長期施肥對黃土高原小麥農(nóng)田土壤酶活性的影響.pdf

1、干旱和缺水是中國西北黃土高原農(nóng)業(yè)旱作糧食生產(chǎn)區(qū)的主要限制因子。如何提高作物產(chǎn)量，同時維持土壤肥力和土壤質(zhì)量成為這一區(qū)域農(nóng)業(yè)發(fā)展的關鍵問題。本文以平?jīng)鲛r(nóng)業(yè)科學院于1979年建立了高坪村長期定位實驗站為基礎，研究了長期不同施肥制度(N：單施氮肥；NP：氮磷并施；SNP：秸稈與氮磷合施；M：單施廄肥；MNP：廄肥與氮磷并施；CK：不施肥對照。)對土壤酶活性及土壤理化性質(zhì)的影響，探討了冬小麥生育期內(nèi)土壤酶和土壤理化性質(zhì)的變化規(guī)律，以及土壤理化性

2、質(zhì)與土壤酶、酶與酶之間的相關性，為進一步探討以酶作為肥力指標的靈敏性，為建立合理施肥制度，提高土壤質(zhì)量和實現(xiàn)土壤可持續(xù)利用提供理論依據(jù)。主要研究結果如下：
　　 1.長期施肥對土壤理化性質(zhì)的影響。
　　 我們的結果分析表明：相對于對照CK，長期施農(nóng)家肥和氮、磷配施顯著的增加了土壤總磷的含量，但是秸稈施肥和單施氮肥沒有顯著的增加。除了單施氮肥之外，其他的施肥措施都能明顯提高有效磷的含量，MNP處理的有效磷含量最高。總氮在M

3、NP處理中最大，顯著高于除單施農(nóng)家肥M處理外的其他處理。除MNP外，施肥并沒有顯著增加總氮的含量，相反的在施秸稈和化肥的處理中含量比對照CK還小。施加農(nóng)家肥能有效地增加有機碳的含量，并顯著高于施秸稈肥和化肥以。氮、磷肥配施的NP處理的有機碳的含量也顯著高于N和CK處理。在土壤的pH值方面，平均值的變化范圍為7.25到7.49，對照CK的pH值為最小的7.25。施肥能顯著增加土壤的pH值，施農(nóng)家肥比施無機肥的pH增幅更大。在不同處理間，土

4、壤含水量的變化差異很微小。
　　 我們的研究同時也發(fā)現(xiàn)，在小麥的不同生長季節(jié)，土壤的營養(yǎng)含量也發(fā)生著變化?？偭椎暮吭谛←湹某墒炱谧罡撸酀{期和拔節(jié)期次之。有效磷在小麥的三個生長時期沒有顯著的變化。總氮和有機碳的含量在灌漿期最大，顯著高于拔節(jié)期和成熟期。土壤的pH值和含水量的平均值在小麥不同時期有著顯著的差異，其大小順序分別為：灌漿期＞成熟期＞拔節(jié)期；成熟期＞拔節(jié)期＞灌漿期。土壤的營養(yǎng)含量也隨著深度的增加而顯著減小。而土壤的pH

5、值和含水量在不同深度下沒有顯著性的差異。
　　 2.長期施肥對土壤酶活性的影響。
　　 長期施用有機肥和無機肥顯著的影響和土壤酶活性。并且不同的施肥處理、小麥生長的不同時期及土壤的不同深度間的互作效應是極顯著的(F＜0.0001)。在小麥的三個生長期內(nèi)，不同處理間脫氫酶活性大小順序依次為MNP＞M＞NP＞SNP＞CK＞N，P元素缺乏對脫氫酶的活性有顯著的影響。脲酶活性在施肥處理中明顯高于不施肥的對照CK處理，施農(nóng)家肥顯著

6、高于施化肥和秸稈肥。有機肥的施入對堿性磷酸酶的活性有顯著的提高，而施無機肥雖然也提高了酶的活性，但沒有統(tǒng)計上的顯著性。施農(nóng)家肥(MNP和M)、秸稈肥(SNP)和無機氮磷肥配施(NP)都顯著的提高了轉(zhuǎn)化酶的活性，但它們之間沒有顯著的差異；單施氮肥的N處理對提高轉(zhuǎn)化酶的活性沒有顯著的效應。施有機肥的處理MNP、M和SNP中的球囊酶蛋白都顯著大于對照CK，無機肥的處理并沒有顯著提高球囊霉素的含量。
　　 土壤酶活性會隨著作物的生長期的

7、變化而變化。一般來說，在冬小麥的灌漿期土壤酶活性最高，盡管只在脲酶和球囊霉素中，冬小麥生長期內(nèi)的土壤酶活性變化才顯著。在所有的施肥處理及冬小麥的生長期內(nèi)，土壤酶活性是隨著深度的增加而呈極顯著遞減的(P＜0.001)。
　　 3.土壤理化性質(zhì)和土壤酶活之間的相關性。
　　 相關性分析表明，土壤酶活性和土壤理化性質(zhì)之間有顯著的相關性。土壤脫氫酶和有效磷有很強的正相關(R2=0.749)。土壤有機碳和本實驗測定的所有土壤酶活都

8、有顯著的正相關。與其它的土壤酶活相比，土壤的pH值與脲酶的活性的相關性更高(R2=0.719)。同時，我們也發(fā)現(xiàn)脫氫酶、堿性磷酸酶、轉(zhuǎn)化酶和球囊霉素兩兩之間也有顯著的正相關性。
　　 4.長期施肥對冬小麥產(chǎn)量的影響。
　　 長期定位施肥對冬小麥產(chǎn)量有顯著的影響。其中以農(nóng)家肥和氮磷肥配施的MNP處理最為明顯，產(chǎn)量達到5623.34kg ha-1，為處理中的最高值。最小值1733.38kg ha-1為對照CK。營養(yǎng)元素平衡施