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Effects of combined use of controlled-release urea and conventional urea on biological properties of Chrysanthemum morifolium‘Hangbaiju’

控释尿素与尿素配施对杭白菊栽培土壤生物学特性的影响



全 文 :植物营养与肥料学报 2015,21(1):226-233
JournalofPlantNutritionandFertilizer doi牶1011674/zwyf.20150125
收稿日期:2013-11-21   接受日期:2014-03-06
基金项目:泰安市科技发展计划项目(31703)资助。
作者简介:祝丽香(1965—),女,山东蓬莱人,副教授,主要从事药用植物栽培和资源开发方面的研究。Email:zhulix1965@163com
控释尿素与尿素配施对杭白菊栽培土壤
生物学特性的影响
祝丽香,闫文秀,李 雪,张文静,王建华
(山东农业大学农学院,山东泰安 271018)
摘要:【目的】尿素和控释尿素是杭白菊栽培中常用氮肥,其对杭白菊产量和品质的影响已多有研究,但未见尿素
与控释尿素配施对杭白菊栽培田土壤特性的影响研究。【方法】采用大田试验,以施氮量为120kg/hm2、P5O2106
kg/hm2、K2O189kg/hm
2为基础,设:对照1不施氮肥(CK1);适量施氮肥仅施尿素,50%基施,15% 7月15日追
施,25% 8月15日追施,10% 10月15日追施(T1);尿素与控释尿素配施,基施为控释尿素(150d)与尿素等比例
混合基施,施用量占总施氮量的50%,追施为控释尿素(90d)与尿素等比例混合8月15日追施,施用量占总施氮
量的50%(R1)。减量施肥施N量为90kg/hm2、P5O280kg/hm
2、K2O142kg/hm
2,也设3个处理:对照不施氮肥
(CK2);减量仅施尿素(T2);减量尿素与控释尿素配施(R2)。减量施肥方式同适量施肥。【结果】1)适量施肥土
壤有效氮含量高于减量施肥,控释尿素与尿素适量配施、减量配施的土壤有效氮含量分别高于仅施尿素的
3355%、12035%;2)杭白菊生育期内,适量施肥土壤细菌、真菌数量高于减量施肥。各处理土壤细菌、放线菌
数量均呈单峰曲线,细菌最大值出现在7月,放线菌出现在8月。不同适量施氮方式土壤真菌数量呈单峰曲线,减
量施肥呈双峰曲线。适量控释尿素与尿素配施土壤细菌、真菌数量比仅施适量尿素分别增加1039%、3983%,
比减量施肥分别增加4644%、5181%;仅施尿素时适量施肥土壤放线菌数量比减量施肥增加12784%,尿素与
控释尿素不同配施量土壤放线菌数量差异不显著;3)减量施肥控释尿素与尿素配施、仅施尿素土壤过氧化物酶活
性比相同施肥方式适量施肥分别增加7679%,16414%;相同施肥量仅施尿素土壤多酚氧化酶活性高于控释尿素
与尿素配施。仅施尿素时适量施肥土壤磷酸酶活性高于减量施肥,尿素与控释尿素配施则反之;施肥方式相同减
量施肥土壤脲酶活性高于适量施肥。【结论】适量施肥有利于提高土壤有效氮含量,增加土壤细菌、放线菌数量,
控释尿素与尿素配施效果优于仅施尿素;施适量尿素土壤放线菌数量高于减量施肥,控释尿素与尿素配施对土壤
放线菌数量影响不显著;控释尿素与尿素适量配施可降低土壤多酚氧化酶和过氧化物酶活性,因此本实验条件下,
适量控释尿素与尿素配施有利于维持土壤良好的生态环境。
关键词:杭白菊;适量施肥;减量施肥;微生物;土壤酶
中图分类号:S56723   文献标识码:A   文章编号:1008-505X(2015)01-0226-08
Efectsofcombineduseofcontroledreleaseureaandconventionalurea
onbiologicalpropertiesofChrysanthemummorifolium‘Hangbaiju’
ZHULixiang,YANWenxiu,LIXue,ZHANGWenjing,WANGJianhua
(ColegeofAgronomy,ShandongAgriculturalUniversity,Tai’an271018,China)
Abstract:【Objectives】TheconventionalureaandcontroledreleaseureaarethecommonlyusedNfertilizersin
thecultivationofChrysanthemummorifolium‘Hangbaiju’.Previousresearchesaboutthetwofertilizersfocusedon
theiryieldandqualityefects,feweronefectsoftheircombineduseonthesoilbiologicalcharacteristics.The
efectsofnormalandminimizedamountofcontroledreleaseureacombinedwithconventionalureaonthesoil
biologicalcharacteristicswerestudiedinthepaper.【Methods】Fieldexperimentswerecariedoutwithtwo
fertilizationlevelsandsixtreatments.ThesuitablefertilizationratesofN120kg/ha,P5O2106kg/haandK2O189
1期    祝丽香,等:控释尿素与尿素配施对杭白菊栽培土壤生物学特性的影响
kg/ha,respectively.Therewerethreetreatmentundersuitablefertilization:NoNfertilizationwithsuitable
applicationofPandK(CK1);Suitablerateofsingleconventionalurea(Urea),50% ofNasbasalfertilizer,15%
topdressingon15July,25% on15Augustand10% on15October(T1);Suitablenitrogenamountofcontroled
releaseureacombinedwithconventionalurea(RUrea),50% ofcontroledreleaseurea(controlreleasetime150
