不同施肥模式对黑麦草根际土壤氮转化相关酶的影响

摘要:采用大田试验方法,研究了不同施肥模式下种植黑麦草对根际土壤氮转化相关土壤酶活性的影响。结果表明:采用50%的N由有机肥提供,50%的N由尿素提供的施肥模式时,黑麦草根际土壤脲酶、硝酸还原酶、亚硝酸还原酶活性最强,黑麦草地上部产量最高。

关键词:黑麦草;土壤酶;根际土壤

中图分类号:S543+.6文献标识码:B DOI编码: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

植物生长需要多种营养元素,而对氮素的需求尤为重要。从世界范围看,在所有必需的营养元素中,氮是限制植物生长和产量形成的首要因素。氮不仅是作物体内许多重要有机化合物的组分,而且也是遗传物质的基础,对植物生命活动以及作物产量和品质均有极其重要的作用。

土壤酶主要来自于土壤微生物、植物以及土壤动物的分泌物及残体[1],是土壤的重要组成部分,在土壤的营养物质转化、能量代谢过程中起着至关重要的作用,是评价土壤肥力、土壤健康状况的重要指标[2,3]。因此,开展不同施肥模式对土壤酶活性影响的研究对提高氮肥利用效率,减少农业面源污染具有重要意义。

黑麦草是我国主要的绿化和饲用草种,关于氮肥施用对黑麦草产量、生理特性的影响已有了大量报道[4-6],但关于大田条件下,不同施肥模式对黑麦草根际土壤氮素转化酶影响的研究却未见报道。鉴于此,本研究通过比较分析大田条件下,黑麦草不同施肥模式种植对根际土壤氮转化相关土壤酶活性的影响,揭示不同施肥模式对黑麦草根际氮素转化相关土壤酶的影响规律,为黑麦草的科学栽培管理提供依据。

1材料和方法

1.1材 料

供试黑麦草由中国农业科学院提供。

1.2方 法

1.2.1试验设计试验在天津市蓟县草坪试验田进行,土壤状况见表1。

根据土壤的供肥能力、黑麦草需肥量以及吸收效率设计施肥水平。按纯氮施入量设5个处理,施肥水平为500 kg/hm2,模式1:100%的N由有机肥提供;模式2:75%的N由有机肥提供,25%的N由尿素提供;模式3:50%的N由有机肥提供,50%的N由尿素提供;模式4:25%的N由有机肥提供,75%的N由尿素提供;模式5:100%的N由尿素提供。每个处理设4个重复,随机排列,共20个小区,每个小区面积为25 m2。P2O5 180 kg/hm2、K2O 360 kg/hm2。田间管理和水分管理按常规进行。

试验采用随机区组设计。于2008年8月21日播种,采用抖落法取黑麦草根际土壤[7]表层1~2 mm,每次每个重复取3株黑麦草并将其根际土壤混合,-20 ℃保存。

1.2.2土壤酶活性测定方法采用常规方法测定土壤基础理化指标[8];脲酶采用靛酚比色法测定;土壤硝酸还原酶、土壤亚硝酸还原酶采用关松荫的研究方法[9]。

1.2.3数据分析数据经Excel整理后,采用SPSS 11.5软件包进行单因素方差(One-Way ANOVA)分析(p<0.05)。

2结果与分析

2.1施肥模式对黑麦草根际土壤脲酶活性的影响

不同施肥模式对黑麦草根际土壤脲酶活性的影响差异显著。采用模式3的施肥种植的黑麦草根际脲酶活性最高,其次是模式2、模式4、模式5,采用模式1的施肥模式种植的黑麦草根际脲酶活性最低(图1)。

2.2施肥模式对黑麦草根际土壤硝酸还原酶活性的影响

黑麦草根际土壤硝酸还原酶活性随施肥模式不同发生显著的变化。采用模式3进行施肥的黑麦草的根际土壤硝酸还原酶活性最高。其次是模式4、模式5、模式2,采用模式1的施肥模式种植的黑麦草根际土壤硝酸还原酶活性最低(图2)。

2.3施肥模式对黑麦草根际土壤亚硝酸还原酶活性的影响

施肥模式对黑麦草根际土壤亚硝酸还原酶活性的影响与对黑麦草根际土壤硝酸还原酶活性的影响相似。采用模式3施肥的黑麦草的根际土壤亚硝酸还原酶活性最高。其次是模式4、模式5、模式2,采用模式1的施肥模式种植的黑麦草根际土壤亚硝酸还原酶活性最低(图3)。

2.4施肥模式对黑麦草地上部生物量的影响

黑麦草地上部生物量随施肥模式发生显著的变化。采用模式3施肥的黑麦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的施肥模式种植的黑麦草地上部生物量最低(图4)。

3结 论

氮是植物营养三要素之一,是决定作物生长、发育、产量和品质的最关键元素。土壤氮素是土壤肥力中最活跃的因素,也是农业生产中最重要的限制因子之一。土壤酶与氮素的转化密切相关,且受诸多因素影响。本研究表明施肥方式对黑麦草根际土壤酶活性的影响影响显著,采用施肥模式3,黑麦草根际土壤酶活性最高,地上部生物量最高,采用施肥模式1,黑麦草根际土壤酶活性最低,地上部生物量也最低。

参考文献:

[1] 曹慧,孙辉,杨浩,等. 土壤酶活性及其对土壤质量的指示研究进展[J]. 应用与环境生物学报,2003,9(1):105-109.

[2] Rifaldi R,Saviozzi A,Levi Minzi R,et a1. Biochemieal properties of a mediterranean soil as afected by long-term crop management systems[J]. Soil Till Res,2002,67: 109-ll4.

[3] 周礼恺. 土壤酶活性的总体在评价土壤肥力水平中的作用[J]. 土壤学报,1983,20(4):413-417.

[4] 何静,李辰琼,陈瑞祥.不同施肥量对贵草1号多花黑麦草生产性能的影响[J]. 中国草食动物,2009,29(1):48-49.

[5] 尚以顺,舒健虹,陈燕萍,等.不同施肥水平及播种量对一年生黑杜麦草A2003产草量的影响[J].贵州农业科学,2008,36(5):135-136.

[6] 华平,江海东,周琴.氮肥对一年生黑麦草功能叶生理特性影响的研究[J].上海农业学报,2008,24(2):81-83.

[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] 林大仪.土壤学实验指导[M].北京:中国林业出版社,2004: 25-55.

[9] 关松荫. 土壤酶及其研究法[M].北京: 农业出版社, 1986.