不同施肥模式對黑麥草根際土壤氮轉化相關酶的影響

李寶辰

摘要:采用大田試驗方法,研究了不同施肥模式下種植黑麥草對根際土壤氮轉化相關土壤酶活性的影響。結果表明:采用50%的N由有機肥提供,50%的N由尿素提供的施肥模式時,黑麥草根際土壤脲酶、硝酸還原酶、亞硝酸還原酶活性最強,黑麥草地上部產量最高。

關鍵詞:黑麥草;土壤酶;根際土壤

中圖分類號:S543+.6文獻標識碼:B DOI編碼:10.3969/j.issn.1006-6500.2009.03.006

Effect of Different Fertilization Pattern on the Nitrogen Transformation Enzyme in the Rhizosphere Soil of Ryegrass

LI Bao-chen

(Institute of Landscape Garden,Gardens Administration Bureau of Hexi District in Tianjin,Tianjin 300201, China)

Abstract:Effect of different fertilization pattern on the nitrogen transformation enzyme in the rhizosphere soil of ryegrass was studied using the field experiment. The results showed that the activities of urease, nitrate reductase, nitrite reductases and the yield of above ground plants were the highest with the fertilization pattern of taking 50 percent nitrogen from organic fertilizer and the other 50 percent nitrogen from urea.

Key words: ryegrass;soil enzyme;rhizosphere soil

植物生長需要多種營養元素,而對氮素的需求尤為重要。從世界范圍看,在所有必需的營養元素中,氮是限制植物生長和產量形成的首要因素。氮不僅是作物體內許多重要有機化合物的組分,而且也是遺傳物質的基礎,對植物生命活動以及作物產量和品質均有極其重要的作用。

土壤酶主要來自于土壤微生物、植物以及土壤動物的分泌物及殘體[1],是土壤的重要組成部分,在土壤的營養物質轉化、能量代謝過程中起著至關重要的作用,是評價土壤肥力、土壤健康狀況的重要指標[2,3]。因此,開展不同施肥模式對土壤酶活性影響的研究對提高氮肥利用效率,減少農業面源污染具有重要意義。

黑麥草是我國主要的綠化和飼用草種,關于氮肥施用對黑麥草產量、生理特性的影響已有了大量報道[4-6],但關于大田條件下,不同施肥模式對黑麥草根際土壤氮素轉化酶影響的研究卻未見報道。鑒于此,本研究通過比較分析大田條件下,黑麥草不同施肥模式種植對根際土壤氮轉化相關土壤酶活性的影響,揭示不同施肥模式對黑麥草根際氮素轉化相關土壤酶的影響規律,為黑麥草的科學栽培管理提供依據。

1材料和方法

1.1材 料

供試黑麥草由中國農業科學院提供。

1.2方 法

1.2.1試驗設計試驗在天津市薊縣草坪試驗田進行,土壤狀況見表1。

根據土壤的供肥能力、黑麥草需肥量以及吸收效率設計施肥水平。按純氮施入量設5個處理,施肥水平為500 kg/hm2,模式1:100%的N由有機肥提供;模式2:75%的N由有機肥提供,25%的N由尿素提供;模式3:50%的N由有機肥提供,50%的N由尿素提供;模式4:25%的N由有機肥提供,75%的N由尿素提供;模式5:100%的N由尿素提供。每個處理設4個重復,隨機排列,共20個小區,每個小區面積為25 m2。P2O5 180 kg/hm2、K2O 360 kg/hm2。田間管理和水分管理按常規進行。

試驗采用隨機區組設計。于2008年8月21日播種,采用抖落法取黑麥草根際土壤[7]表層1~2 mm,每次每個重復取3株黑麥草并將其根際土壤混合,-20 ℃保存。

1.2.2土壤酶活性測定方法采用常規方法測定土壤基礎理化指標[8];脲酶采用靛酚比色法測定;土壤硝酸還原酶、土壤亞硝酸還原酶采用關松蔭的研究方法[9]。

1.2.3數據分析數據經Excel整理后,采用SPSS 11.5軟件包進行單因素方差(One-Way ANOVA)分析(p<0.05)。

2結果與分析

2.1施肥模式對黑麥草根際土壤脲酶活性的影響

不同施肥模式對黑麥草根際土壤脲酶活性的影響差異顯著。采用模式3的施肥種植的黑麥草根際脲酶活性最高,其次是模式2、模式4、模式5,采用模式1的施肥模式種植的黑麥草根際脲酶活性最低(圖1)。

2.2施肥模式對黑麥草根際土壤硝酸還原酶活性的影響

黑麥草根際土壤硝酸還原酶活性隨施肥模式不同發生顯著的變化。采用模式3進行施肥的黑麥草的根際土壤硝酸還原酶活性最高。其次是模式4、模式5、模式2,采用模式1的施肥模式種植的黑麥草根際土壤硝酸還原酶活性最低(圖2)。

2.3施肥模式對黑麥草根際土壤亞硝酸還原酶活性的影響

施肥模式對黑麥草根際土壤亞硝酸還原酶活性的影響與對黑麥草根際土壤硝酸還原酶活性的影響相似。采用模式3施肥的黑麥草的根際土壤亞硝酸還原酶活性最高。其次是模式4、模式5、模式2,采用模式1的施肥模式種植的黑麥草根際土壤亞硝酸還原酶活性最低(圖3)。

2.4施肥模式對黑麥草地上部生物量的影響

黑麥草地上部生物量隨施肥模式發生顯著的變化。采用模式3施肥的黑麥草地上部生物量最高。其次是模式4、模式5、模式2,采用模式1的施肥模式種植的黑麥草地上部生物量最低(圖4)。

3結 論

氮是植物營養三要素之一,是決定作物生長、發育、產量和品質的最關鍵元素。土壤氮素是土壤肥力中最活躍的因素,也是農業生產中最重要的限制因子之一。土壤酶與氮素的轉化密切相關,且受諸多因素影響。本研究表明施肥方式對黑麥草根際土壤酶活性的影響影響顯著,采用施肥模式3,黑麥草根際土壤酶活性最高,地上部生物量最高,采用施肥模式1,黑麥草根際土壤酶活性最低,地上部生物量也最低。

參考文獻:

[1] 曹慧,孫輝,楊浩,等. 土壤酶活性及其對土壤質量的指示研究進展[J]. 應用與環境生物學報,2003,9(1):105-109.

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[3] 周禮愷. 土壤酶活性的總體在評價土壤肥力水平中的作用[J]. 土壤學報,1983,20(4):413-417.

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[7] Milling A, Smalla K, Franz X M , et al. Effects of transgenic potatoes with an altered starch composition on the diversity of soil and rhizosphere bacteria and fungi[J]. Plant and Soil, 2005, 266(12): 23-39.

[8] 林大儀.土壤學實驗指導[M].北京:中國林業出版社,2004: 25-55.

[9] 關松蔭. 土壤酶及其研究法[M].北京: 農業出版社, 1986.