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Study on the enzyme activities and fertility change of soils by a long-term located utilization of different fertilizers

长期定位施肥土壤酶活性及其肥力变化研究



全 文 :第 13卷 第 1期
2 0 0 5年 1月
中 国 生 态 农 业 学 报
Chinese Journal of Eco—Agriculture
Vo1.13 NO.1
Jan., 2005
长期定位施肥土壤酶活性及其肥力变化研究*
高 瑞 吕家珑
(西北农林科技大学资源与环境学院 杨陵 712100)
摘 要 对小麦一玉米轮作区长期定位施肥土壤酶活性及其肥力变化的研究结果表明,与未施肥(对照)相比,长期
施肥处理土壤脲酶、碱性磷酸酶、转化酶和过氧化氢酶活性均明显提高,其中有机肥(秸秆、厩肥)配施化肥效果明
显优于单施化肥;施肥后休闲处理未提高土壤酶活性,表明施肥(化肥、有机肥)后作物根系及其分泌物具有刺激土
壤酶活性的作用,且土壤酶活性高低与作物产量(即土壤肥力)相关性显著。
关键词 长期定位施肥 土壤酶活性 小麦一玉米轮作
Study on the enzyme activities and fertility change of soils by a long-term located utilization of different fertilizers.GAO
Rui,LU Jia—Long(College of Resource and Environment,Northwest Sci—technology University of Agriculture and
Forestry,Yangling 712100),CJEA,2005,13(1):143~145
Abstract The studies on the enzyrfte activities and fertility change of soils by a long-term located utilization of different
fertilizers in wheat—maize rotation district show that the activities of unease,alkaline phosphatase,invertase and hydrogen
peroxidase soils Cal be increased by a long—term fertilization,and the effect of inorganic fertilizer combined with organic
manure is better than that of only inorganic fertilizer,and the activity of soil enzyme can not be increased in falow field af—
ter fertilization,showing that fertilization(inorganic and organic fertilizer)and crop rhizctaxis both can increase the activity
of soil enzyl-la_e,and the activity of soil enzyl-le are positively correlated with crop yield(soil fertility).
Key words Lo ng—term located fertilization,Activity of soil enzyme,W heat and maize rotation
以往人们更多的关注农业生产对土壤侵蚀与有机质消耗 的影响,而忽视对土壤生物多样性的影
响[ 一 。土壤酶活性是土壤新陈代谢的重要标志和土壤肥力的重要指标 1-3]

。 本试验研究了长期定位施
肥措施对土壤酶活性的影响,为明确微生物在土壤肥力中的调节作用,促进土壤良性循环提供科学依据。
1 试验材料与方法
供试蝼土(土垫旱耕人为土)取
自西北农林科技大学长期定位有机
肥改土试验田(土壤 自1977年 10月
始至今该农 田一直进行不同施肥处
理试验 )。试 验设 7个处理 (见表
1),每处理 3个重复。每年小麦一玉
米连作,厩肥、玉米秸秆和过磷酸钙
于每年冬小麦播种前 1次施人,尿素