days)combinedwithconventionalureaasbasalfertilizer,50% ofcontroledreleaseurea(controlreleasetime90
days)combinedwithconventionalureausedastopdressingon15August(R1).MinimizedrateofN,P5O2and
K2Owere90,80and142kg/ha,respectively.Thefertilizationpaternwasthesameassuitablefertilization.There
werealsothreetreatmentsunderminimizedfertilization:NoNfertilizerwithP5O2andK2Oof80and142kg/ha,
respectively(CK2);Minimizedamountofsingleconventionalurea(T2);Minimizedfertilizeramountwith
controledreleaseureaandconventionalureacombineduse(R2).【Results】1)TheavailablesoilNcontentswere
higherintreatmentsofsuitablefertilizeramountthaninminimizedfertilizertreatments.Comparedwithurea,the
soilavailableNcontentswithRUreawereincreasedby3355% undersuitablefertilization,and12035% under
minimizedfertilization,respectively.2)Inaltreatments,thepopulationchangesofbothsoilbacteriaand
actinomyceswereinshapeofsinglepeakcurve,thehighestpopulationofbacteriawasinJulyandthatof
actinomycesinAugust.Thepopulationchangesoffungiinthesoilexhibitedamonopeakcurveundersuitable
fertilization,abimodalcurveunderminimizedfertilization.Comparedwithsingleurea,thepopulationofboth
bacteriaandfungiinthesoiltreatedbyRUreaincreasedby1039% and3983% undersuitablefertilizeramount,
respectively,theincreasewere4644% and5181% underminimizedfertilizeramount.Theamountof
actinomycesinthesoiltreatedwithureaincreasedby12784% undersuitablefertilizeramountcomparedto
minimizedfertilizeramount,nosignificantdiferencebetweenthesuitableandminimizedfertilizationofRUrea;
3)Underminimizedfertilization,theactivitiesofperoxidaseincreasedby7679% inthesoiltreatedwiththe
RUrea,and16414% inthesoiltreatedwithureacomparedtosuitablefertilization.Theactivitiesofsoil
polyphenoloxidaseinureaweregreaterthanRUreaunderthesamefertilizationrate.Theactivitiesofsoil
phosphatasewashigherinsuitableureathaninminimizedtreatment,butonthecontraryinthetreatmentsof
RUrea.Underthesamefertilizationpatern,theureaseactivitiesinthesoiltreatedbyminimizedfertilizationwas
greaterthanbysuitablefertilization.【Conclusions】Suitablefertilizationwasfavorabletoenhancetheavailable
nitrogencontent,increasesoilbacteriaandactinomycespopulation,andthecombineduseofcontroledrelease
ureawithconventionalureahasmoreremarkableefectsthansingleconventionalurea.Whenthefertilizerarethe
combinationofcontroledreleaseureaandconventionalurea,thereisnoobviousdiferenceintheactiomyces
populationbetweenthesuitableandminimizedfertilizeramount,butwithsingleconventionalureaapplication,the
actiomycespopulationisobvioushigherinthesoiltreatedwithsuitablefertilizationthanwithminimized
fertilization.Withcontroledreleaseureacombinedwithconventionalurea,thesuitableamountoffertilization
decreasetheactivitiesofpolyphenoloxidaseandperoxidase,indicatingthatsuitablefertilizationwithnitrogenbeing
controledreleaseureacombinedwithconventionalureawasfavorabletosustaingoodenvironment.
