74 中国蔬菜 CHINA VEGETABLES 2012 年 10 月 ( 下 ) applying biological organic fertilizer.thus the decomposition and transformation of soil organic matter was

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缚九魏
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1 中国蔬菜 2012(20):73-77 CHINA VEGETABLES 不同肥料配施下生姜根际土壤酶活性和微生物数量的动态变化孔祥波 ( 枣庄学院, 山东枣庄 ) 摘要 : 以生姜为试材, 分析了不同种类肥料配施对生姜根系及根际土壤酶活性和微生物数量的影响结果表明 : 生物有机肥配施处理的生姜根鲜质量增加, 根系活力增强, 分别比普通化肥处理和普通有机肥处理的根鲜质量增加 28.3% 16.4%, 根系活力提高 41.2% 20.6%; 生物有机肥处理的土壤有机质含量有所提高, 在生姜生长旺盛期达到最大值, 分别比普通化肥处理和普通有机肥处理增加 45.4% 11.1%; 生物有机肥配施可提高土壤微生物数量, 与普通化肥处理相比土壤细菌增加了 449.1%, 真菌增加了 374.3%, 放线菌增加了 489.8%, 总量增加了 451.5%, 增幅高于普通有机肥处理 ; 生物有机肥配施可提高土壤蔗糖酶脲酶过氧化氢酶活性, 促进了土壤有机质的分解转化关键词 : 生姜 ; 根际土壤 ; 土壤酶活性 ; 土壤微生物中图分类号 :S143.6 文献标识码 :A 文章编号 : (2012) Dynamic Change of Ginger Rhizosphere Soil Enzyme Activities and Microorganism Quantity under Different Fertilizers Combined Application KONG Xiang-bo (Zaozhuang College,Zaozhuang ,Shandong,China) Abstract:Taking ginger(zingiber officinale Rosc.)as experiment material,this paper analyzed the effects of different fertilizers combined application on ginger root system and rhizosphere soil enzyme activities and micro-organism quantity.the results show that the biological organic fertilizer can improve the fresh weight of ginger root and strengthen the root activity.the fresh weight of ginger root was higher than that applying common chemical fertilizer or common organic fertilizer by 28.3% and 16.4%,and the root activities were increased by 41.2% and 20.6%.The biological organic fertilizer can increase the soil organic matter.the max value of soil organic matter is achieved during vigorous stage. The contents were higher than that applying common chemical fertilizer and common organic fertilizer by 45.4% and 11.1%, respectively.this fertilizer could significantly improve soil microbe quantity.compared with that applying common chemical fertilizer, the population of bacteria increased by 449.1%, that of fungi increased by 374.3%, that of actinomycetes increased by 489.8%, and the total population of these 3 kinds of microorganism was increased by 451.5%. Its increased quantity was higher than that applying common organic fertilizer. The activities of invertase, urease and catalase in soil were increased obviously by 收稿日期 : ; 接受日期 : 基金项目 : 枣庄学院院级科研计划青年项目 (2009QN13) 作者简介 : 孔祥波, 女, 讲师, 主要从事蔬菜栽培生理方面的研究, xiangbokong103@126.com