每茬作物施用 1次(225kg/hm ),休
闲处理除未种植作物外其 田间管理
同其他处理。2002年 9月(定位试
表 1 各施肥处理施肥量
Tab.1 Application amount of fertilizer in different treatments
处 理 施肥种类 Kinds of fertilizer applied
Treatments 尿素/kg·hm一 过磷酸钙/l【g·hm一 玉米秸秆/kg·hm一 厩肥/kg·hm一
Urea Super-phosphate Corn stalk Animal manure
验第 25年)玉米收获后采集 O-20cm土层土样,用靛酚比色法测定土壤脲酶活性[引,以磷酸苯二钠法测定
碱性磷酸酶活性[ ,用 3,5一二硝基水杨酸比色法测定转化酶活性[ ,以滴定法测定过氧化氢酶活性[6l。
* 西北农林科技大学重点基金项 目资助
**作者现通讯地址为山东省菏泽学院农学部(菏泽 274000)
收稿日期:2003—10—28 改回日期:2003—12—02
144 中 国 生 态 农 业 学 报 第 13卷
2 结果与分析
2.1 不同施肥处理对土壤酶活性的影响
长期定位不同施肥处理土壤酶活性变化测定结果见表 2。
裹 2 不同施肥处理对土壤酶活性的影响
Tab.2 Activities of soil ei1zymes in different treatments
表 2表明各处理土壤中脲酶活性大小依次为
厩肥>秸秆>单施化肥>休闲>
无肥对照,其中单施化肥处理比
未 施 肥 处 理 脲 酶 活 性 提 高
15.60%,秸秆处理提高 27.42%,
厩肥处理提高40.78%;有机肥秸
秆+化肥处理比单施化肥处理脲
酶活性提高10.22%,有机肥厩肥
+化肥处理提高 21.78%,故不
同有机肥种类对脲酶活性的影响
为秸秆<厩肥;不同秸秆施用量
对脲酶活性也有一定影响,且脲
*表中数据为3个重复平均值;表中除过氧化氢酶活性测温2512#b,其他酶活性测温均为3712。 酶活性随秸秆施用量的增加而增
加,但差异不明显;休闲处理每年虽施人一定量的秸秆和化肥,但其脲酶活性却与未施肥处理相似。各处理
土壤中碱性磷酸酶活性大小依次为厩肥>秸秆>单施化肥>无肥对照>休闲,其中单施化肥处理比未施肥
处理碱性磷酸酶活性提高 14.29%,秸秆处理提高15.51%,厩肥处理提高 28.20%;与单施化肥相比有机肥
秸秆+化肥、有机肥厩肥+化肥处理碱性磷酸酶活性分别提高 1.07%和 12.17%,且厩肥比秸秆处理效果更
佳;不同秸秆施用量对碱性磷酸酶活性有一定影响;未种植作物休闲处理其碱性磷酸酶活性值最低,同样施
肥量的低量秸秆处理比其增加 30.16%。各处理土壤中转化酶活性大小依次为秸秆>厩肥>单施化肥 >休
闲>无肥对照,其中单施化肥处理比未施肥处理土壤转化酶活性提高 66.10%,秸秆处理提高97.75%,厩肥
处理提高 68.51%;与单施化肥相比,有机肥秸秆+化肥处理明显提高土壤转化酶活性(19.05%),但有机肥
厩肥 +化肥处理与单施化肥处理作用相似;不同秸秆施用量对土壤转化酶活性有明显影响,其中高量秸秆
+化肥处理土壤转化酶活性值最高;休闲处理较未施肥处理土壤转化酶活性有所提高,但相同施肥量的低
量秸秆处理却比其高 19%。各处理土壤过氧化氢酶活性大小依次为秸秆 >单施化肥>厩肥>无肥对照>
休闲,各施肥处理比未施肥处理过氧化氢酶活性提高 0.08%~1.29%,其中有机肥秸秆 +化肥处理比单施
化肥处理过氧化氢酶活性提高 0.25%,而有机肥厩肥 +化肥处理则低于化肥处理;不同秸秆施用量对过氧
化氢酶活性也有一定影响;休闲处理过氧化氢酶活性值最低,且同样施肥量低量秸秆处理比其高 0.84%。
2.2 土壤酶活性与土壤肥力的相关性
土壤肥力的外部表征是土壤生产力。酶在
所有机体的生物化学反应中均起着重要作用,
土壤中所进行的各种生物化学过程(即土壤肥
力演变的相关过程)也必然与土壤酶活性相关。
由表 3可知与无肥处理相比,施肥处理产量均
有显著提高,平均产量提高 316.06%;与单施
化肥相比,化肥与有机肥配施处理效果明显,平
均产量提高 6.88%。表明土壤酶活性与产量有
表3 不同施肥处理对小麦+玉米产量的影响(1999~2001)
.3 Yieldd crops(wheat and㈣ )_m diferenttreatmentsfrom1999 tO 2001
显著相关性,土壤酶活性在一定程度上反映了土壤肥力状况 ,故土壤酶活性可作评价土壤肥力水平高低的
指标。
3 小结与讨论
施肥可提高墁土脲酶、碱性磷酸酶、转化酶和过氧化氢酶活性 ,其原因是施肥可促进作物根系代谢,使
