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秸秆还田对土壤脱氢酶和多酚氧化酶活性动态变化的影响_陈强龙[1]

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© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net第27卷第4期2009年7月干旱地区农业研究AgriculturalResearchintheAridAreasVol.27No.4Jul.2009

收稿日期:2008210216

基金项目:国家自然科学基金(40771109,40871119);科技部农转资金(2007GB2G000394);国家科技支撑计划(2007BAD89B16,

2006BAD17B01-01)作者简介:陈强龙(1983—),男,浙江温州人,硕士研究生,主要研究方向为废弃物资源化利用。通讯作者:高　华(1956—),男,陕西咸阳人,高级农艺师,主要从事农业废弃物资源化利用研究。E2mail:gaohua929@163.com

秸秆还田对土壤脱氢酶和多酚氧化酶活性动态变化的影响

陈强龙1,谷　洁1,2,高　华1,2,秦清军1,2,甄丽莎1,陈胜男3,孙利宁3(1.西北农林科技大学资源环境学院,陕西杨凌712100;2.陕西省循环农业工程技术研究中心,陕西杨凌712100;

3.西北农林科技大学理学院,陕西杨凌712100)

摘　要:通过旱田试验研究了冬小麦生长期内,秸秆还田与肥料配施对土壤脱氢酶活性和多酚氧化酶活性动态变化的影响。结果表明,土壤脱氢酶活性在冬小麦生长期内波动较大,出现多个峰值;秸秆还田和厩肥的施入均能显著提高土壤脱氢酶活性。在冬小麦生长后期,尿素能显著提高土壤脱氢酶活性,而过磷酸钙的施入一定程度上降低了土壤脱氢酶活性。土壤多酚氧化酶活性表现为在冬小麦生长前期和中期活性较低,4、5月份活性迅速升高,出现高峰值,随后在收获期迅速降低;秸秆还田和过磷酸钙对土壤多酚氧化酶活性的影响不显著。在冬小麦生长中期,厩肥和尿素对土壤多酚氧化酶活性有一定的抑制作用,在冬小麦生长旺盛期,厩肥和尿素对多酚氧化酶活性的抑制作用不明显。关键词:秸秆还田;脱氢酶;多酚氧化酶;动态变化中图分类号:S147.35;S154.2 文献标识码:A 文章编号:100027601(2009)0420146206

土壤酶在土壤生态系统的物质循环和能量转化中起着非常重要的作用,它催化土壤中的一切生物化学反应,反映了土壤中各种生物化学过程的强度和方向,其活性大小是土壤肥力的重要标志[1]。土壤中物质转化过程中,氧化还原酶占有重要的地位[2]。与土壤肥力密切相关的有机质的转化,腐殖质及其各组分的形成,都与氧化还原酶有关。通过酶活性的分析,可以间接地了解或是预测某些营养物质的转化情况、以及土壤肥力状况[3]。近年来,关于土壤酶活性与肥力的关系、秸秆还田对土壤酶活性的影响已有不少报道[3～6],但这些研究主要集中

对酶活性的少数几个特征期或者末端含量指标表征上,而对土壤酶活性随作物生长动态变化的研究很少。本试验研究了冬小麦生长期内,土壤脱氢酶和多酚氧化酶活性的动态变化,以及秸秆还田与肥料配施对土壤脱氢酶和多酚氧化酶活性的影响,可为研究在不同施肥条件和小麦不同的生长阶段土壤脱氢酶和多酚氧化活性的变化特征,及进一步认识和评价脱氢酶和多酚氧化酶在物质转化和能量流动中的作用提供理论依据,同时为合理利用秸秆资源以及培肥地力提供参考。

