葛仙米生長區(qū)水稻田土壤有效磷及總磷探討

李 莉，田國政，王衛(wèi)東，陳緯緯

(1.中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)環(huán)境學(xué)院，湖北武漢 430074;2.湖北民族學(xué)院生物科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，湖北恩施 445000;3.湖北民族學(xué)院生物資源保護(hù)和利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖北恩施 445000)

土壤中磷素的營養(yǎng)狀況是影響作物產(chǎn)量和品質(zhì)的重要因素之一，作物能直接利用的磷主要來源于有效磷.但是，由于受土壤條件及利用方式的限制，土壤中的有效磷的含量往往向不利于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的方向變化，有效磷缺少成為了作物低產(chǎn)的主要原因之一.土壤有效磷是土壤養(yǎng)分供應(yīng)水平高低的指標(biāo)之一［1－5］.在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中一般采用土壤有效磷的指標(biāo)來指導(dǎo)施肥.

葛仙米，俗稱“水木耳”、“田木耳”、學(xué)名擬球狀念珠藻，附生于稻田、淺水池沼、湖、溪的沙石或泥土上，球形膠質(zhì)狀.它是一種古老的野生淡水藻類，屬多細(xì)胞絲狀藍(lán)藻，與地木耳(N.commune)、發(fā)菜(N.flagelliforme)同屬藍(lán)藻門(Cyanophyta)、藍(lán)藻綱(Cyanophyceae)、段殖藻目(Hormogonales)、念珠藻科(Nostocaceae)，念珠藻屬(Nostoc).

在鶴峰走馬地區(qū)走馬鎮(zhèn)有十分豐富的磷礦資源，也有萬畝良田種植水稻，水稻田葛仙米與水稻兼收.為了探明葛仙米生長區(qū)水稻田土壤含磷量狀況，筆者隨機(jī)采集代表性水稻田土壤，測定其中有效磷及總磷含量，以期為水稻合理施用磷肥提供科學(xué)依據(jù)，提高水稻和葛仙米產(chǎn)量.

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)和土壤樣品

選擇鶴峰走馬地區(qū)走馬鎮(zhèn)該有代表性的水稻田土壤取樣點(diǎn)9個.2個剖面土壤樣品，土壤取樣點(diǎn)地理坐標(biāo)為 29°50'46″N，110°25'0.36″E;29°51'01″N，110°25'27″E 所有采集的樣品都即時風(fēng)干保存.分別將風(fēng)干后的土壤樣品粉碎至80目以下.

1.2 測定與統(tǒng)計(jì)

有效磷采用碳酸氫鈉提取—鉬銻抗比色法測定［6］.土壤總磷采用硫酸－高氯酸消煮—鉬銻抗比色法測定［7］.脲酶采用奈氏比色法測定，酸性磷酸酶采用磷酸苯二鈉比色法測定，過氧化氫酶采用0.1mol/LKMnO4滴定法測定［7］.試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析用用spss18.0軟件.

2 結(jié)果與分析

2.1 葛仙米生長區(qū)水稻田土壤有效磷及總磷含量

土壤有效磷(Available phosphorous)縮寫為A－P，也稱為速效磷，是土壤中可被植物吸收的磷組分，包括全部水溶性磷、部分吸附態(tài)磷及有機(jī)態(tài)磷.大多數(shù)土壤磷的活性很低，活性磷在土壤中易被固定.

對采集的樣品按選定的方法測定，其結(jié)果如表1、表2所示.再對測定的結(jié)果根據(jù)全國第二次土壤普查養(yǎng)分分級標(biāo)準(zhǔn)［8］，并參照《測土配方施肥技術(shù)操作規(guī)程》中耕地地力評價、耕地養(yǎng)分分級標(biāo)準(zhǔn)、分級原則，確定土壤葛仙米生長區(qū)水稻田土壤有效磷等級和土壤有效磷豐缺標(biāo)準(zhǔn).土壤有效磷含量分為5級，分別代表豐富、較豐富、中等、較缺、缺.具體指標(biāo)為:

1級(豐富)有效磷含量(mg/kg)＞20.00;2級(較豐富)有效磷含量(mg/kg)15.01～20.00;3級(中等)有效磷含量(mg/kg)10.01～15.00;4級(較缺)有效磷含量(mg/kg)5.01～10.00;5級(缺)有效磷含量(mg/kg)＜5.00.

土壤總磷是指土壤中各形態(tài)磷素的總和.中國土壤總磷一般為440～850 mg/kg，最高可達(dá)1800 mg/kg，最低170 mg/kg［9－13］.一般土壤總磷含量高，有效磷含量低，因?yàn)榛钚粤自谕寥乐幸妆还潭?葛仙米生長區(qū)水稻田土壤隨機(jī)調(diào)查分析總磷含量即表1結(jié)果顯示，葛仙米生長區(qū)水稻田土壤總磷含量范圍在279～1354mg/kg，水稻田土壤總磷分布不均勻，但有效磷/總磷之比范圍在1.4～24，其結(jié)果說明該區(qū)域土壤磷素有很高的活性.

