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

第22卷第1期2008年2月

水土保持学报

Journal of Soil and W ater Conservati on

V ol.22N o.1

Feb.,2008

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①姬兴杰1,2,熊淑萍1,李春明1,张　伟3,马新明1,3

(1.河南农业大学农学院,郑州450002;

2.中国科学院大气物理研究所,北京100029;

3.河南商丘农学院,商丘476000)

摘要:采用等氮技术进行原状土柱法试验,研究了不同肥料类型对土壤酶活性和微生物数量时空变化的影响。结

果表明,柱栽条件下,不同肥料类型对土壤酶活性和微生物数量的时空变化有明显影响。不同土壤深度脲酶和蛋

白酶总活性均表现为肥料配施>有机肥>尿素;土壤脲酶活性均随土壤深度的增加而下降,0～20c m土层的土

壤脲酶活性占全生育期112m土层总活性的50%以上,0～40c m土层占79%左右,在0～20c m和20～120c m

的土层所占比例大致相当;不同土层的脲酶活性均在拔节期达到最高;在小麦生育后期,脲酶活性在不同土壤深

度表现为升高的趋势。3种肥料类型处理不同土层的蛋白酶活性均在成熟期达到最大值,其次为拔节期,在拔节

期和扬花期出现峰值,在抽穗期和灌浆盛期出现低谷,其最小值出现在灌浆盛期;土壤蛋白酶在20～40c m和

80～100c m时出现峰值,并在20～40c m土层时活性最高。3种肥料类型处理间比较,微生物数量均表现为肥料

配施>有机肥>尿素。在同一土层中的细菌数量以苗期最大;真菌数量以抽穗期最大;放线菌随着小麦生育期的

推进数量逐渐增加,成熟期达最大值。在小麦不同生育时期,以20～40c m土层中的细菌、真菌和放线菌数量最

大,0～20c m土层次之,40～120c m土层随土层深度加深数量逐渐减少。

关键词:肥料类型;　土壤酶;　土壤微生物;　时空变化

中图分类号:S51211;S15412　　　文献标识码:A　　　文章编号:100922242(2008)0120123205

Studi es on Spa ti a l-Te m pora l Var i a ti on s of So il Enzy m e Acti v iti es and M i croorgan is mπs Nu m ber under D i fferen t Fertil i zer Types

J I X ing2jie1,2,X I O N G Shu2p ing1,L I Chun2m ing1,ZHAN G W ei3,M A X in2m ing1,3 (11Colleg e of A g rono m y,H enan A g ricultural U niversity,Z heng zhou450002;21Institute of A t m osp heric P hy sics,

Chinese A cad e m y of S ciences,B eij ing100029;3.Colleg e of A g rono m y in H enan S hang qiu,S hang qiu476000) Abstract:T he experi m ent of using s o il colum n m ethods w h ich studied the effects of different fertilizers types on the te mpo ral2s patial variati ons of s oil enzym e activities and m icroo rganis mπs num ber w as conducted under the con2 diti on of equal nitrogen and th ree treatm entsw ere in stalled w h ich included carba m ide treatm ent,organic fertilizer treatm ent and m ixed fertilizer treatm ent1T he results show ed that the effects of different fertilizers types on the te mporal2s patial variati ons of s o il enzym e activities and m icroorgan is mπs num ber w ere obvi ous under the conditi on of s o il colum n m ethods1T he to tal urease and p rotease activities in different s oil dep th show ed m ixed fertilizer treatm ent>o rgan ic fertilizer treatm ent>carba m ide treatm ent w ithout excep ti on;the total urease activities de2 creased w ith the increasing s oil dep th w ithout excep ti on,the urease activities in the s oil layers of0～20c m and0～40c m res pectively took po ssessi on of the total urease activities in the to tal s oil of112m w ith50%upw ards and 79%during the w hole grow th stages of w heat,the p roporti on of0～20c m and20～120c m w as app roxi m ately e2 qual;the m ax value of urease activities in differen t s oil layers occurred during j ointing stage;the urease activities increase during latter grow th stage in differen t s oil dep th1T he m ax value of p rotease activities occurred during m ature stage,in the next p lace during j ointing stage,the peak value occurred during j ointing and fl ow ering stages,the off2peak value occurred during boo ting and active grain filling stages,the m in value occurred during active grain filling stage in differen t s o il layers under th ree differen t fertilizers types treatm ent;the peak value of s oil p rotease activities occurred in the s o il layer of20～40c m and80～100c m,p rotease activities in the s oil layer of20～40c m w ere h igher than80～100c m1T he num ber of m icroorganis m s show ed m ixed fertilizer treatm ent> o rganic fertilizer treatm ent>carba m ide treatm ent w ithout excep ti on1T he m ax num ber of bacteria occurred during over2w inter stage,the m ax num ber of fungi occurred during boo ting stage in the sa m e s oil layer1T he num ber of

