巢湖藻–草–泥堆制有機肥對土壤性質的影響①

陳 婷，韓士群，周 慶

?

巢湖藻–草–泥堆制有機肥對土壤性質的影響①

陳 婷，韓士群*，周 慶

(江蘇省農業科學院農業資源與環境研究所，南京 210014)

通過田間試驗，研究施用由巢湖取出物藍藻、水草和底泥高溫堆肥制作成的有機肥對作物產量、土壤理化性質及微生物學特性的影響。結果表明：施用藻-草-泥有機肥對大豆、花生有明顯增產效應。施肥土壤中總氮、堿解氮、總磷、有效磷、有機質、腐殖酸、陽離子交換量和土壤孔隙度均顯著高于未施肥土壤，而容重顯著降低。與未種植未施肥處理(T1)相比，種植大豆施肥(T4)和種植花生施肥處理(T5)中微生物生物量碳分別增加116.5%、97.8%，微生物生物量氮增加196.7%、170.6%；T4處理的轉化酶、脲酶和過氧化氫酶活性分別提高183%、392% 和8.9%，T5處理中相應酶活性分別提高116%、268%、1.01%。相關性分析表明，微生物生物量碳、氮和轉化酶、脲酶活性都與多種肥力因子呈顯著相關，且轉化酶及脲酶活性間存在顯著相關性。T4處理中過氧化氫酶活性與肥力因子間無顯著相關性，而T5處理過氧化氫酶活性與有效磷、有機質、腐殖酸、微生物生物量碳、微生物生物量氮間呈顯著相關。巢湖取出物藍藻、水草和底泥可作為生產有機肥的良好材料以達到資源化利用目的。

藻–草–泥有機肥；土壤理化性質；微生物生物量碳氮；酶活性；產量

巢湖富營養化治理過程中，藍藻、水草和疏浚底泥等湖泊取出物含有豐富的氮、磷和有機質，是一種潛在資源。若不能充分利用，隨意堆放將造成嚴重的二次污染[1]。藻、草、泥通過厭氧發酵產沼氣，沼液、沼渣肥料化利用以及高溫堆肥生產有機肥料、基質，是目前無害化處理資源化利用湖泊取出物的主要手段。劉海琴等[2]利用藍藻的厭氧發酵生產沼氣，沼渣沼液等產物作為液體肥料還田施用，發現沼液對土壤的培肥效果顯著且對種植蔬菜具有增產效應。朱守誠等[3]將藍藻有機肥施用于稻田，增加了水稻產量，同時提高了水稻品質。馮瑞興等[4]對水葫蘆肥料化后的應用效果進行研究，發現其對小白菜的增產效果明顯，還可緩解土壤酸化等問題。

諸如此類的研究甚多，但這些研究中很少涉及藻、草、泥有機肥施用對土壤微生物生物量及酶活性產生的影響。但是一些常見有機肥，如秸稈有機肥等對此類影響的研究較多[5]。土壤中的微生物對外界環境等其他因素的響應較為敏感，土壤進行施肥或翻耕等任何管理措施都會對土壤中的微生物生物量產生較為強烈的影響[6]。評價土壤質量不僅需考慮理化性質，其生物學特性變化也是必不可少的關鍵環節。大量文獻資料明確指出施用有機肥可有效促進微生物繁殖，增加微生物數量，從而改善土壤質量[7-8]。土壤微生物量參與了土壤能量和養分轉化及循環的各個生化過程中，不僅對土壤本身肥力有深遠影響，對于種植作物生長過程中的養分供給也起著重要作用[9-10]。并且土壤酶活性也是反映土壤生物學肥力質量的重要指標之一[11]。近來年，土壤酶活性與土壤肥力逐漸成為土壤界的研究熱點，土壤中各種酶的活性，在土壤系統物質和能量運轉過程中起著不可忽視的作用，可直接反映土壤中生物活性及生化反應的強弱程度[12-13]。目前常用來評價土壤肥力的主要為蔗糖酶、脲酶、過氧化氫酶等酶活性。

以往的研究多局限于藍藻、水生植物或底泥單獨肥料化，考慮到原料的特殊性，三者共同堆肥生產的有機肥施用后可能會對土壤帶來的影響亟待研究。本研究采用大田試驗，探討了施用藻-草-泥有機肥對土壤基本理化性質、微生物生物量及酶活性等的影響，為湖泊治理過程中取出的藍藻、水草及淤泥的肥料化和資源化利用提供一定的理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗設計

