全 文 :收稿日期:!""#$"%$"& 接受日期:!""#$"’$"(
基金项目:“十一五”国家科技攻关(!"")*+,"!+(-$-$();浙江省科技计划项目(!""./(!"!%);国家科技支撑计划(!"")*+,(.*"-);浙江省科
技项目(!""#0!!"’-)资助。
作者简介:符冠富(((—),男,海南儋州人,研究实习员,硕士,主要从事水稻高产优质栽培生理研究。
123:".’($)--’"!)%,456783:9:;9((< =8>7? 0@6。! 通讯作者 123:".’($)--’".#%,456783:AB7>;C9()&< =@B:? 0@6
稻田冬季保护性耕作对土壤酶活性以及
稻米品质的影响
符冠富,王丹英,徐春梅,彭 建,韩 博,陶龙兴,章秀福!
(中国水稻研究所,水稻生物学国家重点实验室,浙江杭州 -("""))
摘要:为研究稻田冬季保护性耕作对土壤酶活性以及对水稻品质的影响,本试验设计了 .个不同种植模式,即稻田
免耕稻草全程覆盖种植马铃薯(1()、免耕直播黑麦草处理(1!)、免耕直播油菜处理(1-)、免耕直播燕麦草处理(1%)
以及空闲(/D),以杂交组合国稻$)号为材料。研究结果表明:(()比之对照(/D),1(、1!和 1-处理均可显著提高其
土壤蛋白酶、中性磷酸酶、过氧化氢酶以及转化酶活性,尤其是 1(处理,其土壤酶活性明显高于其他处理;(!)1(、
1!和 1-处理均能改善稻米品质,和对照(/D)相比,整精米率和蛋白质含量明显提高,垩白度、直链淀粉含量以及胶
稠度明显降低;(-)在本试验条件下土壤酶活性对稻米品质影响的程度依次为中性磷酸酶 E蛋白酶 E过氧化氢酶
E转化酶。
关键词:水稻;稻田冬季保护性耕作模式;土壤酶活性;稻米品质
中图分类号:F-%% 文献标识码:+ 文章编号:(""#$.".G(!""&)"-$")(#$"’
!""#$% &" ’()%#* $&)+#*,-%(&) %(..-/# () 0-112 "(#.1 &)
+&(. #)324# -$%(,(%(#+ -)1 /*-() 56-.(%2
HI J:7>59:,K+LJ ,7>5M8>;,GI /B:>5628,N4LJ O87>,P+L *@,1+Q R@>;5C8>;,SP+LJ G8:59:!
(!"#$%&"’ ()* +",%-"#%-* %. /$0) 1$%’%2* 3 45$&" !"#$%&"’ /$0) /)6)"-05 7&6#$#8#),9"&2:5%8,;5)<$"&2 =>???@,45$&")
78+%*-$%:H8T2 U37>V8>; 6@W23= @9 X8>V2Y 0@>=2YT7V8@> V8337;2 8> U7WWM 9823W,7= =VY7X 0@T2Y2W U@V7V@ :>W2Y A2Y@5V8337;2
(1(),YM2;Y7== :>W2Y A2Y@5V8337;2 7>W W8Y20V =22W8>;(1!),Y7U2 =22W :>W2Y A2Y@5V8337;2 7>W W8Y20V =22W8>;(1-),@7V
;Y7== :>W2Y A2Y@5V8337;2 7>W W8Y20V =22W8>;(1%)7>W VB2 0@>VY@3(/D),X2Y2 W2=8;>2W 9@Y =V:WM8>; VB28Y =@83 2>AM62 70V8T85
V82= 7>W ;Y78> Z:738VM @9 J:@W7@5)[ 1B2 Y2=:3V= X2Y2 =B@X2W VB7V(()/@6U7Y2W V@ VB2 0@>VY@3,1(,1! 7>W 1- VY27V62>V=
0@:3W =8;>89807>V3M 8>0Y27=2 VB2 70V8T8V82= @9 =@83 UY@V28>7=2,>2:VY73 UB@=UB7V7=2,07V737=2 7>W 8>T2YV7=2,7>W VB2 =@83 2>5
AM62 70V8T8V82= 8> 1( VY27V62>V X7= B8;B2Y VB7> VB@=2 8> @VB2Y VY27V62>V= ?(!)1(,1! 7>W 1- VY27V62>V= 0@:3W 86UY@T2
VB2 ;Y78> Z:738VM W8=U37M8>; B8;B2Y B27W 68332W Y802 7>W UY@V28> 0@>V2>V 7= X233 7= 3@X2Y 0B73\ W2;Y22,76M3@=2 0@>V2>V
7>W ;23 0@>=8=V2>0M VB7> VB@=2 8> 0@>VY@3 ?(-)]> VB8= 2CU2Y862>V,VB2 =@83 2>AM62 70V8T8V82= 0@YY237V2W =8;>89807>V3M X8VB
VB2 B27W 68332W Y802,UY@V28> 0@>V2>V,0B73\ W2;Y22,76M3@=2 0@>V2>V 7>W ;23 0@>=8=V2>0M X8VB VB2 B8;B2=V Y237V8T2 W2;Y22
8> VB2 >2:VY73 UB@=UB7V7=2,9@33@X2W ^M VB2 UY@V28>7=2,07V737=2 7>W 8>T2YV7=2 ?