1　材料与方法1.1　试验设计1.1.1　试验地点　试验始于2007年10月,在陕西杨凌兴桥村农田进行。试验所在地处于暖温带半湿润气候区,该地年平均气温12.9℃,1月平均气温-1.2℃,7月平均气温26.0℃,≥10℃年有效积温4169.2℃,年干燥度1.1,年平均降水量660mm,种植制度为冬小麦/夏玉米。1.1.2　试验材料　小麦品种为西农889,于2007年10月18日播种,2008年6月2日收获。试验土壤为土,pH7.69,耕层(0～20cm)土壤有机质含量15.0

g/kg、有机碳8.7g/kg、全氮0.5g/kg、全磷0.9g/kg、全钾12.8g/kg、速效氮91.35mg/kg、速效磷7.17mg/kg、速效钾217.6mg/kg。厩肥为腐熟的农家土粪,含有机质19.0g/kg、全氮1.4g/kg、全磷0.7

g/kg、全钾17.0g/kg。还田的秸秆为该农田上季产生的玉米秸秆,全氮含量9.3g/kg、全磷0.9g/kg、全钾8.3g/kg。1.1.3　试验方案　设置5个处理(见表1),4次重复,顺序排列,每小区面积为40m

2(8m×5m)。秸

秆和肥料均在播种前一次性施入。玉米秸秆切成3© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net

～5cm小段,全量于播种前均匀撒施于地表,厩肥、氮肥和磷肥在撒施之后翻耕,条播机播种。为了避免农药对土壤酶活性的影响,小麦生长期内采用人工除草,未使用任何除草剂和杀虫剂。表1　试验处理方案Table1　Treatmentsoftheexperiment处理Treatments玉米秸秆Cornstraw厩肥Manure(t/hm2)纯NPureN(kg/hm2)P2O5(kg/hm2)1 CK----2 S+---3 SM+60--4 SN+-210-5 SNP+-210150 注:“-”表示无,“+”表示有;氮肥用尿素,磷肥用过磷酸钙。CK为对照,不施肥;处理S为秸秆还田;处理SM为秸秆还田配施厩肥;处理SN为秸秆还田配施氮肥;处理SNP为秸秆还田配施氮磷肥。Note:“-”meanswithoutfertilizer(cornstraw),“+”meanswithfer2tilizer(cornstraw).Ureaandsuperphosphateareusedaschemicalfertiliz2ers.CKmeanscontrol;Smeansstraw;SMmeansstrawandmanure;SNmeansstrawandN;SNPmeansstraw,NandP.1.2　土样的采集和测定土样采集时间从2007年10月到2008年6月,共取样20次。用土钻在0～20cm耕层取样,每个试验处理随机采样12个,剔除石块、植物残根等杂物,混合后,过2mm筛,置实验室冰箱中于4℃冷藏,用于测定土壤多酚氧化酶和脱氢酶活性。土壤多酚氧化酶活性用没食子素比色法测定[7],即在样品中加入邻苯三酚后,培养2h,使邻苯三酚在多酚氧化酶作用下氧化成紫色没食子素,酶活性用2h后1g土壤中紫色没食子素的毫克数表示,单位〔mg/(g・d)〕。土壤脱氢酶活性测定[9],即在样品中加入氢的受体三苯基四唑氯化物后培养24h,测定脱氢酶作用下生成的TPF(三苯基甲月替),再根据标准曲线计算生成物TPF(三苯基甲月替)的浓度,以μg/(g・d)表示脱氢酶活性。本试验均采用新鲜土测定土壤的酶活性,结果换算成干土。所得试验数据采用EXCEL和SPSS软件进行统计分析。2　结果与分析试验从冬小麦播种开始,土壤酶活性测定经历苗期、分蘖期、越冬期、返青期、拔节期、抽穗期、扬花期、灌浆期和乳熟期,直到收获,历时8个多月。为了便于分析问题,将冬小麦整个生长期分为生长前期(从播种到越冬前,即从2007年10月18日到2008年1月2日)、生长中期(从越冬后到拔节期,即从2008年2月20日到2008年3月24日)和生长后期(从拔节期到收获,即从2008年4月3日到2008