①收稿日期:2007207218　3通讯作者E-m ail:xinm ingm a@1261com

基金项目:国家粮食丰产工程(2006BAD02A07-4);国家“863”计划(2006AA10Z224)

作者简介:姬兴杰,男,生于1982年,在读博士。主要从事农业信息技术研究。E-m ail:jixingjie@m ail1iap1ac1cn

actinom yces increased w ith the advance of grow th stages,the m ax value occurred during m ature stage in the sa m e s oil layer1T he m ax num ber of bacteria,fungi and actinom ycets occurred in the s oil layer of20～40c m,in the nex t p lace in the s o il layer of0～20c m,the num ber decreased w ith the increasing dep th of40～120c m s oil layer during the different grow th stages of w in ter w heat1

Key words:differen t fertilizers types;　s o il enzym e;　s oil m icroo rgan is m;　s patial2te mporal variati ons 土壤微生物与土壤酶一起作用于土壤物质转化和能量流动,并参于许多重要的生物化学反应过程[1-2]。土壤中酶活性高低和微生物数量多少可以代表土壤中物质代谢的旺盛程度,在一定程度上反映作物对氮素的吸收利用与生长发育状况等,是土壤肥力的一个重要指标[1-2]。提高土壤酶和土壤微生物活性,能够促进植物生长,防治和减轻病虫危害,增加作物产量[1-2]。近年来,许多学者从不同角度对土壤酶进行了研究,对不同耕作方式、不同水肥处理条件下不同作物的土壤酶活性及根际微生物的数量和组成进行了较多的研究[3-6],对施肥与土壤微生物及土壤酶关系的研究工作中,多数集中于大田土壤和森林土壤,而且局限于土壤微生物和土壤酶的静态研究[7-10]。截至目前为止,对小麦农田土壤酶活性和微生物数量时空分布的研究尚未见报道。因此,采用“土柱法”试验研究了3种肥料类型下冬小麦土壤酶与微生物的时空变化,旨在探讨不同施肥类型对小麦生产的土壤生物化学环境的影响,为我国华北平原冬小麦种植区合理施肥提供科学依据。

1　材料与方法

111　试验处理与设计

2005～2006年试验采用“土柱法”在河南农业大学科教园区进行。土柱管为PCR材料,管长112m,直径15c m。在小麦播种前,挖好土坯除去耕层土20c m,采用“削土法”把土柱套进PCR管子中,保证土层的原始性,而后用过筛后的20c m耕层土填满柱子,以备播种,共设36个土柱。供试小麦品种为豫麦34,柱内小麦密度按15万基本苗计算,播期为10月19号。在每次取样后,即对小麦灌2000m l等量的水,遇旱时视情况再灌等量水,保证不同处理间水分处理一致性,小麦生长期间其他管理按高产田要求进行。试验土壤为潮土,试验前土层基础养分状况见表1。试验共设3个肥料处理,分别为尿素(N)、有机肥(OM鸡粪)和二者配施(N+OM),其中配施处理有机肥与无机肥的比例为1∶1,3种处理在等氮条件下施肥,按每667m2施纯氮15kg计算,磷肥为过磷酸钙,钾肥为硫酸钾,磷、钾肥按N∶P∶K=2∶1∶1的肥料配比进行施用,氮、磷、钾肥在处理间一致,所有肥料一次性施入20c m耕层。