2 74 中国蔬菜 CHINA VEGETABLES 2012 年 10 月 ( 下 ) applying biological organic fertilizer.thus the decomposition and transformation of soil organic matter was promoted. Key words:ginger;rhizosphere soil;soil enzyme activity;soil microorganism 土壤是作物生长的主要介质, 土地连续耕种将会导致肥力减退, 人畜粪被广泛应用于提高土壤肥力随着科技发展和人民生活水平的提高, 蔬菜食品安全被重视, 人畜粪中含有致病性细菌危害人体健康且肥效缓慢 ( 高铭营等,2009), 加之人口增加和耕地面积减少, 粮食危机显露, 此时化肥以其高产速效性逐渐被我国农民大量使用, 但其养分单一性长期使用所造成土壤的酸化板结和水体污染等状况日益加重 ( 黄国勤等,2004), 而且化学肥料的大量投入取代了有机种植体系中土壤营养的自然积累和参与营养循环的微生物, 并且新的作物栽培种植体系对农业化学肥料也越来越依赖, 结果导致农业土壤生物生产力的降低 ( Wellbaum et al., 2004) 此时, 新型肥料应运而生生物有机肥是将有益微生物有机物及无机营养元素复合而成的新型肥料生姜 (Zingiber officinale Rosc.) 是山东省名优特产蔬菜, 也是我国主要出口创汇蔬菜之一, 具有生长期长产量高需肥量大等特点已有研究证明, 施用生物有机肥可以促进生姜生长提高产量改善品质, 并能显著提高生姜叶片色素含量及净光合速率, 增强其对高温强光的适应性 ( 孔祥波等,2007; 孔祥波和徐坤,2008); 但生姜根系不发达, 入土浅, 且吸收能力弱所以本试验以生姜为试材, 分析了不同种类肥料配施对生姜根系及根际土壤酶活性和微生物数量的影响, 以期从土壤酶系微生物数量和根系活力变化的角度为合理培肥地力和生姜优质高产提供理论依据 1 材料与方法 1.1 试验设计试验于 2005~2006 年在山东农业大学蔬菜实验站进行供试土壤为粘壤土, 有机质含量 1.58%, 碱解氮 (N) 速效磷 (P 2 ) 速效钾 (K 2 O) 含量分别为和 mg kg -1 供试生姜品种为莱芜大姜,3 月 15 日催芽,4 月 16 日播种, 株距 20 cm, 行距 65 cm 供试化肥为尿素 (N 46%) 硫酸钾 (K 2 0%) 及氮磷钾三元复合肥 (N-P 2 -K 2 O 为 15%- 15%-15%); 普通有机肥 (N-P 2 -K 2 O 为 4.72%-3.70%-7.15%) 有机质 70%, 中微量元素 12%; 生物有机肥除在制作过程中添加酵素菌 ( cfu g -1 ) 外, 其他同普通有机肥试验设 3 个处理 ( 表 1), 其中生物有机肥 (T1) 及普通有机肥 (T2) 处理补施尿素及硫酸钾使各处理 N P 2 K 2 O 含量相同, 以单施普通化肥为对照小区面积 26 m 2,3 次重复, 顺序排列各处理除施肥种类不同外, 施用时期及各时期施用比例均相同其他管理均按常规方法进行表 1 不同肥料处理施肥种类及施肥量处理氮磷钾水平肥料种类及施用量 /kg (667 m 2 ) -1 各施肥时期比例 /% kg (667 m 2 ) -1 尿素硫酸钾复合肥生物有机肥普通有机肥基肥苗期追肥盛长期追肥 CK T T 测定项目生姜出苗后, 每隔 30 d 取样 1 次, 每次每小区取 5 株用称重法测定根鲜质量 ; 用 TTC 法测定 ( 赵世杰等,1998) 根系活力采用重铬酸钾法测定土壤有机质含量 ( 关松荫, 1986);

3 2012(20) 孔祥波 : 不同肥料配施下生姜根际土壤酶活性和微生物数量的动态变化 75 土壤蔗糖酶活性采用 3,5- 二硝基水杨酸比色法测定, 土壤脲酶活性采用苯酚次氯酸钠比色法测定, 过氧化氢酶活性采用 KMnO 4 滴定法测定 ( 关松荫,1986) 取植株根系周围土壤 10 g 混匀, 用自封袋当日带回, 置于 4 冰箱备用, 次日进行微生物数量测定, 采用稀释平板法计数 ( 杜秉海等,1999) 2 结果与分析 2.1 不同肥料配施对生姜根系的影响从图 1 可以看出, 不同施肥处理对生姜根鲜质量和根系活力的影响大致相同在整个生长期, 各处理的根鲜质量均呈逐渐上升的趋势, 但各处理的根系活力在生长后期呈剧减趋势以 9 月 25 日生姜旺盛生长期为例,T1 处理根鲜质量较 CK T2 处理高 29.0% 16.1%, 根系活力较 CK T2 处理高 35.7% 17.8% 到 10 月 25 日生姜进入收获期时,CK T1 T2 处理的根鲜质量分别为 g,t1 T2 处理分别较 CK 高 28.3% 10.1%; 此时各处理根系活力急速下降,CK T1 T2 处理与生姜旺盛生长期相比分别下降了 34.2% 31.5% 33.1%, 但 T1 处理较 CK T2 处理仍高 41.2% 20.6% 图 1 不同肥料配施对生姜根鲜质量和根系活力的影响 2.2 不同肥料配施对生姜土壤有机质含量的影响各处理在苗期和盛长期各追肥 1 次从图 2 可以看出,5 月 25 日, 不同施肥处理的生姜土壤有机质含量相差不大 ;6 月 25 日,CK T1 T2 处理土壤有机质含量分别为 1.65% 1.68% 和 1.72%, T2 处理增长较快, 这可能与肥料形态有关 T1 处理是颗粒状生物有机肥, 肥效释放慢 ; T2 处理是粉末状有机肥, 溶解较快, 可以较快提高土壤有机质含量随着时间推移, 三者有机质含量均在增加,T1 处理和 T2 处理相差不多, 但均高于 CK 在生姜生长后期,CK T2 处理的有机质含量增加有所缓和 10 月 25 日,T1 处理分别比 CK T2 处理高 6.2% 2.2% 2.3 不同肥料配施对生姜土壤微生物数量的影响不同施肥处理均使生姜土壤微生物数量增加 ( 表 2) 其中生物有机肥处理( T1) 效果最为明显, 以 9 月 13 日生姜生长旺期时的图 2 不同肥料配施对土壤有机质含量的影响