年6月2日),其中4、5月为冬小麦的生长旺盛期。2.1　土壤脱氢酶活性的动态变化特征脱氢酶属于胞内酶,是土壤中很重要的一种酶,

不象其它胞外酶是从细胞内分泌到体外,吸附于土壤作为非生命组分而保持活性。脱氢酶能催化有机物质脱氢,起着氢的中间转化传递作用,因此脱氢酶活性可以作为微生物氧化还原系统的指标,被认为能很好地表征土壤中微生物的氧化能力。土壤肥力和施肥方式可直接影响土壤脱氢酶活性,因此分析土壤脱氢酶活性变化,对研究土壤生物学和施肥方式有重要的意义[9,10]。2.1.1　有机物对土壤脱氢酶活性动态变化的影响　由图1可以看出,不同处理土壤脱氢酶活性的动态变化趋势相似,在冬小麦生长期内,脱氢酶活性的波动较大,出现多个峰值。不同处理的脱氢酶活性在9.87～146.23

μ

g/(g・d)之间变化,CK(秸秆不还

田)的变幅为90.67μg/(g・d),处理S(秸秆还田)的变幅为82.86μg/(g・d),处理SM(秸秆还田+厩肥)的变幅为130.73μg/(g・d),其中,处理SM的变幅要显著大于CK和处理S,处理S变幅要显著小于CK。处理SM主要通过提高土壤脱氢酶活性的最大值使其变幅增大,处理S则主要通过提高土壤脱氢酶活性的最小值使其变幅减小。将处理S与CK比较发现,在整个冬小麦生长期内,CK的土壤脱氢酶活性高于处理S的仅有4

次,其中差异达到显著水平(P<0.05)的2次,而在其它时间的测定值,处理S的土壤脱氢酶活性均高于CK,达15次,其中差异达到显著水平(P<0.05)的有6次,极显著水平(P<0.01)的有2次,而且在差异达到显著水平(P<0.05)和极显著水平(P<

0.01)中有6次是在2008年2月20日之后(小麦生

长中后期)测得。说明CK与处理S的差异在小麦生长中后期表现的更为明显。就整个冬小麦生长期的平均值来看,处理S的土壤脱氢酶活性比CK高出14.2%,说明秸秆还田能显著提高土壤脱氢酶活性。将处理SM分别与CK和处理S比较发现,在整个冬小麦生长期内,处理SM的脱氢酶活性仅在2008年1月2日比CK小,在其它时间的测定值均高于CK,其中差异达到显著水平(P<0.05)的有5

次,差异达到极显著水平(P<0.01)

的有4次,而且

741第4期 陈强龙等:秸秆还田对土壤脱氢酶和多酚氧化酶活性动态变化的影响

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施用腐熟秸秆肥对烤烟根系土壤微生物和酶活性的影响

施用腐熟秸秆肥对烤烟根系土壤微生物和酶活性的影响

施用腐熟秸秆肥对烤烟根系土壤微生物和酶活性的影响曹仕明;廖浩;张翼;刘雨虹;霍瑞;杨春雷;陈振国;赵秀云【期刊名称】《中国烟草学报》【年(卷),期】2014(000)002【摘要】为研究腐熟秸秆肥施用后对烤烟根系土壤中各种微生物数量及土壤酶活性的影响，设置化肥和腐熟秸秆肥两个处理，并在烟草生长的不同时期取土样，检测土壤中5种微生物数量和4种酶活性的变化。

