全 文 ：园 艺 学 报 2014，41（3）：437–446 http: // www. ahs. ac. cn
Acta Horticulturae Sinica E-mail: yuanyixuebao@126.com
收稿日期：2013–10–29；修回日期：2014–01–20
基金项目：贵州省农业科技攻关计划项目（黔科合 NY 字 2007-3038）；贵州省农业工程技术研究中心资助计划项目（黔科合农 G 字
2009-4003）；贵州省特色农业产业人才基地计划项目（黔人领发 2013-16）
* E-mail：wgfan@gzu.edu.cn
氮肥形态及配比对铁核桃根际环境及幼苗生长
的影响
樊卫国*，罗 燕，吴素芳，葛会敏
（贵州省果树工程技术研究中心，贵州大学喀斯特山地果树资源研究所，贵阳 550025）
摘 要：为了探索不同形态及配比的氮肥对铁核桃（Juglans sigillata Dode.）根际生态因子的影响，
为施肥提供科学依据，采用土壤盆栽试验方法，以铵态氮（NH4+-N）、硝态氮（NO3--N）和酰胺态氮[CO(NH2)2]
为氮源，研究氮肥形态及配比对实生苗生长和根际土壤中低分子量有机酸含量、微生物数量及多种酶活
性的影响。结果表明：混施等比例 NH4+-N 和 NO3--N 的实生苗株高、基径、植株的鲜质量及地上部和根
系的鲜质量都最大（P < 0.05），分别为 58.03 cm、18.21 mm、238.19 g、147.68 g 和 90.51 g，根际土壤中
有机酸总量和细菌、真菌、放线菌的数量及微生物多样性指数显著高于其它处理，分别为 16.72 μg · g-1 FW、
592.00 × 105 CFU · g-1、34.33 × 104 CFU · g-1、19.33 × 105 CFU · g-1和 0.1738；酸性磷酸酶、中性磷酸酶、
碱性磷酸酶、蔗糖酶和淀粉酶的活性最强（P < 0.05），分别为 9.54、0.24、3.60、61.98 和 8.03 mg · g-1。
单一施 CO(NH2)2、NO3--N、NH4+-N 会降低根际土壤中有机酸含量、微生物数量和微生物多样性指数。在
混施 NH4+-N 和 NO3--N 的情况下增加 NO3--N 比例会明显降低根际土壤蛋白酶活性。根际土壤中细菌、真
菌和放线菌的数量与中性磷酸酶、碱性磷酸酶、硝酸还原酶、蔗糖酶和淀粉酶活性呈显著或极显著正相
关；细菌数量与酸性磷酸酶活性呈显著正相关；有机酸总量与脲酶、中性磷酸酶、碱性磷酸酶、硝酸还
原酶、蔗糖酶和淀粉酶的活性及微生物数量呈显著或极显著正相关；微生物数量及有机酸总量与过氧化
氢酶呈极显著负相关。混施等比例的 NH4+-N 和 NO3--N 能够改善铁核桃根际生态环境，促进实生苗的生
长。
关键词：铁核桃；实生苗；氮肥形态；根际；有机酸；土壤酶；微生物
中图分类号：S 664.1 文献标志码：A 文章编号：0513-353X（2014）03-0437-10

Effects of Nitrogen Fertilizer Forms and Ratios on Rhizospheric Environment
and Growth of the Juglans sigillata Seedlings
FAN Wei-guo*，LUO Yan，WU Su-fang，and GE Hui-min
（Guizhou Fruits Engineering Technology Research Centre，Research Institute for Fruit Resources of Karst Mountain
Region，Guizhou University，Guiyang 550025，China）
Abstract：Effects of different forms and ratios of nitrogen fertilizers on rhizospheric ecological
factors of the Juglans sigillata Dode were investigated. The objective of the present study was to provide a
scientific foundation for fertilizer application. Using NH4+-N，NO3--N and CO(NH2)2 as nitrogen sources，

