不同生物肥處理土壤酶活性對(duì)溫度、水分條件的響應(yīng)

曹丹　鳳舞劍　周保亞

摘要：通過(guò)室內(nèi)培養(yǎng)試驗(yàn)，研究了不同溫度、水分條件下有機(jī)肥及3種不同生物肥(“中和牌”、“NST型”及“爸愛(ài)我”) 配合有機(jī)肥處理在不同培養(yǎng)時(shí)間時(shí)土壤中脲酶、酸性磷酸酶及過(guò)氧化氫酶的含量。結(jié)果表明，不同生物肥處理下不同酶溫度、水分的響應(yīng)具有一定的差異性。

關(guān)鍵詞：生物肥；溫度；水分；土壤酶特性

中圖分類號(hào)： S144.9 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：ADOI編碼：10.3969/j.issn.1006－6500.2012.06.009

生物肥能夠提高土壤微生物的生物活性，改善作物的營(yíng)養(yǎng)條件，活化土壤潛在肥力，刺激作物生長(zhǎng)發(fā)育，抵抗作物病蟲(chóng)危害[1]。相關(guān)研究報(bào)道，生物肥不僅具有速效、長(zhǎng)效、抗病、改良土壤和抗板結(jié)作用，而且其中的微生物還可以不斷將土壤中難以被作物吸收的無(wú)效養(yǎng)分分解轉(zhuǎn)化為易吸收的形態(tài)，提高養(yǎng)分供應(yīng)速率，從而提高農(nóng)作物產(chǎn)量、改善產(chǎn)品品質(zhì)[2-4]。土壤酶是土壤的重要組成部分，不僅反映土壤生物活性的高低，而且能表征土壤養(yǎng)分轉(zhuǎn)化速率的快慢，在一定程度上能反映土壤肥力、土壤理化性質(zhì)、土壤健康狀況[5-6]。目前，關(guān)于生物肥的研究主要集中在其應(yīng)用增產(chǎn)效果上[7-9]，關(guān)于生物肥施用的溫度、水分最適條件的機(jī)理性研究較少[10]。本試驗(yàn)通過(guò)研究不同溫度、水分條件下，有機(jī)肥及有機(jī)肥與生物肥配施處理對(duì)土壤酶活性的影響，旨在找出不同施肥處理最大酶活時(shí)的溫度、水分條件，為合理施肥、提高生物肥的利用率提供理論依據(jù)。

1材料和方法

1.1供試土壤狀況

1.2供試肥料和作物品種

1.3試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用裂區(qū)設(shè)計(jì)。分別設(shè)主處理4個(gè)，其中以單獨(dú)施用農(nóng)場(chǎng)有機(jī)肥作為對(duì)照：CK；另設(shè)3種生物肥與有機(jī)肥配合施用處理，分別為ZHH,NST和BIO。副處理為2個(gè)溫度T1,T2 (25 ℃,35 ℃)，4個(gè)水分W1,W2,W3,W4(土壤含水量分別占田間持水量的45%,60%,75%,90%)的完全方案，共32個(gè)處理，重復(fù)3次。

試驗(yàn)前先測(cè)定過(guò)2 mm篩的鮮土的含水量，然后稱取相當(dāng)于200 g干土的新鮮土樣，分別稱取不同處理所需的有機(jī)肥和生物肥量與土壤充分的混合加入燒杯中，稱重法調(diào)節(jié)土壤含水量至田間飽和持水量的45%,60%,75%,90%，分別置于25 ℃和35 ℃的恒溫培養(yǎng)箱中。培養(yǎng)過(guò)程中每2 d稱重一次以控制土壤水分狀況，培養(yǎng)20 d。各處理肥料施用量見(jiàn)表1。

1.4試驗(yàn)方法

1.4.1樣品采集 培養(yǎng)結(jié)束，各處理分別采用四分法取部分新鮮土樣過(guò)2 mm篩置于冰箱內(nèi)冷藏(4 ℃，不超過(guò)1周)供土壤酶活性分析，剩余部分風(fēng)干過(guò)篩后用于土壤基本理化性質(zhì)測(cè)定。

1.4.2測(cè)定項(xiàng)目及方法化學(xué)指標(biāo)：土壤pH值 (土水質(zhì)量比為1∶2.5)、有機(jī)質(zhì)、速效磷、速效鉀及堿解氮等按常規(guī)方法測(cè)定[11]。

生物指標(biāo)：土壤酸性磷酸酶活性用磷酸苯二鈉比色法；脲酶用奈氏比色法；過(guò)氧化氫酶用0.1 mol·L-1KMnO4滴定法[12]；

1.5數(shù)據(jù)處理

采用Microsoft Excel 2003及SPSS 13.0統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和差異顯著性檢驗(yàn)，并用Microsoft Excel 2003軟件進(jìn)行繪圖。

2結(jié)果與分析

2.2溫度和水分對(duì)不同處理土壤酶活性的影響

溫度、水分條件不僅影響影響土壤酶活性。圖1~6是不同土壤脲酶含量對(duì)25 ℃,35 ℃溫度條件和4個(gè)水分條件的響應(yīng)。由圖1和圖2可以看出，25 ℃培養(yǎng)條件下，CK,BIO處理土壤脲酶含量隨水分條件的變化趨勢(shì)一致，75%時(shí)脲酶含量最大；ZHH處理在60%田間持水量時(shí)脲酶活性最大；而NST則表現(xiàn)出低水分條件脲酶含量穩(wěn)定，高水分即90%田間持水量時(shí)，脲酶含量極顯著減小。35 ℃時(shí)，各處理土壤脲酶含量隨水分含量增加逐漸增大，且90%含水量較75%水分條件脲酶增加均達(dá)極顯著水平。而相同水分條件下，各處理土壤脲酶含量在35 ℃培養(yǎng)條件下顯著高于25 ℃條件培養(yǎng)。各處理土壤脲酶活性最大時(shí)培養(yǎng)條件均為溫度35 ℃，水分90%。25 ℃培養(yǎng)條件下各處理最佳水分條件分別為CK75%,ZHH60%,NST60%或75%,BIO75%。