结果表明：施用腐熟秸秆肥增加了土壤磷酸酶和脲酶的活性，促进了土壤中磷和氮的转化和吸收。

腐熟秸秆肥增加了土壤细菌、放线菌、硝化细菌和氨化细菌的数量，提高了土壤微生物种群的数量，明显改善了土壤生物特性。

腐熟秸秆肥对土壤真菌数量、过氧化氢酶和转化酶活性影响较小。

表明腐熟秸秆肥可提高烤烟土壤酶活性和微生物数量，提高土壤生物活性。

【总页数】5页(P75-79)【作者】曹仕明;廖浩;张翼;刘雨虹;霍瑞;杨春雷;陈振国;赵秀云【作者单位】湖北省烟草科研所，湖武汉市宝丰一路6号，武汉430030;华中农业大学生命科学技术学院，武汉430070;华中农业大学生命科学技术学院，武汉430070;华中农业大学生命科学技术学院，武汉430070;华中农业大学生命科学技术学院，武汉430070;湖北省烟草科研所，湖武汉市宝丰一路6号，武汉430030;湖北省烟草科研所，湖武汉市宝丰一路6号，武汉430030;华中农业大学生命科学技术学院，武汉430070【正文语种】中文【中图分类】S572.06【相关文献】1.秸秆还田及腐熟剂对土壤微生物特性和酶活性的影响 [J], 高大响;黄小忠;王亚萍2.施加腐熟小麦秸秆对土壤容重及烤烟根系生长的影响 [J], 曾宇;叶协锋;符云鹏;闫伸;曹晓涛;顿松阳;李建华;刘国顺3.施用腐熟秸秆肥对烤烟成熟期碳代谢途径影响的初报 [J], 贾宏昉;陈红丽;黄化刚;杨永霞;崔红;刘国顺4.玉米秸秆还田及腐熟剂对小麦产量、土壤微生物数量和酶活性的影响 [J], 陈士更;宋以玲;于建;肖承泽;李玉环;丁方军;张民5.施用秸秆对烤烟土壤酶活性及烤烟氮和钾含量的影响 [J], 翟优雅;阮志;张立新;高梅;赵永桂;韦成才;马英明;陈伟因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

秸秆还田的土壤酶效应初探

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秸秆还田的土壤酶效应初探丁永亮;李锦;闫慧荣;和文祥;田霄鸿【摘要】[目的]研究不同秸秆还田模式对土壤有机碳含量及酶活性的影响,探讨秸秆还田适宜模式.[方法]试验地位于陕西关中平原的三原县,在小麦-夏玉米一年二熟轮作模式下,采用田间试验,进行2因素3水平试验设计,分别设置小麦、玉米秸秆还田2个因素,每个因素下设3个水平(小麦秸秆还田:小麦秸秆高留茬覆盖还田模式、小麦秸秆粉碎还田模式和小麦秸秆不还田模式;玉米秸秆还田:玉米秸秆粉碎还田模式、玉米秸秆粉碎深松还田模式和玉米秸秆不还田模式),共组成9种模式,分析不同秸秆还田模式下5～30和30～60 cm土层土壤有机碳、易氧化碳含量及β-葡萄糖苷酶、FDA水解酶、蔗糖酶、多酚氧化酶、碱性磷酸酶、脱氢酶活性和总体酶活性(TEI)的变化特征.[结果]与对照(玉米秸秆不还田+小麦秸秆不还田)相比,8种秸秆还田模式有机碳、易氧化碳含量均明显增加,其中小麦秸秆不还田+玉米秸秆粉碎还田模式5～30 cm土层土壤有机碳含量增幅最大,达到34.72％;小麦秸秆粉碎还田+玉米秸秆不还田模式5～30 cm土层土壤易氧化碳含量增幅最大,达到27.02％.与对照相比,秸秆还田模式总体上提高了5～60 cm土层β-葡萄糖苷酶、FDA水解酶、蔗糖酶、多酚氧化酶、碱性磷酸酶和脱氢酶6种酶的活性,除脱氢酶外差异均达到了显著水平;在5～60 cm土层,所有秸秆还田模式TEI均高于对照,总体上差异达显著水平,其中小麦秸秆不还田+玉米秸秆粉碎还田模式5～30 cm土层TEI增幅最大,达到40.23％.土壤FDA水解酶、蔗糖酶和TEI可在一定程度上用于表征秸秆还田模式的优劣.[结论]综合考虑可知,小麦秸秆不还田+玉米秸秆粉碎还田模式是陕西关中地区适宜的秸秆还田模式.【期刊名称】《西北农林科技大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2014(042)003【总页数】8页(P137-144)【关键词】秸秆还田;土壤酶活性;总体酶活性;土壤有机碳;易氧化碳【作者】丁永亮;李锦;闫慧荣;和文祥;田霄鸿【作者单位】西北农林科技大学资源环境学院,农业部西北植物营养与农业环境重点实验室,陕西杨凌712100;西北农林科技大学生命科学学院,陕西杨凌712100;西北农林科技大学资源环境学院,农业部西北植物营养与农业环境重点实验室,陕西杨凌712100;西北农林科技大学生命科学学院,陕西杨凌712100;西北农林科技大学资源环境学院,农业部西北植物营养与农业环境重点实验室,陕西杨凌712100;西北农林科技大学资源环境学院,农业部西北植物营养与农业环境重点实验室,陕西杨凌712100【正文语种】中文【中图分类】S154.2随着农业的快速发展，我国化肥施用量逐年递增，2007年达5 107.8×104 t，比1978年增加了5.8倍[1]，随之带来了诸多生态和环境问题。

