长期定位施肥田土壤酶活性的动态变化特征

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1、孙瑞莲等：长期定位施肥田土壤酶活性的动态变化特征2063长期定位施肥田土壤酶活性的动态变化特征孙瑞莲1,2，赵秉强3，朱鲁生2*，徐晶3，张夫道31.山东大学生命科学学院，山东济南250100；2.山东农业大学资源与环境学院，山东泰安271018；3.中国农业科学院农业资源与农业区划研究所，北京100081摘要：为探讨长期施肥条件下玉米生育期内土壤酶活性的动态变化及其与土壤肥力的关系，该文对北京褐潮土定位试验田第12年的土壤酶以及土壤养分因子进行了测定和分析。结果表明，土壤过氧化氢酶、磷酸酶在玉米拔节期出现活性

2、高峰，土壤脲酶在玉米拔节期及成熟期出现两个活性高峰，土壤蔗糖酶在整个玉米生育期内活性变化幅度较小。长期施肥能明显提高土壤中蔗糖酶、脲酶、磷酸酶活性，其中有机肥与化肥配施对于增加土壤中蔗糖酶、脲酶、磷酸酶活性尤为显著。长期施肥降低土壤中过氧化氢酶活性，并且以NPK配施有机肥处理的土壤过氧化氢酶活性降低幅度最大。土壤酶之间及其与土壤养分因子之间具有明显相关性，其中蔗糖酶、脲酶及磷酸酶与土壤养分各因子均呈显著或极显著正相关，除碱解氮外，过氧化氢酶与其余各养分因子呈显著或极显著负相关。关键词：土壤酶活性；土壤肥力；长期

3、定位施肥；玉米生育期中图分类号：S154.2文献标识码：A文章编号：1672-2175（2008）05-2059-05孙瑞莲等：长期定位施肥田土壤酶活性的动态变化特征2063肥料长期定位试验是观察长期施用不同肥料及相互配合对作物产量、土壤肥力和环境影响的可靠方法[1]，具有时间的长期性和气候的重复性等特点，它是农业生产和农业科学的一项重要的基础研究工作，能为农业发展提供决策依据。在以往的研究中，人们一直强调以土壤的理化特性作为持续性指标，因此，国内外学者一直把长期施肥对土壤肥力和作物产量的影响作为研究中的主要方

4、向，而关于土壤生物学特性方面的研究成果相对要少一些。近些年来，由于认识到微生物在整个生态系统中的重要功能，已经有愈来愈多的注意力集中到用土壤微生物参数来估计土壤的健全性和质量[2-3]，这些参数包括土壤微生物生物量、各种酶活性以及微生物的多样性，其中把土壤酶活性与土壤肥力联系起来已取得初步成功。土壤酶来自微生物、植物和动物的活体或残体，通过催化土壤中的生化反应发挥重要作用。土壤酶活性的高低能反映土壤生物活性和土壤生化反应强度[4]，其中土壤过氧化氢酶、转化酶、磷酸酶、脲酶活性之间的关系及总体活性对评价土壤肥力水

5、平有重要意义[5]。近年来，我国从肥料的施用对酶活性的影响、土壤理化性质与酶活性的关系等方面开展了一系列的研究[6-8]，而结合作物生育期对土壤酶动态变化的研究则不多。本研究以北京昌平长期定位试验田的褐潮土为研究对象，探讨长期施肥条件下玉米生育期内土壤酶的动态及其与土壤养分的关系，寻求作物稳产高产的土壤生物化学环境，为更好的培肥土壤提供科学的依据。1材料与方法1.1供试土壤供试土壤取自国家褐潮土壤肥力和肥料效益监测基地（北京昌平）长期定位试验田，试验田自1990年设置，土壤为褐潮土，属潮土类，试验前（1990年

6、）耕层土壤主要理化性状为：有机质含量12.30g·kg-1，全氮0.80g·kg-1，全磷1.52g·kg-1，全钾17.50g·kg-1，速效氮36.07mg·kg-1，速效磷11.16mg·kg-1，速效钾78.61mg·kg-1，pH8.82。试验共设6个处理，分别为（1）CK；（2）N；（3）NP；（4）NPK；（5）NPK+M；（6）NPK+S。CK指耕作不施肥，N、P、K分别指施N150kg·hm-2、P2O575kg·hm-2、K2O37.5kg·hm-2，M指施有机肥22500kg·hm-2，S

7、指施干玉米秸杆3000kg·hm-2，氮肥为尿素，磷肥为过磷酸钙，钾肥为硫酸钾，有机肥为厩肥。试验小区面积为200m2，不设重复，各处理均实行玉米-小麦一年两熟连作。化肥在每茬作物播种前一次性撒施并耕翻入土，有机肥和秸杆在冬小麦播种前施用并同样进行耕翻。本试验样品采集于2002年6月至10月，分别在播前（施肥前）、玉米拔节期、大喇叭口期、灌浆期、成熟期采集0～20cm耕层土壤，剔除石砾和植物残根等杂物，风干后过1mm筛备用，样品用来测定不同肥力土壤酶活性及土壤养分。孙瑞莲等：长期定位施肥田土壤酶活性的动态变化特

8、征20631.2测试项目与方法土壤过氧化氢酶活性、蔗糖酶活性、脲酶活性、磷酸酶活性依次用高锰酸钾滴定法、硫代硫酸钠滴定法、靛酚蓝比色法、磷酸苯二钠比色法测定[9]。过氧化氢酶活性以每克土消耗0.1mol·L-1高锰酸钾毫升数表示，蔗糖酶活性以24h后每克土消耗0.1mol·L-1硫代硫酸钠毫升数表示，脲酶活性以每克土NH3-N的微克数表示，磷酸酶活性以每克土酚的毫克数表示。土壤基本理化