9#2 ’&*1+:Y802;X8>V2Y 0@>=2YT7V8@> V8337;2;=@83 2>AM62=;;Y78> Z:738VM
稻田保护性耕作对减轻土壤风蚀和水蚀,增加
表层土壤有机质含量,保持地力,改善土壤养分供
应[($!],降低能源消耗和节约生产成本,增加作物产
量,提高农业经济效益等功能已渐成共识[-$%]。近
年有关保护性耕作对土壤理化性质的改良,影响水
稻根系及植株的生长,进而影响稻米品质的研究日
植物营养与肥料学报 !""&,(.(-):)(#$)!%
""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""
N37>V L:VY8V8@> 7>W H2YV838A2Y F082>02
增[!"#]。关于稻田保护性耕作对土壤酶活性与稻米
品质之间相关的研究还未见报道。土壤酶活性作为
评价土壤肥力的主要指标之一[$],它直接反映土壤
管理条件下土壤肥力的现状以及土壤养分形成机
理[%"&];还反映了土壤肥力与周围生态环境的耦合
效果[’(]。为此,本试验设计了 !个不同稻田冬季保
护性耕作模式,即免耕稻草全程覆盖马铃薯、直播黑
麦草、直播燕麦草、直播油菜处理以及空白对照,研
究其对土壤酶活性以及稻米品质的影响。
! 材料与方法
!"! 试验设计
试验于 )((*年 ’(月至 )((#年 ’(月在中国水
稻所富阳实验基地进行,供试水稻品种为国稻 #号。
土壤为青紫泥土,)((*年 ’(月测定,土壤有机质含
量 +,#& - . /-、全氮 ),$+ - . /-、全磷 (,# - . /-、全钾
),(’ - . /-、碱解氮 )+) 0- . /-、铵态氮 &,$ 0- . /-、速
效磷 )!,) 0- . /-、速效钾 #! 0- . /-、12值为 #,!。
试验采用长江中下游地区常见的稻田冬季保护
性耕作技术模式,设:’)免耕稻草全程覆盖种植马
铃薯(!"#$%&’ (&)*+",&’,3’)。于 ’月下旬在田面上
直接摆放种薯,并覆盖 %—’( 40厚稻草,!月中旬收
马铃薯块茎,其余部分还田,稻草秸秆和马铃薯茎秆
还田量为 #(+$&,#! /- . 50)。))免耕直播黑麦草
(-"#.&’ /*+*%%*,3))和 +)燕麦草( 0++1*%$(1*+&’ *2
#$(.&,,3*)。黑麦草和燕麦草均于 ’’中下旬撒播,次
年 +月和 *月刈割 )次(留茬 +( 40,刈割部分全部
移走作饲料用),还田秸秆量分别为 !!##&,!( 和
+&++!,)! /- . 50)。*)稻田免耕直播油菜( 3+$,,.4$
4$’/*,(+.,,3+),油菜于 ’(月下旬撒播,次年 !月中旬
收油菜籽,其秸秆取出,仅留油菜角果壳还田,还田
量为 )!!#,(( /- . 50)(干重)。!)空闲(67),秋季水
稻收割后,水稻秸秆同 3’、3)、3+和 3*处理全部移
出只留茬,田间不作任何处理,空闲放置。共 !个处
理,各区面积均为 +++,+! 0)。稻作季按常规高产大
田管理方式统一管理,#月上旬统一翻耕稻田,田间
的所有秸秆均翻耕入土。水稻为单季移栽稻,! 月
)+日播种,#月 )!日移栽,移栽密度为 +( 40 8 ’#,$
40,’(月 #日收割。肥料施用量分别为 9 ’%(、: &(、
7 ’!( /- . 50)。其中氮肥的 !(;作基肥,+(;作分
蘖肥,)(;作穗肥;磷肥全部作基肥施用;钾肥基、
穗肥各占 !(;。试验为 )年大区对比,其中 )((*年
’(月至 )((! 年 ’( 月为预备试验,)((! 年 ’( 月至
)((#年 ’(月作为正式试验。试验以第 )年试验资
料为准。。
!"# 测定项目与方法
于水稻分蘖期后期($ . )$)、幼穗分化期(% . ’))、
齐穗期(% . )%)、灌浆中期(& . ’+)和收获期(& . )&),采
用 !点取样法取 (—)( 40土层的土样,每处理 +次
重复,风干后过 (,%! 00筛。
土壤酶活性测定参照文献[’’]方法进行。即:
蛋白酶采用靛酚比色法(<=>!- . -)、中性磷酸酶采用
磷酸苯二钠法(:5?@A !- . -)、过氧化氢酶采用高锰
酸钾滴定法((,’0B= . C 7D@E*,0C . -)、转化酶采用
硫代硫酸钠滴定法((,’ 0B= . C 9F)G)E+ 0C . -)测定。
水稻收获后,测定糙米率、精米率、整精米率、粒
长、粒形、垩白率、垩白度、透明度、直链淀粉含量、碱
消值、胶稠度和蛋白质含量等米质指标。由农业部
稻米及制品质量监督检验测试中心检测。
试验数据采用 G:GG’’,!软件进行统计分析。
# 结果分析
#"! 土壤酶活性变化特征
),’,’ 蛋白酶 不同处理间的土壤蛋白酶活性变
化趋势大致相同,都在灌浆中期(& . ’+)达最高值(图
’F)。其中,以 3’处理的蛋白酶活性最高,达 (,(+&!