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pot experiment was conducted to examine the effects of different nitrogen fertilizer forms and ratios on
organic acids with low molecular weight，microorganism and enzyme activities in rhizosphere soil of the J.
sigillata Dode seedlings. Further，the correlation among organic acids，microorganism and enzyme
activities was analyzed as well. The obtained results showed that under the mixed supply of NO3--N and
NH4+-N at same ratio，the plant height，stem base diameter，plant wet weight，shoots wet weight and roots
wet weight of the seedlings were the largest，the values of them were 58.03 cm，18.21 mm，238.19 g，
147.68 g and 90.51 g，respectively. Significant differences（P < 0.05）with other treatments were shown.
The total content of organic acids，the amounts of bacteria，fungi，actinomycetes and microbial diversity
indices were also the largest，they were 16.72 μg · g-1 FW，592.00 ×105 CFU · g-1，34.33 × 104 CFU · g-1，
19.33 × 105 CFU · g-1 and 0.1738，respectively，significantly higher than other treatments. The activity of
acid phosphatase，neutral phosphatase，alkaline phosphatase，sucrase and diastase were the strongest，they
were 9.54，0.24，3.60，61.98 and 8.03 mg · g-1，respectively. Compared with other treatments，the
significant differences（P < 0.05）also existed. The sole supply of CO(NH2)2，NO3--N or NH4+-N went
against the increase of the organic acids content，microorganism amount and microbial J.sigillata Dode
seedlings was reduced while the ratio of NO3--N was increased. However，the extremely significant
positive correlation among the amount of bacteria，fungi，actinomyces and the activity of neutral diversity
indices. Under the mixed supply of NH4+-N and NO3--N，the protease activity in rhizosphere soil of the
phosphatase，alkaline phosphatase，nitrate reductase，sucrase and diastase were clearly displayed.
Significant positive correlation among bacteria amount and acid phosphatase activity was found in this
study. Also，the positive correlation among the total content of organic acids and the activity of urase，
neutral phosphatase，alkaline phosphatase，nitrate reductase，sucrase and diastase and microorganism
amount were extremely significant. Meanwhile，the extremely significant negative correlation among
microorganism amount，the total content of organic acids and catalase were found. The present results
indicated that application of mixed forms of NO3--N and NH4+-N at same ratio， the rhizosphere
environment was obviously improved and the growth of the Juglans sigillata Dode seedlings was
significantly promoted.
Key words：Juglans sigillata；seedling；nitrogen fertilizer forms；rhizosphere；organic acids；soil
enzyme；microorganism

果树根际生态系统是果树—土壤—微生物及其环境条件相互作用的统一体，通过施肥构建和谐
的根际生态系统有利于果树的养分吸收和正常生长发育。土壤微生物和酶是影响所有植物根际生态
系统功能作用的重要活性因素，根系的分泌特性对根际生态系统具有重要的影响（张福锁 等，2009）。
施肥能够改变根系的分泌特性，进而引起土壤微生物种群结构及多种酶活性和养分有效性发生变化
（刘淑英，2010；李晨华 等，2012）。
过去的研究表明，铁核桃（Juglans sigillata Dode）对不同形态氮肥的吸收没有明显的偏好，但
施用相同比例的 NH4+-N 和 NO3--N 能够促进根系发育、苗木生长、营养元素吸收及提高净光合速率
（樊卫国 等，2013a、2013b），目前尚不清楚氮肥形态及配比究竟对其根际生态系统有何作用，对
此开展研究有助于揭示氮肥形态及其配比对促进铁核桃养分吸收及生长发育的生态学背景，对建立
核桃氮素营养生理生态学理论及施肥技术具有重要意义。虽然不同氮肥形态及其配比对铁核桃或核
桃根际生态系统影响的研究迄今尚无报道，但在其它植物上这方面的报道并不鲜见。对大豆（王光
华 等，2003；严君 等，2010）、小麦（马宗斌 等，2008）、黑松（陈永亮，2012）、柑橘（葛会敏，
3 期 樊卫国等：氮肥形态及配比对铁核桃根际环境及幼苗生长的影响 439

