不同施肥处理对春季生菜土壤酶活性的影响

阎佩云 ，吴 月 ，贾小卫

(1.商洛学院 生物医药与食品工程学院,陕西 商洛 726000；2.商洛盛泽农林科技发展有限公司,陕西 商洛 726000)

0 引言

土壤酶是土壤生态系统中不可或缺的成分之一[1～2]，可以促进土壤中有机质的分解以及土壤营养成分的循环与转化。肥料是蔬菜生长发育所必需的因素之一，施肥种类的不同不仅直接影响蔬菜的产量、品质，而且通过影响根、茎、叶、等器官的建成与功能，最终影响其产量和品质，在生菜生产中人们常常通过施肥来增加产量和改善品质。施用肥料不但可以直接影响到土壤酶的活性和土壤营养成分的利用与积累，而且还可以通过改变生态环境，来进一步影响农作物的产量和质量以及农业的健康可持续发展[3～4]。有研究指出增施有机肥的蔬菜作物不仅具有较高含量的维生素C，而且使得蔬菜硝酸盐低含量显著降低，在蔬菜栽培方面其综合效果优于只施用化肥[5～7]。此外，相比于常规施肥，单施有机肥或有机肥替代部分化肥的土壤常规养分含量均不同程度升高，并且土壤酶活性也有不同程度提高[8]。

目前，国内对秦岭南麓地区黄褐土土壤春季在不同施肥方式处理下种植生菜的根际土壤酶活性研究尚不多见。因此，笔者研究在陕西省商洛市地区利用不同化肥有机肥配施比例处理，选取生菜作为实验材料，采用大田栽培方式培养，对生菜根际的土壤酶指标进行测定研究，以期对秦岭南麓地区蔬菜的优质栽培以及农业的健康可持续发展提供参考。

1 材料与方法

1.1 实验地概况

试验于2021年4月中旬至2021年5月底在陕西省商洛市商州区王巷村的试验田进行。该试验基地土壤是典型的黄褐色土类型，经过测定土壤pH值为6.5～7.0，有机质、全氮、全磷含量分别为7.6 g/kg、0.97 g/kg、0.13 g/kg。

1.2 实验材料

试验生菜(LactucasativaL. var. ramosa Hort.)品种为大速生生菜，试验化肥为澳特尔复合肥料，商品有机肥为河北德沃多肥料有限公司生产制造，菌渣发酵有机肥为教师科研项目研制，主要由蘑菇渣和菌剂发酵而成。

1.3 实验设计

试验总共8个处理，即不施肥(CK组作为空白对照，化肥(T1)，商品有机肥(T2)，菌渣发酵有机肥(T3)，化肥+商品有机肥(T4)，75%化肥+25%菌渣发酵有机肥(T5)，50%化肥+50%菌渣发酵有机肥(T6)，25%化肥+75%菌渣发酵有机肥(T7)，具体见表1，每个处理3次重复。小区面积3 m×3 m 垄长3 m，垄宽0.2 m，垄高0.15 m。各小区随机排列。定期进行田间浇水、病虫害管理。

1.4取样及指标测定

土壤样品的采集分为三个阶段，播种前土样，生菜出苗期土样，生菜收获期土样。2021年4月27日进行生菜出苗期土壤样品采集，对生菜田进行S形路线随机采样，采取土壤深度大约10 cm左右的土壤，将采集好的土样装入标记好的密封袋内，带回实验室就行风干处理。5月27日进行生菜成熟期土壤样品的采集，同样采取S形路线采样，将采集好的土样带回实验室进行风干处理。将风干好的土样过1 mm和0.25 mm的筛子以备用。

表1 不同施肥处理

土壤酶测定方法采用常见的关松荫老师[9]的测定方法。具体为脲酶采用的是靛酚蓝比色的方法，酸性磷酸酶用磷酸苯二钠比色法，过氧化氢酶用的是高锰酸钾滴定的方法。

1.5 数据统计与处理

试验数据用EXCEL2007进行处理分析，再用SPSS18.0统计软件进行数据分析，最后采用单因素方差分析进行方差比较。

2 结果与分析

2.1 不同施肥处理对土壤脲酶活性的影响

土壤脲酶是水解酶的一种，能酶促有机质水解以及酶促土壤中的尿素水解成氨[10]。土壤脲酶的活性与土壤中有机质、全氮、有机磷的含量多少相关。在本实验中，与对照相比，出苗期化肥配施菌渣发酵肥不同配比处理T5、T6、T7比单施化肥处理(T1)的生菜根际的脲酶活性分别提高了56.1%、57.1%、47.9%。不同处理中T7脲酶活性最大，CK则为最小。这项结果表明，菌渣发酵有机肥与化肥不同配比配施处理均提高了生菜根际脲酶的活性。具体情况见图1。