溫度和水分條件在影響土壤脲酶、酸性磷酸酶的同時(shí)也對(duì)土壤過(guò)氧化氫酶活性產(chǎn)生一定的影響(圖5和圖6)。25 ℃培養(yǎng)條件下土壤過(guò)氧化氫酶活性隨水分的變化趨勢(shì)與脲酶一致，即75%田間持水量時(shí)活性最大，當(dāng)水分降低或升高時(shí)其活性均顯著降低；ZHH,NST及BIO處理土壤過(guò)氧化氫酶活性則隨著水分含量的增加而增大，90%田間持水量時(shí)含量最高，且在水分為90%田間持水量時(shí)，NST與ZHH處理土壤過(guò)氧化氫酶活性極顯著高于其他水分條件。35 ℃培養(yǎng)條件時(shí)，各處理土壤過(guò)氧化氫酶活性均為隨著水分條件的增高，活性增強(qiáng)，變化趨勢(shì)一致。CK處理土壤過(guò)氧化氫酶活性在中高水分(75%,90%)培養(yǎng)條件下極顯著高于中低(45%,60%)水分條件，而其他3個(gè)處理隨著水分含量增加過(guò)氧化氫酶活性顯著增加。當(dāng)水分條件一致時(shí)，各處理土壤過(guò)氧化氫酶活性在25 ℃培養(yǎng)條件下大于35 ℃培養(yǎng)，且CK與BIO處理土壤過(guò)氧化氫酶活性在60%及75%田間持水量時(shí)差異極顯著、ZHH處理在45%及90%時(shí)差異顯著、NST在4種水分條件下過(guò)氧化氫酶活性差異均達(dá)顯著水平。各處理土壤過(guò)氧化氫酶活性最大時(shí)培養(yǎng)條件為CK25 ℃,水分75%；ZHH,NST及BIO處理均為25 ℃,90%。

3結(jié)論

CK單施土壤有機(jī)肥處理最佳培養(yǎng)條件為溫度25 ℃,水分條件75%田間飽和持水量。土壤脲酶活性25 ℃培養(yǎng)時(shí)75%水分條件下最大，35 ℃培養(yǎng)時(shí)，90%水分條件最大；酸性磷酸酶活性兩種溫度條件下均隨水分增加降低；過(guò)氧化氫酶活性在兩種溫度下均為75%水分條件下活性最高； ZHH‘中和牌生物肥與有機(jī)肥配施處理在溫度25 ℃,水分條件60%培養(yǎng)時(shí)最佳。土壤酸性磷酸酶及土壤速效鉀在25 ℃,60%田間持水量培養(yǎng)時(shí)最大；NST“NST型”生物肥與有機(jī)肥配施處理在25 ℃,

水分條件75%培養(yǎng)時(shí)最佳；BIO“Bio爸愛(ài)我”生物肥與有機(jī)肥配施處理對(duì)溫度、水分的適宜性較強(qiáng)，其最佳培養(yǎng)條件為溫度25 ℃,水分條件60%或75%。

參考文獻(xiàn)：

[1] 張靜春. 不同生物肥在水稻上的應(yīng)用效果對(duì)比試驗(yàn)[J]. 北方水稻, 2012,41(4):30-33.

[2] 夏光利,畢軍,張萍,等. 新型生物有機(jī)肥（NAEF）對(duì)番茄生長(zhǎng)及土壤活性質(zhì)量效應(yīng)研究[J].土壤通報(bào), 2007, 38(3): 519-522.

[3] 倪治華, 馬國(guó)瑞. 有機(jī)無(wú)機(jī)生物活性肥料對(duì)蔬菜作物生長(zhǎng)及土壤生物活性的影響[J].土壤通報(bào), 2002, 33(3): 212-215.

[4] 韓曉玲,張乃文,賈敬芬. 生物有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)混肥對(duì)番茄產(chǎn)量、品質(zhì)及土壤的影響[J].土壤肥料, 2005(3): 50-53.

[5] 郭天財(cái),宋曉,馬云東,等. 施氮量對(duì)冬小麥根際土壤酶活性的影響[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào), 2008, 19(1): 110-114.

[6] 冀華，王麗玲，吳濟(jì)南，等.2,4-D脅迫下土壤酶活性對(duì)外源物質(zhì)的響應(yīng)[J].山西農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011,39（4）：339-341,366.

[7] 沈德龍,曹鳳明,李力. 我國(guó)生物有機(jī)肥的發(fā)展現(xiàn)狀及展望[J].中國(guó)土壤與肥料,2007(6):1-4.

[8] 王艾平,鄧接樓. 生物有機(jī)肥對(duì)水稻產(chǎn)量和品質(zhì)影響的研究[J].作物雜志,2006(5):28-30.

[9] 李夢(mèng)梅,龍明華,黃文浩,等. 生物有機(jī)肥對(duì)提高番茄產(chǎn)量和品質(zhì)的機(jī)理初探[J].中國(guó)蔬菜,2005(4): 18-20.

[10] 肖玲.土壤微生物和酶對(duì)大氣CO2濃度和溫度升高的響應(yīng)[D].中科院城都生物研究所所, 2006（6）:8-30.

[11] 鮑士旦. 土壤農(nóng)化分析(第三版)[M]. 北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社,2005：30-172.

[12] 關(guān)松蔭. 土壤酶及其研究法[M]. 北京：農(nóng)業(yè)出版社，1986:266-350.