全 文 ：植物营养与肥料学报 ２０１６，２２（３）：６７６－６８６ ｄｏｉ牶１０１１６７４／ｚｗｙｆ．１５２２３
ＪｏｕｒｎａｌｏｆＰｌａｎｔＮｕｔｒｉｔｉｏｎａｎｄＦｅｒｔｉｌｉｚｅｒ ｈｔｐ：／／ｗｗｗ．ｐｌａｎｔｎｕｔｒｉｆｅｒｔ．ｏｒｇ
收稿日期：２０１５－０５－０５　　　接受日期：２０１５－１１－２２
基金项目：现代农业产业技术体系建设专项（ＣＡＲＳ－２５－Ｃ－１１）；公益性行业（农业）科研专项（２０１２０３０９５）资助。
作者简介：王文锋（１９８８—），男，山东日照人，硕士研究生，主要从事肥料资源利用研究。
通信作者 Ｔｅｌ：０１０－８２１０８６６２，Ｅｍａｉｌ：ｈｕａｎｇｓｈａｏｗｅｎ＠ｃａａｓ．ｃｎ；Ｔｅｌ：０２２－２７９５０８９３，Ｅｍａｉｌ：ｖｉｖｉｇａｏ２００２＠１６３．ｃｏｍ
不同施肥模式对设施秋冬茬芹菜生育期间
土壤酶活性的影响
王文锋１，李春花１，黄绍文１，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：【目的】利用在天津的日光温室蔬菜不同施肥模式定位试验，研究了不同施肥模式对设施菜田土壤酶活性的
影响，为设施蔬菜高效施肥和菜田土壤可持续利用提供依据。【方法】取样调查在第９茬蔬菜（秋冬茬芹菜）进行。
定位试验设６个处理，在等氮磷钾条件下，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）。在芹菜基
肥施用前和定植后３０、６０、９０、１１０天，采取０—２０ｃｍ土壤样品，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、磷酸酶和脲酶的活性，分析其与土壤微生物量碳氮及土壤可溶性有机碳氮含量之
间的关系。【结果】芹菜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先增后降，较高土壤酶活性均出现在芹菜定植后６０ ９０ｄ；土壤脲酶活性总
体上呈逐渐升高的趋势。芹菜季有机无机肥料配施模式土壤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、磷酸酶和脲酶的活性较 ４／４ＣＮ模式平均分别增加 ２２９％ ９２０％、２０１％ １５２４％、
２３１％ １４５１％、２８７％ ２７３８％、９２％ ２０７８％、１３７％ ８６８％和６５％ ５６５％，其中以配施秸秆模式
土壤酶活性相对较高，较 ４／４ＣＮ模式平均分别增加 ５９９％ ９２０％、９８９％ １５２４％、９０３％ １４５１％、
１７１６％ ２７３８％、１０６４％ ２０７８％、６８８％ ８６８％和３０７％ ５６５％。土壤酶活性与土壤微生物量碳氮、可
溶性有机碳氮含量及芹菜产量之间总体上呈显著或极显著正相关关系。【结论】同等养分投入量下，设施菜田土壤
酶活性表现为有机无机肥料配合显著高于单施化肥，又以配施秸秆效果更佳；土壤酶活性与土壤微生物量碳氮、可
溶性有机碳氮含量和蔬菜产量之间密切相关。说明有机无机肥配施，特别是配施一定的秸秆可有效提高土壤酶活
性，维持较高的菜田土壤肥力，有利于设施蔬菜的可持续和高效生产。
关键词：施肥模式；设施菜田；土壤酶活性
中图分类号：Ｓ６３６．３；Ｓ６０６＋．２　　　文献标识码：Ａ　　　文章编号：１００８－５０５Ｘ（２０１６）０３－０６７６－１１
Ｅｆｅｃｔｓｏｆｄｉｆｅｒｅｎｔｆｅｒｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｐａｔｔｅｒｎｓｏｎｓｏｉｌｅｎｚｙｍｅａｃｔｉｖｉｔｉｅｓｄｕｒｉｎｇ
ｇｒｏｗｉｎｇｐｅｒｉｏｄｏｆａｕｔｕｍｎｗｉｎｔｅｒｓｅａｓｏｎｃｅｌｅｒｙｉｎｇｒｅｅｎｈｏｕｓｅ
ＷＡＮＧＷｅｎｆｅｎｇ１，ＬＩＣｈｕｎｈｕａ１，ＨＵＡＮＧＳｈａｏｗｅｎ１，ＧＡＯＷｅｉ２，ＴＡＮＧＪｉｗｅｉ１
（１ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＰｌａｎｔＮｕｔｒｉｔｉｏｎａｎｄＦｅｒｔｉｌｉｚｅｒ，ＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ／ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＲｅｓｏｕｒｃｅｓａｎｄＲｅｇｉｏｎａｌ
Ｐｌａｎｎｉｎｇ，ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８１，Ｃｈｉｎａ；
２ＴｉａｎｊｉｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＲｅｓｏｕｒｃｅｓａｎｄＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，Ｔｉａｎｊｉｎ３００１９２，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：【Ｏｂｊｅｃｔｉｖｅｓ】ＴｈｅｆｉｘｅｄｓｉｔｅｇｒｅｅｎｈｏｕｓｅｖｅｇｅｔａｂｌｅｆｅｒｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｉｓｉｎＴｉａｎｊｉｎ，ｗｈｅｒｅｔｈｅ
ｒｏｔａｔｉｏｎｏｆｔｏｍａｔｏｉｎｓｐｒｉｎｇｓｅａｓｏｎａｎｄｃｅｌｅｒｙｉｎａｕｔｕｍｎｗｉｎｔｅｒｓｅａｓｏｎｈａｓｂｅｅｎｓｅｔｕｐ．Ｔｈｅｅｆｅｃｔｏｆｄｉｆｅｒｅｎｔ
ｆｅｒｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｐａｔｅｒｎｓｏｎｓｏｉｌｅｎｚｙｍｅｓａｃｔｉｖｉｔｉｅｓｗａｓｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄｔｏｐｒｏｖｉｄｅａｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃｆｅｒｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｂａｓｉｓｆｏｒ
ｓｕｓｔａｉｎａｂｌｅａｎｄｈｉｇｈｅｆｉｃｉｅｎｔｖｅｇｅｔａｂｌｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｉｎｇｒｅｅｎｈｏｕｓｅ．【Ｍｅｔｈｏｄｓ】Ｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｗａｓｃａｒｉｅｄｏｕｔｏｎ
３期　　　 王文锋，等：不同施肥模式对设施秋冬茬芹菜生育期间土壤酶活性的影响
ｃｅｌｅｒｙｉｎａｕｔｕｍｎｗｉｎｔｅｒｓｅａｓｏｎ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ６ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓｄｅｐｅｎｄｉｎｇｏｎｔｈｅｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎｏｆｎｉｔｒｏｇｅｎｆｒｏｍｄｉｆｅｒｅｎｔｔｙｐｅｓ
ｏｆｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒｓ：１）Ｃｏｍｐｌｅｔｅｃｈｅｍｉｃａｌｎｉｔｒｏｇｅｎｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ（４／４ＣＮ）；２）３／４Ｎｆｒｏｍｃｈｅｍｉｃａｌｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ，１／４ｆｒｏｍｐｉｇ
ｍａｎｕｒｅ（３／４ＣＮ＋１／４ＰＮ）；３）２／４Ｎｆｒｏｍｃｈｅｍｉｃａｌｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ，２／４ｆｒｏｍｐｉｇｍａｎｕｒｅ（２／４ＣＮ＋２／４ＰＮ）；４）１／４
Ｎｆｒｏｍｃｈｅｍｉｃａｌｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ，３／４ｆｒｏｍｐｉｇｍａｎｕｒｅ（１／４ＣＮ＋３／４ＰＮ）；５）２／４Ｎｆｒｏｍｃｈｅｍｉｃａｌｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ，１／４ｆｒｏｍ
ｐｉｇｍａｎｕｒｅａｎｄ１／４ｆｒｏｍｓｔｒａｗ（２／４ＣＮ＋１／４ＰＮ＋１／４ＳＮ）；６）２／４Ｎｆｒｏｍｃｈｅｍｉｃａｌｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ，２／４ｆｒｏｍｓｔｒａｗ
（２／４ＣＮ＋２／４ＳＮ）．Ｔｈｉｓｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎｗａｓｃｏｎｄｕｃｔｅｄｉｎｔｈｅｎｉｎｔｈｈａｒｖｅｓｔｏｆｃｅｌｅｒｙ．Ａｌｔｈｅｔｒｅａｔｍｅｎｔｓｗｅｒｅａｐｐｌｉｅｄ
ｗｉｔｈｔｈｅｓａｍｅａｍｏｕｎｔｓｏｆＮ，Ｐ２Ｏ５ａｎｄＫ２Ｏｎｕｔｒｉｅｎｔｓ．０－２０ｃｍｓｕｒｆａｃｅｓｏｉｌｓａｍｐｌｅｓｗｅｒｅｃｏｌｅｃｔｅｄ．Ｓｏｉｌｅｎｚｙｍｅ
ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ，ｉｎｃｌｕｄｉｕｎｇｓｏｉｌα－ｇｌｕｃｏｓｉｄａｓｅ，β－ｘｙｌｏｓｉｄａｓｅ，β－ｇｌｕｃｏｓｉｄａｓｅ，β－ｃｅｌｏｂｉｏｓｉｄａｓｅ，ｃｈｉｔｉｎａｓｅ，
ｐｈｏｓｐｈａｔａｓｅａｎｄｕｒｅａｓｅｗｅｒｅｍｅａｓｕｒｅｄａｔｄｉｆｅｒｅｎｔｇｒｏｗｉｎｇｓｔａｇｅｓｏｆｃｅｌｅｒｙ，ａｎｄｔｈｅｉｒｃｏｒｅｌａｔｉｏｎｓｗｉｔｈｃｏｎｔｅｎｔｓｏｆ
ＭＢＣ，ＭＢＮ，ＤＯＣａｎｄＤＯＮｗｅｒｅｃａｌｃｕｌａｔｅｄ．【Ｒｅｓｕｌｔｓ】Ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓｏｆｓｏｉｌα－ｇｌｕｃｏｓｉｄａｓｅ，β－ｘｙｌｏｓｉｄａｓｅ，β－
ｇｌｕｃｏｓｉｄａｓｅ，β－ｃｅｌｏｂｉｏｓｉｄａｓｅ，ｃｈｉｔｉｎａｓｅａｎｄｐｈｏｓｐｈａｔａｓｅｉｎｄｉｆｅｒｅｎｔｔｒｅａｔｍｅｎｔｓａｌｉｎｃｒｅａｓｅｄｉｎｉｔｉａｌｙａｎｄｔｈｅｎ
ｄｅｃｒｅａｓｅｄ，ｗｉｔｈｒｅｌａｔｉｖｅｌｙｈｉｇｈｅｒａｃｔｉｖｉｔｙａｔ６０－９０ｄａｙｓａｆｔｅｒｔｒａｎｓｐｌａｎｔｉｎｇｏｆｃｅｌｅｒｙ．Ｓｏｉｌｕｒｅａｓｅａｃｔｉｖｉｔｉｅｓｉｎｃｒｅａｓｅｄ
ｇｒａｄｕａｌｙｄｕｒｉｎｇｔｈｅｃｅｌｅｒｙｇｒｏｗｉｎｇｓｅａｓｏｎ．Ｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｔｈｅ４／４ＣＮｔｒｅａｔｍｅｎｔ，ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓｏｆｓｏｉｌα－ｇｌｕｃｏｓｉｄａｓｅ，