2013）施用不同形态的氮肥后，其根际土壤 pH 值、营养元素有效性、微生物种群及数量和多种土
壤酶活性都发生了不同的变化，并对其生理过程及生长发育产生了不同的作用。
铁核桃中的一些优良品种在中国西南地区核桃产业基地建设中被广泛应用，目前指导生产的养
分资源管理理论与技术还相当薄弱。为此，以铁核桃实生苗为材料，采用土壤盆栽的方法研究了氮
肥形态及配比对其根际土壤低分子有机酸种类及含量、微生物种群及数量和多种酶活性的影响，并
探索了相互间的作用关系，旨在为铁核桃合理的氮肥管理提供根际生态学理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料
试验在贵州省果树工程技术研究中心进行。2009 年 5 月和 2010 年 5 月分别将层积处理过的铁
核桃（Juglans sigillata Dode）种子播种育苗。
培养土为微酸性黄壤，pH 6.3，有机质含量 2.52%，全氮 0.15%，全磷 0.14%，全钾 1.58%，
速效氮 60.20 mg · kg-1，速效磷 16.0 mg · kg-1，速效钾 140 mg · kg-1，交换性钙 513.45 mg · kg-1，交
换性镁 80.69 mg · kg-1，有效铁 6.0 mg · kg-1，有效锰 21.80 mg · kg-1，有效锌 0.86 mg · kg-1，有效
铜 0.79 mg · kg-1，有效硼 0.63 mg · kg-1。不同形态氮肥分别为化学纯硝酸钾、碳酸氢铵和尿素。作
为标样试剂的低分子量有机酸分别为草酸、丙二酸、乙酸、琥珀酸、酒石酸、柠檬酸、苹果酸，由
上海生工生物工程公司生产（色谱纯）。
为获得根系完整的试材，苗床用体积比 2︰1 的土壤与蛭石作基质。幼苗生长期适当控水避免其
徒长。分别于 2010 年 2 月和 2011 年 2 月将苗床中的实生苗完整取出作为盆栽材料。盆栽桶高 45 cm，
直径 35 cm。每桶装土 40 kg。盆栽前洗净根部泥沙，选择基径、高度和根系大小基本一致、单株鲜
质量为（75 ± 3.0）g 的实生苗进行盆栽。盆栽前将自然风干的培养土筛除直径 1.0 cm 以上砂粒后，
按不同处理分别混肥。对所有处理的培养土用 P2O5 含量为 16.03%的过磷酸钙将 P2O5 补充至 25
mg · kg-1 干土，用 K2O 含量 ≥ 50%的 K2SO4 将 K2O 补充至 230 mg。混肥后的培养土分别装桶后植
苗，浇适量定根水后置于避雨透光通风的盆栽场内培养。根据土壤水分降低情况适时定量浇水，每
次的浇水量以桶底排水孔不流出为限，以免肥料流失。
1.2 试验设计
处理 1：100%CO(NH2)2（尿素）；处理 2：100%NH+4-N；处理 3：75%NH4+-N + 25%NO3--N；
处理 4：50%NH4+-N + 50%NO3--N；处理 5：25%NH4+-N + 75%NO3--N；处理 6：100%NO3--N。6 个
处理培养土的施氮量均为每 kg 干土中含 150 mg 纯氮。每个处理 6 桶，每桶植苗 3 株。
1.3 根际土有机酸含量、微生物、酶活性及植株生物量的测定
分别于 2010 年 10 月 8 日和 2011 年 10 月 8 日用抖土法（张福锁 等，2009）对根际土取样。
每个处理每桶各取样 1 个，取样时小心翻盆，取出带土的实生苗，轻轻抖动根系并去除黏附在根系
上的较大颗粒土，用毛刷轻轻刷下并收集黏附在根系上的根际土，用无菌自封塑料袋装好带回实验
室，将每个根际土的 1 份鲜样用于微生物和有机酸的测定；另 1 份经自然风干，去杂，过 1 mm 筛
后用于土壤各类酶活性测定。然后将植株带回实验室测定单株的鲜样生物量、株高和地上部基径。
根际土有机酸含量的测定参照毛达如（2011）的方法。称取 25 g 根际土（鲜土样）溶于 100 mL
超纯水中，摇匀后用滤纸过滤，将滤液过阳离子交换树脂柱，然后过阴离子交换树脂柱。阳离子交
换过柱流速为 0.5 ~ 0.6 mL · min-1。阴离子交换柱内的有机酸用 1 mol · L-1 HCl 洗脱，过柱流速为 0.4 ~
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0.5 mL · min-1。洗脱液在 50 ℃下浓缩至近干，用超纯水洗出残留液并定容至 10 mL，过 0.22 μm 孔
径滤膜后在 Waters600 高效液相色谱仪上进行测定。色谱条件为 Wondasil C18 型色谱柱，柱温 30 ℃，
流动相 A 为 0.022 mol · L-1 KH2PO4 溶液（pH 2.2），流动相 B 为甲醇（色谱纯），进样量为 20 μL，
紫外检测波长为 210 nm，上机测定的洗脱模式为等浓度洗脱，总流速 0.7 mL · min-1，流动相 B 浓度
3.0%。
参照林先贵（2010）的稀释平板法测定微生物数量。细菌用牛肉膏蛋白胨培养基恒温培养 24 h
计数；真菌用孟加拉红马丁氏培养基恒温培养 5 d 计数；放线菌用改良高氏 1 号培养基恒温培养
10 d 计数。
土壤微生物多样性指数（Shannon-Wiener 指数）按以下公式计算：H =–Σ Pi lnPi。式中 H 为微
生物多样性指数；Pi 为 i 类群个体数占总个体数的比例（姚槐应和黄昌勇，2006）。
土壤酶活性测定参照关松荫（1986）的方法。蔗糖酶和淀粉酶测定采用 3,5–二硝基水杨酸比
色法，活性单位分别以 24 h 1 g 土壤中葡萄糖和麦芽糖的 mg 数表示。脲酶测定采用靛酚蓝比色法，
活性单位以 24 h 1 g 土壤中 NH3--N 的 mg 数表示。硝酸还原酶测定采用酚二磺酸比色法，活性单位
以 24 h 1 g 土壤中 NO3--N 的 mg 数表示。磷酸酶测定采用磷酸苯二钠比色法，活性单位以 24 h 1 g
土壤释放出的酚的 mg 数表示。过氧化氢酶测定采用高锰酸钾滴定法，活性单位以 20 min 1 g 土壤
的 0.02 mol · L-1 高锰酸钾的 mL 数表示。
1.4 数据整理与分析
对不同处理取样测定数据在 DPS v7.05 统计软件进行显著性和相关性分析，多重比较采用
Duncan’s 新复极差法。文中数据均为两年的平均值。
2 结果与分析
2.1 氮肥形态及配比对铁核桃实生苗根际土中有机酸种类及含量的影响
施以不同形态及配比的氮肥后，从铁核桃实生苗根际土中检测出 3 种低分子量有机酸，分别为
草酸、丙二酸和乙酸，其含量在不同处理间的差异明显。
表 1 显示，单一施 CO(NH2)2 的根际土中草酸和丙二酸及总酸的含量都显著高于施 NH4+-N 的处
理（P < 0.05）。单一施 CO(NH2)2和 NH4+-N 的处理根际土中乙酸的含量差异不显著。混施 50%NH4+-N +
50%NO3--N 的处理根际土壤中草酸、丙二酸和乙酸的含量最高，分别为 6.01、10.51 和 0.20 μg · g-1FW，


