生態有機型土壤改良劑對油菜生育期土壤酶活性的影響

陳芬，余高*，譚杰斌，侯建偉

(1.銅仁學院 農林工程與規劃學院，貴州 銅仁 554300； 2.寧鄉豐裕生物科技有限公司，湖南 寧鄉 410600)

土壤改良劑又被稱為土壤調理劑，可改善土壤結構，協調土壤水、肥、氣、熱及生物之間的關系[1]。土壤酶是存在于土壤中各酶類的總稱，是土壤的組成成分之一，也是評價土壤肥力的一個重要指標[2]，主要來源于土壤中動物、植物根系和微生物的細胞分泌物及殘體的分解物[3]。目前，有大量關于土壤改良劑對土壤酶活性的研究。肖占文等[4]研究表明，施用多功能土壤改良劑，能有效地改善棕漠土理化性質和生物學性質，提高蔗糖酶、脲酶、磷酸酶和多酚氧化酶含量；李小煒等[5]研究表明，施用微生物類土壤改良劑能改善土壤容重，提高土壤堿性磷酸酶、蔗糖酶和脲酶等含量；劉玉環等[6]研究表明，功能型土壤改良劑可改善灰棕荒漠土的理化性質和生物學性質，提高土壤酶活性和玉米產量。本試驗以黃壤土為研究對象，研究自制生態有機型土壤改良劑對油菜各生育期土壤酶活性的影響，以期為生態有機型土壤改良劑的應用和黃壤可持續生產利用提供酶學依據。

1 材料與方法

1.1 供試材料

本試驗地設在湖南省長沙市岳麓區蓮花鎮立馬村(28°23′N，112°93′E)，該區屬亞熱帶季風性濕潤氣候，年均氣溫為16.9～17.5 ℃，年均降水量為1 360～1 400 mm，供試土壤為黃壤。試驗于2016年9月播種，2017年5月收獲。

供試作物為湘雜優5號油菜。土壤改良劑為自制生態有機型土壤改良劑，有機質含量為71.42%，氮磷鉀總養分為11.46%，pH為7.52。供試無機肥為尿素、過磷酸鈣和硫酸鉀，有機肥為寧鄉豐裕生物科技有限公司提供的專用油菜有機肥。

1.2 處理設計

試驗設4個處理：土壤改良劑處理(T1)、無機肥處理(T2)、有機肥處理(T3)和對照處理(CK)。除CK外，其他3個處理均是在等量施肥條件下種植油菜，所有處理均重復4次，小區面積為20 m2，采用隨機區組排列。所有肥料(包括土壤改良劑)都是作為基肥一次性施入土壤，在油菜角果發育期噴施2次硼肥。分別在油菜越冬期、角果發育期和收獲期采集0～20 cm表層土壤用于測定土壤脲酶、蔗糖酶和酸性磷酸酶活性。

1.3 測定項目和方法

土壤脲酶活性采用苯酚-次氯酸鈉比色法；土壤蔗糖酶活性采用3，5-二硝基水楊酸比色法；土壤酸性磷酸酶活性采用磷酸苯二鈉比色法。

1.4 數據分析

使用Excel 2010軟件進行計算與制圖，并用SPASS 20軟件進行統計分析。

2 結果與分析

2.1 土壤改良劑對油菜各生育期脲酶活性的影響

土壤脲酶是土壤酶中催化尿素水解的酶，是土壤中決定氮轉化的關鍵酶，其活性高低可反映土壤無效態氮向有效態氮轉化及供應無機態氮的能力[7]。

由圖1可知，油菜不同生育期土壤脲酶活性以T1處理最高，均顯著高于其他處理，其中，角果發育期的土壤脲酶活性達到整個生育期的最高值，收獲期活性有所降低。這可能是因為角果發育期植物對氮素養分的需求達到頂峰，能有效促進土壤有機氮的礦化。

同生育期柱上無相同小寫字母表示組間在P<0.05水平差異顯著，圖2～3同。圖1 不同施肥處理油菜各生育期脲酶活性的影響

2.2 土壤改良劑對油菜各生育期蔗糖酶活性的影響

土壤蔗糖酶是參與土壤有機碳循環的酶，其活性高低反映了土壤的熟化程度和肥力水平，對增加土壤中易溶性營養物質起到非常重要的作用，是土壤肥力評價的重要指標之一[2，7]。

由圖2可知，不同施肥處理下，油菜各生育期蔗糖酶活性的變化規律與脲酶活性相似，同樣是角果發育期土壤蔗糖酶活性最高。各生育期均以T1處理的蔗糖酶活性最高，均顯著高于其他處理。

圖2 不同施肥處理油菜各生育期蔗糖酶活性的影響

2.3 土壤改良劑對油菜各生育期酸性磷酸酶活性的影響

磷酸酶在土壤磷素的轉化循環過程中起著非常重要的作用，其活性高低對土壤有機磷的分解轉化及其生物有效性具有重要影響[7]。

由圖3可知，不同施肥處理下，油菜各生育期酸性磷酸酶活性的變化規律與脲酶、蔗糖酶活性相似，也以角果發育期土壤蔗糖酶活性最高。不同處理間，T1處理的蔗糖酶活性顯著高于其他處理，但角果發育期、收獲期T2和T3處理間酸性磷酸酶活性差異不顯著。

圖3 不同施肥處理油菜各生育期酸性磷酸酶活性的影響

3 小結

土壤酶活性可以表征土壤微生物的活動狀況，也可作為土壤肥力高低的評價指標之一[8]。本試驗研究結果表明，不同施肥處理油菜各生育期土壤脲酶、蔗糖酶和酸性磷酸酶活性的變化規律基本一致，均在角果發育期達到高峰，表明油菜角果發育期對土壤養分的需求量達到最大。同時，施用生態有機型土壤改良劑處理的土壤脲酶、蔗糖酶和酸性磷酸酶活性均高于其他處理，且差異均達到顯著水平，說明土壤改良劑的施用能為油菜的生長發育提供良好的水熱條件，有利于表層土壤微生物的繁殖和生長發育，促進土壤有機質、有機氮和有機磷的分解礦化，從而提高土壤肥力。