本試驗于2015年4—9月在合肥市青陽山的裸露山體修復試驗基地進行。試驗土壤來自修建地鐵時的未熟化深層土，未曾種植過作物。試驗共設處理5組，重復3次，隨機區組排列，小區面積為880 m2。試驗處理分別為：①未種植未施肥(T1)；②種植大豆不施肥(T2)；③種植花生不施肥 (T3)；④種植大豆施用藻-草-泥有機肥(12 kg/m2，下同，T4)；⑤種植花生施用藻-草-泥有機肥(T5)。所有肥料在播種前一次性施入。藻-草-泥有機肥由巢湖中打撈的藍藻、水草(主要為水葫蘆)和疏浚底泥脫水干化后按照2∶2∶1的比例，再添加適量小麥秸稈、家畜糞便等輔料后經過為期約3個月的高溫堆肥制備而成。

表1 藻–草–泥有機肥的基本理化性質

1.2 樣品采集和測定

于大豆和花生的花期及果期(6—9月)期間即施肥后的100、115、130、145和175 d采用“S”形布點，在各處理0 ~ 15 cm耕層隨機采取5點新鮮土樣混合均勻后帶回實驗室。一部分鮮樣保存于4℃環境下，用于土壤微生物生物量及酶活性的測定，另一部分風干后用于土壤理化指標的測定。

土壤容重測定采用環刀法；土壤孔隙度測定采用計算法；全氮含量測定采用半微量凱氏法；堿解氮含量測定采用堿解擴散法；全磷含量測定采用高氯酸-硫酸法；有效磷含量測定采用0.5 mol/L NaHCO3浸提法；有機質含量測定采用重鉻酸鉀外加熱法；腐殖酸含量測定采用焦磷酸鈉浸提-重鉻酸鉀容量法；陽離子交換量(CEC)測定采用氯化銨-乙酸銨法。具體測定方法見參考文獻[14]。微生物生物量碳(MBC)和氮(MBN)測定采用氯仿熏蒸浸提法[15]。土壤酶活性的測定依據關松蔭[16]的方法，其中過氧化氫酶活性測定，采用高錳酸鉀滴定法，以每克土消耗0.1 mol/L 高錳酸鉀的體積(ml)表示；轉化酶活性測定采用3,5-二硝基水楊酸比色法，以每克土產生葡萄糖的質量(mg)表示；脲酶活性測定采用苯酚鈉比色法，以NH4+-N的產生量表示(mg /(g·d))。

試驗數據應用Microsoft Excel 2013和SPSS17.0統計軟件進行數據處理及統計分析，不同處理之間采用Duncan法進行多重比較。

2 結果

2.1 藻-草-泥有機肥對土壤理化性質的影響

由表2數據分析可得，與T1處理相比，T2和T3處理除土壤孔隙度顯著增加，其他理化指標并無明顯變化。T4、T5處理各土壤養分含量表現出不同程度的上升，且兩處理總體變化趨勢基本保持一致，均與未施肥的其他3處理間存在顯著性差異(<0.05)。其中，T4處理全氮、全磷、有機質和腐殖酸的含量最高，分別較T1處理增加了4.2倍、0.4倍、2.0倍和2.1倍；T5處理相應指標含量也顯著提高。T4處理堿解氮和有效磷含量較T1處理分別增加了9.8倍、5倍，T5處理則分別增加了8.7倍、4.3倍。T4和T5處理CEC也與其他3組處理間存在顯著性差異，二者分別較T1處理增加了55.3% 和48.2%。T4和T5處理土壤孔隙度皆高于其他3處理，土壤容重也顯著降低。

表2 不同處理對土壤理化性質的影響

注：表中同行不同小寫字母表示處理間差異顯著(<0.05)；下同。

此外，T4處理各相應養分含量與T5處理間差異均達到顯著水平(<0.05)。T4處理較T5處理而言，全氮、堿解氮、全磷、有效磷、有機質和CEC含量分別高出0.17 g/kg、18.02 mg/kg、0.06 g/kg、33.15 mg/kg、5.04 g/kg和0.55 cmol/kg。在物理性狀方面，T5處理的土壤孔隙度較T4處理增加1.5%，但二者的土壤容重值僅相差0.02 g/cm3，差異未達到顯著水平(>0.05)。