!- . -,其次为 3)、3+和 3*处理,依次比对照(67)高
*%,&);、*(,&’;、+%,)$;以及 )&,&$;,差异显著。
灌浆后期(& . )&)以对照(67)的蛋白酶活性下降的
幅度最大,达 %),&+;,而 3) 和 3’ 处理仅下降
’%,)’;和 )*,$*;。
),’,) 磷酸酶 不同处理磷酸酶活性均出现 ) 次
峰值(图 ’H),分别在幼穗分化期(% . ’))和灌浆中期
(& . ’+)。第一个峰值以 3*处理最高,3’处理其次,
分别达到 ’),*)和 ’),(’!- . -;另一个峰值则以 3’
处理最高,其次为 3* 处理,比对照(67)高出
)(,(%;和 ’+,’’;。3)和 3+处理也都显著高于对
照(67)。灌浆中期到灌浆后期,对照(67)的磷酸酶
活性下降幅度达 ’’,%&;,3+、3’ 和 3) 处理依次下
降 #,+#;、#,)!;和 *,#!;,而 3*处理的磷酸酶活
性则稍有上升。
),’,+ 过氧化氢酶 图 ’4看出,3’处理对土壤过
氧化氢酶活性影响最大,尤其在开花期(% . )%),显著
高于其他处理;其他处理间在开花期(% . )%)无明显
差异。各处理的过氧化氢酶活性均于灌浆中期(& .
’+)达最高值,以 3’处理最高,达 (,%* 0C . -,其次为
3)处理达 (,% 0C . -,分别比对照(67)高 )+,!+;和
’$,#*;。灌浆后期以 3’ 处理活性最高,达 (,$+
&’#+期 符冠富,等:稻田冬季保护性耕作对土壤酶活性以及稻米品质的影响
!" # $土,其次为 %&、%’处理,均为 ()*+ !" # $,而对
照(,-)为 ()*( !" # $,差异显著。
&).)/ 转化酶 转化酶广泛存在于高等植物和微
生物体内,以及以胞外酶的形式存在于土壤中,受农
业栽培技术措施影响很大[.’]。由图 .0可知,%.处
理转化酶活性在整个生育期都明显高于其他处理,
且提前 .*0(1 # &1)达峰值(&)** !" # $),而其他处理
直到灌浆中期(2 # .’)才到达峰值。灌浆中期仍以
%.处理的活性最高,达 &)+3!" # $,而其他处理与对
照(,-)间无明显差异。各处理的转化酶活性在灌
浆后期(2 # &2)平均降幅为 *)1.4,以对照(,-)的降
幅最高,达 .’)+.4,%’处理最低仅 .)&.4。
图 ! 不同处理对稻田土壤蛋白酶(")、磷酸酶(#)、过氧化氢酶($)和转化酶(%)活性的影响
&’()! *++,$-. /+ %’++,0,1- -0,"-2,1-. /1 30/-,".,("),34/.34"-".,(#),$"-"5".,($)"1% ’16,0-".,(%)"$-’6’-’,. ’1 3"%%7 ./’5
898 稻米品质
&)&). 碾米品质 整精米率是衡量稻米碾米品质
的主要指标,也是国标优质米等级划分的一个重要
指标,整精米率越高,碾米品质越好。表 .看出,%.
和 %’处理的整精米率分别达 /*)/34和 /&)/4,显
著高于对照(,-)的 ’3)334。而糙米率和精米率均
以 %’处理最高,分别为 1()/34和 3.)*34,均明显
高于其他的处理,且除 %’处理外,其他处理间的糙
米率以及精米率都没有明显的差异。
表 ! 不同处理对碾米品质的影响
:"#5, ! *++,$-. /+ %’++,0,1- -0,"-2,1-. /1 2’55’1( ;<"5’-7
处理 %5678!698: 糙米率 ;<<(4) 精米率 =<<(4) 整精米率 ><<(4)
%. 32)&3 ? ().+ @ 3()2’ ? ().+ @ /*)/3 ? .)+* 7
%& 32)+’ ? ().2 @ 3()23 ? ()(2 @ /()33 ? ()13 @
%’ 1()/3 ? ()&( 7 3.)*3 ? ()(3 7 /&)/( ? /)&1 7@
%/ 32)&( ? ()/& @ 3()3( ? ().( @ ’1)+( ? ()+2 @
,- 32)’( ? ()’+ @ 3()2( ? ()’( @ ’3)33 ? ()2. @
注(AB86):同一列中不同字母表示差异达 +4显著水平;;<<—糙米率,=<<—精米率,><<—整精米率,下同。CDEE65698 F68865: D9 8G6 :7!6
HBFI!9 !679 :D$9DEDH798 78 +4 F6J6F;;<<—;5BK9 5DH6 5786,=<<—=DFF60 5DH6 5786,><<—>670 5DH6 5786;%G6 :7!6 @6FBKL
(&* 植 物 营 养 与 肥 料 学 报 .+卷
!"!"! 外观品质 试验结果(表 !)表明,#$处理的
垩白度最高,达 %!"!&’,其次为对照(())和 #* 处
理,均显著高于稻草全程马铃薯处理(#%,%+"!&’)
和黑麦草处理(#!,%%"+,’)。而长宽比则以 #* 处
理最高,达 *"**,其次为对照(())和黑麦草处理
(#!),均为 *"!,。而各处理中的粒长、垩白率以及
透明度均没有明显的差异。
表 ! 不同处理对外观品质的影响
"#$%& ! ’((&)*+ ,( -.((&/&0* */*1&0*+ ,0 #22/#0)& 34#%.*5
处理 #-./01.203 粒长 )4(11) 长宽比 456 垩白率 (7(’) 垩白度 (8(’) 透明度 #(9:/;.)
