長期施肥對土壤微生物量及土壤酶活性的影響分析

曹思

摘 要：隨著農業的持續發展，為了能夠達到高產、穩產的發展目標，就要做好施肥處理工作。以長期肥料定位試驗為基礎，深入剖析了不同施肥制度對土壤酶以及生物學特性所產生的影響，希望能為相關研究人員提供借鑒與幫助。

關鍵詞：長期施肥;土壤微生物量;土壤酶活性

文章編號：1004-7026（2020）10-0087-02 ? ? ? ? 中國圖書分類號：S154? ? ? ?文獻標志碼：A

影響土壤質量的因素較多，除了土壤的理化性質外，還有土壤的生物學性質。與土壤的其他理化性狀（例如機質、養分等）相比，土壤的生物特性（例如呼吸、微生物生物量、酶活性等）能夠更加敏感地反映土壤質量的實際變化情況。而土壤微生物量不僅是土壤養分、土壤有機質持續循環和轉化的基礎，還是土壤當中用于儲存植物有效養分的重要“倉庫”，在反映土壤環境因子方面尤為敏感，即便是土壤出現比較小的變動，其活性也會發生變化。無論是在土壤能量流動中，還是在物質循環中，均能發現酶。酶是整個土壤生態系統當中的重要組成部分[1]。而土壤當中的磷酸酶、蔗糖酶等水解酶活性可以反映土壤當中各種養分的循環情況，是反應土壤微生物活性的重要指標。分析不同的施肥制度對土壤生物學特性產生的影響，進而提高土壤質量。

1 ?資料與方法

1.1 ?試驗點概況

某試驗點位于115°13′E，39°12′N，年均氣溫12 ℃，海拔41.9 m，年降水量550 mm，年蒸發量1 061 mm。各種災害性天氣多發生于春、夏季。試驗從2010年開始，土壤母質是典型的黃土性物質，在試驗起始階段，耕層土壤主要有如下理化性質：全氮為0.804 g·kg-1，有機質為12.20 g·kg-1，全鉀為14.65 g·kg-1，全磷為0.672 g·kg-1，速效鉀為64.7 g·kg-1。

1.2 ?試驗設計

本次研究中，所選長期肥料試驗共6個，分別為撂荒（CK0）、氮磷鉀+秸稈（NPKS）、氮磷鉀（NPK）、對照（CK，種植作物與未施肥）、氮磷鉀+種植方式Ⅱ（NPKF）、氮磷鉀（NPK）與氮磷鉀+有機肥（NPKM）。其中，氮肥就是尿素（施肥量150 kg·hm-2），磷肥所選用的是過磷酸鈣（施肥量75 kg·hm-2），鉀肥是氯化鉀（施肥量45 kg·hm-2），M是有機肥（施肥量22.0 mg·hm-2），養分含量鉀78 kg·hm-2、磷63 kg·hm-2、氮146 kg·hm-2。在播種大豆、玉米、小麥等農作物前，需先施肥，另外，在播種小麥前，還需要做好基肥。

基本的種植制度：冬小麥與夏玉米之間進行復種連作，包含NPKS、NPK、CK等處理;而在具體種植時，冬小麥-玉米與冬小麥-大豆之間進行復種輪作[2]。

1.3 ?測試方法

2010年6月開始試驗，在收獲夏玉米時，于田間進行取樣，各處理均劃分為重復取樣小區3個，分別取耕層土壤（0～20 cm）;然后在各小區中再取土壤（5個點），充分混勻，當作取樣小區的最終樣品。所得到的新鮮土樣需要先過篩（篩孔為2 mm），然后在特定溫度下保存（4 ℃），以便為微生物量碳、氮的分析提供方便;而將另外一部分放于室溫下自然風干，然后分別過篩（篩孔為1 mm、0.25 mm），用作測定土壤化學性狀以及土壤酶的活性[3]。

而土樣微生物量碳與氮則采用氯仿熏蒸-K2SO4浸提法進行測定;浸提液當中的微生物量碳需要選用K2Cr2O7實施加熱氧化處理，然后運用FeSO4滴定法進行測定;微生物量氮可選用凱氏定氮法來測定。各土樣都需要連續測定3次。而土壤呼吸可選用室內密閉培養法來檢測。完成培養后，采用標準酸對NaOH溶液進行滴定。