2.2 藻-草-泥有機肥對土壤生物學性質的影響

2.2.1 對土壤微生物生物量碳氮的影響 整個試驗期間T1處理的MBC、MBN含量基本保持不變，其余4個處理的MBC和MBN含量在試驗結束時均不同程度高于T1處理(表3)。與T1處理相比，T2與T3處理的MBC和MBN含量雖漲幅較小，但差異已達顯著水平(<0.05)，但T2與T3處理間并未呈現出顯著差異。

T4、T5處理的MBC及MBN含量隨著施肥天數的不斷增加，變化趨勢大體一致，總體表現為先增加后減少。二者變化幅度較大，T4處理的MBC變化幅度為427.19 ~ 668.41 mg/kg，MBN變幅為88.58 ~ 143.86 mg/kg。施肥后175 d，T4處理的MBC較T1處理增加了116.5%，T4處理的MBN 較T1處理增加了2倍；T5處理的MBC含量較T1處理增加97.8%，MBN含量較T1處理增加171%。同時，T4、T5處理的MBC和MBN含量在試驗不同階段均與T2和T3處理表現出顯著性差異。

此外，T4和T5處理間各指標間差異達顯著水平(<0.05)。由5次取樣所得數據分析可知，T4處理土壤MBC和MBN含量均顯著高于T5處理。施肥后175 d，T4處理土壤的MBC、MBN含量較T5處理分別增加39.51、8.58 mg/kg。

表3 不同處理對土壤微生物生物量碳、氮的影響

2.2.2 對土壤酶活性的影響 由圖1A可知，至試驗結束，5個處理轉化酶活性的大小順序為：T4＞T5＞T2＞T3＞T1。其中T1處理土壤轉化酶活性基本無變化，T2和T3處理轉化酶活性略有升高；而T4和T5處理轉化酶活性最初顯著提升，于施肥后130 d左右達到峰值，此時T4、T5處理分別為32.45、20.65 mg/(g·d)，之后活性開始減弱，但在各階段均與其余3個處理表現出顯著差異。至試驗結束，T4和T5處理轉化酶活性分別比T1處理高出180% 和120%。此外，T4和T5處理間也存在顯著性差異，T4處理轉化酶活性及提升速度均顯著高于T5處理，如施肥后175 d，T4處理轉化酶活性比T5處理高30.7%。

5個處理各階段土壤脲酶活性的變化情況如圖1B所示，脲酶活性的變化趨勢基本與轉化酶活性的變化一致，T4和T5處理脲酶活性均顯著高于其他3個處理。施肥后175 d，土壤脲酶活性大小排序為T4>T5>T2≈T3>T，其中，T4和T5處理脲酶活性比T1處理分別提高了3.9倍和2.7倍，T4處理脲酶活性比T5處理高出33.4%。而整個試驗過程中，T2和T3處理間無顯著性差異。

相比轉化酶和脲酶對施肥處理的強烈響應，過氧化氫酶活性變化較小。T4和T5處理土壤過氧化氫酶活性表現為先增后減，在施肥175d后，二者與T1處理相比分別增加8.9% 和10.1%，但二者間未表現出顯著性差異。

圖1 不同處理對酶活性影響

2.3 土壤性質間的相關性

對施用藻-草-泥有機肥的T4、T5處理土壤微生物學特性指標與理化因子進行相關性分析(表4)，由表4數據可知，T4處理中MBC含量和MBN含量呈極顯著正相關，二者與各理化因子間的相關性較為一致，均與全氮、全磷、有機質和腐殖酸含量存在顯著或極顯著相關性，與孔隙度、容重及CEC無顯著相關性。說明相比于土壤的物理性質，化學因子對于提升土壤MBC.MBN氮效果更加明顯。此外，MBC和MBN含量與轉化酶活性均存在顯著相關性，與脲酶活性表現出極顯著相關。除容重和孔隙度外，轉化酶活性與其他指標皆呈現顯著相關。脲酶活性與全氮、全磷、有機質和腐殖酸含量之間均為極顯著相關，且相關系數較高。過氧化氫酶活性與孔隙度和容重表現為極顯著相關，與其他指標間不存在顯著相關性。同時轉化酶活性與脲酶活性間表現出顯著正相關性。

T5處理中，各理化指標與MBC含量、MBN含量、脲酶和轉化酶活性間所呈現的相關性基本與T4處理中相同。差別在于T5處理的過氧化氫酶活性與有效磷、有機質、腐殖酸、MBC及MBN含量之間存在顯著相關性，而T4處理中未出現此現象。