表 1 氮肥形态及配比对铁核桃实生苗根际土有机酸含量的影响
Table 1 Effect of nitrogen fertilizer forms and ratios on content of organic acids in rhizosphere
soil of Juglans sigillata Dode seedlings （μg · g-1 FW）
处理
Treatment
草酸
Oxalic acid
丙二酸
Malic acid
乙酸
Acetic acid
有机酸总含量
Total content of organic acids
100%CO(NH2)2 5.25 ± 0.43 b 4.54 ± 0.56 b 0.13 ± 0.01 b 9.92 ± 0.23 b
100%NH4+-N 3.97 ± 0.20 cd 1.37 ± 0.26 e 0.11 ± 0.01 bc 5.46 ± 0.16 e
75%NH4+-N + 25%NO3--N 4.29 ± 0.16 c 1.83 ± 0.24 d 0.09 ± 0.01 cd 6.21 ± 0.13 d
50%NH4+-N + 50%NO3--N 6.01 ± 0.54 a 10.51 ± 1.37 a 0.20 ± 0.03 a 16.72 ± 0.61 a
25%NH4+-N + 75% NO3--N 3.40 ± 0.20 d 3.43 ± 0.20 c 0.03 ± 0.00 e 6.86 ± 0.14 c
100%NO3--N 3.72 ± 0.16 cd 1.09 ± 0.21 f 0.07 ± 0.01 d 4.88 ± 0.13 f
注：同一列不同小写字母表示差异达 0.05 显著水平。
Note：Values followed by different letters in the same row are significantly different at 0.05 level.
3 期 樊卫国等：氮肥形态及配比对铁核桃根际环境及幼苗生长的影响 441

有机酸总量分别比 100% CO(NH2)2、100%NH4+-N、100%NO3--N、75%NH4+-N + 25%NO3--N 和
25%NH4+-N + 75%NO3--N 的处理增加了 68.54%、206.23%、242.62%、169.24%和 143.73%，说明施
以等比例的 NH4+-N 和 NO3--N 能够显著提高根际土中有机酸含量。
2.2 施以不同形态及配比的氮肥后铁核桃实生苗根际土中微生物的数量及其多样性
2.2.1 对细菌、真菌和放线菌数量的影响
表 2 显示，在所有处理的根际土中细菌的数量远比真菌和放线菌多，说明氮肥对增加根际土中
细菌数量的作用较为明显。混施 50%NH4+-N + 50%NO3--N 的根际土中细菌数量最多，达到 592.00 ×
105 CFU · g-1，而单一施 NO3--N 的细菌数量最少，只有 408.33 × 105 CFU · g-1。当 NH4+-N 和 NO3--N
的比例高于或低于 50%时，细菌数量都表现出显著减少的趋势；单一施 NH4+-N 或 NO3--N 的处理，
细菌数量比混施 75%NH4+-N + 25%NO3--N 的处理和混施 50%NH4+-N + 50%NO3--N 的处理都低（P <
0.05）。由此可见，混施 50%NH4+-N + 50%NO3--N 对增加铁核桃实生苗根际土中细菌数量的作用最
大。
在 50%NH4+-N + 50%NO3--N 处理的根际土中真菌的数量也最多，达到 34.33 × 104 CFU · g-1，而
当 NH4+-N 和 NO3--N 的比例大于或小于 50%时，真菌的数量表现出明显减少的趋势，单一施
CO(NH2)2 的处理真菌数量与单一施 NH4+-N 的处理和混施 25%NH4+-N + 75%NO3--N 处理的差异不
显著，单一施 NO3--N 的处理真菌数量最少（P < 0.05）。
混施 50%NH4+-N + 50%NO3--N 处理的根际土中放线菌数量最多，单一施 NO3--N 的处理放线菌
数量最少，其它处理的放线菌数量的没有显著性差异。