Keywords牶Chrysanthemum morifoliumHangbaiju牷suitablefertilization牷minimizedfertilization牷microbe牷
soilenzyme
  氮肥是影响杭白菊(Chrysanthemummorifolium
‘Hangbaiju’)产量和品质的一个重要因子[1]。由根
系-土壤构成的土壤生态系统极其复杂,杭白菊对
氮素的吸收利用不仅受遗传因素影响,还取决于土
壤供氮特性。氮素利用是土壤微生物和酶对氮转化
及杭白菊根系对氮吸收能力相互作用的结果。施氮
影响土壤微生物数量和酶活性,调节土壤养分的储
存和转化,调控作物生长发育[2]。
杭白菊是多年生植物,在山东年生育期长达7
个月。由于尿素氮释放速度快,控释尿素氮释放缓
慢,尿素或控释尿素基施虽然能提高杭白菊产量和
品质,但在杭白菊生育后期仍存在氮素供应不足的
现象,控释尿素与尿素混合采用基施与追施结合能
提高杭白菊产量和品质[3]。目前,控释尿素与尿素
722
植 物 营 养 与 肥 料 学 报 21卷
配施对土壤生物学特性影响的研究主要集中在农作
物方面[4-5],未见控释尿素与尿素配施对杭白菊栽
培土壤生物学特性影响的研究。本文研究控释尿素
与尿素配施杭白菊栽培田土壤生物学特性变化规
律,揭示氮素施用方式对杭白菊栽培田的生态效应,
为优质高产杭白菊栽培制定合理的氮肥施用模式提
供理论依据。
1 材料与方法
11 试验地概况与供试材料
田间试验于2011年在山东农业大学药用植物
栽培基地进行。该试验地点位于东经 11706°,北
纬3620°,海拔高度17440m,属于温带大陆性半
湿润季风气候区。年平均气温134℃,无霜期平均
195d,年平均降水量6973mm,夏季降水最多,占
年降水量的321%。 
试验田土壤类型为棕壤。试验前耕层 0—30
cm土壤有机质3624g/kg、有效氮8525mg/kg、
速效磷696mg/kg、速效钾8967mg/kg。
供试菊花是从杭州引种的杭白菊。控释期150
d、90d的树脂包膜控释尿素(N42%)由山东金正
大生态工程有限公司生产;尿素(N46%)由山东农
大肥业有限公司生产。磷钾肥均为市售过磷酸钙
(P2O512%)、硫酸钾(K2O50%)。
12 试验设计
根据本课题组对杭白菊氮磷钾吸收积累规律的
研究结果[6],杭白菊年生长周期内对氮磷钾的吸收
比例为N∶P2O5∶K2O=1∶089∶158。试验设适量
施肥和减量施肥两个施肥水平。适量施肥氮素(N)
用量 120kg/hm2、磷素(P2O5)106kg/hm
2、钾素
(K2O)189mg/hm
2:1)对照(CK1)不施氮肥;2)
适量施氮肥且仅施尿素(T1)50%基施,15%于7月
15日追施,25%于8月15日追施,10%于10月15
日追施;3)尿素与控释尿素配施(R1),控释尿素
(150d)与尿素等比例混合基施,施用量占总施氮量
的50%,控释尿素(90d)与尿素等比例混合8月15
日追施,施用量占总施氮量的50%。减量施肥氮素
(N)施用量90kg/hm2、磷素(P2O5)80kg/hm
2、钾
素(K2O)142kg/hm
2;4)对照(CK2)不施氮肥;5)
减量施氮肥且仅施尿素(T2);6)减量施氮肥且为
尿素与控释尿素配施(R2)。减量施肥氮肥施用方
式同适量施肥,所有处理磷钾肥全部基施,采用行间
开沟方式追施氮肥。采用田间小区试验,小区面积
为20m2,随机区组排列,3次重复。2011年4月15
日选株高10 13cm、茎粗5 7mm的分蘖苗,按
照株距 50cm,行距 45cm种植。采用常规管理
方法。