表1　播种前土壤基础养分状况

土壤指标

土壤深度(c m)

0～2020～4040～6060～8080～100100～120

脲酶(U g)

蛋白酶(U g)

细菌(×106个 g干土)真菌(×103个 g干土)放线菌(×105个 g干土)

全氮(g kg)

有机质(g kg)

速效氮(m g kg)

速效磷(m g kg)

速效钾(m g kg)

硝态氮(m g kg)

铵态氮(m g kg)280181

34100

215170

66137

88149

1150

14129

57117

1619

119195

9142

7138

109137

41150

227112

90185

122108

1108

11132

39184

1164

88145

9132

4103

43104

40100

191193

38194

83145

0196

8143

25132

1162

86165

8136

4122

25153

35100

161177

34106

70195

0186

5152

30116

1151

65111

5152

4103

22124

36150

100189

21181

65144

0182

3135

19173

1139

54134

2188

2169

20115

41150

83148

20115

31167

0177

2177

29179

1131

47143

2164

4169

112　测定项目与方法

11211　土样采集　分别于播种前、越

冬期、拔节期、抽穗期、扬花期、灌浆盛

期和成熟期晴天的上午10:00左右,挖

出土柱对0～20c m,20～40c m,40～60

c m,60～80c m,80～100c m和100～

120c m等6个土层取样,每个土层土壤

样品取2次重复。

11212　土壤含水量　将盛有约20g新

鲜土样的铝盒在分析天平上称重,准确

至0101g,揭开盒盖后置于已经预热至

(105±2)℃左右的烘箱中12h后取出,盖好盒盖,在干燥器中冷却至室温(约需30m in)称重,重复3次[11]。11213　土壤酶活性与微生物　土壤脲酶用苯酚钠比色法[12]测定,土壤蛋白酶用茚三酮比色法[12]测定;微生物数量分析采用常规稀释平板法[13]。

2　结果与分析

211　不同肥料类型对土壤酶活性时空变化的影响

土壤酶是表征土壤中物质、能量代谢旺盛程度和土壤质量水平的一个重要生物指标[11]。

21111　不同肥料类型对土壤脲酶时空变化的影响　土壤脲酶主要来源于植物和微生物,是决定土壤中氮转化的关键酶,其活性高低反映了各种生化过程的方向和强度。脲酶是一种酰胺酶,直接参与尿素形态转化,能酶促有机质分子中肽键的水解,是尿素分解必不可少的一种酶[14]。

421水土保持学报第22卷

表2　土壤脲酶活性的时空变化U g　

生育时期处理

土壤深度(c m)