表 2 氮肥形态及配比对铁核桃实生苗根际土微生物数量和微生物多样性指数的影响
Table 2 Effects of nitrogen fertilizer forms and ratios on the amount of microorganism and microbial diversity index in rhizosphere
soil of Juglans sigillata Dode seedlings
处理
Treatment
细菌/（× 105 CFU · g-1）
Bacteria
真菌/（× 104 CFU · g-1）
Fungi
放线菌/（× 105 CFU · g-1）
Actinomyces
微生物多样性指数
Biodiversity indices
100%CO(NH2)2 454.67 ± 70.2 d 20.67 ± 0.58 c 14.02 ± 1.03 b 0.1618 ± 0.0061 ab
100%NH4+-N 463.00 ± 45.8 c 20.00 ± 1.00 c 13.33 ± 1.16 b 0.1416 ± 0.0030 d
75%NH4+-N + 25%NO3--N 527.33 ± 11.6 b 24.33 ± 3.51 b 14.00 ± 1.01 b 0.1541 ± 0.0085 bc
50%NH4+-N + 50%NO3--N 592.00 ± 52.9 a 34.00 ± 2.65 a 19.33 ± 1.53 a 0.1738 ± 0.0108 a
25%NH4+-N + 75% NO3--N 443.67 ± 40.4 e 20.33 ± 2.08 c 12.67 ± 1.53 b 0.1545 ± 0.0129 bc
100%NO3--N 408.33 ± 25.2 f 15.33 ± 3.06 d 10.00 ± 1.00 c 0.1365 ± 0.0044 d
注：同一列不同小写字母表示差异达 0.05 显著水平。
Note：Values followed by different letters in the same row are significantly different at 0.05 level.

2.2.2 微生物多样性分析
物种多样性指数是生物群落内部物种的丰富度及个体在物种中的均匀程度的量化指标，通常一
个群落中物种及类型数越多且分布比例越均匀，该群落的物种多样性指数越高（Susanne et al.，2006；
姚槐应和黄昌勇，2006）。
表 2 显示，施用不同形态及配比的氮肥后，铁核桃根际土中的微生物多样性指数总体较低，表
明微生物种群的数量分布不均匀，细菌数量比真菌和放线菌多得多是微生物多样性指数较小的根本
原因。但从表 2 仍然可以看出，配施 50%NH4+-N + 50%NO3--N 处理和单一施 CO(NH2)2 处理的根际
土壤中微生物多样性指数最大（0.1738、0.1618），说明其对提高根际土壤中微生物多样性的作用比
其它处理的效果好。单一施 NH4+-N 和 NO3--N 的处理差异不显著，但都显著小于其它混合施氮的
处理。
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2.3 氮肥形态及配比对铁核桃实生苗根际土壤酶活性的影响
表 3 显示，在不同形态及其配比的氮肥条件下，铁核桃实生苗根际土中酶活性差异明显。单一
施 CO(NH2)2 的脲酶活性最高，这是脲酶分解尿素的专一性表现的结果。单一施 NH4+-N 的处理蛋白
酶活性最强，在混施 NH4+-N 和 NO3--N 的条件下，随 NH4+-N 比例的增大蛋白酶活性明显增强，随
NO3--N 的比例增大蛋白酶活性明显减弱。混施 50%NH4+-N + 50%NO3--N 处理的酸性磷酸酶、中性
磷酸酶、碱性磷酸酶、蔗糖酶和淀粉酶的活性最大（P < 0.05），分别为 9.54、0.24、3.60、61.98 和
8.03 mg · g-1。单一施 NO3--N 处理的硝酸还原酶活性显著高于其它处理，但酸性磷酸酶、中性磷酸
酶和碱性磷酸酶的活性最低。在混施 NO3--N 的处理中随 NO3--N 比例的增大硝酸还原酶的活性表现
出明显增强的趋势，这与硝酸还原酶具有诱导专一特性有关。混施 50%NH4+-N + 50%NO3--N 处理的
过氧化氢酶活性显著低于单一施 NO3--N 的处理。