#% ,"!* < +"+& *"%* < +"+* = ,>"+, < !"+? %+"!& < +",% / !"++ < +"++
#! ,"*+ < +"+? *"!, < +"+* / ,>"?, < *"** %%"+, < +"@! / !"++ < +"++
#* ,"*+ < +"+? *"** < +"+* / >+"++ < %"%@ %%"&, < +"$* = !"** < +"**
#$ ,"!, < +"+, *"%* < +"+* = ,?"++ < !"++ %!"!& < +"?? = !"++ < +"++
() ,"*, < +"%! *"!, < +"+* / >+"?, < !"?, %!"+> < +"*@ = !"++ < +"++
注(AB0.):)4—粒长 ).-2.; ;.2C0D;456—长宽比 4.2C0DEFGH0D -/0GB;(7—垩白率 (D/;I C-/G2;(8—垩白度 (D/;IG2.33 H.C-..;#—透明度
#-/23J/-.2:.;下同 #D. 3/1. =.;BFK
!"!"* 蒸煮和营养品质 胶稠度以对照(())最高,
达 ,&"@?11,显著高于其他处理。除对照(())外,
其他处理之间的胶稠度相差不大。直链淀粉含量则
以 #$和对照处理最高,分别为 %!">,’和 %!"?,’;
而 #%处理的含量最低,仅有 %%"@*’,和其他处理差
异达显著水平。一般来说,米质中蛋白质的含量越
高其营养品质越好,本试验 #% 处理蛋白质含量最
高,#$处理次之,分别达 %$"*$’和 %!">+’,比对照
(())分别高 !"%,和 %"@,个百分点(表 *)。
表 6 不同处理对蒸煮和营养品质的影响
"#$%& 6 ’((&)*+ ,( -.((&/&0* */*1&0*+ ,0 ),,7.08 #0- 04*/.*.9& 34#%.*5
处理 #-./01.203 碱消值 L9M(9:/;.) 胶稠度 7((11) 直链淀粉 L((’) 蛋白质 N((’)
#% $">* < +"+* ?&"++ < %"++ = %%"@* < +"%@ / %*"$+ < +"%@ /
#! @"++ < +"!@ ?>"** < !"+* = %!"!* < +"+* = %!"%* < +"$$ =
#* @"++ < +"%@ ,!"!! < *"%* = %!"+, < +"+& = %!">+ < +"%! /
#$ $">* < +"!* ,!"?, < !"** = %!">, < +"+* : %+"&* < +"!* :
() @"+, < +"%, ,&"@? < %"@? / %!"?, < +"+* : %%"!* < +"+& :
注(AB0.):L9M—L;I/;G 3J-./HG2C O/;P.;7(—7.; :B23G30.2:Q;L(—L1Q;B3. :B20.203;N(—N-B0.G2 :B20.20 K 下同 #D. 3/1. =.;BFK
!:6 土壤酶活性与稻米品质的相关性
从表 $ 可看出,米质指标中以垩白度、整精米
率、蛋白质、直链淀粉以及胶稠度受土壤酶活性影响
较大,具有一定的相关,其受土壤酶活性影响的程度
依次为整精米率 R蛋白质 R直链淀粉 R胶稠度 R垩
白度;$种土壤酶对稻米品质的影响程度依次为磷
酸酶 R蛋白酶 R过氧化氢酶 R转化酶,其中磷酸酶
活性与垩白度、整精米率、蛋白质以及直链淀粉之间
普遍存在显著或极显著相关性,而蛋白酶活性则与
整精米率、蛋白质以及胶稠度之间普遍呈显著或极
显著相关。磷酸酶活性在整个灌浆期对稻米品质的
影响都比较大,其活性在整个灌浆期与垩白度、整精
米率、蛋白质以及直链淀粉之间的相关性达显著或
极显著水平;蛋白酶活性对稻米品质的影响主要表
现在灌浆中后期,其与整精米率、蛋白质以及胶稠度
之间呈显著或极显著相关;而过氧化氢酶以及转化
酶在本试验条件下与稻米品质之间的相关程度较
低。
6 讨论
6:; 稻田冬季保护性耕作不同种植模式与土壤酶
活性的关系
南方稻田保护性耕作从垄作、厢作发展到少免
耕,多元覆盖以及农牧渔立体种植,在农业的各个领
%!?*期 符冠富,等:稻田冬季保护性耕作对土壤酶活性以及稻米品质的影响
表 ! 土壤酶活性与稻米品质之间的关系
"#$%& ! "’& ()**&%#+,)-. $&+/&&- +’& .),% &-012& #(+,3,+,&. #-4 5*#,- 67#%,+1
项目 蛋白酶 !"#$%&’% 过氧化氢酶 !(#’)(&$&’% 磷酸酶 *&$&+&’% 转化酶 ,-.%"$&’%
,$%/’ 0 1 20 3 1 45 3 1 23 0 1 20 3 1 45 3 1 23 0 1 20 3 1 45 3 1 23 0 1 20 3 1 45 3 1 23
垩白度 *6 7894:: 789;<8 78950; 78953= 789;=4 7892;: 789=83 789=<;! 789=<:! 789:88!! 78950= 7894;2
垩白率 *> 789;82 7895:< 789440 8948< 789820 78920: 898:: 7892;; 898<2 89803 892=3 78955<
粒长 ?@ 789;:: 7895;0 78955= 898<2 78923< 789545 89804 789544 7898:< 78983; 78982< 789;;<
长宽比 @AB 7890;;!! 789;85 78942= 7895=2 789<=4!! 789;=< 789525 89840 78980; 789=8= 789;<= 78954<
透明度 C 7892=: 789832 8948: 78980< 789852 894;0 78922: 789482 898;4 7898<3 7898<= 898:0
整精米率 DBB 89853 89==:! 89=08! 898=< 89<=5!! 89;44 89=:4! 89<=;!! 89028!! 89;=; 89=80 89<25!