β－ｘｙｌｏｓｉｄａｓｅ，β－ｇｌｕｃｏｓｉｄａｓｅ，β－ｃｅｌｏｂｉｏｓｉｄａｓｅ，ｃｈｉｔｉｎａｓｅ，ｐｈｏｓｐｈａｔａｓｅａｎｄｕｒｅａｓｅｗｅｒｅｉｎｃｒｅａｓｅｄｂｙ２２９％
－９２０％，２０１％－１５２４％，２３１％－１４５１％，２８７％－２７３８％，９２％－２０７８％，１３７％－８６８％ ａｎｄ
６５％ －５６５％，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙｉｎｔｒｅａｔｍｅｎｔｓｗｉｔｈｃｏｍｂｉｎｅｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｍａｎｕｒｅａｎｄｓｔｒａｗｗｉｔｈｃｈｅｍｉｃａｌ
ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒｓ，ａｎｄｂｙ５９９％ －９２０％，９８９％ －１５２４％，９０３％ －１４５１％，１７１６％ －２７３８％，１０６４％ －
２０７８％，６８８％－８６８％ ａｎｄ３０７％ －５６５％，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙｉｎｓｔｒａｗａｍｅｎｄｅｄｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ．Ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｐｏｓｉｔｉｖｅ
ｃｏｒｅｌａｔｉｏｎｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｓｗｅｒｅｆｏｕｎｄｂｅｔｗｅｅｎｅｎｚｙｍｅｓａｃｔｉｖｉｔｉｅｓａｎｄｃｏｎｔｅｎｔｓｏｆＭＢＣ，ＭＢＮ，ＤＯＣａｎｄＤＯＮａｎｄ
ｃｅｌｅｒｙｙｉｅｌｄ．【Ｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎｓ】Ｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｔｈｅ４／４ＣＮ，ｃｏｍｂｉｎｅｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｃｈｅｍｉｃａｌｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒｓｗｉｔｈｏｒｇａｎｉｃ
ｍａｔｅｒｉａｌｓ，ｅｓｐｅｃｉａｌｙｃｏｒｎｓｔｒａｗ，ｃａｎｇｒｅａｔｌｙｅｎｈａｎｃｅｓｏｉｌｅｎｚｙｍｅｓａｃｔｉｖｉｔｉｅｓｉｎｇｒｅｅｎｈｏｕｓｅｖｅｇｅｔａｂｌｅｆｉｅｌｄ．Ｓｏｉｌ
ｅｎｚｙｍｅｓａｃｔｉｖｉｔｉｅｓａｒｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｃｏｒｅｌａｔｅｄｗｉｔｈＭＢＣ，ＭＢＮ，ＤＯＣａｎｄＤＯＮｃｏｎｔｅｎｔｓａｎｄｖｅｇｅｔａｂｌｅｙｉｅｌｄ．
Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｔｈｅｃｏｍｂｉｎｅｄｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｏｆｏｒｇａｎｉｃａｎｄｉｎｏｒｇａｎｉｃｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒｓｃａｎｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｉｎｃｒｅａｓｅｓｏｉｌｅｎｚｙｍｅｓ
ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ，ａｎｄｍａｉｎｔａｉｎｓｏｉｌｆｅｒｔｉｌｉｔｙｉｎｇｒｅｅｎｈｏｕｓｅｖｅｇｅｔａｂｌｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｆｅｒｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｐａｔｅｒｎｓ；ｇｒｅｅｎｈｏｕｓｅｖｅｇｅｔａｂｌｅｓｏｉｌ；ｓｏｉｌｅｎｚｙｍｅａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ
我国设施蔬菜生产历史悠久，发展快，经济效益
好，已成为农民增收的重要途径之一。在经济利益
的驱动下，菜农往往通过大量施肥来追求蔬菜高产，
因而设施蔬菜过量施肥现象非常普遍［１－２］，导致土
壤盐分积累、养分失衡、重金属污染等问题日益突
出，已对设施蔬菜生产和设施内生态环境构成严重
威胁。有机无机肥料配合施用既能协调养分平衡供
应，满足作物生育期内对养分的需求，又可以减少化
肥的用量［３］，还能改善土壤理化性质和微生物活
性，提高土壤质量［４－６］，已成为设施菜田较为常见的
施肥方式。但化肥肥效快而短促，有机肥分解缓慢
而肥效持久，因而探究适合于设施菜田的合理配比
的有机无机肥料配施模式已成为设施蔬菜安全高效
生产的关键。
土壤酶是土壤有机质分解与养分转化和循环的
驱动力［７－８］，其活性对土壤管理措施引起的土壤理
化性质的改变非常敏感［９］，是土壤质量和生态稳定
性的重要指标［１０－１１］。关于栽培方式［１２－１３］、栽培制
度［１４－１６］、种植年限［１７－１８］、作物残茬［１９－２０］、氮肥用