表 3 氮肥形态及配比对铁核桃实生苗根际土酶活性的影响
Table 3 Effects of nitrogen fertilizer forms and ratios on the activities of enzymes in rhizosphere
soil of Juglans sigillata Dode seedlings
处理
Treatment
脲酶/
（mg · g-1）
Urease
酸性磷酸酶/
（mg · g-1）
Acid phosphatase
中性磷酸酶/
（mg · g-1）
Neutral phosphatase
碱性磷酶/
（mg · g-1）
Alkaline phosphatase
硝酸还原酶/
（mg · g-1）
Nitrate reductase
100%CO(NH2)2 0.64 ± 0.02 a 9.14 ± 0.05 b 0.22 ± 0.01 b 3.44 ± 0.03 c 0.45 ± 0.02 cd
100%NH4+-N 0.55 ± 0.02 b 9.18 ± 0.07 b 0.14 ± 0.01 b 3.36 ± 0.02 d 0.33 ± 0.02 e
75%NH4+-N + 25%NO3--N 0.50 ± 0.02 c 8.97 ± 0.08 c 0.15 ± 0.01 b 3.57 ± 0.02 b 0.43 ± 0.01 d
50%NH4+-N + 50%NO3--N 0.49 ± 0.01 c 9.54 ± 0.11 a 0.24 ± 0.02 a 3.60 ± 0.02 a 0.48 ± 0.02 c
25%NH4+-N + 75% NO3--N 0.36 ± 0.02 e 8.58 ± 0.08 d 0.05 ± 0.01 c 3.33 ± 0.02 e 0.53 ± 0.02 b
100%NO3--N 0.47 ± 0.02 d 8.39 ± 0.08 e 0.05 ± 0.01 c 3.20 ± 0.02 f 0.65 ± 0.02 a
处理
Treatment
蔗糖酶/
（mg · g-1）
Invertase
淀粉酶/
（mg · g-1）
Amylase
蛋白酶/
（mg · g-1）
Protease
过氧化氢酶/
（mL · g-1）
Catalase

100%CO(NH2)2 50.96 ± 2.23 b 5.52 ± 0.13 c 0.31 ± 0.01 d 0.44 ± 0 ab
100%NH4+-N 49.49 ± 1.53 bc 3.23 ± 0.18 e 0.41 ± 0.01 a 0.43 ± 0 ab
75%NH4+-N + 25%NO3--N 42.70 ± 1.82 d 6.68 ± 0.21 b 0.38 ± 0.01 b 0.44 ± 0 ab
50%NH4+-N + 50%NO3--N 61.98 ± 5.56 a 8.03 ± 0.18 a 0.36 ± 0.01 c 0.42 ± 0 b
25%NH4+-N + 75% NO3--N 53.07 ± 1.79 b 3.36 ± 0.07 e 0.35 ± 0.00 c 0.44 ± 0 ab
100%NO3--N 46.10 ± 1.86 cd 4.33 ± 0.10 d 0.35 ± 0.01 c 0.45 ± 0 a
注：同一列不同小写字母表示差异达 0.05 显著水平。
Note：Values followed by different letters in the same row are significantly different at 0.05 level.

2.4 铁核桃实生苗根际土中微生物数量、有机酸含量与酶活性的相关性
对根际土壤微生物数量、有机酸含量与根际土壤酶活性的相关性分析结果（表 4）表明：细菌
数量与酸性磷酸酶和蔗糖酶活性呈显著正相关，与中性磷酸酶、碱性磷酸酶、硝酸还原酶和淀粉酶
活性呈极显著正相关，与过氧化氢酶活性呈极显著负相关；真菌数量与中性磷酸酶、碱性磷酸酶、
硝酸还原酶和淀粉酶的活性呈极显著正相关，与蔗糖酶活性呈显著正相关，与过氧化氢酶活性呈极
显著负相关；放线菌数量与中性磷酸酶、碱性磷酸酶、硝酸还原酶、蔗糖酶和淀粉酶活性呈极显著
正相关，与过氧化氢酶活性呈极显著负相关。
在根际土的有机酸中，草酸含量与中性磷酸酶、碱性磷酸酶、硝酸还原酶、蔗糖酶和淀粉酶活
性呈极显著正相关，与脲酶活性呈显著正相关，与过氧化氢酶活性呈极显著负相关；丙二酸含量与
中性磷酸酶、硝酸还原酶、蔗糖酶和淀粉酶的活性呈极显著正相关，与碱性磷酸酶活性呈显著正相
3 期 樊卫国等：氮肥形态及配比对铁核桃根际环境及幼苗生长的影响 443

关，与过氧化氢酶活性呈极显著负相关；乙酸含量与中性磷酸酶、碱性磷酸酶、硝酸还原酶、蔗糖
酶和淀粉酶活性呈极显著正相关，与脲酶活性呈显著正相关，与过氧化氢酶活性呈极显著负相关；
有机酸总量与中性磷酸酶、碱性磷酸酶、硝酸还原酶、蔗糖酶和淀粉酶的活性呈极显著正相关，与
过氧化氢酶活性呈极显著负相关。