精米率 EBB 789=58! 89888 89408 789;52 7898=; 789234 789452 89445 89282 78923< 89283 89252
糙米率 FBB 789=84 8988< 89403 7895;4 7898<4 789243 7894;8 789883 898<= 789203 8940: 89483
蛋白质 !* 7894=5 89<:3!! 89<=5!! 89430 89=53! 895=2 89<53! 89:=;!! 89020!! 89;:0 89;2= 89=88
碱消值 GHI 789434 789230 78982; 789502 78952: 898;= 789255 898=4 78942; 7892=2 789=4;! 789834
直链淀粉 G* 89833 789=8= 789<5:! 78945< 789<44! 789200 789<54! 789:;;!! 789340!! 789=02! 789=3胶稠度 >* 78948: 789::3!! 789:<2!! 7894<4 789=83 789;8= 892<5 789=04! 789=8= 789452 7895<= 789;::
注(J#$%):!,!! 表示 =K和 4K显著相关 E%&-’ ’LM-LNLO&-$+P O#""%+&$%Q &$ =K &-Q 4K )"#R&RL+L$P +%.%+,"%’)%O$L.%+PS
域有愈来愈广泛的应用[4;]。本试验主要研究稻田
冬季保护性耕作不同种植模式对稻田土壤酶活性的
影响。结果表明,稻草全程覆盖种马铃薯(C4)、直播
黑麦草(C2)以及直播油菜处理(C5)均可显著提高土
壤酶活性,其土壤酶活性在很多生育期均明显高于
对照(*?),与前人的研究结果比较一致[4=]。同时在
试验中也观察到,不同种植模式对土壤酶活性的影
响差别比较大。其中以 C4处理对土壤酶活性的影
响最大,其在整个生育期都保持比较稳定的状态;
其次为直播黑麦草处理(C2)和直播油菜处理(C5)。
其原因,首先可能与秸秆还田量有关。马铃薯处理
(C4)还田的秸秆量最大,达 <85:39<= TM 1 (/2,有利
于土壤中有机质的增加;土壤中有机质越多越有利
于土壤形成小团聚体以及松结态腐殖质[;],而有机
质、小团聚体以及松结态腐殖质都是影响土壤酶活
性的主要因素[4<]。另一方面,还可能与还田的秸秆
类型有关。C4 处理还田的秸秆为稻草和马铃薯茎
秆,可以比较好地调节土壤中的碳氮比,还田后分解
矿化较快,为土壤提供新的腐殖质,不仅对恢复和创
造好的土壤结构有益,而且能促进土壤中难溶性养
分分解,从而使土壤物理性状、养分状况得到改善与
积累;同样的现象也存在于油菜以及黑麦草处理
中。油菜处理(C5)中还田的油菜壳碳氮比较低[4:],
其土壤酶活性表现比较稳定,变化幅度不大,但由于
油菜壳还田量较小(2==< TM 1 (/2),其土壤酶活性并
不高;而在黑麦草处理(C2)中,由于秸秆还田量较
大(==<<39= TM 1 (/2),其土壤酶活性在某些时期表现
得比较高,但不稳定,变化幅度比较大。从上述的分
析中可看出,当季秸秆还田量是提高土壤酶活性的
关键,一般情况秸秆还田量高有利于提高土壤酶活
性;两种或者两种以上的秸秆还田的土壤培肥效果
要优于单一秸秆还田,还田秸秆的碳氮比可能是影
响土壤酶活性稳定的重要原因之一。
89: 稻田冬季保护性耕作不同种植模式与稻米品
质的关系
有关气候、温度以及栽培措施等方面影响稻米
品质的研究比较多,但从保护性耕作角度研究不同
种植模式对稻米品质影响的研究较少。本试验研究
表明,C4处理稻米的蛋白质、整精米率均高于其他
处理,而垩白度以及直链淀粉则明显低于其他处理,
良好效果可能与其显著提高土壤酶活性有关。本试
验观察到土壤酶活性与垩白度、整精米率、蛋白质、
直链淀粉以及胶稠度之间普遍存在显著或极显著相
关性。此外,C2、C5 处理的一些重要米质指标也优
于对照(*?);而 C;处理与对照(*?)间则没有明显
的差异,说明稻田冬季保护性耕作不同种植模式对
稻米品质的影响有明显差异。在选择冬季作物时应
充分考虑到这一点,稻田冬季保护性耕作在水稻生
产中的作用才有可能得到最大程度的利用。本试验
中 C4、C2、C5处理稻米的蛋白质含量比较高,直链淀
粉和胶稠度较低,这与刘世平等[40]认为秸秆还田条
件下蛋白质含量提高,直链淀粉含量略增,胶稠度变
硬,食昧品质有变劣的趋势的观点不太相同。原因
可能与还田的秸秆类型有关。不同有机物料对土壤
酶活性影响不同[43U28],因而在稻米品质形成过程中
所起的作用亦不同,产生的结果也不一致。但由于
22< 植 物 营 养 与 肥 料 学 报 4=卷
本试验年限较短,其试验结果还有待试验进一步证
明。
!"! 土壤酶活性与稻米品质的关系
