生态环境、提高土壤肥力和增产效应具
有重要意义［8］。
1 材料和方法
1. 1 试验材料
供试向日葵(食用型)品种为 SH6009-M。供试
作者简介:史建国，副教授，主要从事耕作制度与农业生态系统研究
刘景辉为通信作者，教授，主要从事耕作制度与农业生态
系统研究
基金项目:包头市青年创新人才项目“地膜再利用对土壤酶活性的
影响”，农作物新品种及配套栽培技术“地膜二次利用免
耕直播杂交向日葵栽培技术推广”(20101110)，农业部
“土壤有机质提升试点补贴———免耕栽培技术推广”项目
收稿日期:2015 － 04 － 13;修回日期:2015 － 07 － 27
地膜为淄博临淄清泉塑料厂生产的高压聚乙烯膜，
厚度 8μm(国标)，幅宽 70cm。
1. 2 试验设计
试验于 2011 年在河套地区进行。试验共设地
膜再利用(JM)、露地栽培(WM)、新膜覆盖(XM)3
个处理，试验设 3 次重复［9］。试验地前茬为单种覆
膜玉米，施磷酸二铵 600kg /hm2，尿素 300kg /hm2。
2010 年覆膜玉米收获后，留膜免耕，2011 年在旧膜
上播种向日葵，不施种肥或基肥，在蕾期随灌水追肥
一次，施磷酸二铵 150kg /hm2，尿素 450kg /hm2。
1. 3 土样采集和测定
在向日葵播种前、苗期、现蕾期、花期、成熟期、
收获期分 3 个层次(0 ～ 10、10 ～ 20、20 ～ 40cm)用土
钻取样。每个处理随机取 5 个点，剔除石块、植物残
根等杂物，混合，风干后研磨，过 1mm 筛，装入塑料
袋封口待测［9］。
土壤脲酶活性测定用高锰酸钾滴定法，酶活性
以 1g 土壤、1h 消耗 0. 1mol /L 高锰酸钾 mL 数表
示［10］。试验结果均以每次测得的 3 次重复的数据
平均值与标准差来表示。
数据采用 PASW/SPSS Statistics18. 0 和 Mi-
crosoft Excel 2003 进行分析。
2 结果与分析
2. 1 土壤脲酶活性随向日葵生育期的变化
由于田间水肥管理及作物不同生育时期对养分
吸收的不同，土壤脲酶活性变化较大。试验结果如
图 1 所示，各处理土壤脲酶活性在向日葵不同生育
时期呈现上升—下降—小幅上升的趋势，其中蕾期
最高，播种前和花期较低。在播种前和现蕾期及始
花期灌水后，土壤脲酶活性明显下降，随着水分的消
耗(土壤水分含量降低)，土壤脲酶活性逐渐增强。
作物杂志 Crops 2015 年第 5 期
另外，从图 1 中还可以看出，不同处理在向日葵不同
生育时期各土层间土壤脲酶活性也有变化，与露地
相比，在不同土层，旧膜覆盖土壤脲酶活性均表现为
前期高，后期低，中期与其他处理无明显差异。在播
种前，旧膜覆盖土壤脲酶活性比露地高 13. 6%;随
时间推移，差异减小，到蕾期，仅高于露地 2. 9%;到
花期，旧膜覆盖处理反而低于露地 5. 8%，且差值逐
渐增大，到成熟期达到最大，旧膜覆盖土壤脲酶活性
图 1 向日葵生育期内各土层土壤脲酶活性的变化
低于露地 14. 1%。
2. 2 地膜再利用对土壤脲酶活性的影响
由图 2 可见，向日葵全生育期内不同处理在各
土层间土壤脲酶活性平均值表现不同。就向日葵全
生育期总体而言，0 ～ 40cm 土层土壤脲酶活性以旧
膜覆盖处理最高，新膜覆盖处理最低;旧膜覆盖的土
壤脲酶活性较新膜覆盖处理高 7. 4%，二者差异显
著;较露地高 1. 1%，差异不显著。土壤脲酶活性，在
表层(0 ～10cm)表现为:旧膜覆盖处理 ＞露地 ＞新膜
覆盖处理，在亚表层(10 ～ 20cm)表现为:露地 ＞旧膜
覆盖处理 ＞新膜覆盖处理，在深层(20 ～ 40cm)表现
为:旧膜覆盖处理 ＞露地 ＞新膜覆盖处理。
图 2 各土层不同处理间土壤脲酶活性比较
2. 3 土壤脲酶活性的剖面变化
由图 3 可以看出，3 种处理的土壤脲酶活性随
土层深度的增加呈减小的趋势。其中，旧膜和新膜
覆盖土壤的脲酶活性减小幅度随耕层的加深而减
小，而露地的脲酶活性减小幅度随耕层的加深而增
加。其中旧膜与新膜覆盖土壤的脲酶活性在 0 ～ 10
和 10 ～ 20cm 土层间的变化幅度大于露地，而在
10 ～ 20 和 20 ～ 40cm 土层间的变化幅度小于露地，
说明新旧地膜覆盖均对上层(0 ～ 20cm)土壤脲酶活
性影响较大，而对下层(20 ～ 40cm)土壤脲酶活性影
响较小。
图 3 不同处理土壤脲酶活性的垂直变化
3 结论与讨论
各处理土壤脲酶活性在向日葵不同生育时期的
变化趋势为上升—下降—小幅上升，这可能是由于
田间水肥管理及作物不同生育时期对养分吸收的不
同，使土壤脲酶活性有较大的变化。在浇水后尿素
随水分下渗，土壤上层尿素含量降低，使土壤脲酶活
性随之降低;当表层水分蒸发，下层水分向上提升，
尿素随之被向上运移，上层土壤尿素含量增加，脲酶
活性随之增强。由于土壤脲酶活性在一定程度上反
映了土壤的供氮能力［11］，所以现蕾期土壤脲酶活性
的增加说明土壤氮素供应状况良好，有利于向日葵
生长发育;由于旺盛的营养生长对氮素的大量消耗，
使花期土壤中氮素下降，导致土壤脲酶活性降低。
收获后土壤脲酶活性略有升高，可能是因为植株对
氮素吸收显著减少，而根茬和残枝落叶的分解以及
土壤微生物活性较高使土壤氮素有所积累所致。
地膜再利用可明显提高土壤脲酶活性。在向日