0～2020～4040～6060～8080～100100～120

越冬期

N

OM

N+OM

59814

61810

52313

35715

36015

28615

10813

9119

11315

5719

4917

4515

3512

2710

3813

3412

2810

3312

拔节期

N

OM

N+OM

63314

83613

89710

36719

36219

43618

11212

11816

12318

6611

6812

8316

6013

4114

5318

4415

3914

5117

抽穗期

N

OM

N+OM

37711

30510

32918

12719

21113

10111

5318

8015

4315

1717

4716

2911

2419

2419

2610

2419

1617

2119

扬花期

N

OM

N+OM

31613

29814

18014

15417

11415

13310

4917

3512

5117

2911

2319

2911

2319

1216

2419

1116

1316

1216

灌浆盛期

N

OM

N+OM

24814

21314

24212

14414

23119

14915

4114

8216

4214

2710

3713

3111

1918

1717

1918

1617

1517

1818

成熟期

N

OM

N+OM

38112

24011

34612

22116

24613

28815

6511

5318

6812

3713

4214

5017

3713

28

3011

2610

2710

1818

(1)不同肥料类型下土壤脲酶的时间

变化。试验结果表明(如表2):不同的生育

时期3种处理不同土层的脲酶活性均在

拔节期达到最高。0～20c m土层,随着生

育时期的推进,在灌浆盛期又降低,出现

低谷,在成熟期其活性升高。从越冬期到

成熟期各处理在各个土层上土壤脲酶活

性表现为在拔节期出现最高值,在成熟期

又升高的趋势。在小麦生育后期,脲酶活

性在不同土壤深度表现为升高的趋势。

(2)不同肥料类型下土壤脲酶的空间

变化。结果表明(如表2),无论何种处理,

在小麦生长的各个生育时期土壤脲酶活

性均随土壤深度的增加而下降,并以0～

20c m的土层活性最高,其次为20～40

c m,较高的脲酶活性主要集中在0～40

c m的土层中。因为取0～20c m土样并不是根际土壤,因此在0～20c m土层中,3种处理的顺序,并不是严格的配施大于尿素和有机肥,本研究发现,0～20c m土层脲酶活性在越冬期表现为有机肥处理最大,在拔节期表现为配施处理最大,而在以后的时期中均以尿素处理最大,其余土层表现规律不明显。但3种肥料类型处理下,土壤脲酶总活性表现为配施>有机肥>尿素。

表3　不同土壤深度脲酶活性的变化U g　

土壤深度(c m)N OM N+OM

0～20 20～40 40～60 60～80 80～100 100～12044019±19215

24719±12010

7618±3514

4119±2412

4011±2013

2810±1615

52418±31115

25215±13810

7619±4117

4610±2211

2710±1414

2615±1219

56916±32714

26910±16718

8311±4017

5613±2713

3618±1710

3211±1916

(3)小麦全生育期不同深度土壤脲酶活性变化。表3的

结果表明,在小麦的全生育期,3种处理下,0～20c m土层

土壤脲酶活性占所有土层的50%以上,与20～120c m土层

脲酶活性所占比例大致相当,0～40c m土层脲酶活性占

79%左右,40～120c m土层的脲酶活性只占20%左右,活

性相比之下很低。土壤脲酶主要集中在土壤0～40c m的耕

层中。在0～20c m和20～40c m土层脲酶活性的变幅顺序

为配施>有机肥>尿素;40～60c m土层脲酶活性的变幅顺序为有机肥>配施>尿素;60～80c m和100～120 c m土层脲酶活性的变幅顺序为配施>尿素>有机肥;80～100c m土层脲酶活性的变幅顺序为尿素>配施>有机肥。脲酶活性总的变幅为配施>有机肥>尿素。不同土壤深度脲酶活性均表现为配施>有机肥>尿素。

表4　土壤蛋白酶活性的时空变化U g　

生育时期处理

土壤深度(c m)

0～2020～4040～6060～8080～100100～120

越冬期

N

OM

N+OM

42105

43140

44105

44150

45145

46155

41195

42160

43175

39150

40180

42135

40110

43120

43125

38135

40145

41130

拔节期

N

OM

N+OM

47125

47185

49145

48105

48195

51110

45150

46130

47160

44140

45115

46135

45175

46130

47120

44160

45110

46170

抽穗期

N

OM

N+OM

41185

42165

43115

42165

43155

45145

41110

41155

42170

38175

40145

41135

39160

41105

42145

37130

38105

39115

扬花期

N

OM

N+OM

42180

44120

45165

45125

47115

48120

42170

45145

46155

39195

43140

44135

41115

44150

45105

40145

41185

42195

灌浆盛期

N

OM

N+OM

39165

40170

41165

40155

41160

44100

40190

41110

41155

36145

37130

40115

38125

38175

41125

35175

37110

38130

成熟期

N

OM

N+OM

52195

55190

60145

58110

62110

63165

46170

47190

48155

45155

46130

47150

51130

54160

55160

48105

48195

49150

21112　不同肥料类型对土壤蛋白酶时空变化的影响　土壤蛋白酶可以水解蛋白质为短肽,短肽进一步水解为氨基酸,这些水解产物是植物的氮源之一,土壤蛋白酶活性高低在一定程度上反映土壤氮素营养状况[15]。