!"#$%&&[’(]早在 ()*+年就提出了用土壤酶活性
作为衡量土壤生物学活性和生产力的指标。,-./01
234等[’’5’6]也指出,酶活性和土壤肥力之间明显地直
接相关,一般情况下,土壤蛋白酶、蔗糖酶、脲酶、磷
酸酶活性与土壤有机 7、全 8含量有非常好的相关
关系。说明土壤酶活性的改变影响到水稻植株的生
长,进而影响水稻产量与稻米品质的形成。本试验
研究表明,土壤酶活性与水稻一些重要米质指标之
间普遍存在显著或极显著相关,其中以磷酸酶和蛋
白酶活性对稻米品质的影响最大。磷酸酶与垩白
度、整精米率、蛋白质含量以及直链淀粉含量之间普
遍存在显著或极显著相关性;蛋白酶活性则与整精
米率、蛋白质以及胶稠度之间普遍呈显著或极显著
相关。磷酸酶与蛋白酶活性在稻米品质形成过程中
所起的作用相当,这点与前人的研究结果一
致[’95’*]。同时,在试验中也观察到磷酸酶活性与稻
米品质之间的相关程度略高于蛋白酶活性,而过氧
化氢酶和转化酶活性与稻米品质之间几乎无明显的
相关性。关于土壤酶活性对作物生长的作用机制,
杨丽娟等[’:]人认为,土壤磷酸酶、脲酶、转化酶和过
氧化氢酶活性主要通过间接作用影响作物的产量。
土壤养分通过酶的作用表现各自的释放和有效性,
只有养分的有效容量和强度才对作物产量发生直接
的影响。从 9种酶活性的通径分析以及磷酸酶与有
关因素的相关分析得知,磷酸酶活性主要是通过提
高土壤 8;56 18含量影响作物产量;转化酶和脲酶
则是通过提高土壤有效磷含量对作物产量起作用,
二者与土壤有效磷的相关系数分别为 +<9)和 +<9:。
他们的试验结果还表明,在某些情况下土壤磷酸酶
活性对产量的贡献最大,这与本试验研究结果比较
相似。但本项研究尚未涉及土壤酶活性对稻米品质
影响的机制,需要进一步研究。
参 考 文 献:
[(] 王晓燕,高焕文,李洪文,等 =保护性耕作对农田地表径流与土
壤水蚀影响的试验研究[>]=农业工程学报,’+++,(:(6):::5
:)<
?%&@ A B,C%" ! ?,D2 ! ? !" #$ % EF.0/2$0&G%H IG-JK "& /-&"## %&J
0/"I2"& -&J0/ 3"&I0/L%G2L0 G2HH%@0[>]= M/%&I= 7NOE,’+++,(:(6):::
5:)<
[’] 曾希柏,关光复 =稻田不同耕作制下有机质和氮磷钾的变化研
究[>]=生态学报,())),()(():)+5)*=
P0&@ A Q,C-%& C R= M40 34%&@0 "# "/@%&23,&2G/"@0&,.4"I.4"/-I %&J
."G%II2-$ &-G/20&G 2& G40 J2##0/0&G 3/"..2&@ IKIG0$[ >]= O3G% E3"H =
N2&=,())),()(():)+5)*<
[6] 杨学明,张晓平,方华军,等 =北美保护性耕作及对中国的意义
[>]=应用生态学报,’++9,(*(’):66*569+ =
B%&@ A S,P4%&@ A T,R%&@ ! > !" #$ % 7"&I0/L%G2"& G2HH%@0 IKIG0$I 2&
8"/G4 O$0/23% %&J G402/ I2@&2#23%&30 #"/ 342&%[>]= 742&= >= O..H =
E3"H =,’++9,(*(’):66*569+<
[9] 高明,张磊,魏朝富,等 =稻田长期垄作免耕对水稻产量及土壤
肥力的影响研究[>]=植物营养与肥料学报,’++9,(+(9):6965
69U=
C%" S,P4%&@ D,?02 7 R !" #$ % NG-JK "# G40 34%&@0I "# G40 /230 K20HJ
%&J I"2H #0/G2H2GK "& G40 .%JJK #20HJ -&J0/ H"&@1G0/$ &"1G2HH%@0 %&J /2J@0
3-HG-/0 3"&J2G2"&I[>]= TH%&G 8-G/ = R0/G = N32 =,’++9,(+(9):6965
69U<
[*] 夏建国,邓良基,谭宏,吴玺 = 影响稻米品质的主要土壤生态
因子研究[>]=四川农业大学学报,’+++,(U(9):696569V<
A2% > C,W0&@ D >,M%& !,?- A= NG-JK "# G40 03"1#%3G"/I "# $%2&
I"2HI 2H-0&32&@ G40 /230 X-%H2GK[>]= > = N234-%& O@/23= Y&2L=,’+++,
(U(9):696569V=
[:] 熊洪,唐玉明,任道群,等 =不同土壤类型、不同气候条件与稻米
品质的关系研究[>]=西南农业学报,’++9,(V(9):99*599)<
A2"&@ !,M%&@ B S,Z0& W [ !" #$ % NG-J20I "& /0H%G2"&I42.I \0G]00&