2.4 藻–草–泥有機肥對作物產量的影響

由圖2可知，施用了藻-草-泥有機肥的花生和大豆產量較未施肥處理大幅提升，分別增加了21.1%、19.5%，差異達到顯著水平(<0.05)。

3 討論

本試驗使用的土壤來自附近修建地鐵時采挖的地下深層土壤，未曾經歷過種植和施肥，土壤各類指標的本底值較低。試驗結果表明施用藻-草-泥有機肥可顯著改善土壤理化性質。施肥后土壤中氮、磷和有機質等含量大幅增加，土壤孔隙度提高，容重降低，這可能是因為有機肥本身孔隙度較高且容重低，同時有機肥的施用促進了土壤中微生物的活性，使得土壤物理結構得以優化，養分含量獲得提升。孫建等[17]研究結果顯示，施用有機肥可調節土壤容重與孔隙度，土壤各養分不同程度提高，而單施化肥的優勢并不明顯。這是因為有機肥料依靠土壤本身的周期性水熱循環活動，為微生物繁殖和活動提供了良好的環境，使的有機肥通過腐殖化階段后形成保水保肥力高的腐殖質，從而提高土壤肥力[18]。而有機肥對CEC的影響主要是通過調控土壤中有機質的含量來間接實現，二者之間存在一定的正相關性，有機質含量越高，CEC越大[19]。相對于全量養分的變化，有效磷和堿解氮的增加速度和增加量更加顯著，皆成倍增加。土壤的有效磷含量可以反映土壤本身的供磷水平，在短期施肥的情況下，有機肥本身含有的部分較易分解的有機磷被釋放入土壤中，直接進入土壤的速效養分庫，使得土壤中的有效磷大幅度增加。施用有機肥可短時間內快速提升土壤中有效磷的含量[20-21]。邱現奎等[22]通過田間試驗發現，在花生的整個生育期間施用有機肥處理的土壤中各養分含量都高于化肥處理。此外大量資料[23-24]都指出施用有機肥在改善土壤理化性質方面較化肥具有明顯優勢。本研究未施肥的3個處理可能因為無外源營養物質輸入，只能依靠土壤中原有微生物及較為微弱的作物根系作用來維持各項養分的穩定，所以其養分含量基本不變。而在施肥條件一致的情況下，種植作物的種類對土壤中氮磷等元素轉化的效果也不同。如施肥175 d后，大豆土壤中主要的養分含量都顯著高于花生土壤，其中全氮含量高0.17 g/kg，有機質高5.04 g/kg，CEC高0.55 cmol/kg。可見，大豆的培肥效果要優于花生，這可能是由于大豆根部的固氮微生物作用的效果。

表4 土壤性質間的相關性

注：*、**分別表示在<0.05和<0.01 水平顯著相關。

圖2 不同處理對作物產量的影響

關于施用有機肥對土壤中MBC、MBN含量的影響較為一致，普遍認同施用有機物料可以顯著地提高土壤二者的含量[25-27]。T4和T5處理中MBC、MBN含量與其他3個處理差異達顯著水平，是因為有機肥料本身攜帶了較多數量的微生物，故隨著有機肥的施入，土壤中微生物數量和種類增加。此外，施用有機物料可培肥土壤且改善土壤結構，加速有機碳分解，增強土壤同化作用[28]，為土壤中微生物的生存提供了充足的營養及適宜的生存環境，更有益于微生物的繁殖。陳桂芬等[29]研究了不同施肥處理對土壤微生物生物量的影響，其結果表明MBC、MBN的增加量都是有機肥處理高于化肥處理，另外，張奇春等[30]研究認為，適量化肥的施用有助土壤中微生物生物量的提高，但應嚴格控制化肥用量，否則將會對其產生有害影響。本次試驗中土壤MBC和MBN含量與有機質及全氮含量表現出極顯著性正相關性，可知MBC和MBN含量的變化趨勢與有機質及全氮含量變化趨勢較為一致，此結論也與李娟等[31]相同。T1處理中MBC和MBN含量基本不變，T2與T3處理中含量增加，可能是由于根系分泌物及植物根部微生物作用產生的影響。由此可推斷，種植作物對于改善土壤中微生物生物量具有一定的促進作用。