(1)不同肥料类型下土壤蛋白酶的时间变化。试验结果表明(表4),不论在何种处理下,不同生育时期不同土层的蛋白酶活性均在成熟期达到最大值,其次为拔节期,在拔节和扬花期出现峰值,在抽穗期和灌浆盛期出现低谷,其最小值出现在灌浆盛期。

(2)不同肥料类型下土壤蛋白酶的空间变化。试验结果表明(表4),不论在何种处理下,土壤蛋白酶活性随着深度的增加521

第1期姬兴杰等: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

在20～40c m和80～100c m土层中出现峰值,并以20～40c m土层蛋白酶活性最高。在小麦整个生育期过程中,3种处理的规律是配施>有机肥>尿素。

表5　小麦全生育期不同深度土壤蛋白酶活性变化U g

土壤深度(c m)N OM N+OM

0～20 20～40 40～60 60～80 80～100 100～12046132±13129

49131±17157

43182±5180

40199±9108

44176±13105

41189±12131

48131±15123

51184±20148

44150±6181

41181±9100

46167±15183

43102±11184

51106±18180

53184±19163

45104±6198

43182±7139

48141±14135

43188±11119

(3)小麦全生育期不同深度土壤蛋白酶活性变

化。试验结果表明(表5),在小麦的全生育期,3种处

理下,不同深度土壤蛋白酶活性变化在0～20c m和

40～60c m土层变幅顺序为配施>有机肥>尿素;

20～40c m和80～100c m土层变幅顺序为有机肥

>配施>尿素;60～80c m土层变幅顺序为配施>

尿素>有机肥;100～120c m土层变幅顺序为尿素>有机肥>配施。土壤蛋白酶活性总变幅顺序为有机肥>配施>尿素。不同土壤深度蛋白酶活性均表现为配施>有机肥>尿素。

表6　土壤细菌数量的时空变化(×106个 g干土)　

生育时期处理

土壤深度(c m)

0～2020～4040～6060～8080～100100～120

越冬期

N

OM

N+OM

22100

23117

24196

23106

25164

26183

12191

13135

13149

10108

10115

10163

6188

7199

8134

4144

6136

6170

拔节期

N

OM

N+OM

13106

22129

24143

13188

24108

25120

6182

10107

11107

5109

9154

10119

4113

7169

8182

3113

3180

4114

抽穗期

N

OM

N+OM

9152

20156

21158

10115

21182

23169

5167

7187

8122

4161

5140

6108

3164

5100

5183

2177

2199

3157

扬花期

N

OM

N+OM

8182

15181

16155

9188

17118

19186

4171

4118

6137

3170

3151

6103

2179

2189

4134

2101

2131

2184

灌浆盛期

N

OM

N+OM

5157

12100

13176

6177

14138

17135

4102

4103

5114

2148

2190

3176

2125

2148

2162

1156

1183

2128

成熟期

N

OM

N+OM

5143

10163

13132

6133

12189

15145

3107

3188

4130

1187

2190

3171

1186

2120

2143

1140

1148

1189表7　土壤真菌数量的时空变化(×103个 g干土)　

生育时期处理

土壤深度(c m)