J2##0/0&G I"2H GK.0I %&J 3H2$%G0 3"&J2G2"& %&J @/%2& K20HJ %&J X-%H2GK "#
/230[>]= N"-G4]0IG 742&% >= O@/23= N32 =,’++9,(V(9):99*599)<
[V] S"&/0%H 7 S,Q0/@IG/"$ W ?=N"2H 0&^K$%G23 #%3G"/I 0F./0II2&@ G40 2&1
#H-0&30 "# H%&J -I0,G2HH%@0 IKIG0$ %&J G0FG-/0 "& I"2H \2"340$23%H X-%H21
GK[>]= 7%&= >= N"2H N32 =,’+++,U+:9()59’U<
[U] N2&@4 > N,Z%@4-\%&I42 O N,N2&@4 Z N !" #$ % S23/"\2%H \2"$%II %3G %I
% I"-/30 "# .H%&G &-G/20&GI 2& J/K[>]= M/".= R"/ = N%L= >= 8%G =,()U),
66U:9))5*++<
[)] N/2L%IG%L% N 7,N2&@4 > N= S23/"\2%H 7,8 %&J T 2& J/K G/".23%H #"/0IG
I"2HI:E##03GI "# %HG0/&%G0 H%&J1-I0I %&J &-G/20&G #H-F[>]= N"2H Q2"H =
Q2"340$=,())(,’6(’):H(V5(’9<
[(+] W03_0/ , D S,Q"0/&0/ Z E >,S"//2I N >= N3%H0 J0.0&J0&G .%GG0/I "#
I"2H 0&^K$0 %3G2L2GK 2& % #"/0IG H%&JI3%.0[>]= 7%&= >= R"/ = Z0I=,
())),’)(’):’6’5’9(=
[((] 严旭升 =土壤肥力研究方法[S]=北京:科学出版社,()U)<
B%& A N= Z0I0%/34 $0G4"JI "# I"2H #0/G2H2GK[S]= Q02‘2&@:N320&30
T/0II,()U)=
[(’] 沈波,陈能,李太贵 =温度对早籼稻米垩白发生与胚乳物质形
成的影响[>]=中国水稻科学,())V,(((6):(U65(U: =
N40& Q,740& 8,D2 M C= E##03G "# G0$.0/%G-/0 "& /230 34%H_2&0II #"/1
$%G2"& %&J 34%&@0I "# $%G0/2%HI 2& 0&J"I.0/$[ >]= 742&= >= Z230
N32 =,())V,(((6):(U65(U:<
[(6] Z"II W >= a&L0/G%I0 %&J %$KH%I0 %3G2L2G20I %I 2H-0&30J \K 3H%K $2&0/1
%HI,I"2H13H%K #/%3G2"&I %&J G". I"2HI -&J0/ @/%IIH%&J[>]= N"2H Q2"(<
Q2"340$=,()U6,((*):’UV5’)6<
[(9] 张海林,高旺盛,陈阜,等 =保护性耕作研究现状、发展趋势及
对策[>]=中国农业大学学报,’++*,(+(():(:5’+<
P4%&@ ! D,C%" ? N,740& T !" #$ % T/"I.03GI %&J ./0I0&G I2G-%G2"&
"# 3"&I0/L%G2"& G2HH%@0[>]= > = 742&% O@/23= Y&2L=,’++*,(+(():
6’:6期 符冠富,等:稻田冬季保护性耕作对土壤酶活性以及稻米品质的影响
!"#$%&
[!’] 任祖淦,陈玉水,唐福钦 (有机无机肥料配施对土壤微生物和
酶活性的影响[)]( 植物营养与肥料学报,!**",$("):!+*#
$,-&
./0 1 2,34/0 5 6,7809 : ;( <==/>? @= A0@B980A> =/B?ACAD/B >@EFA0/G
HA?4 @B980A> E80IB/ @0 ?4/ EA>B@=C@B8 80G /0DJE/ 8>?AKA?A/L A0 M8GGJ
L@AC[)]( NC80? OI?B ( :/B? ( 6>A (,!**",$("):!+*#$,-&
[!"] 杨春霞,李国华,李春丽 (经济绿肥覆盖对西双版纳胶园土壤
性状的综合影响[)](中国农学通报,$%%’,$!($):$,%#$,-&
5809 3 ;,PA 2 Q,PA 3 P( <>@0@EA>8C 9B//0 E80IB/ EIC>4/L /8B?4
LIB=8>/ A0 ;AL4I809F8008 BIFF/B MC80?8?A@0[)]( 34A0( R9BA>( 6>A (
SICC (,$%%’,$!($):$,%#$,-&