4 76 中国蔬菜 CHINA VEGETABLES 2012 年 10 月 ( 下 ) 土样为例, T 1 处理微生物总量分别较 C K T 2 处理增加了 450.5% 和 210.8% 微生物数量增表 2 不同肥料配施对土壤微生物数量的影响 DS 加的总趋势为 : 生物有机肥处理 T1> 普通有机日期处细菌放线菌真菌总量肥处理 T2> 单施普通化肥处理 CK ( 月 - 日 ) 理 10 5 cfu g cfu g cfu g cfu g 不同肥料配施对生姜土壤脲酶蔗糖酶和 CK 0.99 bb 0.90 cc 1.12 bb 1.09 cc T aa 1.88 aa 4.27 aa 4.97 aa 过氧化氢酶活性的影响 T bb 1.45 bb 2.81 bb 1.31 bb 土壤脲酶主要来源于植物和微生物, 是决 CK 4.57 cc 4.37 bb 2.85 cc 5.04 cc 定土壤中氮转化的关键酶, 其活性高低反映了 T aa 4.99 aa aa aa 各种生化过程的方向和强度 ( 郭天财等, T bb 4.88 bb 4.22 bb 7.46 bb CK cc 4.53 bb 3.69 cc cc 2006) 从图 3 可以看出, 在生姜生育期中所 T aa aa aa aa 有处理的土壤脲酶活性的动态变化规律相似, T bb 5.90 bb 5.53 bb bb 脲酶活性以生姜旺盛生长期最高, 此时 T1 T2 处理的脲酶活性分别比 CK 提高了 21.7% 注 : 表中同列数据后不同小写字母表示差异显著 (α=0.05), 不同大写字母表示差异极显著 (α=0.01) 11.4%; 到收获期脲酶活性有所下降, 此时 T1 处理的脲酶活性仍较 CK T2 处理高 22.7% 9.7% 土壤蔗糖酶活性强弱反应了土壤熟化程度和肥力水平 ( 张成娥和梁银丽, 2001), 是表征土壤生物活性的重要酶之一图 4 表明, 增施生物有机肥处理 (T1) 的蔗糖酶活性明显高于对照和普通有机肥处理生姜生长前期蔗糖酶活性较低, 随着生姜发育蔗糖酶活性逐渐增强, 到旺盛生长期达到最高值, 随后降低在生姜收获期 (10 月 25 日 )CK T1 T2 处理的蔗糖酶活性分别比旺盛生长期的酶活性降图 3 不同肥料配施对土壤脲酶活性的影响低了 3.2% 2.8% 4.6%, 但 T1 处理的蔗糖酶活性仍较 CK T2 处理高 25.0% 14.1% 土壤过氧化氢酶是土壤酶系中的重要组分, 它能够促进对生物体有毒害作用的过氧化物的分解, 从而避免了过氧化物在生物体内积累而对机体造成伤害 ( 刘国顺等,2010) 由图 5 可以看出, 各处理土壤过氧化氢酶活性随着生姜生长发育其活性逐渐增强, 其中生物有机肥处理 (T1) 土壤过氧化氢酶活性明显高于对照这与生物有机肥提供了大量营养, 使土壤微生物具

5 2012(20) 孔祥波 : 不同肥料配施下生姜根际土壤酶活性和微生物数量的动态变化 77 图 4 不同肥料配施对土壤蔗糖酶活性的影响图 5 不同肥料配施对土壤过氧化氢酶活性的影响