量［２１］等对土壤酶活性的影响已有一些报道，而不同
施肥模式对设施菜田土壤酶活性影响的研究较少。
本文利用设在天津的日光温室蔬菜不同施肥模式定
位试验，研究了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　试验地概况
定位试验位于天津市西青区辛口镇第六埠村，
属暖温带半湿润大陆性气候，年平均温度为
１１６℃，全年日照总量为２８１０ｈ，无霜期为２０３ｄ，自
然降水总量为５８６ｍｍ。供试日光温室东西走向，长
８０ｍ，宽６５ｍ（含０５ｍ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
７７６
植 物 营 养 与 肥 料 学 报 ２２卷
型为中壤质潮土，试验开始前０—２０ｃｍ土壤容重为
１３８ｇ／ｃｍ３，ｐＨ７９，有机质含量 ２５４ｇ／ｋｇ，硝态
氮、铵态氮、速效磷、速效钾含量分别为１８６２、５５、
１４４６和４０４ｍｇ／ｋｇ。地下水埋深为１ｍ。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。供
试芹菜（Ａｐｉｕｍ ｇｒａｖｅｏｌｅｎｓ）品种为文图拉，番茄
（Ｌｙｃｏｐｅｒｓｉｃｏｎｅｓｃｕｌｅｎｔｕｍ）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（３／４
ＣＮ＋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）。各处理等氮磷钾，番茄茬施
用的 Ｎ、Ｐ２Ｏ５和 Ｋ２Ｏ总量分别为 ４５００、２２５０和
６０００ｋｇ／ｈｍ２，芹菜茬 Ｎ、Ｐ２Ｏ５和 Ｋ２Ｏ总量分别为
４５００、３０００和６０００ｋｇ／ｈｍ２。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４ｍ２（宽
２４ｍ×长６０ｍ），番茄株、行距分别为０３０ｍ和
０６０ｍ，种植密度为２５０００株／ｈｍ２；芹菜株、行距分
别为 ０２０ｍ 和 ０１５ｍ，种植密度为 ３３０５７０
株／ｈｍ２。小区间埋设ＰＶＣ板（深度１０５ｃｍ：１００ｃｍ
地下，５ｃｍ地上；厚度４ｍｍ），防止小区之间养分和
水分的横向迁移。
番茄和芹菜有机、无机养分施用量见表１。有
机肥全部基施，化肥除部分基施外，其余部分作追肥
施用。番茄季处理 １） ６）所用化肥中 ２０％的氮
肥、７０％的磷肥和２０％的钾肥基施，其余的氮肥和
钾肥分４次追施（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），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
Ｐ２Ｏ５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）所用化肥的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。
表１　试验处理及其氮和碳投入量（ｋｇ／ｈｍ２）
Ｔａｂｌｅ１　ＴｒｅａｔｍｅｎｔｓａｎｄｔｈｅｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇＮａｎｄＣｉｎｐｕｔｓｆｒｏｍｄｉｆｅｒｅｎｔｓｏｕｒｃｅｓ
处理
Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ
氮 Ｎ
化肥
Ｃｈｅｍｉｃａｌｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ
猪粪
Ｐｉｇｍａｎｕｒｅ
玉米秸秆
Ｃｏｒｎｓｔｒａｗ
合计
Ｔｏｔａｌ
碳 Ｃ
猪粪
Ｐｉｇｍａｎｕｒｅ
玉米秸秆
Ｃｏｒｎｓｔｒａｗ
合计
Ｔｏｔａｌ
番茄季 Ｔｏｍａｔｏｓｅａｓｏｎ
４／４ＣＮ ４５００ ０ ０ ４５００ ０ ０ ０
３／４ＣＮ＋１／４ＰＮ ３３７５ １１２５ ０ ４５００ １１３０ ０ １１３０
２／４ＣＮ＋２／４ＰＮ ２２５０ ２２５０ ０ ４５００ ２２６０ ０ ２２６０
１／４ＣＮ＋３／４ＰＮ １１２５ ３３７５ ０ ４５００ ３３９１ ０ ３３９１
２／４ＣＮ＋１／４ＰＮ＋１／４ＳＮ ２２５０ １１２５ １１２５ ４５００ １１３０ ４６１８ ５７４８
２／４ＣＮ＋２／４ＳＮ ２２５０ ０ ２２５０ ４５００ ０ ９２３６ ９２３６
芹菜季 Ｃｅｌｅｒｙｓｅａｓｏｎ
４／４ＣＮ ４５００ ０ ０ ４５００ ０ ０ ０
３／４ＣＮ＋１／４ＰＮ ３３７５ １１２５ ０ ４５００ １１３０ ０ １１３０
２／４ＣＮ＋２／４ＰＮ ２２５０ ２２５０ ０ ４５００ ２２６０ ０ ２２６０
１／４ＣＮ＋３／４ＰＮ １１２５ ３３７５ ０ ４５００ ３３９１ ０ ３３９１
２／４ＣＮ＋１／４ＰＮ＋１／４ＳＮ ２２５０ １１２５ １１２５ ４５００ １１３０ ４６１８ ５７４８
２／４ＣＮ＋２／４ＳＮ ２２５０ ０ ２２５０ ４５００ ０ ９２３６ ９２３６
注（Ｎｏｔｅ）：ＣＮ—化肥氮 Ｎｉｔｒｏｇｅｎｉｎｃｈｅｍｉｃａｌｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ；ＰＮ—猪粪氮 Ｎｉｔｒｏｇｅｎｉｎｐｉｇｍａｎｕｒｅ；ＳＮ—玉米秸杆氮 Ｎｉｔｒｏｇｅｎｉｎｃｏｒｎｓｔｒａｗ．
　　定位试验所用化肥为尿素（Ｎ４６％）、过磷酸钙