秸秆还田对冬小麦品种百农矮抗58根际土壤微生物及土壤酶活性的影响

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以开花期表现较 高。根 际土壤微 生物数量和土壤 酶活性不 同处理间表现 为玉米秸秆还 田翻耕＞ 玉米秸秆还 田旋耕＞ 玉米秸秆清除旋耕 。由此可知，应进一步推广秸 秆还 田并结合深耕 ，促进农业的可持 续发展 。 关键词：秸秆还 田；土壤微 生物 ；土壤 酶活性 ；冬 小麦
中图分类号：￥ １ ． ｌ ９ ５ ５２１ ；Ｑ ３ 文献标 志码 ：Ａ 文章编号：１０ — ３ ９ ２ １） ７ ０ ２ － ４ ０ ５ ９ ６ （０ １０— ００－ ０
第４卷第７ ２ 期
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农 业
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４ （）２ － ３ ２７： ０ ２
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秸秆还 田对冬小麦品种百农矮 抗 ５ 根 际土壤微生物 ８ 及土壤酶 活性 的影响
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小麦-水稻秸秆还田对土壤有机质组成及不同形态氮含量的影响

小麦-水稻秸秆还田对土壤有机质组成及不同形态氮含量的影响


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农业环境科学学报 第 34 卷第 11 期
ter, soil total nitrogen and soil organic nitrogen, but decreased soil inorganic nitrogen and the ratios of C/N and C/H of SOM. Furthermore, straw returning elevated the content of soil organic nitrogen, such as amides and aromatic nitrogen in SOM, which are ready for crop utiliza原 tion, while it lowered the amount of soil inorganic nitrogen including NH4+ and NO3-. Keywords：straw returning; nitrogen forms; soil organic matter; element analysis; FTIR spectra
1 材料与方法
1.1 试验区概况与试验设计 试验在安徽省霍邱县宋店镇（116毅3忆E，32毅36忆N）
进行，属亚热带过渡性气候，四季分明，雨水充沛，年 降水量在 610~1500 mm 之间，多年平均降雨量 954 mm。无霜期 220 d 左右，平均积温 5623 益。日照时数 全年平均为 2 251.2 h，种植制度为小麦-水稻轮作。供 试小麦品种为周麦 23，水稻品种为新两优 6 号。供试 土壤为 4 年小麦-水稻秸秆连续还田的水稻土。土壤 砂粒（2~0.02 mm）占 28%，粉粒（0.02~0.000 2 mm）占 37%，黏粒（<0.00 2mm）占 35%。耕层土壤（0~15 cm） 有机质 19.1 g·kg-1，全氮 0.72 g·kg-1，碱解氮 92.6 mg· kg-1，速效磷 22.8 mg·kg-1，速效钾 81.8 mg·kg-1，pH5.6 （土水比 1颐2.5），CEC 为 13.6 cmol·kg-1。