本試驗中脲酶和轉化酶活性在施肥處理后均顯著提升，與王燦等[32]大部分人的研究基本一致。且二者與全氮、全磷、有機質及腐殖酸含量呈顯著相關，可充分反映出脲酶和轉化酶活性對有機肥培肥的積極響應。武曉森等[33]的研究結果顯示，脲酶活性對于有機肥的響應程度要大于化肥。本研究中過氧化氫酶的活性變化與任祖淦等[34]報道的長期施肥可以提高土壤過氧化氫酶活性的結論相同。但也有一些研究[35]認為過氧化氫酶活性在施肥處理間差異較小。過氧化氫酶活性與土壤中有機質及陽離子交換量之間存在一定相關性[36]。但此結論在T4處理中并未體現，可能是由于所研究的土壤類型、施肥方式及肥料用量不同，及施肥時間較短土壤中有機質及陽離子交換量的轉化行為還不明顯導致。而陳歡等[37]指出，單獨施用化肥處理的土壤中脲酶、轉化酶及過氧化氫酶活性因為受到抑制導致活性降低，而施用有機肥可顯著提高此3種酶的活性。從相關性分析結果來看，一種酶活性與多個肥力因子間呈現出顯著或極顯著的相關性，而各類酶之間也存在著互相促進或互相制約的密切聯系。

本試驗中，施用藻-草-泥有機肥后大豆、花生增產幅度較高，超出了常規增產效應，這是因為試驗土壤未曾耕作過，其氮、磷、有機質等含量均較低，土壤理化性狀也不適合大豆、花生的生長，施肥后大幅度增加了土壤的營養成分，顯著改善了土壤的理化性狀和微生物活性。但在常規土壤上施用藻-草-泥有機肥的增產效應有待進一步研究。

然而，由于藻-草-泥有機肥原料的特殊性，一些有害元素諸如重金屬等可能引起的安全隱患也值得關注。經過安全性評價，本試驗藻-草-泥有機肥中5種重金屬(Pb、As、Cr、Cd、Hg)含量符合有機肥料的重金屬安全標準，其綜合污染指數遠低于標準值。另外，從材料的來源上分析，韓小勇[38]的研究結果表明，巢湖水體以富營養化污染為主，主要表現為氮磷等營養元素的高度超標，重金屬等其他污染并不十分顯著。劉偉等[39]對巢湖清淤合肥項目區域污染底泥調查結果顯示，底泥中Pb、Cr、Cd、As的含量對巢湖尚不構成潛在生態危害。童華軍等[40]對巢湖水體及沉積物中的Cu、Pb、Cd、Cr等元素進行檢測表明，巢湖水體中重金屬含量偏低。基于此類研究可間接證明巢湖中藍藻、水草和底泥中富集的重金屬含量較低。至于其他湖泊或河道的藻、草、泥是否可作為肥料利用，需要對其進行安全性評價。

4 結論

施用藻–草–泥有機肥可顯著改善土壤性質，提高土壤中氮、磷、有機質及速效養分等的含量，微生物生物量碳、氮等含量的提升較為顯著，土壤中脲酶和轉化酶的活性也隨著藻–草–泥有機肥的施用明顯增強，并且對作物產量具有顯著增產效應。

[1] 韓士群, 李輝東, 嚴少華, 等. 太湖藍藻藻藍蛋白的提取及純化[J]. 江蘇農業學報, 2012, 28(4): 777–782

[2] 劉海琴, 韓士群, 嚴少華, 等. 太湖藍藻厭氧發酵后沼液的肥效[J]. 江蘇農業學報, 2011, 27(4): 770–774

[3] 朱守誠, 苗春光, 武艷, 等. 藍藻有機肥的制備及其對水稻生長的影響[J]. 安徽農業科學, 2013, 41(4): 1513– 1514,1582

[4] 馮瑞興, 施潔君, 何青, 等. 水葫蘆有機肥對小白菜產量品質及土壤肥力的影響[J]. 浙江農業科學, 2017, 58(6): 932–936

[5] 王芳, 張金水, 高鵬程, 等. 不同有機物料培肥對渭北旱源土壤微生物學特性及土壤肥力的影響[J]. 植物營養與肥料學報, 2011,17(3): 702–709

[6] Yan D Z ,Wang D J, Yang L Z. Long-term effect of chemical fertilizer, straw, and manure on labile organic matter fractions in a paddy soil[J]. Biology and Fertility of Soils, 2007, 44: 93–101