根系分泌物增多,微生物繁殖加快,从而有利于提高土壤酶活性,对转化酶活性的影响>脲酶活性>过氧化
氢酶活性。有机肥(秸秆、厩肥)与化肥配施比单施化肥明显提高土壤脲酶、碱性磷酸酶、转化酶和过氧化氢
酶活性。这是因为有机肥除促进作物根系代谢外,更重要的是改善土壤物理与化学性质,为微生物和土壤动
第 1期 高 瑞等:长期定位施肥土壤酶活性及其肥力变化研究 145
物生长提供了良好环境,同时有机肥本身也含有一定数量酶。休闲施肥后不能提高土壤脲酶、碱性磷酸酶、
转化酶和过氧化氢酶活性,施肥后作物根系及其分泌物具有刺激土壤酶活性作用,尤其是生长良好的作物
根系其作用更明显,说明农田生态系统对土壤肥力具有保护效应[ 。土壤酶活性与作物产量之间相关性显
著,土壤总体酶活性高的则作物产量高 ,表明土壤肥力高,这与张宪武(1962)的研究结果相一致 ,故土壤酶
活性是评价土壤肥力的重要指标之一。本长期定位试验研究结果表明有机肥(秸秆、厩肥)+化肥明显优于
单施化肥处理 ,而单施化肥又优于施肥(化肥 +秸秆)后休闲处理 ;长期施肥(化肥 +秸秆)而未种植作物对
土壤肥力的维护和提高并无益处。值得注意的是长期单施化肥降低了土壤腐殖酸活性[引,但未降低土壤酶
活性,其原因有待于进一步深入研究。
参 考 文 献
1 孙 波 ,赵其国.土壤质量与持续环境Ⅲ.土壤质量评价的生物学指标.土壤,1997(5):225 234
2 任天志.持续农业中的土壤生物指标研究.中国农业科学,2000,33(1):68~75
3 沈善敏.长期土壤肥力试验的科学价值.植物营养与肥料学报,1995。1(11):1~9
4 郑洪元 ,张德生.土壤动态生物化学研究法.北京 :科学出版社,1982
5 关松荫.土壤酶及其研究法.北京:中国农业出版社 。1986
6 [苏] .x.哈兹耶夫 土壤酶活性.北京:科学出版社。1980
7 吕家珑,张一平,王旭东等.农田生态对土壤肥力的保护效应.生态学报 ,2001,21(4):613~616
8 吕家珑 。张一平,王旭东等.长期单施化肥对土壤性状及作物产量的影响.应用生态学报 ,2001。12(4):569~572
9 Dick R.P.,Rasmussen P.E.,Kerle E.A.Influence of long。term reside management on soil enzyme activities in relation to soil chemical prop

erties of a wheat。fallow system.Bio1.Fertil.Soils,1988。6:159~ 164
10 Doran J.W .,FraserD.G.,GulikM.N.,et a1.Influence of alternative and conventional agriculturalmanagement on soilmicrobial Dr0cesses
and nitrogen availability.Am.J.Alternative Agn.,1987,2:99~106
11 DickR.P.A review:long。term effect of agricultural systems on soil biochemical andmicrobial parameters
. Agric.Ecosys.Envrion.。1992.40:
25~36 ‘
欢 迎 订 阅 2005年 《麦 类 作 物 学 报 》
<麦类作物学报>是 由教育部主管、西北农林科技大学和国家小麦工程技术研究 中心联合主办的专业性学术期刊,也是全
国惟一的国家级麦类作物学报,曾多次荣获省部级优秀科技期刊一、二等奖 ,现已被<中国科学引文数据库》、《中国农业科技
文献数据库》、<中文科技期刊数据库》、《中文科技期刊引文数据库》、《万方数据库》、<中国科技期刊综合评价数据库》和《中国
科技期刊光盘版》等国内外多家权威性文摘期刊和数据库固定转载或收录。主要刊登麦类作物(小麦、大麦、燕麦、黑麦等)遗
传育种、生理生化、栽培管理、食品加工、产品贸易等方面有创新性的学术论文、研究报告 、综述以及学术动态等 ,适于国内外
农业科技人员、农业院校师生及高级农业技术推广和管理人员阅读。本刊为双月刊 ,季初月出版 ,国际标准大 16开本 ,144页
码,每册定价 8.OO元,全年 48.OO元 ,国内刊号:CN61—1308/S,国际刊号:1009—1041,邮发代号:52—66,国外发行代号 :1479Q。
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报>编辑部。