（Ｐ２Ｏ５１２％）、磷酸二铵（Ｎ１８％，Ｐ２Ｏ５４６％）、氯化钾
（Ｋ２Ｏ６０％）、磷酸二氢钾（Ｐ２Ｏ５５２％，Ｋ２Ｏ３４％）。
所用商品猪粪含 Ｎ（２１７±０１３）％、Ｐ２Ｏ５（１３９±
０１４）％、Ｋ２Ｏ（１６３±０１９）％、Ｃ２１８０±５０
ｇ／ｋｇ（干基）、水分含量为（２８９±４６）％；所用秸
８７６
３期　　　 王文锋，等：不同施肥模式对设施秋冬茬芹菜生育期间土壤酶活性的影响
秆为玉米秸秆，含Ｎ（１０４±０１０）％、Ｐ２Ｏ５（０３２±
００８）％、Ｋ２Ｏ（１６９±０１７）％、Ｃ４２６９±８２ｇ／ｋｇ
（干基），水分含量为（６４９±６４）％。
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。番茄季和芹
菜季灌水总量分别为３８８９和３３３４ｍ３／ｈｍ２。
１３　土壤样品采集及测定方法
在第９茬蔬菜（秋冬茬芹菜）生育期间，分别于
２０１３年９月１８日（芹菜基肥施用前）、１０月２０日
（芹菜定植后３０ｄ，５ ６叶期）、１１月２０日（芹菜定
植后６０ｄ，８ ９叶期）、１２月２０日（芹菜定植后９０
ｄ，１１ １２叶期）及２０１４年１月９日（芹菜定植后
１１０ｄ，收获期）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—
２０ｃｍ土壤样品，立即剔除石砾和植物残根等杂物，
混合均匀，过２ｍｍ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，用于土壤微生物量碳、氮和可溶性有机
碳、氮含量的测定。
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
荧光微型板检测技术（ｍｉｃｒｏｐｌａｔｅｆｌｕｏｒｉｍｅｔｒｉｃａｓｓａｙ）
测定［７，２２－２３］：将微型板编号，按顺序摆放，将准备好
的缓冲液（调至土壤 ｐＨ）依次加入微型板中，按顺
序加入待测液，然后加入配好的标准溶液，迅速加入
配好的底物溶液，黑板在２５℃培养４ｈ后，所有孔加
入１０μＬ１ｍｏｌ／Ｌ氢氧化钠溶液，上机用酶标仪测定
（激发波长为３６５ｎｍ、发射波长为４５０ｎｍ）。
土壤脲酶采用靛酚蓝比色法测定［２４］，脲酶活性
用３８℃培养３ｈ后单位土重释放 ＮＨ＋４Ｎ的毫克数
表示。
土壤微生物量碳采用熏蒸提取—容量分析法测
定，土壤微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（ＮＨ＋４Ｎ和 ＮＯ
－
３Ｎ）
含量。
土壤田间持水量采用室内环刀法测定［２７］。土
壤基本化学性质采用常规分析方法测定［２８］：土壤
有机质用重铬酸钾－浓硫酸氧化（外加热法），硫酸
亚铁溶液滴定法测定；土壤硝态氮采用２ｍｏｌ／Ｌ氯
化钾溶液浸提，双波长紫外分光光度法测定；土壤
速效磷采用０５ｍｏｌ／ＬＮａＨＣＯ３浸提，钼锑抗比色法
测定；土壤速效钾采用 ＮＨ４ＯＡｃ溶液浸提，原子吸
收分光光度计测定；土壤ｐＨ采用２５∶１水土比，酸
度计测定。
１４　数据处理
数据采用ＭｉｃｒｏｓｏｆｔＥｘｃｅｌ２０１０和ＳＡＳ８０统计
软件进行分析。
２　结果与分析
２１　芹菜生育期间不同施肥模式土壤酶活性动态
变化特征
从图１可以看出，第９茬蔬菜（秋冬茬芹菜）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，且较高土
壤酶活性均出现在芹菜定植后６０ ９０ｄ；土壤脲
酶活性总体上呈逐渐升高的趋势。芹菜施基肥前和
定植后３０、６０、９０、１１０ｄ，土壤α－葡萄苷酶活性平均
分别为２０９、２１２、２８１、２５０和１２９ｎｍｏｌ／（ｇ·ｈ），
土壤 β－木糖苷酶活性平均分别为 ２４２、２５７、
２８７、２７０和２０２ｎｍｏｌ／（ｇ·ｈ），土壤 β－葡萄苷
酶活性平均分别为 ６７７、７５３、８０５、７５６和 ４００
ｎｍｏｌ／（ｇ·ｈ），土壤β－纤维二糖苷酶活性平均分别
为１４６、１７５、１８９、２１１和９０ｎｍｏｌ／（ｇ·ｈ），土
壤几丁质酶活性平均分别为１１８、１３２、１５３、１２２
和１０９ｎｍｏｌ／（ｇ·ｈ），土壤磷酸酶活性平均分别为
１５１６、１６７４、２２１２、１５２９和１５５１ｎｍｏｌ／（ｇ·ｈ），
土壤脲酶活性平均分别为０４９、０５５、０５５、０５８和
０６２ｍｇＮＨ＋４Ｎ／（ｇ·３ｈ）。
芹菜生育期间各取样时期有机无机肥料配施模
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、磷酸酶、脲酶等７种
酶活性均高于单施化肥模式，其中以配施秸秆模式
土壤酶活性相对较高。五种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－葡萄苷酶活性平均分别为 １８９、１９３、２１６、
２４６和２９６ｎｍｏｌ／（ｇ·ｈ），较４／４ＣＮ模式（平均为
１５４ｎｍｏｌ／（ｇ·ｈ））平均分别增加２２９％、２５２％、
４０１％、５９９％和９２０％；土壤β－木糖苷酶活性
９７６
植 物 营 养 与 肥 料 学 报 ２２卷
图１　芹菜生育期间不同施肥模式土壤酶活性动态变化
Ｆｉｇ．１　Ｃｈａｎｇｅｏｆｓｏｉｌｅｎｚｙｍｅａｃｔｉｖｉｔｉｅｓｕｎｄｅｒｄｉｆｅｒｅｎｔｆｅｒｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｐａｔｅｒｎｓｄｕｒｉｎｇｄｉｆｅｒｅｎｔｇｒｏｗｔｈｐｅｒｉｏｄｏｆｃｅｌｅｒｙ
０８６