[7] 祝英, 王治業, 彭軼楠, 等. 有機肥替代部分化肥對土壤肥力和微生物特征的影響[J]. 土壤通報, 2015, 46(5): 1161–1167

[8] 柳玲玲, 芶久蘭, 何佳芳, 等. 生物有機肥對連作馬鈴薯及土壤生化性狀的影響[J]. 土壤, 2017, 49(4): 706–711

[9] 康亞龍, 景峰, 孫文慶, 等. 加工番茄連作對土壤理化性狀及微生物量的影響[J]. 土壤學報, 2016, 53(2): 533– 542

[10] 徐陽春, 沈其榮, 冉煒. 長期免耕與施用有機肥對土壤微生物生物量碳、氮、磷的影響[J]. 土壤學報, 2002, 39(1): 89–96

[11] 張靜, 楊江舟, 李華興, 等. 生物有機肥對大豆紅冠腐病及土壤酶活性的影響[J]. 農業環境科學學報, 2012, 31(3): 548–554

[12] 馬寧寧, 李天來, 武春成, 等. 長期施肥對設施菜田土壤酶活性及土壤理化性狀的影響[J]. 應用生態學報, 2010, 21(7): 1766–1771

[13] 孫薇, 錢勛, 高華, 等. 生物有機肥對秦巴山區核桃園土壤微生物群落和酶活性的影響[J]. 植物營養與肥料學報, 2013, 19(5): 1224–1233

[14] 鮑士旦. 土壤農化分析[M]. 北京: 中國農業出版社, 2002

[15] Jenkinson D S, Brookes P C, Powlson D S. Measuring soil microbial biomass[J]. Soil Biology and Biochemistry, 2004,36(1): 5–7

[16] 關松蔭. 土壤酶及其研究法[M]. 北京: 農業出版社, 1986

[17] 孫建, 劉苗, 李立軍, 等. 不同施肥處理對土壤理化性質的影響[J]. 華北農學報, 2010, 25(4): 221–225

[18] 王芳, 張金水, 高鵬程, 等. 不同有機物料培肥對渭北旱塬土壤微生物學特性及土壤肥力的影響[J]. 植物營養與肥料學報, 2011, 17(3): 702–709

[19] 范慶, 虞娜, 張玉玲. 設施蔬菜栽培對土壤陽離子交換性能的影響[J]. 土壤學報, 2014, 51(5): 1133–1137

[20] 劉馨, 祁娟霞, 張雪艷, 等. 有機營養肥料對設施連作番茄生長及土壤肥力的影響[J]. 中國蔬菜, 2017(7): 49– 53

[21] 趙沛義, 段玉, 王妥德, 等. 施肥對甜菜產量物質積累和養分吸收規律的影響[J]. 華北農學報, 2008, 23(6): 199–202

[22] 邱現奎, 董元杰, 萬勇善, 等. 不同施肥處理對土壤養分含量及土壤酶活性的影響[J]. 土壤, 2010, 42(2): 249– 255

[23] 賀維, 張煒, 胡庭興, 等. 施肥對1年生楨楠幼苗生長及主要土壤肥力指標的影響[J]. 應用與環境生物學報, 2015, 21(1): 129–138

[24] 隋宗明, 殷潔, 袁玲, 等. 紫莖澤蘭堆肥的質量及對土壤有機質、養分和微生物的影響[J]. 土壤, 2017, 49(3): 527–533

[25] Bohme L, Langer U, Bohme F. Microbial biomass, enzyme activities and microbial community structure in two European long-term field experiments[J]. Agriculture Ecosystems & Environment, 2005, 109(1/2): 141–152

[26] Peacock A D, Mullen M D, Ringelberg D B, et al. Soil microbial community responses to dairy manure or ammonium nitrate application[J]. Soil Biology and Biochemistry, 2001, 33(7/8): 1011–1019

[27] 高嵩涓, 曹衛東, 白金順, 等. 長期冬種綠肥改變紅壤稻田土壤微生物生物量特性[J]. 土壤學報, 2015, 52(4): 902–910

[28] 王利利, 杜相革, 董民, 等. 不同碳氮比有機肥對有機農業土壤微生物生物量的影響[J]. 中國生態農業學報, 2013, 21(9): 1073–1077