图1 不同时期不同处理土壤脲酶活性

2.2 不同施肥处理对酸性磷酸酶活性的影响

土壤磷酸酶是土壤有机磷能够被催化、进行化合物矿化的一类酶，它的活性高低将会决定其生物有效性以及土壤中有机磷的分解转化速率。不过在笔者实验中不同配比配施处理T5、T6、和T7处理土壤酸性磷酸酶活性较CK增加幅度不显著。出苗期和收获期各处理下均无显著差异。

图2 不同时期不同处理酸性磷酸酶活性

图3 不同时期不同处理过氧化氢酶活性

2.3 不同施肥处理对过氧化氢酶活性的影响

过氧化氢在土壤中普遍存在，主要是由生物呼吸过程和有机物的生物化学氧化反应产生，给生物和土壤带来毒害作用[11]。土壤中很多微生物以及植物根系都能够分泌出过氧化氢酶，将过氧化氢分解成水和氧，从而解除过氧化氢对植物的毒害作用[12]。由图3可知，各个小区出苗期的过氧化氢酶活性之间的差异没有达到显著水平。与出苗期相比，不同施肥处理较CK的土壤过氧化氢酶活性均有提高。随着化肥配比的减少和生菜植株的生长，收获期的化肥配比菌渣发酵有机肥处理的生菜根际土壤过氧化氢酶活性增量较为明显，而单施化肥过氧化氢酶活性显著下降。总体来看，商品有机肥和化肥+菌渣发酵有机肥不同配比配施处理均可提高土壤过氧化氢酶活性。

3 讨论与结论

土壤酶活性高低可以在一定程度上反映出土壤的肥力水平。土壤中会存在一些微生物，它们会帮助土壤营养元素进行转化，微生物的功能还关系土壤酶的活性[14]。化肥搭配不同比例的菌渣有机肥对生菜根际土壤酶活性的影响有所不同。首先，与T1处理相比，商品有机肥T2和笔者实验所用菌渣发酵有机肥T3处理均可提高生菜根际的脲酶、过氧化氢酶活性。说明实验发酵的菌渣有机肥性能效果明显。其次，菌渣发酵有机肥配施化肥处理显著提高了生菜根际土壤过氧化氢酶及脲酶的活性，说明菌渣发酵肥在不同配比化肥施用量的情况下可以影响生菜的根际土壤酶的活性，减施化肥增施菌渣发酵有机肥能显著提升春季生菜根际土壤酶的活性，在笔者实验中施用75%化肥+25%菌渣发酵肥处理T7提升活性最大。此外也有研究表明通过减少施用化肥、增施菌渣发酵有机肥，可进一步改善土壤质地、养分情况和各种酶活性，影响蔬菜的生长代谢及生存条件，进一步影响农业作物产品的品质。当然，蔬菜的品质也会受到水肥管理、地理环境、气候等多种因素不同程度的影响[13]。在大田种植生菜栽培中，我们施用的菌渣发酵有机肥与化肥配合施用的处理方式，非常有利于土壤中有机质的积累以及土壤氮素在土壤中的转化，也能够更加利于生菜种植品质生产质量的提升[14]。适量增施菌渣发酵有机肥，并减施化肥，可相应提高生菜品质，提升土壤酶活性[15～16]。

试验结果表明，与CK组对照相比，菌渣发酵有机肥在与化肥不同配比梯度搭配施用下提高了生菜根际脲酶、过氧化物酶活性，进一步提高了氮素在土壤中的吸收与利用。除此之外，不同配比减氮肥配施菌渣发酵有机肥(T5、T6、T7)的酶活性总体均高于常规施肥(T1、T2、T3、T4)处理。由此可见，不同配比氮肥配施菌渣发酵有机肥方式有利于改善土壤质量，能有效提升土壤酶活性并且促进土壤中各种养分的转化及物质循环，提高土壤肥力。