[!+] 施振云,徐瑞国,黄卫峰,等 (油菜角果壳还田对水稻产量及土
壤理化性质的影响[)](上海农业学报,$%%T,$%($):’!#’’&
64A 1 5,;I . 2,QI809 U : !" #$ % V0=CI/0>/ @= B8M/ LACA9I/ L4/CCL
B/?IB0/G ?@ =A/CG @0 BA>/ JA/CG 80G M4JLA>@>4/EA>8C >48B8>?/BL @= L@AC
[)]( R>?8 R9BA>( 6480948A,$%%T,$%($):’!#’’&
[!,] 刘世平,聂新涛,戴其根,等 (免耕套种与秸秆还田对水稻生长
和稻米品质的影响[)](中国水稻科学,$%%+,$!(!):+!#+"&
PAI 6 N,OA/ ; 7,W8A X 2 !" #$ % <==/>?L @= A0?/BMC80?A09 HA?4 D/B@
?ACC89/ 80G H4/8? L?B8H E80IBA09 @0 BA>/ 9B@H?4 80G 9B8A0 YI8CA?J[)](
34A0( )( .A>/ 6>A (,$%%+,$!(!):+!#+"&
[!*] 申进文,沈阿林,张玉亭,等 (平菇栽培废料等有机肥对土壤活
性有机质和土壤酶活性的影响[)](植物营养与肥料学报,
$%%+,!-(T):"-!#"-"(
64/0 ) U,64/0 R P,14809 5 7 !" #$ %<==/>?L @= GA==/B/0? @B980A> =/BZ
?ACAD/BL @0 L@AC C8FAC/ @B980A> E8??/B 80G /0DJE/ 8>?AKA?J[)]( NC80? OIZ
?B ( :/B? ( 6>A (,$%%+,!-(T):"-!#"-"&
[$%] 尤彩霞,陈清,任华中,等 (不同有机肥及有机无机配施对日光
温室黄瓜土壤酶活性的影响[)](土壤学报,$%%",T-(-):’$!#
’$-&
5@I 3 ;,34/0 X,./0 1 Q !" #$ %<==/>? @= @B980A> E80IB/ HA?4 80G
HA?4@I? IB/8ZGB/LLA09 @0 L@AC /0DJE/ 8>?AKA?A/L A0 9B//04@IL/ 9B@HA09
>I>IEF/B[)]( R>?8 N/G@C ( 6A0(,$%%",T-(-):’$!#’$-&
[$!] Q@=E800 <( <0DJEB/8[?A@0/0,I0G A4B/ S/G/I?I09 =\B GA/ S/L?AB8Z
EI09 G/B S@G/0=BI>4?F8B[/A?[)]( 1( N=C80D/0/4B (,S@G/0[(,!*’$,’"
(!%!):",(
[$$] WA>[ U R( V0=CI/0>/ @= C@09Z?/BE ?ACC89/ 80G >B@M B@?8?A@0 >@EFA08?A@0
@0 L@AC /0DJE/ 8>?AKA?A/L[)]( 6@AC 6@>( RE( )(,!*,T,T,:’"*#
’+T&
[$-] 180?I8 ] V,WIE/0AC P 3,SB/E0/B ) ]( ./C8?A@0L4AML F/?H//0 L@AC
IB/8L/ 8>?AKA?J 80G @?4/B L@AC MB@M/B?A/L[)]( 6@AC 6>A ( 6@>( RE( )(,
!*++,T!:-’%#-’$&
[$T] 罗明,霍中洋,张洪程,等 (稻米品质及其影响因素的分析[)](
吉林农业科学,$%%’,-%(!):!,#$%&
PI@ ],QI@ 1 5,14809 Q 3 !" #$ %6?IGA/L @0 BA>/ YI8CA?J 80G A?L A0Z
=CI/0?A8C =8>?@BL[)]( ) ( )ACA0 R9BA>( 6>A (,$%%’,-%(!):!,#$%&
[$’] 罗玉坤 ( 稻米品质研究的新进展[)]( 中国水稻科学,!*,*,-
(-):!$-#!$,&
PI@ 5 ^( NB@9B/LL @= L?IGJ @0 BA>/ YI8CA?J[)]( 34A0( )( .A>/ 6>A (,
!*,*,-(-):!$-#!$,&
[$"] 杨丽娟,须晖,邱忠祥,等 (菜田土壤酶活性与黄瓜产量的关系
[)](植物营养与肥料学报,$%%%,"(!):!!-#!!"&
5809 P ),;I Q,XAI 1 ; !" #$ %./C8?A@0L4AM F/?H//0 8>?AKA?A/L @= /0Z
DJE/ 80G >I>IEF/B JA/CG A0 K/9/?8FC/ L@AC[ )]( NC80? OI?B ( :/B? (
6>A (,$%%%,"(!):!!-#!!" (
T$" 植 物 营 养 与 肥 料 学 报 !’卷