长期施肥对红壤旱地土壤活性有机碳和酶活性地影响

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1、土壤(Soils),2010,42(3):364~371①长期施肥对红壤旱地土壤活性有机碳和酶活性的影响张继光1,2,3，秦江涛1*，要文倩1,2，周睿1，张斌1（1中国科学院南京土壤研究所，南京210008；2中国科学院研究生院，北京100049；3中国农业科学院烟草研究所，山东青岛266101）摘要：以江西进贤长期肥料定位试验为平台，研究了红壤旱地不同施肥措施对土壤微生物生物量、活性有机C、C库管理指数以及土壤酶活性的影响。研究结果表明：与不施肥和单施化肥土壤相比，施有机肥处理土壤的pH、CEC、有机C、全N、全P、无机N、速效P

2、、速效K及土壤微生物生物量均显著增加，土壤活性有机C和C库管理指数也较试前土壤和其他处理土壤明显提高，此外，土壤的转化酶、脱氢酶、脲酶和酸性磷酸酶活性也较其他处理显著增加。土壤微生物生物量、活性有机C以及4种土壤酶活性之间的相关关系显著，且它们均与土壤有机C、全N、全P、无机N、速效P等土壤养分呈显著正相关。因此，红壤旱地通过长期施用有机肥或与无机肥配施，不仅能显著提高土壤有机质的数量和质量，而且能增加土壤微生物生物量和酶活性，从而显著提高土壤肥力和土壤持续生产力。关键词：红壤旱地；长期施肥；微生物生物量；活性有机碳；碳库管理指数；酶

3、活性中图分类号：S154.2红壤旱地作为我国南方主要耕作土壤类型之一，酶不仅能表征土壤生物学活性及强度，也可以作为评[1]是我国重要的粮食、经济作物和畜牧业基地，但由价土壤熟化程度和土壤肥力水平的指标。脲酶的酶促于长期不合理的开发利用，造成土壤肥力衰退，具体产物氨是植物N源之一，尿素、有机肥等含N肥料水表现在土壤养分下降、酸度增加和物理性状变差等方解与尿酶密切相关。同样磷酸酶对土壤有机P转化及[2]面。如何防止红壤退化，提高土壤生产力，是我国P素的有效性具有重要作用，是评价土壤P素生物转南方红壤区农业可持续发展面临的一项艰巨而紧迫的化

4、方向与强度的重要指标。土壤酶活性反映了土壤中任务。进行各种生物化学过程的动力和强度，许多研究均表土壤有机质是土壤肥力的重要标志，但有机质总明土壤酶活性可以作为土壤肥力、土壤质量和微生物[9-11]量并不能敏感地反映土壤有机质的变化。土壤微生物活性的重要指标，因此，研究土壤酶活性对于土壤生物量作为土壤有机质最活跃的部分，直接参与调控肥力的形成、提高以及土壤生态系统的物质循环过程[12]土壤有机质的转化过程，它能够对施肥、耕作管理方都具有重要意义。式等引起有机质的改变作出迅速反应，可以作为土壤施肥是影响土壤肥力变化最为重要的农业措施之[3

5、-4]有机质含量变化的早期预警。此外，有研究者提出一,长期不同施肥可以显著地影响土壤有机质、微生[13-17]用不同浓度KMnO4氧化的有机质作为不同活性的有物生物量和酶活性的变化。目前关于退化红壤区机质，并据此提出了土壤C库管理指数（CMI）的概念长期定位施肥对土壤活性有机质及土壤微生物学特性[5][1,18]，由活性有机质计算得出的CMI可作为土壤有机质总的研究还开展较少。本试验以红壤旱地长期肥料试[6]量及其质量变化的较为系统和敏感的监测指标，是土验为平台，研究长期不同施肥管理对红壤旱地土壤微[7]壤管理措施引起土壤有机质变化的

6、重要依据。生物生物量、活性有机C及其C库管理指数和土壤酶土壤中各种生化过程和物质循环均是在土壤酶的活性的影响，旨在探索不同施肥措施和土壤化学及生参与下完成。脱氢酶能促脱氢反应，其活性可以看作物性状之间的内在联系，为建立合理施肥制度、提高[8]是土壤微生物活性和功能多样性的重要指标。转化红壤肥力和土壤持续生产力提供科学依据。①基金项目：国家973项目（2005CB121107）和国家科技支撑计划项目（2007BAD89B18）资助。*通讯作者（jtqin@issas.ac.cn）作者简介：张继光（1980—），男，山东潍坊人，博士研究生

7、，主要从事土壤生态及土壤肥力方面的研究。E-mail:jiguang8002@163.com第3期张继光等：长期施肥对红壤旱地土壤活性有机碳和酶活性的影响365[20]1材料与方法-半微量定氮法测定。土壤活性有机C（LOC）采用333mmol/LKMnO41.1试验地概况[6]氧化-分光光度计法测定，根据土壤活性有机C及非红壤旱地长期定位试验设在江西进贤的江西省红活性有机C（总有机C与活性有机C之差）计算土壤oo壤研究所内（11626’E，2837’N）。该区为岗地地形，C库管理指数（CMI），CMI的具体计算步骤见徐明岗平均海拔26

8、m；亚热带季风气候，年均温17.7℃，1[18]等的计算方法。月份均温5.5℃，7月均温29.9℃，年均降雨量为1727土壤脱氢酶活性（以TPF计，µg/(g·24h)）采用氯mm，降水丰富但季节分配不均，早玉米生育期（