[29] 陳桂芬, 劉忠, 黃雁飛, 等. 不同施肥處理對連作蔗田土壤微生物量、土壤酶活性及相關養分的影響[J]. 南方農業學報, 2015, 46(12): 2123–2128

[30] 張奇春, 王雪芹, 時亞南, 等. 不同施肥處理對長期不施肥區稻田土壤微生物生態特性的影響[J]. 植物營養與肥料學報, 2010, 16(1): 118–123

[31] 李娟, 趙秉強, 李秀英, 等. 長期有機無機肥料配施對土壤微生物學特性及土壤肥力的影響[J]. 中國農業科學, 2008, 41(1): 144–152

[32] 王燦, 王德建, 孫瑞娟, 等. 長期不同施肥方式下土壤酶活性與肥力因素的相關性[J]. 生態環境, 2008, 17(2): 688–692

[33] 武曉森, 周曉琳, 曹鳳明, 等. 不同施肥處理對玉米產量及土壤酶活性的影響[J]. 中國土壤與肥料, 2015(1): 44–49

[34] 任祖淦, 陳玉水, 張逸清, 等. 有機無機肥料配施對土壤微生物和酶活性的影響[J]. 植物營養與肥料學報, 1996, 2(3): 279–283

[35] 孫瑞蓮, 趙秉強, 朱魯生, 等. 長期定位施肥田土壤酶活性的動態變化特征[J]. 生態環境, 2008, 17(5): 2059– 2063

[36] 盤莫誼, 譚周進, 李倩, 等. 早稻秸稈還田對次年早稻土微生物及酶的影響[J]. 中國生態農業學報, 2008, 16(2): 380–386

[37] 陳歡, 李瑋, 張存嶺, 等. 淮北砂姜黑土酶活性對長期不同施肥模式的響應[J]. 中國農業科學, 2014, 47(3): 495–502

[38] 韓小勇. 巢湖水質調查與研究[J]. 水資源保護, 1998(3): 24–28

[39] 劉偉, 陳振樓, 許世遠, 等. 上海市小城鎮河流沉積物重金屬污染特征研究[J]. 環境科學, 2006, 27(3): 24–28

[40] 童華軍, 黃祥明, 陳勇. 巢湖水體重金屬污染評價[J]. 安徽農業科學, 2006, 34(17): 4373–4374

Effects of Organic Fertilizer Made from Algae-Grass-Mud in Chaohu Lake on Soil Properties

CHEN Ting, HAN Shiqun*, ZHOU Qing

(Institute of Agricultural Resource and Environmental Sciences, Jiangsu Academy of Agricultural Sciences, Nanjing 210014, China)

Organic fertilizer was made from cyanobacteria, macroohytes and sediment salvaged from Chaohu Lake by the high temperature composting and its effects on crop yield, soil physiochemical properties and microbial characteristics were studied through a field experiment. The results showed that this algae-grass-mud organic fertilizer could significantly increased soybean and peanut yields, the values of total nitrogen (TN), alkali solution nitrogen, total phosphorus (TP), Olsen phosphorus, organic matter, humic acid, soil porosity and CEC, significantly reduced soil bulk density. Compared with the treatment of non plant and non fertilization (T1), soil MBC and MBN of fertilization-planting soybean (T4) and fertilization–planting peanut (T5) increased by 116.5%, 97.8%, and 196.7%, 170.6%, respectively; the activities of invertase, urease and catalase in T4 and T5 treatments increased by 183%, 392%, 8.9% and 116%, 268%, 1.01%, respectively. In addition, significant correlation was found among soil MBC, MBN and soil TN, TP, organic matter, humic acid, invertase and urease activities. No significant correlation existed between catalase activity and soil fertility factors in T4 treatment, However, significant correlation was found among urease activity, Olsen phosphorus, organic matter, humic acid, soil MBC and MBN in T5 treatment. It is feasible to recycling use cyanobacteria, macroohytes and sediment salvaged in Chaohu Lake in producing organic fertilizer.

Algae-grass-mud organic fertilizer; Soil physiochemical properties; Microbial biomass carbon and nitrogen; Enzyme activity; Yield

國家水專項巢湖項目(2012ZX07103-005)資助。

(shqunh@126.com)

陳婷(1990—)，女，安徽合肥人，碩士，主要從事湖泊廢棄物資源化利用及水體修復研究。E-mail：316640108@qq.com

10.13758/j.cnki.tr.2018.05.008

X705

A