３期　　　 王文锋，等：不同施肥模式对设施秋冬茬芹菜生育期间土壤酶活性的影响
平均分别为 １８９、２１０、２４６、３１２和 ３９６
ｎｍｏｌ／（ｇ·ｈ），较 ４／４ＣＮ 模 式 ［平 均 为 １５７
ｎｍｏｌ／（ｇ·ｈ）］平均分别增加 ２０１％、３３５％、
５６４％、９８９％和１５２４％；土壤β－葡萄苷酶活性
平均分别为 ５３９、５６９、６１６、８３３和 １０７４
ｎｍｏｌ／（ｇ·ｈ），较 ４／４ＣＮ 模 式 ［平 均 为 ４３８
ｎｍｏｌ／（ｇ·ｈ）］平均分别增加 ２３１％、２９９％、
４０６％、９０３％和１４５１％；土壤β－纤维二糖苷酶
活性平均分别为 １０２、１２９、１５３、２１５和 ２９５
ｎｍｏｌ／（ｇ·ｈ），较 ４／４ＣＮ 模 式 ［平 均 为 ７９
ｎｍｏｌ／（ｇ·ｈ）］平均分别增加２８７％、６３０％、９３７％、
１７１６％和２７３８％；土壤几丁质酶活性平均分别为
８３、９９、１１３、１５７和 ２３４ｎｍｏｌ／（ｇ·ｈ），较４／４ＣＮ
模式［平均为 ７６ｎｍｏｌ／（ｇ·ｈ）］平均分别增加
９２％、３０４％、４８５％、１０６４％和２０７８％；土壤磷酸
酶活性平均分别为 １３７４、１５５０、１７５１、２０４０和
２２５６ｎｍｏｌ／（ｇ·ｈ），较４／４ＣＮ模式［平均为 １２０８
ｎｍｏｌ／（ｇ·ｈ）］平均分别增加１３７％、２８３％、４４９％、
６８８％和８６８％；土壤脲酶活性平均分别为０４９、
０５１、０５５、０６３和０７２ｍｇＮＨ＋４Ｎ／（ｇ·３ｈ），较４／４
ＣＮ模式［平均为０４６ｍｇＮＨ＋４Ｎ／（ｇ·３ｈ）］平均分
别增加６５％、１０９％、１９６％、３７０％和５６５％。
　　随着猪粪用量的增加，所测定的７种土壤酶活
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
－葡萄苷酶活性平均分别增加２０％和１４２％，土
壤β－木糖苷酶活性平均分别增加 １０９％和
２９９％，土壤β－葡萄苷酶活性平均分别增加５６％
和１４２％，土壤β－纤维二糖苷酶活性平均分别增
加２６３％和５００％，土壤几丁质酶活性平均分别增
加１９４％和３５９％，土壤磷酸酶活性平均分别增加
１２８％和 ２７４％，土壤脲酶活性平均分别增加
３１％和１２９％。
配施秸秆模式土壤７种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 α－葡萄苷酶活性平均分别增加
１４０％和３６９％，土壤 β－木糖苷酶活性平均分别
增加１０９％和２９９％，土壤β－葡萄苷酶活性平均
分别增加３５３％和７４３％，土壤β－纤维二糖苷酶
活性平均分别增加４０２％和９３０％，土壤几丁质酶
活性平均分别增加３８８％和１０７０％，土壤磷酸酶
活性平均分别增加１６５％和２８８％，土壤脲酶活性
平均分别增加１４５％和３０３％。
２２　土壤酶活性与微生物量碳氮及可溶性有机碳
氮含量之间的关系
从表２可以看到，芹菜生育期间各取样时间不
同土壤酶活性与土壤微生物量碳、氮含量之间均呈
极显著正相关关系。其中，土壤 α－葡萄苷酶、β－
木糖苷酶、β－葡萄苷酶、β－纤维二糖苷酶、几丁质
酶、磷酸酶、脲酶等酶活性与土壤微生物量碳含量之
间的相关系数分别在 ０６６ ０８５、０７０ ０９０、
０７８ ０８９、０７１ ０９２、０６４ ０９２、０６９
０８８和０７１ ０９１之间，与土壤微生物量氮含量
之间的相关系数分别在０６４ ０８１、０６５ ０８９、
０６７ ０８６、０７１ ０９０、０６５ ０８７、０６８
０９３和０５７ ０９１之间。
芹菜生育期间各取样时间不同土壤酶活性与土
壤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。其中，土壤 α－葡萄苷酶、β－木糖
苷酶、β－葡萄苷酶、β－纤维二糖苷酶、几丁质酶、
磷酸酶、脲酶等酶活性与土壤可溶性有机碳含量之
间的相关系数分别在 ０７２ ０９０、０７４ ０９３、
０７５ ０９２、０７３ ０９６、０７５ ０９５、０７３
０９１和０６５ ０９２之间，与土壤可溶性有机氮含
量之间的相关系数分别在 ０４５ ０８２、０４２
０８４、０４３ ０８４、０４４ ０８４、０４１ ０８０、０５０
０７７和０４０ ０７７之间。
２３　土壤酶活性与芹菜产量之间的关系
由图２可知，六种施肥模式（ＣＮ、３／４ＣＮ＋１／４
ＰＮ、２／４ＣＮ＋２／４ＰＮ、１／４ＣＮ＋３／４ＰＮ、２／４ＣＮ＋１／４
ＰＮ＋１／４ＳＮ和２／４ＣＮ＋２／４ＳＮ）第九茬蔬菜（设施秋
冬茬芹菜）产量依次为１０３５、１０６５、１０７５、１０９７、
１１４０、１１４９ｔ／ｈｍ２。与单施化肥模式相比，有机无
机肥料配施模式芹菜产量提高２９％ １１０％，其
中配施猪粪模式提高芹菜产量２９％ ６０％，配施
秸秆模式提高芹菜产量１０１％ １１０％。
经相关性分析发现，芹菜产量与七种土壤酶活
性之间均呈极显著正相关关系，相关系数在０８３
０８８之间（Ｐ＜００１）。表明土壤酶在促进蔬菜产量
提高方面具有重要作用。
３　讨论
３１　不同施肥模式对设施菜田土壤酶活性的影响
化肥与有机物料配合施用，尤其是配施秸秆模
式，可以显著提高设施菜田土壤酶活性。本研究中，
芹菜生育期间，５个有机无机肥料配施模式土壤α－
１８６
植 物 营 养 与 肥 料 学 报 ２２卷
表２　不同取样时间土壤酶活性与土壤微生物量碳、氮及可溶性有机碳、氮含量之间的相关系数