13 样品采集
5月20日第一次取样,自此以后每隔30d取样
一次。五点取样法取耕层土壤充分混合,部分冷藏
用于测定土壤微生物,部分自然风干用于测定土壤
酶和有效氮。
14 测定项目与方法
141土壤酶活性 过氧化氢酶活性采用 K2MnO4
滴定法,以1g土所消耗的002mol/LKMnO4溶液
的毫升数表示;多酚氧化酶和过氧化物酶采用邻苯
三酚比色法测定,以2h后1g干土中生成的紫色没
食子素的总毫克数表示;磷酸酶采用磷酸苯二钠比
色法,结果以24h后1g土壤中释放出的酚的毫克
数表示;脲酶活性用靛酚蓝比色法测定,以24h后
1g土壤中NH+3N的毫克数表示
[7]。
142土壤微生物 土壤微生物区系采用平板法;
细菌用牛肉膏-蛋白胨培养基;真菌用马丁氏培养
基;放线菌用改良高氏1号培养基[8]。
143土壤有效氮 碱扩散法测定土壤有效氮
含量[9]
15 数据统计分析
利用Excel2003进行数据分析和作图。
2 结果与分析
21 对土壤有效氮含量的影响
施肥调节土壤养分的储存和转化,影响土壤肥
力和土壤生物区系,合理施肥对改善土壤养分状况
和维持土壤微生物活性效果显著。由图1可知,杭
白菊生育期内施肥量相同时,氮肥为控释尿素与尿
素配施的R1、R2处理土壤有效氮含量平均值高于
T1、T2处理,且均高于对照。R1、R2处理土壤有效
氮含量5 6月上升至最高值,随后下降至7月最
低值,7 10月上升,呈上升—下降—上升趋势。
杭白菊生育期内适量施肥 R1处理土壤有效氮含量
平均值比减量施肥 R2处理高1773%。氮肥仅施
尿素T1、T2处理土壤有效氮含量5 7月下降至最
低值,随后上升,峰值分别在8月、9月,呈“下降—
上升—下降”趋势。杭白菊生育期内适量施肥的 T1
处理土壤有效氮含量平均值比减量施肥的 T2处理
高3217%,施肥量相同时,氮肥为控释尿素与尿素
配施处理的土壤有效氮含量高于氮肥仅施尿素的处
理,R1处理比 T1处理高3355%,R2处理比 T2处
822
1期    祝丽香,等:控释尿素与尿素配施对杭白菊栽培土壤生物学特性的影响
图1 不同施肥方式土壤有效氮含量变化
Fig.1 Dynamicsofsoilavailablenitrogencontent
indiferentfertilizationmodes
理高12035%。说明施肥能提高土壤有效氮含量,
氮肥为控释尿素与尿素配施有利于提高菊花生育后
期土壤有效氮含量。
22 对土壤微生物区系的影响
土壤微生物的数量和活性在在一定程度上反映
作物对养分的吸收利用与生长发育状况,是土壤肥
力的重要指标。
221对土壤细菌数量的影响 由图2A可以看出,
施肥量和施肥方式影响细菌的数量和变化趋势。各
施肥处理细菌数量均呈单峰曲线,峰值出现在7月。
随杭白菊生育期的推进,氮肥为控释尿素与尿素配
施的R1、R2处理细菌数量呈先降后升趋势,5 8
月,细菌数量为 R1处理大于 R2处理,8 10月为
R2处理大于R1处理;氮肥仅施尿素 T1、T2处理为
先升后降趋势,5 8月,细菌数量 T1处理大于 T2
处理,8 10月T1、T2处理差异不显著。杭白菊生
育期内,施肥量相同时氮肥为控释尿素与尿素配施
细菌数量高于氮肥仅施尿素,且适量施肥高于减量
施肥,即R1处理比T1处理高1039%,R2处理比T2
处理高4644%;R1处理比 R2处理高 1405%,T1
处理比T2处理高5129%。可见,适量施肥比减量
施肥、氮肥为控释尿素与尿素配比氮肥仅施尿素更
有利于细菌生长繁殖。
222对土壤真菌数量的影响 施肥量相同时氮肥
为控释尿素与尿素配施处理(R1、R2)真菌数量高
于氮肥仅施尿素处理(T1、T2),施肥方式相同时适
