玉米秸秆还田对土壤酶活性的影响

2016-02-07 09:26蒋亚芬
中国农业信息 2016年22期
关键词:脱氨酶脱氢酶氮素

蒋亚芬

(兰西县农业技术推广中心,黑龙江绥化 151500)

玉米秸秆还田对土壤酶活性的影响

蒋亚芬

(兰西县农业技术推广中心,黑龙江绥化 151500)

现代农业生产发展过程中,秸秆还田已经成为一种常用的增加土壤肥力的手段。但是,秸秆还田对土壤的酶活性是否有影响,还存在争议。

玉米秸秆 还田 土壤酶活性

在农业生产过程中,农民越来越重视环保和可持续发展,从最开始的焚烧秸秆,利用产生的草木灰,增加土壤肥力,到现在的秸秆还田,减少空气的污染。同时,更加充分地利用秸秆中的营养物质,促进酶活性的增强,更加有利于来年作物的种植。

1 秸秆还田对土地的影响

1.1 秸秆还田对土壤水分的影响

秸秆还田相比裸地对土壤含水量产生的影响是分阶段的。在秸秆还田初期,作物生长需要水,但同时秸秆的降解也需要大量的水分,秸秆的降解和作物的生长都需要水分,因此二者相互竞争,导致秸秆还田初期,土壤含水量降低。当还田的秸秆降解到一定程度后,就不再需要与作物竞争水分,而且在保持降水的同时,还会释放水分,增加土壤的含水量。

1.2 秸秆还田对土壤有机碳、全氮的影响

秸秆还田举措可以有效增加土壤中有机碳含量。秸秆还田是一种使用非常广泛的有机肥料,其肥力释放非常缓慢,持久性较高,甚至持续好多年,同时还为作物生长提供所需的养分,不必再施用其它人工合成的化肥。秸秆还田最根本的作用是为土壤提供有机质,有机质含量的提高,更加有利于农作物的生长。所以,秸秆还田显著提高了土壤有机碳的含量。

1.3 秸秆还田对土壤微生物量碳和氮的影响

土壤中的物质转化过程由土壤微生物完成的。同时,土壤微生物也是养分循环中最重要的,不可或缺的部分。土壤中,土壤微生物储存着大量的营养物质,这些营养物质提供给农作物促进其生长。土壤微生物碳只占土壤总碳的1%~4%,所占比例不多,但却是土壤有机质中唯一活着的,也是最重要的部分。

从秸秆还田的角度说,这一举措能够提高土壤的有机质含量,使微生物生长繁殖不会因缺少营养元素或没有营养而受到阻碍。但是,在某些时期,比如抽穗期,经过秸秆还田处理的微生物量碳氮,并没有显著高于裸地的数值,归其原因,是由于微生物的作用,增加了有机质含量。

2 秸秆还田对土地土壤酶的影响

经过科学实验后的结果表明,一般情况下,秸秆还田处理相对于裸地来说,可提高土壤酶的活性。但也有个别时期,处理间有不同的表现。总体来说,玉米生长同一时期,秸秆还田导致的土壤中的3种酶活性:蛋白酶、脱氨酶、脱氢酶活性均为最高值;裸地处理下的土壤中的3种酶活性:蛋白酶、脱氨酶、脱氢酶活性均为最低值。对于脲酶来说,秸秆还田处理下,脲酶的酶活性较高,裸地酶活性相对较低。

在农作物生长前期,秸秆还田处理不利于土壤升温。同时,在玉米生长发育前期,比起裸地处理,秸秆还田会降低土壤温度和土壤含水量。因此,秸秆还田后的土壤酶活性可能会低于裸地的酶活性。

在农作物生长苗期,蛋白酶、脱氢酶、脱氨酶的酶活性,在秸秆还田后与裸地相比,酶活性较高。因此,秸秆还田的优势要远远超过裸地。同时,大量研究结果表明,秸秆还田会提高土壤有机碳和全氮含量。

在农作物生长的中后期,也是农作物生长的高峰期,有相关研究表明,该时期农作物会大量吸收土壤养分,作物根系的微生物就会大量分泌相应的酶来转化和传递营养物质,所以,酶活性会非常高,几乎达到作物生育期的最大值。

3 总结

秸秆还田明显增加农作物不同生长期的土壤蛋白酶、脱氨酶和脱氢酶的活性,这3种酶活性在作物生长的大喇叭口期达到最高,而脲酶活性在玉米抽穗期最高。在秸秆还田处理下的蛋白酶、脱氨酶、脱氢酶,在氮素转化过程中,有着明显的相关性。秸秆还田大大提高了土壤氮素转化速率,土壤氮素转化是由土壤酶催化进行的。秸秆还田提高了与氮素转化相关的土壤酶的活性,从而促进转化土壤氮素。由于氮素转化速率的提高,导致了酶活性的提高。

[1] 任万军,黄云,吴锦秀,等.免耕与秸秆高留茬还田对抛秧稻田土壤酶活性的影响.应用生态学报,2011,22(11):2913~918

[2] 和文祥,谭向平,王旭东,等.土壤总体酶活性指标的初步研究.土壤学报,2010,47(6):1232~1236

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