0～2020～4040～6060～8080～100100～120

越冬期

N

OM

N+OM

30125

36186

43136

52114

47129

52180

16184

15170

23180

13199

16102

22178

11101

12188

13145

10145

11157

11165

拔节期

N

OM

N+OM

36127

40120

45139

63163

52192

60166

17195

18165

29152

14154

15127

21184

11127

11153

14170

11173

11140

11128

抽穗期

N

OM

N+OM

43127

44170

54167

80125

63147

71107

24131

25128

30112

14141

18101

24185

12114

14170

20139

12129

11196

14187

扬花期

N

OM

N+OM

28121

35112

49130

36194

50173

58199

18111

20191

24176

14180

17157

21127

11194

14145

18110

8104

11154

14120

灌浆盛期

N

OM

N+OM

25133

34165

48158

29108

43153

52172

16106

18180

22102

13176

15181

20108

11124

13179

15171

7180

10143

12165

成熟期

N

OM

N+OM

18110

30178

46133

21136

36193

49157

13133

18110

20109

12195

14148

15188

10162

12123

13153

5160

9185

8111

212　不同肥料类型对土壤微生物数量时

空变化的影响

土壤微生物数量直接影响土壤的生

物化学活性及土壤养分的组成与转化,是

土壤肥力的重要指标之一。细菌是土壤微

生物的主体,在数量上和种类上超过所有

其他的土壤有机体;真菌可以分解纤维

素、淀粉、树胶、木质素以及较易分解的蛋

白质和糖类;在腐殖质的形成过程中和土

壤团粒的稳定作用中,真菌的作用比细菌

更重要;放线菌对于土壤有机质的分解和

养分的释放占有很重要的地位,即使相当

、几丁质和磷脂类

等,也都能被它们降解为较简单的形

式[14]。

21211　不同肥料类型下土壤中细菌数量

的时空变化　土壤细菌是土壤微生物的

重要组成部分,能分解各种有机物质。从

表6可知:无论何种处理,在同一土层土

壤中的细菌数量以越冬期最大,随着小麦

生育期的推进,数量逐渐减少。不同生育

期,细菌数量均以20～40c m土层最多,

其次为0～20c m,40～120c m土层中随

着土壤深度的加深,数量逐渐减少。3种处

理间比较,细菌数量均表现为配施>有机

肥>尿素。在小麦全生育期,尿素处理下,

0～40c m和40～120c m土层中的细菌数

量分别为13415×106个 g干土和10119

×106个 g干土,0～40c m是40～120c m

土层细菌数量的1132倍;有机肥处理下,

0～40c m和40～120c m土层中的细菌数

量分别为22014×106个 g干土和12418

×106个 g干土,0～40c m是40～120c m土层细菌数量的1177倍;配施处理下,0～40c m和40～120c m土层中的细菌数量分别为24310×106个 g干土和14218×106个 g干土,0～40c m是40～120c m土层细菌数量的1170倍。

21212　不同肥料类型下土壤中真菌数量的时空变化　真菌是常见的土壤微生物之一,从数量上看,它们明显621水土保持学报第22卷

低于其它种类微生物,但从生物量上看,却占有极其重要的地位。从表7可知:无论何种处理,在同一土层土壤中的真菌数量在越冬期和拔节期逐渐升高,抽穗期达最大值,以后随着小麦生育期的推进,数量逐渐减少。不同生育期,真菌数量以20～40c m 最多,0～20c m 次之,40～120c m 土层中随着土壤深度的加深,数量逐渐减少。3种处理间比较,无论何种时期何种土层,均表现为配施>有机肥>尿素。在小麦全生育期,尿素处理下,0～40

c m 和40～120c m 土层中的真菌数量分别为46418×103个 g 干土和31512×103

个 g 干土,0～40c m 是40～120c m 土层真菌数量的1147倍;有机肥处理下,0～40c m 和40～120c m 土层中的真菌数量分别为51712×

103个 g 干土和36019×103

个 g 干土,0～40c m 是40～120c m 土层真菌数量的1143倍;配施处理下,0～40c m 和40～120c m 土层中的真菌数量分别为63314×103个 g 干土和44517×103

个 g 干土,0

～40c m 是40～120c m 土层真菌数量的1142倍。表8　土壤放线菌数量的时空变化(×105个 g 干土)　

生育时期

处理

土壤深度(c m )

0～2020～4040～6060～8080～100100～120越冬期

N

OM N +OM 351264316447178501035619158188251262919330176181501816919173

131761414514148111731216913165拔节期

N OM N +OM 381504813953195561045813461139261772714031145191591919820159141051417016114121061314014165抽穗期

N OM N +OM 451595316658181591916213564133281973118533180211822215821185151031513817133121291319615157扬花期

N OM N +OM 491035711664130601136516970178321313518435186221012310922131151181610419106131011410416187灌浆盛期

N OM N +OM 501785919866177621816710872186351113619037190231062410824148151921613021130131061414617104成熟期