量施肥高于减量施肥(图2B)。对照 CK1、CK2真
菌数量呈先增后降趋势,峰值出现在 8月,且 CK1
比CK2高4388%。适量施肥不同施氮处理真菌数
量呈先升后降的单峰曲线,峰值出现在9月,R1处
图2 不同施氮方式土壤微生物数量变化
Fig.2 Dynamicsofsoilmicroorganismamountsin
diferentfertilizationmodes
理真菌数量比 T1处理高 4286%。减量施肥不同
施氮处理真菌数量呈双峰曲线,R2处理峰值在 7
月、9月,谷值在6月、8月;T2处理峰值在6月、9
月,谷值在5月、8月。杭白菊生育期内,施肥量相
同时氮肥为控释尿素与尿素配施真菌数量高于氮肥
仅施尿素,且适量施肥高于减量施肥,即 R1处理比
T1处理高3983%,R2处理比 T2处理高5181%;
R1处理比 R2处理高 4199%,T1处理比 T2处理
高156%。
223对土壤放线菌数量的影响 杭白菊生育期内
各处理放线菌数量均呈“下降—上升—下降”趋势
(图2C)。适量施肥不同施氮处理放线菌数量最大
值出现在8月,减量施肥氮肥为控释尿素与尿素配
施放线菌数量最大值出现在在8月,氮肥仅施尿素
922
植 物 营 养 与 肥 料 学 报 21卷
出现在9月。杭白菊生育期内 T1处理放线菌数量
平均值比R1处理高4071%,减量施肥的 R2处理
在杭白菊生育期放线菌数量平均值比 T2处理高
7484%。氮肥仅施尿素时,适量施肥 T1处理放线
菌数量平均值比减量施肥 T2处理高 12784%,而
控释尿素与尿素配施不同施肥量放线菌平均值差异
不显著,表明土壤放线菌对施肥量非常敏感,且对氮
肥仅施尿素的敏感度高于对氮肥为控释尿素与尿素
配施。
23 对土壤主要酶活性的影响
杭白菊生育期内减量施肥氮肥为控释尿素与尿
素配施处理过氧化物酶活性呈“上升—下降—上
升”趋势,其他处理均为先降后升趋势(图3A)。各
处理过氧化物酶活性7月最低,彼此差异不显著,7
10月先缓慢上升,后快速增强至最高值。杭白菊
生育期内减量施肥各处理过氧化物酶活性平均值显
著高于适量施肥,即T2处理比T1处理高16414%,
R2处理比R1处理高7679%。适量施肥氮肥仅施
尿素过氧化物酶活性平均值高于氮肥为控释尿素与
尿素配施,减量施肥反之,即 T1处理比 R1处理高
1256%,R2处理比T2处理高1398%,表明土壤过
氧化物酶活性受施肥量和施肥方式的影响,且施肥
量影响大于施肥方式。
由图3B可知,各处理多酚氧化酶活性变化趋
势相似,呈不对称的“W”形。多酚氧化酶活性5月
份最高,峰值依次出现在8月、10月,谷值在7月和
9月,9月最低。5 8月,适量施肥氮肥仅施尿素
T1处理多酚氧化酶活性高于氮肥为控释尿素与尿
素配施R1处理,9 10月反之;5 10月减量施肥
不同氮肥处理多酚氧化酶活性变化没有规律性。杭
白菊生育期内氮肥仅施尿素 T1、T2处理多酚氧化
酶活性平均值高于氮肥为控释尿素与尿素配施 R1、
R2处理,且T1处理比T2处理高153%,R2处理比
R1处理高314%。
过氧化氢酶能降解过氧化氢,防止过氧化氢在
土壤中积累破坏土壤微生态环境。不同处理过氧化
氢酶活性呈“下降—上升—下降”趋势,谷值出现在
6月。此时,适量施肥氮肥仅施尿素 T1处理过氧化
氢酶活性比减量施肥 T2处理高25%,差异显著;而
氮肥为控释尿素与尿素配施则减量施肥 R2处理比
适量施肥R1处理高78%。各处理过氧化氢酶活性
峰值均出现在7月,T1处理最高,R1处理最低。7
10月各处理过氧化氢酶活性呈下降趋势,且施肥
量相同氮肥仅施尿素 T1、T2处理过氧化氢酶活性
