花生的不同耕作方式對土壤養(yǎng)分及酶活性的影響

李麗娜，熊英杰，劉衍琛，豐娟，汪劍鳴，孔祥麗

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花生的不同耕作方式對土壤養(yǎng)分及酶活性的影響

李麗娜，熊英杰，劉衍琛，豐娟，汪劍鳴，孔祥麗

（宜春學院 生命科學與資源環(huán)境學院，江西 宜春 336000）

研究了江西紅壤區(qū)花生4種不同耕作方式對土壤養(yǎng)分與酶活性的影響. 結(jié)果表明：1）輪作有利于調(diào)節(jié)土壤酸性，該模式下種植年限長或輪作作物多能改善土壤酸性；2）不同的耕作方式對土壤有效養(yǎng)分的影響比較顯著，西瓜、花生輪作方式下土壤有效養(yǎng)分含量較穩(wěn)定； 3）花生連作會明顯降低土壤酶活性，輪作有利于提高土壤酶活性.

耕作方式；土壤酶活性；土壤養(yǎng)分；花生種植

花生是重要的油料作物和經(jīng)濟作物，其耕作方式多樣，有連作、輪作和套種等，不同的耕作方式會改變土壤的溫度、水分、空氣和光照等環(huán)境條件，從而影響土壤的物理、化學和生物性質(zhì). 不少學者對花生不同種植模式進行了研究，結(jié)果表明：花生連作會產(chǎn)生產(chǎn)量降低、品質(zhì)變劣、生育狀況變差等后果[1]，也會使土壤酶活性降低[2-3]、有效養(yǎng)分失衡[4-5]；花生輪作和套種能改善土壤結(jié)構(gòu)，提高土壤酶活性，調(diào)節(jié)土壤養(yǎng)分的均衡性[6-8]. 花生輪作易于實現(xiàn)，種植過程比較省時省力，已被大多數(shù)農(nóng)民采用. 因此，研究不同輪作方式下土壤養(yǎng)分和酶活性對花生種植的影響具有重要意義. 針對江西紅壤區(qū)土壤有機質(zhì)含量低、透氣性差，花生連作障礙嚴重、單產(chǎn)水平不高的情況[9]，本文于2011年選取江西省具有代表性花生產(chǎn)區(qū)——樟樹市蘆塘村的大田地作為試驗田，開展不同耕作模式對土壤質(zhì)量的影響研究，旨在找出適宜江西紅壤區(qū)花生種植的高效耕作模式.

1 樣品采集與處理

1.1 試驗設(shè)計及土樣采集

2011年開始紅壤定位試驗，定位試驗田設(shè)在江西省樟樹市蘆塘村，選取往年耕作方式不同的4塊土地：1號地，2007年以前連作花生7年，現(xiàn)西瓜與油菜輪作；2號地，花生連作10年；3號地，花生、西瓜、地瓜輪作10年；4號地，西瓜、花生輪作5年，原為荒地.

采集0～20 cm的耕作層土壤，每塊樣地采取梅花形布點取樣，先用小土鏟鏟掉表層約3 dm的土壤，然后傾斜向下切取一片片的土壤，將各采樣點土樣集中一起混合均勻組成一個混合樣，并按需要量裝入袋中密封帶回. 土樣自然風干后，分別過2.000 mm和0.149 mm篩，保存土樣用于測定土壤基本理化性質(zhì)和酶活性.

1.2 測定項目與方法

1.2.1 土壤pH值及養(yǎng)分[10]

1.2.2 土壤酶活性

蔗糖酶采用3,5-二硝基水楊酸比色法測定；脫氫酶采用比色法測定；脲酶采用苯酚鈉—次氯酸鈉比色法測定；酸性磷酸酶采用磷酸苯二鈉比色法測定；過氧化氫酶采用高錳酸鉀滴定法測定.

2 結(jié)果與討論

2.1 耕作方式對土壤pH值和有效養(yǎng)分的影響

數(shù)據(jù)分析采用Excel 2003和SPSS 16.0. 4塊樣地風干土和鮮土的含水量分別在4.17%～6.00% 和22.50%～27.00%之間，變化不大，基本不能解釋花生產(chǎn)量產(chǎn)生變異的原因. 4塊樣地的土壤pH值和養(yǎng)分含量見表1. 從表1數(shù)據(jù)看，不同耕作方式對土壤pH值、有機質(zhì)及有效養(yǎng)分（氮、磷）含量有較大影響. 具體分析如下：

表1 不同耕作方式土樣pH值和養(yǎng)分含量

注：①為2000—2006年的產(chǎn)量

1）土壤pH值 不同耕作方式下土壤pH值差異性極顯著. 又對不同地塊間的pH值進行兩兩比較：1號地同3號地差異顯著（＜0.05），2號地同3號地差異極顯著（＜0.01），2號地同4號地差異不顯著（＞0.05），1號地同其他地塊差異均顯著. 1號地土壤酸性較明顯，在2005～2007年連作花生期間，花生生長期有爛根現(xiàn)象，產(chǎn)量也很低，究其原因，可能與土壤酸化有關(guān). 4號輪作地土壤酸化不明顯.

2）土壤有機質(zhì)含量 有機質(zhì)含量具有極顯著性差異：1號地同2號地差異顯著（＜0.05），同3號地差異極顯著（＜0.01）；1、4號地差異無顯著性（＞0.05）；2號地和3號地有顯著性差異（＜0.05）；3號地同其他幾塊地均有顯著性差異. 由于花生生長過程中人工施肥因素的差異可排除（因施肥、噴藥等統(tǒng)一），所以有機質(zhì)并不是影響這4塊地花生生長的主要因素.