6 78 中国蔬菜 CHINA VEGETABLES 2012 年 10 月 ( 下 ) 有较高的活性有关各个时期过氧化氢酶活性的高低顺序为 : 生物有机肥处理 T1> 普通有机肥处理 T2> 单施普通化肥处理 CK 生姜旺盛生长期(9 月 25 日 )T1 处理土壤过氧化氢酶活性分别较 CK T2 处理高 6.9% 2.1%, 差异明显 3 结论与讨论根系不仅是作物吸收水分和养分的重要器官, 也是氨基酸激素等微量活性物质合成和转化的重要器官 ( 向小亮等,2009) 本试验中, 在生姜收获期, 生物有机肥处理的生姜根鲜质量分别较单施普通化肥和普通有机肥处理高 28.3% 16.4%, 根系活力高 41.2% 20.6% 增施生物有机肥可以促进生姜根系生长, 增强根系活力, 为生姜高产奠定了基础土壤酶主要来自植物根系分泌物和微生物的活动, 是土壤中生物学活性的总体现, 表征了土壤的综合肥力特征以及土壤养分转化过程, 因此土壤酶活性可以作为衡量土壤肥力水平的指标 ( 李志伟和崔力拓,2009) 土壤微生物参与土壤的物质循环和能量转化, 而土壤酶参与土壤的许多重要生物化学过程和物质循环, 二者一起推动着土壤的代谢过程 ( 姬兴杰等,2008) 本试验结果表明, 增施生物有机肥能明显增加土壤微生物量和提高土壤酶活性, 从而促进了土壤养分的分解转化和土壤结构的改善, 并且与植株生长保持较好的协调性生物有机肥使土壤有机质含量有所增加, 土壤供肥能力得以提高, 及时地满足了作物生长的需要参考文献杜秉海, 贾隽永, 李培香, 温尚昆微生物学实验. 北京 : 北京农业大学出版社 : 高铭营, 李宝聚, 石延霞, 谢学文, 孙军德, 张建中蔬菜食品安全中的生物学危害与控制. 中国蔬菜,(5):4. 关松荫土壤酶及其研究法. 北京 : 中国农业出版社 : , , , 郭天财, 宋晓, 马冬云, 查菲娜, 岳艳军, 张煜, 李耀昭氮素营养水平对小麦根际微生物及土壤酶活性的影响. 水土保持学报,20(3): ,140. 黄国勤, 王兴祥, 钱海燕, 张桃林, 赵其国施用化肥对农业生态环境的负面影响. 生态环境,13(4): 姬兴杰, 熊淑萍, 李春明, 张伟, 马新明不同肥料类型对土壤酶活性与微生物数量时空变化的影响. 水土保持学报,22(1): ,133. 孔祥波, 徐坤, 尚庆文, 王玉霞生物有机肥对生姜生长及产量品质的影响. 中国土壤与肥料,(2): 孔祥波, 徐坤不同肥料对生姜产量及叶片光合作用和叶绿素荧光特性的影响. 植物营养与肥料学报, 14(2): 李志伟, 崔力拓大量施磷对旱地土壤养分酶活性及作物生长的影响. 土壤通报,(8): 刘国顺, 李正, 敬海霞, 叶协锋, 史宏志, 王永, 杨超, 常栋连年翻压绿肥对植烟土壤微生物量及酶活性的影响. 植物营养与肥料学报,1(6): 向小亮, 宁书菊, 魏道智根系的研究发展. 中国农学通报,25(17): 张成娥, 梁银丽不同氮磷施肥量对玉米生育期土壤微生物量的影响. 中国生态农业学报, 9(2): 赵世杰, 刘华山, 董新纯植物生理学实验指导. 北京 : 中国农业科技出版社 : Wellbaum G E,Sturz A V,Dong Z M.2004.Managing soil microorganisms to improve productivity of agro-ecosystems.critical Reviews in Plant Sciences,23(2):

Microsoft Word - 9--李世风_new_.doc

Microsoft Word - 9--李世风_new_.doc 土壤 (Soils), 2016, 48(5): 893 900 DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2016.05.009 1 糠醛渣生态肥对风沙土理化性质和茄子效益的影响 1,3 2 4 1 1* (1 734000 2 734000 3 735000 4 735002) >>5406 5406 0.0103 0.1291 0.8606pH EC 13.85% 1.07% 6.22%