Ｔａｂｌｅ２　ＣｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｃｏｅｆｉｃｉｅｎｔｓｂｅｔｗｅｅｎｓｏｉｌｅｎｚｙｍｅａｃｔｉｖｉｔｉｅｓａｎｄｃｏｎｔｅｎｔｓｏｆＭＢＣ，ＭＢＮ，ＤＯＣ，ＤＯＮ
ａｔｄｉｆｅｒｅｎｔｓａｍｐｌｉｎｇｄａｔｅｓ
取样时间
Ｓａｍｐｌｉｎｇｔｉｍｅ
项目
Ｉｔｅｍ
α－ＧＬＵ β－ＸＹＬ β－ＧＬＵ β－ＣＥＬ ＣＨＩ ＰＨＯＳ ＵＲＥ
施基肥前
Ｂｅｆｏｒｅｂａｓａｌｆｅｒｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ
ＭＢＣ ０．６６ ０．９０ ０．８８ ０．８８ ０．９０ ０．８３ ０．９１
ＭＢＮ ０．６７ ０．８２ ０．７７ ０．８６ ０．７６ ０．９３ ０．８４
ＤＯＣ ０．７３ ０．９３ ０．９２ ０．９６ ０．９５ ０．８９ ０．８７
ＤＯＮ ０．７７ ０．７５ ０．７７ ０．８０ ０．７１ ０．７６ ０．６８
定植后３０ｄ
３０ｄａｙｓａｆｔｅｒｔｒａｎｓｐｌａｎｔｉｎｇ
ＭＢＣ ０．８５ ０．８５ ０．８８ ０．９２ ０．９２ ０．８４ ０．８３
ＭＢＮ ０．７９ ０．８２ ０．７６ ０．８３ ０．８１ ０．９１ ０．６９
ＤＯＣ ０．８３ ０．８２ ０．８６ ０．８８ ０．８６ ０．８６ ０．６５
ＤＯＮ ０．６６ ０．７３ ０．７２ ０．８０ ０．８０ ０．７７ ０．７７
定植后６０ｄ
６０ｄａｙｓａｆｔｅｒｔｒａｎｓｐｌａｎｔｉｎｇ
ＭＢＣ ０．８３ ０．８６ ０．８９ ０．９０ ０．８８ ０．８８ ０．８２
ＭＢＮ ０．６４ ０．６５ ０．６７ ０．７１ ０．６５ ０．６８ ０．５７
ＤＯＣ ０．７６ ０．８２ ０．９２ ０．９１ ０．９１ ０．８９ ０．８１
ＤＯＮ ０．８２ ０．８４ ０．８４ ０．８４ ０．７６ ０．６９ ０．７６
定植后９０ｄ
９０ｄａｙｓａｆｔｅｒｔｒａｎｓｐｌａｎｔｉｎｇ
ＭＢＣ ０．７２ ０．７０ ０．７８ ０．７１ ０．６４ ０．６９ ０．７１
ＭＢＮ ０．８１ ０．８９ ０．８６ ０．９０ ０．８７ ０．８８ ０．９１
ＤＯＣ ０．９０ ０．９３ ０．９２ ０．９６ ０．９２ ０．９１ ０．９２
ＤＯＮ ０．４５ ０．４２ ０．４３ ０．４４ ０．４１ ０．５０ ０．４０
定植后１１０ｄ
１１０ｄａｙｓａｆｔｅｒｔｒａｎｓｐｌａｎｔｉｎｇ
ＭＢＣ ０．７７ ０．８３ ０．８９ ０．８２ ０．８８ ０．８３ ０．９０
ＭＢＮ ０．６９ ０．８４ ０．７８ ０．８１ ０．８１ ０．７６ ０．８９
ＤＯＣ ０．７２ ０．７４ ０．７５ ０．７３ ０．７５ ０．７３ ０．８３
ＤＯＮ ０．５２ ０．６６ ０．６４ ０．６２ ０．５６ ０．６１ ０．６３
注（Ｎｏｔｅ）：ＭＢＣ—土壤微生物量碳 Ｓｏｉｌｍｉｃｒｏｂｉａｌｂｉｏｍａｓｓｃａｒｂｏｎ；ＭＢＮ—土壤微生物量氮 Ｓｏｉｌｍｉｃｒｏｂｉａｌｂｉｏｍａｓｓｎｉｔｒｏｇｅｎ；ＤＯＣ—可溶性有
机碳Ｄｉｓｓｏｌｖｅｄｏｒｇａｎｉｃｃａｒｂｏｎ；ＤＯＮ—可溶性有机氮 Ｄｉｓｓｏｌｖｅｄｏｒｇａｎｉｃｎｉｔｒｏｇｅｎ；α－ＧＬＵ—土壤α－葡萄苷酶 Ｓｏｉｌα－ｇｌｕｃｏｓｉｄａｓｅ；β－ＸＹＬ—土壤
β－木糖苷酶 Ｓｏｉｌβ－ｘｙｌｏｓｉｄａｓｅ；β－ＧＬＵ—土壤 β－葡萄苷酶 Ｓｏｉｌβ－ｇｌｕｃｏｓｉｄａｓｅ；β－ＣＥＬ—土壤 β－纤维二糖苷酶 Ｓｏｉｌβ－ｃｅｌｏｂｉｏｓｉｄａｓｅ；
ＣＨＩ—土壤几丁质酶 Ｓｏｉｌｃｈｉｔｉｎａｓｅ；ＰＨＯＳ—土壤磷酸酶 Ｓｏｉｌｐｈｏｓｐｈａｔａｓｅ；ＵＲＥ—土壤脲酶 Ｓｏｉｌｕｒｅａｓｅ．和分别表示Ｐ＜００５和Ｐ＜００１
水平显著ＩｎｄｉｃａｔｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅａｔｔｈｅＰ＜００５ａｎｄＰ＜００１ｌｅｖｅｌｓ，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ（ｎ＝１８，ｒ００１＝０５９，ｒ００５＝０４７）
图２　不同施肥模式下芹菜产量
Ｆｉｇ．２　Ｃｅｌｅｒｙｙｉｅｌｄｕｎｄｅｒｄｉｆｅｒｅｎｔｆｅｒｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｐａｔｅｒｎｓ
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、磷酸酶和脲酶的活性均较全化肥
模式有不同程度的增加，以配施秸秆模式土壤酶活
性相对较高。因为有机物料不仅本身含有大量的胞
内和胞外酶［８］，施入土壤后可迅速增加土壤酶的数
量，而且含有大量不同形态的活性有机碳氮［５，２９］，
是土壤微生物养分和能量的直接来源，促进土壤酶
的产生。大量研究表明，与单施化肥相比，施用有机
物料（无论是单施有机肥还是有机无机肥料配施）
能显著提高土壤有机质及其各组分的含量［５－６，３０－３２］，
而土壤有机质作为土壤碳源、氮源及其他各种养分
的储存库，分解后能够为土壤微生物生命活动提供
各种各样的基质，提高土壤微生物丰富度［３３］，增加
土壤酶的分泌量和活性。同时，土壤有机质还是土
２８６
３期　　　 王文锋，等：不同施肥模式对设施秋冬茬芹菜生育期间土壤酶活性的影响
壤水分的吸附剂和土壤 ｐＨ的调节器［３３］，并能促进
土壤微团聚体的形成［３４］，为土壤酶提供相对稳定和
适宜的外部环境。此外，有机无机肥料配施还能促
进作物生长，增加作物根系生物量，根系分泌物增
多，促进土壤微生物的生长和酶活性的增强［６］。而