图3 不同施氮方式对土壤氧化还原酶活性的影响
Fig.3 Dynamicsofsoiloxidoreductaseactivities
indiferentfertilizationmodes
高于氮肥为控释尿素与尿素配施R1、R2处理,说明
氮肥仅施尿素比氮肥为控释尿素与尿素配施更有利
于提高过氧化氢酶活性。
从图4A可以看出,适量施肥和减量施肥磷酸
酶活性呈“M”形双峰型变化趋势,不施氮对照磷酸
酶活性呈单峰曲线,最大值出现在 9月,且 CK1>
CK2。随生育进程的推进,磷酸酶活性迅速上升,6
月出现第一个峰值,R2处理最高,其他各处理差异
不显著,第二个峰值T1、T2处理出现在8月,R1、R2
处理出现在9月。各处理谷值出现在7月,彼此差
异不显著。杭白菊生育期内 R2处理磷酸酶活性平
均值比 R1处理高2059%,而适量施肥 T1处理比
减量施肥T2处理高985%。
脲酶是决定土壤中氮转化的关键酶,对尿素氮
032
1期    祝丽香,等:控释尿素与尿素配施对杭白菊栽培土壤生物学特性的影响
图4 不同施氮方式土壤磷酸酶和脲酶的活性变化
Fig.4 Dynamicsofsoilphosphataseand
ureaseactivitiesindiferentfertilizationmodes
的转化和肥效发挥起着关键作用。由图4B可知,
不施氮对照CK1、CK2和氮肥仅施尿素T1、T2处理
脲酶活性呈“上升—下降—上升”趋势,对照峰值出
现在7月,且 CK1比 CK2高614%。氮肥仅施尿
素T1、T2处理峰值在 8月,T2处理比 T1处理高
309%。氮肥为控释尿素与尿素配施 R1、R2处理
脲酶活性呈“下降—上升—下降—上升”趋势,峰值
分别出现在8月、7月,谷值在6月、9月。杭白菊
生育期内脲酶活性平均值减量施肥 T2、R2处理高
于适量施肥 T1、R1处理,可见,减量施肥有利于提
高土壤脲酶活性。
3 讨论
31 施氮与土壤酶活性变化
以往研究表明,土壤有效氮含量高于植物对氮
的吸收能力易造成氮挥发或淋溶损失[10]。5月20
日 6月20日(杭白菊移栽后30 60d)氮肥仅施
尿素土壤脲酶活性高于相同施肥量氮肥为控释尿素
与尿素配施,而土壤中有效氮含量却低于氮肥为控
释尿素与尿素配施,这与尿素、控释尿素氮的释放
特性和杭白菊对氮的吸收特性有关[1]。候彦林等
研究发现,脲酶活性与作用底物有关[11],脲酶活性
变化规律与肥料氮释放规律一致。尿素施入土壤后
氮迅速释放并在30d内达到最大值[12],控释尿素
氮释放缓慢持久,造成控释尿素与尿素配施土壤脲
酶活性低于仅施尿素,这是土壤有效氮含量低于仅
施尿素是脲酶活性低于仅施尿素的主要原因。孙克
君研究认为,土壤脲酶活性强弱直接影响土壤氨挥
发损失[13]。氮肥仅施尿素的 T1、T2处理连续三次
追肥使脲酶活性从8月 10月高于施肥量相同氮
肥为控释尿素与尿素配施R1、R2处理,而有效氮含
量却低于相同施肥量氮肥为控释尿素与尿素配施处
理,表明氮肥仅施尿素脲酶活性升高增加氨挥发和
淋失是土壤有效氮含量低的主要原因。土壤脲酶活
性是影响土壤有效氮的重要因素,土壤有效氮含量
还受施氮量、土壤水分、温度等多种因素影响[15]。
夏雪等研究认为中低量氮肥有利于提高土壤脲酶活
性[14],本研究也发现施肥方式相同时减量施肥土壤
脲酶活性高于适量施肥,与上述研究结论一致。
过氧化物酶、过氧化氢酶、多酚氧化酶能够分
解土壤中酚酸类物质和有毒物质,改善土壤环境,其
活性高低与土壤中有毒物质含量密切相关。7月各
处理过氧化氢酶活性最高,说明7月过氧化氢酶解
毒作用强,有利于维持土壤微生态平衡。7月至10