表 4 铁核桃实生苗根际土中微生物数量、有机酸含量与酶活性之间的皮尔逊相关系数
Table 4 Pearson correlation coefficient between microbial quantity，organic acid contents and enzyme activities in
rhizosphere soil of Juglans sigillata Dode seedlings
相关因子
Correlation factor
酸性磷酸酶
Acid
phosphatase
中性磷酸酶
Neutral
phosphatase
碱性磷酸酶
Alkaline
phosphatase
硝酸还原酶
Nitrate
reductase
蔗糖酶
Invertase
淀粉酶
Amylase
蛋白酶
Protease
脲酶
Urease
过氧化氢酶
Catalase
细菌 Bacteria 0.52* 0.67** 0.83** 0.78** 0.49* 0.84** 0.20 0.05 –0.69**
真菌 Fungi 0.40 0.67** 0.71** 0.75** 0.57* 0.78** 0.03 0.02 –0.74**
放线菌 Actinomyces 0.38 0.75** 0.66** 0.78** 0.64** 0.69** –0.01 0.15 –0.76**
草酸 Oxalic acid 0.32 0.87** 0.76** 0.81** 0.58** 0.80** –0.30 0.51* –0.55**
丙二酸 Malonic acid 0.02 0.65** 0.52* 0.66** 0.84** 0.71** –0.31 0.03 –0.73**
乙酸 Acetic acid 0.38 0.87** 0.78** 0.73** 0.59** 0.74** –0.02 0.55* –0.63**
总酸
Total organic acids
–0.02 0.66** 0.58** 0.64** 0.79** 0.75** –0.35 0.12 –0.66**
注：**表示极显著相关（P < 0.01），*表示显著相关（P < 0.05）。
Note：** indicates that correlation is significant at the P < 0.01 level，* indicates that correlation is significant at the P < 0.05 level.

2.5 铁核桃实生苗根际土中有机酸含量与微生物数量的相关性
表 5 显示，根际土中 3 种有机酸含量及有机酸总量与细菌、真菌和放线菌的数量都呈极显著的
正相关，说明各种有机酸对铁核桃实生苗根际土壤中的微生物繁殖及其数量的增加都有极显著的促
进作用。

表 5 铁核桃实生苗根际土中有机酸含量与微生物数量之间的皮尔逊相关系数
Table 5 Pearson correlation coefficient between rhizosphere soil organi cacid contents and microbial quantity in
rhizosphere soil of Juglans sigillata Dode seedlings
相关因子
Correlation factor
细菌
Bacteria
真菌
Fungi
放线菌
Actinomyces
草酸 Oxalic acid 0.70** 0.68** 0.73**
丙二酸 Malonic acid 0.74** 0.82** 0.82**
乙酸 Acetic acid 0.71** 0.66** 0.74**
总酸 Total organic acids 0.71** 0.77** 0.77**
注：**表示极显著相关（P < 0.01），*表示显著相关（P < 0.05）。
Note：** indicates that correlation is significant at the P < 0.01 level，* indicates that correlation is significant at the P < 0.05 level.

2.6 氮肥形态及配比对铁核桃实生苗生长的影响
表 6 显示，施 50%NH4+-N + 50%NO3--N 的实生苗株高、基径、植株的鲜质量及地上部和根系的
鲜质量都最大（P < 0.05），分别为 58.03 cm、18.21 mm、238.19 g、147.68 g 和 90.51 g。施以不同形
态及配比的氮肥后铁核桃实生苗在生长及生物量上表现出的差异，可能与根际生态环境明显的改变
有关。