表1 葛仙米生長區(qū)水稻田表層土壤有效磷和總磷測定結(jié)果Tab.1 The results of measurement of efective state of phosphorus and the total of phosphorus of the samples of surface layer of paddy soil in the region of Nostoc sphaeroides distribution

表1、表2可知葛仙米生長區(qū)水稻田表層土壤和稻田土壤剖面土有效磷含量豐富(有效磷含量＞20.00 mg).有效磷含量變化范圍為51～270 mg/kg，平均值為177 mg/kg).

表2 水稻田土壤剖面土有效磷含量測定結(jié)果Tab.2 The results of measurement of efective state of phosphorus at profiles soil

在0～30 cm厚度的土壤內(nèi)有效磷含量隨深度有規(guī)律的變化，Ⅰ剖面和Ⅱ剖面有效磷含量豐富且穩(wěn)定在很高的數(shù)值，有一峰值.土壤剖面土效磷含量分布根際土壤層低于2～5 cm處(峰值處)事實(shí)說明作物生長發(fā)育需要利用有效磷，耗掉一部分有效磷.是何原因?qū)е聫谋韺拥?0 cm深度的整個土壤層水稻田土壤剖面土有效磷含量豐富且穩(wěn)定在很高的數(shù)值，為此對該土壤樣進(jìn)一步做土壤酶檢測，結(jié)果見表3.

2.2 葛仙米生長區(qū)水稻田土壤表層酶活性及其對土壤有效磷的影響

水稻田表層土壤酶活性測定結(jié)果見表3，用spss18.0軟件以水稻田土壤有效磷為因變量，以蔗糖酶、脲酶、蛋白酶、堿性磷酸酶、纖維素酶為自變量作多元回歸分析，選用后退法回歸分析，得到蔗糖酶活性與有效磷含量回歸關(guān)系顯著(方差分析F=6.27，Sig=0.031).回歸方程為:y(有效磷含量)mg/kg=113.653+2.11x(蔗糖酶活性 mg/(g·d)).

表3 葛仙米生長區(qū)水稻田土壤表層酶活性測定結(jié)果Tab.3 The results of measurement of soil enzymes activity of the samples of soil surface layer of paddy soil in the region of Nostoc sphaeroides distribution

通過水稻田土壤有效磷多元回歸分析唯有土壤蔗糖酶與有效磷有極顯著相關(guān)性，有效磷其它土壤酶活性無顯著相關(guān)性.說明土壤蔗糖酶對土壤有效磷影響極大.

根據(jù)李東坡等［14］長期定位研究黑土土壤蔗糖酶活性動態(tài)變化研究結(jié)果:蔗糖酶活性對增加土壤中易溶性營養(yǎng)物質(zhì)起重要作用.土壤肥力高則其蔗糖酶活性相應(yīng)也高，蔗糖酶活性可表征土壤生物學(xué)活性強(qiáng)度，且其強(qiáng)弱可作為土壤健康質(zhì)量、營養(yǎng)供應(yīng)能力、熟化程度和肥力水平的評價指標(biāo).黑土蔗糖酶活性與絕大部分土壤因素和植物N、P、K含量呈顯著或極顯著相關(guān)性.黑土施高量有機(jī)肥明顯高于施低量有機(jī)肥處理，其生長季土壤蔗糖酶活性保護(hù)容量為56 mg/(g·d).

葛仙米生長區(qū)水稻田土壤蔗糖酶活性維持在47.707～55.031 mg/(g·d)之間，與黑土蔗糖酶活性保護(hù)容量為56 mg/(g·d)比較，沒有多少差別.同時脲酶、蛋白酶、堿性磷酸酶和纖維素酶的活性大小也在較高的數(shù)值上，說明葛仙米生長區(qū)水稻田土壤生物學(xué)活性強(qiáng)度大.

3 結(jié)論

1)葛仙米生長區(qū)水稻田土壤表層葛仙米生長區(qū)水稻田土壤有效磷含量極其豐富，平均值為177 mg/kg.

2)總磷含量范圍在279～1354 mg/kg，水稻田土壤總磷分布不均勻，但有效磷/總磷之比范圍在1.4～24，其結(jié)果說明該區(qū)域土壤磷素有很高的活性.

3)水稻田土壤在0～30 cm厚度剖面土有效磷含量有效磷含量豐富且穩(wěn)定，有效磷含量隨深度有規(guī)律的變化，有一峰值.土壤剖面土效磷含量分布根際土壤層低于2～5 cm處.

4)葛仙米生長區(qū)水稻田土壤表層土壤蔗糖酶與有效磷有極顯著相關(guān)性，其它酶無顯著相關(guān)性.葛仙米生長區(qū)水稻田土壤蔗糖酶維持在47.707～55.031 mg/(g·d)之間.土壤蔗糖酶活性高，與土壤有機(jī)質(zhì)以及土壤溶磷微生物等因素的關(guān)系如何，需作進(jìn)一步研究.

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