施用无机肥，尤其是氮肥，则会导致土壤酸化［２１，３５］，
长期施用还可能导致土壤板结、容重增加和盐渍化
等土壤问题［３６－３８］，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含量显著正相关［３９－４１］，因
此，配施秸秆模式土壤酶活性相对较高。本试验中，
五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
植物可以通过改变根系残体和分泌物的数量和
质量以及土壤 ｐＨ、湿度、温度等影响土壤酶活
性［３３］，植物不同生育期土壤酶活性往往不同。本研
究中，芹菜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、
几丁质酶和磷酸酶活性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芹菜长势旺盛
时（芹菜定植后６０ ９０ｄ，８ １２叶期）。这可能是
由于作物不同生育阶段，其根系分泌物的数量和种
类不同所致［４２］。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包含大量的土
壤酶类［４３－４４］，还含有土壤微生物生长所需要的糖
类、氨基酸等养料，促进了土壤微生物的生长繁殖，
从而间接增强了土壤酶的活性［４５］。同时，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［４６］，因而此时土壤酶活性较高。此外，作物生
育期间，土壤温度、水分、空气、团聚体、矿质元素、
ｐＨ等土壤理化性质的变化也会影响土壤酶活
性［４７］，或通过影响土壤微生物区系而对土壤酶活性
产生间接影响［４４，４７，４９］。本试验中，芹菜生育期间不
同施肥模式土壤脲酶活性总体上呈逐渐升高的趋
势，与其他土壤酶和芹菜长势均不一致，可能是由于
不同土壤酶对作物生育期间理化和生物学性质变化
的反应不同引起的。可见，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　土壤酶活性与土壤微生物量碳氮、可溶性有机
碳氮含量及蔬菜产量之间的关系
土壤酶活性与土壤微生物量碳氮、可溶性有机
碳氮含量及蔬菜产量之间密切相关。土壤酶主要来
自于土壤微生物的分泌，土壤微生物数量和群落结
构的改变均会导致土壤酶活性特征的变化［３３］；而
土壤酶在催化有机质分解和养分循环过程中具有关
键作用［５０］，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、ＮＨ＋４ 等小分子化合物，供土壤
微生物吸收利用，促进土壤微生物的生长繁殖，表现
为土壤微生物数量的增加［４８，５１］，同时土壤养分转化
加快，为作物生长提供充足的养料，促进了作物生长
和产量的提高。土壤可溶性有机化合物主要是由土
壤酶催化土壤有机质分解形成的［９］，当土壤酶活性
高时，土壤有机质降解加快，土壤可溶性有机碳氮生
成量增加；土壤可溶性有机碳氮具有分子量小和水
溶性等特点，可以作为土壤微生物新陈代谢的碳源、
氮源和能量来源［９，５２－５３］，促进土壤微生物的生长繁
殖，使土壤酶分泌量增加、活性提高。总之，土壤酶
在加快土壤有机质降解、养分转化循环过程中具有
关键作用，促进作物生长和产量增加，其活性可作为
评价土壤肥力的敏感指标。
４　结论
不同土壤酶活性在蔬菜生育期间变化不尽一
致，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的活
性均呈先增后降的趋势，土壤脲酶活性呈逐渐升高
的趋势。土壤酶活性与土壤微生物量碳氮、可溶性
有机碳氮含量及蔬菜产量之间密切相关。同等养分
投入量下，有机无机肥料配施模式，尤其是配施秸秆
模式，较单施化肥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及促进设施菜
田土壤可持续利用的高效施肥模式。
参 考 文 献：
［１］　ＪｕＸＴ，ＫｏｕＣＬ，ＣｈｒｉｓｔｉｅＰ，ｅｔａｌ．Ｃｈａｎｇｅｓｉｎｔｈｅｓｏｉｌ
３８６
植 物 营 养 与 肥 料 学 报 ２２卷
ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｆｒｏｍｅｘｃｅｓｓｉｖｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒｓａｎｄｍａｎｕｒｅｓ
ｔｏｔｗｏｃｏｎｔｒａｓｔｉｎｇｉｎｔｅｎｓｉｖｅｃｒｏｐｐｉｎｇｓｙｓｔｅｍｓｏｎｔｈｅＮｏｒｔｈＣｈｉｎａ
Ｐｌａｉｎ［Ｊ］．ＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＰｏｌｕｔｉｏｎ，２００７，１４５（２）：４９７－５０６
［２］　黄绍文，王玉军，金继运，等．我国主要菜区土壤盐分，酸碱
性和肥力状况［Ｊ］．植物营养与肥料学报，２０１１，１７（４）：９０６
－９１８
ＨｕａｎｇＳＷ，ＷａｎｇＹＪ，ＪｉｎＪＹ，ｅｔａｌ．，Ｓｔａｔｕｓｏｆｓａｌｉｎｉｔｙ，ｐＨ
ａｎｄｎｕｔｒｉｅｎｔｓｉｎｓｏｉｌｓｉｎｍａｉｎｖｅｇｅｔａｂｌｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｒｅｇｉｏｎｓｉｎＣｈｉｎａ
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