444 园 艺 学 报 41 卷
表 6 氮肥形态及配比对铁核桃实生苗植株高度、基径和生物量的影响
Table 6 Effects of nitrogen fertilizer forms and ratios on the plant height，base diameter and biomass
of Juglans sigillata Dode seedlings
处理
Treatment
株高/ cm
Plant height
基径/ mm
Base diameter
单株鲜质量/ g
Plant wet weight
地上部鲜质量/ g
Shoots wet weight
根系鲜质量/ g
Roots wet weight
100%CO(NH2)2 51.18 ± 4.35 b 16.38 ± 0.51 b 195.79 ± 7.31 b 125.31 ± 3.34 b 70.48 ± 3.51 b
100%NH4+-N 38.04 ± 3.54 d 12.25 ± 0.34 d 127.34 ± 6.45 d 84.04 ± 1.98 d 43.30 ± 2.11 d
75%NH4+-N + 25%NO3--N 45.81 ± 4.13 c 14.54 ± 0.44 c 155.51 ± 7.06 c 102.63 ± 4.89 c 52.88 ± 2.53 c
50%NH4+-N + 50%NO3--N 58.03 ± 4.35 a 18.21 ± 0.56 a 238.19 ± 8.83 a 147.68 ± 6.18 a 90.51 ± 4.26 a
25%NH4+-N + 75% NO3--N 36.36 ± 3.15 d 12.13 ± 0.37 d 122.90 ± 6.10 d 82.66 ± 2.01 d 40.24 ± 2.10 d
100%NO3--N 29.01 ± 3.02 e 10.81 ± 0.40 e 108.11 ± 4.95 e 73.81 ± 2.58 e 34.30 ± 2.35 e
注：同一列不同小写字母表示差异达 0.05 显著水平。
Note：Values followed by different letters in the same row are significantly different at 0.05 level.
3 讨论
微生物和酶是土壤生态系统中对土壤物理及化学性质有重要影响的生物活性成分，土壤有机酸
和酶主要来源于有机质分解、微生物代谢和根系的分泌（胡红青 等，2004；丁永祯 等，2005；刘
善江 等，2011）。有机酸能够酸化根际环境和为根际微生物提供丰富的碳源，促进微生物的繁殖生
长，增强酶的分泌量和根际的酶活性。施肥、耕作、土壤养分和植物种类等因素能够改变土壤中微
生物群落的结构、功能及酶的活性（王光华 等，2003；马宗斌 等，2008；Michihiko et al.，2008；
Andre et al.，2009；严君 等，2010；李晨华 等，2012）。在对亚热带森林土壤混施 NH4+-N、NO3--N、
CO(NH2)2 和分别单一施用后，土壤酸性磷酸酶、硝酸还原酶、脲酶、多酚氧化酶、转化酶、蔗糖酶、
纤维素酶的活性都有增强的趋势，但以等比例混施 NH4+-N、NO3--N、CO(NH2)2 的酶活性最大（Cong
et al.，2011）。根际土壤微生物及酶活性的变化会使营养元素的有效性和养分循环发生改变，影响
植物的生长（史刚荣，2004；张福锁 等，2009；蒋婧和宋明华，2010；罗永清 等，2012）。对铁
核桃实生苗施以不同形态及配比的氮肥后，会使根际生态环境中的有机酸含量、微生物种群结构及
数量和多种酶活性发生明显改变，对铁核桃实生苗的生长产生不同的作用。混施等比例的 NH4+-N
和 NO3--N 后，根际土中有机酸含量、微生物数量及 3 种磷酸酶、蔗糖酶、淀粉酶的活性达到最高，
苗木的株高、基径及生物量最大，这是根际生态环境得到改善的结果。
关松荫（1986）在综合前人大量的研究报道后认为：土壤磷酸酶对活化磷养分具有促进作用，
其活性强弱与微生物数量呈正相关，其中酸性磷酸酶活性与细菌数量的关系更加密切；当大量硝酸
盐存在时，土壤蛋白酶活性会降低。本试验也得到类似的结果。Michihiko 等（2008）认为细菌群落
结构的变化是决定土壤碱性磷酸酶活性的重要因素。Sagar 等（2013）发现施肥会增加大麦根际土
中分泌磷酸酶的细菌数量，从而使磷酸酶活性增强，提高土壤有效磷含量。在本研究中，细菌数量
与磷酸酶活性都有正相关关系，等比例混施以 NH4+-N 和 NO3--N 后，铁核桃根际土中的细菌数量最
多，磷酸酶活性、蔗糖酶和淀粉酶的活性最强，这对促进土壤有机物的分解和有效磷的释放具有重
要的积极作用，其结果可以改善根际的磷养分条件，促进铁核桃实生苗的生长。
土壤中过氧化氢酶的主要作用是分解对植物和土壤生物有毒害作用的过氧化物，以避免在土壤
中积累后对植物及土壤生物的危害（孙艳艳 等，2010）。本研究中发现，在铁核桃实生苗根际土微
生物数量及有机酸含量降低的情况下过氧化氢酶活性会明显增强，这可能与土壤中存在某些因素抑
制土壤微生物和根系生长及其分泌特性有关，怀疑铁核桃根系释放的核桃醌等化感物质可能在其中
扮演重要的角色。核桃醌是核桃根系分泌物中主要的有毒化感物质（崔翠 等，3013），它可能会对
核桃根系产生自毒作用，并可能会抑制微生物生长，进而降低在根际土中分泌有机酸能力。铁核桃
3 期 樊卫国等：氮肥形态及配比对铁核桃根际环境及幼苗生长的影响 445

根际微生物数量减少后过氧化氢酶活性有随之增强的趋势可能是根际生态系统加强对核桃醌分解的
生态响应。对混施等比例的NH4+-N和NO3--N后铁核桃实生苗根际土壤中过氧化氢酶活性降低的真正
原因有待于深入研究。

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