3）速效磷及全磷含量 4塊地速效磷含量差異都具顯著性：1號地同2號地差異極顯著（＜0.01），同3號地差異顯著（＜0.05）；2號地同4號地差異極顯著（＜0.01）. 從表1數(shù)據(jù)看，速效磷含量高的地塊，花生產(chǎn)量也高，如4號地速效磷含量比2號地、3號地高，相應(yīng)的花生產(chǎn)量也比2號地、3號地高，可見輪作下的4號地有利于速效磷的保持. 全磷在各地塊間差異也很顯著，1號地和2號地全磷含量較高.

4）全氮含量及堿解氮 全氮含量差異無顯著性，而堿解氮含量差異呈極顯著性. 1號地和2號地堿解氮無顯著性差異（＞0.05），1號地同4號地差異顯著（＜0.05），3號地和4號地間呈極顯著差異（＜0.01）. 3號地堿解氮遠高于其他地塊，說明3號地花生、西瓜、地瓜的輪作模式有利于堿解氮的保持；2號地的花生連作模式不利于堿解氮的保持，導致土壤肥力下降.

2.2 土壤酶活性分析

酶在土壤的形成過程中起著重要作用，定點試驗研究主要選取與碳、氮、磷循環(huán)緊密相關(guān)的酶進行分析. 由表2可知，不同耕作方式下不同酶活性的變化很大，呈現(xiàn)極顯著性差異.

表2 不同耕作方式土壤酶活性情況

1）蔗糖酶 蔗糖酶催化蔗糖水解為葡萄糖和果糖，為土壤微生物的生長和發(fā)育提供碳源和能源，是土壤中碳水化合物代謝中的關(guān)鍵酶. 不同耕作方式下4塊地蔗糖酶活性差異極顯著. 2號地同3號地差異極顯著（＜0.01），3號地同1號地差異顯著（＜0.05），1號地同4號地差異顯著（＜0.05）. 花生長期連作的2號地蔗糖酶活性較差；西瓜花生輪作的4號地蔗糖酶表現(xiàn)很活躍；1號地蔗糖酶活性較好，很可能是近5年西瓜、油菜輪作對土壤的改善.

2）脲酶 脲酶表征土壤中氮素的轉(zhuǎn)化情況，不同種植模式下的脲酶活性差異極顯著. 1號地同4號地差異顯著（＜0.01），2號地同4號地差異顯著（＜0.01），2號地同3號地差異顯著（＜0.05）. 西瓜、地瓜、花生輪作的3號地塊脲酶活性最高.

3）過氧化氫酶 過氧化氫酶表征土壤抗氧化的強度，其值越低，說明土壤抗氧化的強度越弱. 1、2、3號地無顯著性差異，這三塊地同4號地有顯著性差異（＜0.01）. 4號地過氧化氫酶活性好.

4）酸性磷酸酶 磷酸酶活性是評價土壤磷素生物轉(zhuǎn)化方向與強度的指標. 1號地同4號地酸性磷酸酶活性無顯著性差異（＞0.05），2號地同4號地間差異顯著（＜0.01），1號地同3號地間差異顯著（＜0.01）. 輪作的另外三塊地磷酸酶活性都較好，但連作的2號地其活性較低，不利于磷肥的吸收及保持.

3 結(jié)論

花生不同耕作方式下土壤pH值、有效養(yǎng)分及酶活性變化比較明顯：江西紅壤區(qū)輪作作物種類多、年限長，可對土壤的酸性起到改善作用；全量養(yǎng)分受不同耕作方式影響不明顯，但有效養(yǎng)分受到的影響明顯；花生連作同輪作相比，會降低大部分酶活性，輪作方式與單一連作方式相比，有利于改善土壤的通氣性、透水性，增加土壤酶活性，提升土壤中有機質(zhì)含量，提高土壤肥力，并且輪作的時間越長越明顯：因此，在江西紅壤區(qū)花生種植易采用輪作方式.

致謝 感謝陳紀鵬博士和李生強博士在論文寫作過程中給予的無私幫助.

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[責任編輯：熊玉濤]

Effect of Soil Nutrients and Enzyme Activity on Peanut Planting by Different Cropping Patterns

LI Li-na, XIONG Ying-jie, LIU Yan-chen, FENG Juan, WANG Jian-ming, KONG Xiang-li

(College of life science and environment resources, Yichun University, Yichun 336000, China)

The nutrients and enzyme activity in soil are investigated in the four red soil fields with different cropping patterns of peanut in Jiangxi. The results indicate that: 1) rotating cropping pattern is advantage to improve the acidity of red soil, especially in long rotating cropping period and diversity planting; 2) advantages of different cropping patterns are obvious, watermelon and peanut rotating cropping pattern is benefit of keeping soil nutrients steadily; 3) the enzyme activity would be decreased with peanut cropping continuously, whereas be increased with crop rotation.

cropping pattern; soil enzyme activity; soil nutrients; planting of peanut

1006-7302（2013）01-0075-04

S15

A

2012-11-05

江西省教育廳青年科學基金資助項目（GJJ11230）

李麗娜（1979—），女，河南周口人，講師，碩士，主要從事生態(tài)環(huán)境評價、環(huán)境監(jiān)測的應(yīng)用研究.