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作物杂志,2019, 第5期: 129–134 doi: 10.16035/j.issn.1001-7283.2019.05.022

• 生理生化·植物营养·栽培耕作 • 上一篇    下一篇

减氮条件下有机物料还田对麦田酶活性及其土壤碳氮含量的影响

李春喜1,李斯斯1,邵云1,马守臣2,刘晴1,翁正鹏1,李晓波1   

  1. 1 河南师范大学生命科学学院,453007,河南新乡
    2 河南理工大学测绘与国土信息工程学院,454000,河南焦作
  • 收稿日期:2019-03-01 修回日期:2019-07-05 出版日期:2019-10-15 发布日期:2019-11-07
  • 作者简介:李春喜,教授,主要从事小麦栽培及生理研究
  • 基金资助:
    “十三五”国家重点研发计划重点专项(2016YFD0300203-3,2018YFD0300708-4)

Effects of Organic Materials Returning on Enzyme Activities and Soil Carbon and Nitrogen Content in Wheat Field under Nitrogen-Reducing Conditions

Li Chunxi1,Li Sisi1,Shao Yun1,Ma Shouchen2,Liu Qing1,Weng Zhengpeng1,Li Xiaobo1   

  1. 1 College of Life Sciences, Henan Normal University, Xinxiang 453007, Henan, China
    2 School of Surveying and Land Information Engineering, Henan Polytechnic University, Jiaozuo 454000, Henan, China
  • Received:2019-03-01 Revised:2019-07-05 Online:2019-10-15 Published:2019-11-07

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PDF (PC)

184

摘要：

为了研究不同有机物料还田对麦田土壤酶活性与土壤养分的影响,通过田间试验比较单施氮肥（CK,施纯氮270kg/hm 2）、秸秆还田（J,较CK减氮20%）、秸秆还田+牛粪（JF,较CK减氮20%）、秸秆还田+菌渣（JZ,较CK减氮20%）4种不同培肥处理,对麦田0~60cm土层脲酶、蔗糖酶活性与土壤有机碳、全氮含量变化进行研究。结果表明,在小麦季0~20cm土层各处理在拔节期脲酶活性最大,20~40cm土层JF处理在拔节期和开花期脲酶活性最大;在0~20和20~40cm土层JF处理在拔节期蔗糖酶活性显著高于CK处理。除J处理外,其他处理在0~20cm土层拔节期有机碳含量最大,且有机碳含量均表现为JF处理最大,其次是JZ处理;在0~20cm土层各生育时期JF处理的全氮含量均最大,且显著高于CK处理。减氮条件下有机物料还田能有效提高土壤脲酶、蔗糖酶活性,有机碳和全氮含量,并且土壤脲酶活性、蔗糖酶活性与有机碳和全氮含量均呈极显著正相关关系。综上,在减施氮肥条件下有机物料还田可以提高土壤质量。

关键词: 麦田, 有机物料, 土壤养分, 酶活性

Abstract:

Based on the field experiment, the effects of different organic materials returning on soil enzyme activities and soil nutrients in wheat were studied. Four models were designed: single application of nitrogen (CK, N 270kg/hm 2),straw returning (J, N 216kg/hm 2), straw and cow dung (JF, N 216kg/hm 2), straw and mushroom dregs (JZ, N 216kg/hm 2),0-60cm soil layer on wheat field urease, invertase activity and soil organic matter and total nitrogen content were studied. The results showed that the urease activity was the highest in the jointing stage at 0-20cm, and the urease activity was the highest in the jointing stage and flowering stage in the treatment of 20-40cm soil layer straw returning and mushroom dregs (JZ). In 0-20cm and 20-40cm soil layers, the invertase activity of straw and cow dung (JF) treatment was significantly higher than CK treatment at jointing stage. Except for J treatment, other treatments in the 0-20cm the organic matter content layer was the highest at jointing stage, and JF treatment was the highest, followed by JZ and J treatment, CK treatment was the lowest; the total nitrogen content of JF treatment was the highest in the 0-20cm soil layer, and it was significantly higher than CK. The return of organic materials to soil could effectively increase soil urease activity, invertase activity, the content of organic matter and total nitrogen. Soil urease, invertase activity and organic matter and total nitrogen content were significantly positively correlated. In summary, organic materials returning to the field under reduced nitrogen applications can improve soil quality.

Key words: Wheat field, Organic materials, Soil nutrients, Enzyme activity

表1

供试土壤（0~60cm）养分特性"

土层(cm)
Soil depth		 全氮(g/kg)
Total N		 有机碳(g/kg)
Organic carbon		 速效氮(mg/kg)
Available N		 速效磷(mg/kg)
Available P		 速效钾(mg/kg)
Available K		 pH
0~20 0.94 10 44 22 283 8.06
20~40 0.59 6 29 16 163 8.10
40~60 0.41 5 19 8 126 8.01

图1

小麦不同生育时期不同土层土壤脲酶活性变化"

图2

小麦不同生育时期不同土层土壤蔗糖酶活性变化"

表2

不同生育时期不同土层土壤有机碳含量的方差分析"

处理
Treatment		 苗期Seedling stage 拔节期Jointing stage 开花期Flowering stage 成熟期Mature stage
0~20cm 20~40cm 40~60cm 0~20cm 20~40cm 40~60cm 0~20cm 20~40cm 40~60cm 0~20cm 20~40cm 40~60cm
CK 25.1d 22.1b 19.1ab 36.2b 22.8c 19.5a 32.6b 23.7d 17.7c 26.5d 22.6d 17.6c
J 30.1c 26.9a 18.5b 35.8b 29.9ab 20.4a 35.9ab 29.5b 19.7b 30.1c 26.7b 19.4b
JZ 32.2b 27.3a 19.6a 36.3b 27.1b 21.2a 35.9ab 26.7c 20.8ab 34.5b 25.3c 19.7ab
JF 34.5a 29.9a 19.6a 40.9a 33.6a 21.9a 37.9a 32.5a 21.1a 36.5a 28.3a 20.4a

表3

不同生育时期不同土层土壤全氮含量的方差分析"

处理Treatment 苗期Seedling stage 拔节期Jointing stage 开花期Flowering stage 成熟期Mature stage
0~20cm 20~40cm 40~60cm 0~20cm 20~40cm 40~60cm 0~20cm 20~40cm 40~60cm 0~20cm 20~40cm 40~60cm
CK 0.88b 0.41c 0.33b 1.27c 0.79b 0.56b 1.24b 0.55c 0.42b 0.92c 0.55b 0.39b
J 0.94b 0.57b 0.34b 1.43b 0.82b 0.58b 1.22b 0.66bc 0.45b 1.00b 0.58ab 0.43ab
JZ 1.08ab 0.66ab 0.35b 1.76a 0.83b 0.61b 1.41b 0.84ab 0.51b 1.06b 0.59ab 0.43ab
JF 1.34a 0.74a 0.51a 1.87a 0.90a 0.70a 1.80a 0.97a 0.64a 1.35a 0.65a 0.45a

表4

土壤养分与酶活性的相关关系"

指标
Index		 脲酶活性
Urease activity		 蔗糖酶活性
Invertase activity		 有机碳含量
Organic carbon content		 全氮含量
Total nitrogen content
脲酶活性Urease activity 1
蔗糖酶活性Invertase activity 0.905** 1
有机碳含量Organic carbon content 0.904** 0.846** 1
全氮含量Total nitrogen content 0.929** 0.930** 0.886** 1
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