N OM N +OM

511716115575150

731037917681108

381403916140131

231992517226147

151931715723135

141001517818121

21213　不同肥料类型下土壤中放线菌数

量的时空变化　放线菌是细菌的一类,在数量方面仅次于细菌,它们对土壤中的有机化合物的分解及土壤腐殖质合成起着重要作用。从表8可知:无论何种处理,在同一土层土壤中的放线菌数量随着小麦生育期的推进,数量逐渐增加,成熟期达最大值。不同生育期,放线菌数量以20～40c m 土层最多,0～20c m 土层次之,40～120c m 土层中随着土壤深度的加深,数量逐渐减少。3种处理间比较,无论何种时期何种土层,均表现为配施>有机肥>尿素。在小麦全生育期,尿素处理下,0～40c m 和40～120c m 土层中的放线菌数量分别为63218×105个 g 干土和48118×105个 g 干土,0～40c m 是40～120c m

土层放线菌数量的1131倍;有机肥处理下,0～40c m 和40～120c m 土层中的放线菌数量分别为71415×105

个 g 干土和51414×105

个 g 干土,0

～40c m 是40～120c m 土层放线菌数量的1138倍;配施处理下,0～40c m 和40～120c m 土层中的放线菌数量分别为77614×105个 g 干土和55312×105

个 g 干土,0

～40c m 是40～120c m 土层放线菌数量的1140倍。

3　结论与讨论

试验表明,3种处理下不同土壤深度脲酶、蛋白酶和微生物数量均表现为配施>有机肥>尿素,说明配施措施下有利于提高土壤的酶活性和微生物数量。这与以往的研究一致。在小麦生育后期,脲酶活性在不同土壤深度表现为升高的趋势。土壤蛋白酶活性在成熟期达到最大值,其次为拔节期,在拔节和扬花期出现峰值,在抽穗期和灌浆盛期出现低谷,其最小值出现在灌浆盛期,这主要与蛋白酶的性质有关[15];土壤蛋白酶随着深度的增加在20～40c m 和80～100c m 土层出现峰值,并以20～40c m 土层活性最高。在同一耕层土壤中的细菌数量以苗期最大;真菌数量在苗期和拔节期逐渐升高,抽穗期达最大值,二者在达到最大值后随着小麦生育期的推进,数量逐渐减少。在同一耕层土壤中的放线菌数量随着小麦生育期的推进,数量逐渐增加,成熟期达最大值。在不同小麦生育时期,以20～40c m 土层中的细菌、真菌和放线菌数量最大,0～20c m 土层次之,40～120c m 土层随着土壤深度的加深,数量逐渐减少。

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的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。小麦生长过程中微生物数量和土壤酶活性的变化[14],反映了小麦生长促使了微生物的形成及酶活性的高低,反过来,微生物的大量繁殖和旺盛活动以及土壤酶活性的高低又必将对小麦的生长发育产生影响,因此,在生产实践中有机肥与无机肥配施时的肥料配比将是进一步的研究课题,以使土壤微生物及酶活性有利于小麦的生长发育和产量的提高。

下转第133页　

7

21第1期姬兴杰等: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

～019999);有机质与全氮、全磷、速效磷和全氮与全磷、速效磷以及全磷与速效磷、水解氮与速效钾均呈极显著正相关关系(相关系数0197451～019999)。

3　结　论

(1)刺蜡混交,刺槐和绒毛白蜡平均胸径增长显著,绒毛白蜡平均树高较纯林有大幅度提高,混交林中绒毛白蜡生长效果好于刺槐。

(2)混交林中各种养分指标的含量都略高于纯林,并随着季节变化而逐渐升高,10月份养分含量达最高值;各林分中土壤养分含量在土层中的分布规律是随着土层深度的加深逐渐降低,根际土大于林地土,这与其他学者的研究结果一致[10,12-13]。

(3)混交林及纯林中土壤酶活性均随着土层深度的增加而降低,这与许多研究者结论一致[14-16],但土壤酶的变化规律并不一致,季节变化也有所不同。

(4)土壤酶活性和土壤养分含量在土层中的分布呈现一定的规律性,土壤酶活性和土壤养分含量在不同季节呈不同的相关关系。

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