葵不同生育时期旧膜覆盖土壤脲酶活性不同程度高
261
总第 168 期 史建国等:地膜再利用对向日葵田土壤脲酶活性的影响
于露地和新膜覆盖土壤。窦超银等［12］研究表明覆
膜滴灌可提高土壤脲酶活性，杨青华等［13］研究认为
地膜覆盖使棉田脲酶活性升高，陈锡时等［14］研究认
为覆膜使表层土壤的脲酶活性比裸地高，本研究与
上述研究结论一致。而汪景宽等［15］认为覆膜旱作
降低了土壤脲酶活性，汪邓民等［16］研究也认为覆膜
后过高的土壤温度抑制了土壤脲酶的活性，这可能
是由于土壤脲酶活性与覆盖时间、灌水方式、种植作
物等有密切关系。就本研究而言，地膜再利用可提
高土壤脲酶活性，可能是因为前期旧膜覆盖土壤水
热条件较露地好，促进土壤中有机质分解，同时，也
可能是旧膜覆盖使前茬剩余的尿素得到有效保留，
为土壤脲酶提供了较为充足的底物，为土壤脲酶活
性的提高提供了可能，到后期，由于旧膜覆盖处理的
土壤脲酶对底物的消耗相对较快，作物吸收较多，底
物不足，导致土壤脲酶活性降低。说明旧膜覆盖促
进前期土壤脲酶活性的提高，有利于作物对氮素营
养的吸收利用。新膜覆盖则可能因为加速氮素营养
的分解和消耗，从而使土壤脲酶活性较低，影响作物
后期对养分的持续利用和吸收。
土壤脲酶活性随土层深度的增加而呈减小的变
化趋势。旧膜覆盖对上层土壤脲酶活性有较大影
响，旧膜和新膜覆盖土壤的脲酶活性减小幅度随耕
层的加深而减小，而露地的土壤脲酶活性减小幅度
随耕层的加深而增加。窦超银等［12］研究认为，在覆
膜滴灌情况下，第 1 年脲酶活性大小与增长率随土
层深度增加而增加，停灌期间酶活性的降低程度也
随土层深度增加而增加，而覆膜滴灌第 2 年土壤脲
酶活性大小与增长率随土层深度增加而降低，本研
究结果与此结论有较大相似性。
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Effects of Ｒe-Used Plastic Film Mulching
on Soil Urease Activity of Sunflower
Shi Jianguo1，2，Liu Jinghui1，Xue Shaoxia2，Yan Yafei1，Jia Lixin3，Ｒong Xiaoping3
(1College of Agronomy，Inner Mongolia Agricultural University，Huhhot 010019，Inner Mongolia，China;
2Baotou Light Industry ＆ Vocational Technical College，Baotou 014045，Inner Mongolia，China;
3 Inner Mongolia Agricultural Technology Extension Station，Hohhot 010011，Inner Mongolia，China)
Abstract Aiming at reducing agricultural pollution caused by plastic film，the effects of re-used plastic film mulc-
hing on soil urease activity were studied through comparing with the plastic film and open field in Hetao region． The
results showed:soil urease activity of re-used film mulching increased at different degree． Compared with new film
mulching and barefield，soil urease activity in 0 － 40cm of re-used film were higher 7． 4% and 1． 1%，respectively．
With the change of growth stages，soil urease activity increased at first，then declined and increased slightly at last．
Vertical changes of the soil urease activity were reduced with increasing soil depth，but higher activity in plough
layer(0 － 20cm)when the plastic film was used． Thus，it can be seen that re-used film could also enhance soil
urease activity though improved farmland ecological microenvironment．
Key words Ｒe-used plastic film mulching;Sunflower;Soil urease activity
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