還需說明的是，采用硫代硫酸鈉滴定法測定土壤轉化酶活性，用高錳酸鉀滴定法測定過氧化氫酶活性，再用靛酚藍比色法測定磷酸酶活性。而對于土壤的基本理化性狀來講，則選用傳統分析法進行測定。用重鉻酸鉀容量法測定有機質，半微量凱氏法測定全氮。此外，采用高氯酸-硫酸-鉬銻抗比色法對全磷進行測定。

1.4 ?統計學處理

采用SPSS 19.0處理數據，用LSD法進行多因素之間的多重比較。

2 ?結果與分析

2.1 ?各施肥制度下土壤的理化性狀分析

與長期不施肥的土壤相比，施肥能夠使土壤當中的速效磷、全氮、有機質等明顯增加，與此同時，還能使土壤容重、pH值降低。而在各種施肥處理操作當中，無論是有機肥配施處理的土壤，還是長期使用化肥的土壤，其中的速效磷、全氮、有機質等物質含量均最高。

還需要指出的是，長期施化肥，且采取玉米-小麥復種連作的種植方式，盡管有助于提升各種養分含量，但是在各種施肥制度當中，其養分含量反而處于最低狀態，但容重、pH值卻比較高。

而對于長期施化肥，而且采用大豆-小麥與玉米-小麥復種輪作的種植方式，與長期復種連作相比，可使養分含量得到大幅提高，并且還有助于容重、pH值的降低。

2.2 ?各種施肥制度對土壤微生物量氮、碳所產生的影響

長期采用不同施肥方式，會影響土壤微生物量碳氮，尤其是長期撂荒的土壤，其中所含的微生物量碳氮與其他各農田土壤處理相比，要明顯偏高。而農田土壤不同，與長期不施肥處理相比較，各種施肥處理的微生物量碳氮均明顯偏高。其中，不管是有機肥配施處理，還是長期化肥處理，均能使土壤微生物量碳氮含量得到提升，長期復種輪作處理后的微生物量碳氮明顯偏高。

2.3 ?不同施肥制度對土壤酶活性產生的影響

轉化酶又被稱為蔗糖酶，有報道指出，施肥處理所得到的蔗糖酶活性，相比于長期不施肥作物的轉化酶明顯偏高;但與長期撂荒處理相比，卻明顯偏低。從種植方式來分析，與長期復種連作相比，長期復種輪作在提高轉化酶活性方面的效能更為突出。

還需要指出的是，在尿素轉化過程中，脲酶發揮著關鍵作用。經過分析可知，與長期不施肥土壤相比，長期合理施肥有助于提高土壤脲酶活性。其中脲酶活性最高的是有機肥配施處理與長期化肥處理，而長期秸稈還田次之。增施秸稈、廄肥等有機物質，有利于提高土壤脲酶活性。此外，長期復種輪作有助于增加土壤脲酶活性。

3 ?結束語

在長期撂荒的土地施肥有助于提高土壤有機質、全氮含量，降低土壤容重值，但不會影響土壤中的磷含量。在農田土壤當中，長期施化肥和增施有機肥，會提高速效磷的含量，全氮、全磷均最高。而長期秸稈還田與復種輪作有助于提高土壤養分，還能達到降低容重、pH值的目的。

土壤酶多來自土壤微生物代謝，同時從土壤中動物、植物分解中也能得到，土壤中酶活性的高低可以反映土壤生物活性和土壤生化反應強度。長期施肥對土壤微生物量和土壤酶活性均能產生一定影響。

參考文獻：

[1]李娟，趙秉強，李秀英，等.長期不同施肥條件下土壤微生物量及土壤酶活性的季節變化特征[J].植物營養與肥料學報，2019（5）：113-119.

[2]王桂躍，蘇婷，韓海亮，等.長期施肥對水田和旱地土壤微生物群落結構、活性碳氮及酶活性的影響[J].浙江農業學報，2018（5）：142-149.

[3]鄭勇，高勇生，張麗梅，等.長期施肥對旱地紅壤微生物和酶活性的影響[J].植物營養與肥料學報，2018，1（2）：316-321.