月过氧化氢酶活性下降,土壤中过氧化氢积累,破坏
土壤微生态平衡,杭白菊病害多发生在此期间也证
明在此期间土壤微生态失衡[16-17]。多酚氧化酶和
过氧化物酶与土壤有机质形成有关,关松荫[7]在对
贵州黄壤研究发现,土壤养分越低,多酚氧化酶活性
越高。在杭白菊生育后期,减量施肥T2、R2处理土
壤多酚氧化酶、过氧化物酶活性显著高于适量施肥
T1、R1,也说明这一点。
32 施肥对土壤微生物区系的影响
无机肥料深刻影响土壤微生物的生存环境,微
生物群体变化与化肥用量有关[18]。本研究证明施
肥增加土壤微生物数量,适量施肥土壤细菌、真菌
数量显著高于减量施肥,这与施肥促进了杭白菊根
系生长发育,提高根系活力有关[19]。肖新等研究施
氮对滁菊土壤生物学特性的影响,认为在一定范围
内施氮量增加有利于增加土壤微生物数量[20]。施
肥量相同氮肥为控释尿素与尿素配施土壤细菌、真
菌数量高于氮肥仅施尿素,与罗兰芳等[21]对水稻的
研究结果相符,说明控释尿素氮素缓慢释放和持续
供应能补充土壤中消耗的氮,是土壤微生物数量增
加的主要原因。
132
植 物 营 养 与 肥 料 学 报 21卷
根系分泌糖类、氨基酸、维生素等物质为微生
物生长提供丰富的碳源[22]。土壤微生物数量随杭
白菊生长发育而发生变化,可能与杭白菊不同生育
时期根系分泌物差异有关。5 6月杭白菊根系分
泌物量少,土壤微生物所能利用的碳源有限。随生
育进程的推进,根系分泌物增多,为微生物提供了丰
富的碳源,促进其数量增加。土壤细菌、放线菌、
真菌数量迅速增加并依次于7月、8月和9月达到
最大值。土壤细菌、放线菌、真菌数量最大值出现
时间的差异与细菌、真菌、放线菌对根系分泌物的
依赖程度和对环境的适宜能力有关。细菌对根系分
泌物依赖性高于真菌、放线菌。7月根系分泌旺
盛,细菌能利用的碳源丰富,数量达到最高值。8月
下旬杭白菊转入生殖生长时期,根系生长减弱,分泌
能力降低,细菌能利用的碳源开始减少致使其数量
相应减少。真菌、放线菌能分解纤维素、木质素、
淀粉和树胶等复杂碳水化合物,对根系分泌物依赖
性较弱,放线菌分泌抗生素抑制真菌生长,当真菌数
量过多反而抑制放线菌生长,因此,放线菌数量峰值
早于真菌。这在湛方栋等[23]对烤烟不同生育期土
壤细菌、真菌、放线菌的研究中也得到证实。
土壤碳氮比是影响微生物生长繁殖的主要因
素,7月适量施肥土壤细菌数量高于减量施肥,10月
减量施肥土壤细菌数量高于适量施肥与土壤碳氮比
变化有关。7月土壤碳源充足,土壤高氮含量促进
细菌数量增加,7 10月根系分泌减弱,细菌能利
用的碳源不足,土壤中高氮含量降低碳氮比不利于
细菌生长。氮肥为控释尿素与尿素配施菊花根系活
力高于仅施尿素[20],土壤中细菌可利用碳源高于氮
肥仅施尿素。因此,10月减量施肥氮肥为控释尿素
与尿素配施土壤细菌数量大于氮肥仅施尿素。
4 结论
1)氮肥为尿素与控释尿素配施适量施肥土壤
细菌和有效氮含量高于减量施肥,土壤主要酶活性、
真菌和放线菌数量低于减量施肥。氮肥仅施尿素适
量施肥土壤主要酶活性及细菌、真菌、放线菌数量
高于减量施肥。
2)适量施肥氮肥为控释尿素与尿素配施土壤
主要酶活性及放线菌数量低于氮肥仅施尿素,而土
壤细菌数量及有效氮含量则高于氮肥仅施尿素;减
量施肥氮肥为控释尿素与尿素配施土壤磷酸酶、脲
酶、过氧化物酶活性、微生物数量、有效氮含量高
于氮肥仅施尿素,过氧化氢酶、多酚氧化酶则低于
仅施尿素。
3)本研究条件下,适量施肥条件下氮肥以控释
尿素与尿素配施更有利于改善土壤环境。
参 考 文 献:
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