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2022-08-17 14:31:16
施磷肥對大豆土壤微生物數量及酶活性影響研究
2022-08-17 14:31:16 來源: 榕城網
摘要：目的：研究施加磷肥對大豆土壤微生物數量及酶活性影響。方法：選取某地大豆種植區土壤作為觀察對象，在不同區域種植不同大豆，記錄各種植區域的大豆長勢情況，分別對微生物與酶活性的測定。結果：未施磷肥前，各組放線菌、真菌數量差異小，A組、B組細菌總數略高于C組；施磷肥后，A、B、C組微生物總數與施肥前對比，差異顯著。結論：土壤微生物與蔗糖酶、磷酸酶活性有關。
關鍵詞：酶活性；大豆種植；磷肥；土壤微生物
前言：現階段，國內種植大豆的面積明顯減少，單產量及總產量均和預期存在較大差距，若不盡快解決該問題，不僅會使豆農熱情、經濟效益受到影響，還會使我國陷入大豆危機。研究表明，導致大豆產量難以增加的原因，主要是土壤缺少有效磷，只有以大豆特性為依據，對磷肥和土壤性質的關系進行深入研究，準確把握不同地區理想施肥量，才能使大豆產量得到提高。
1研究背景
眾所周知，植物生長狀態極易被微生物所影響，而微生物構成又取決于土壤環境。作為最活躍的土壤組分，酶對外界環境的變化十分敏銳，合理施肥可在增加微生物總數的同時，使酶活性發生改變，由此達到增強土壤運移、轉化養分能力的目的。本文便以此為背景，圍繞磷肥與土壤酶活性、微生物總數的關系展開討論，供相關人員參考。
2研究過程
2.1試驗條件
將某地大豆種植區土壤作為研究對象，將現場劃分成三個區域，分別在各區域種植不同大豆。前期準備階段，先施加作為基肥的鉀肥及氮肥，其中，鉀肥施加量為40kg/公頃，氮肥施加量為50kg/公頃。研究人員將施加磷肥的區域作為主區，將品種處理作為副區，其中，主區分為施肥區、不施肥區，磷肥施加量為35kg/公頃，副區則分為A、B、C三組，保證各區面積均為2×3m，通過穴播的方式進行種植，每穴均種植2粒，株距為20cm，行距控制在40cm左右，定期清理雜草，如實記錄各區域出苗情況。
2.2采集樣品
在收獲大豆的同時采集土樣，先確定各區的對角線，在對角線隨機選取三點，手持無菌鏟去除表層的土壤，在20cm以上區域、40cm以上區域取樣，將所取土樣充分混合后，利用四分法篩出1kg樣品，再將樣品轉移到提前準備好的無菌袋內，扎緊袋口并做好標記，如實記錄采樣地點和時間[1]。到達實驗室后，將樣品平均分成兩份，分別對微生物、酶活性進行測定，其中，微生物組樣品應盡快放入冰箱，將冰箱溫度調整為4℃備用，酶活性組樣品則要先自然風干，再去除樣品所含石塊及植物殘渣，將其研磨成0.25mm粒徑樣品、2mm粒徑樣品，將樣品放入自封袋備用。
2.3測定數據
2.3.1微生物總數
分別對放線菌、細菌和真菌進行培養，并通過涂布平板法對微生物總數進行測定。其中，放線菌所使用培養基為高氏Ⅰ號，細菌所使用培養基為牛肉膏蛋白胨，真菌所使用培養基為馬丁氏。
2.3.2酶活性
本次試驗需要測定四種酶的活性，分別是蔗糖酶、磷酸酶、脲酶還有過氧化氫酶，不同酶所采用測定方法均有所不同，這點需要有所了解。
3研究結果
3.1磷肥與微生物總數
研究表明，20cm以上土層含有大量放線菌、細菌，另外，還含有少量真菌。未施肥時，各組放線菌、真菌總數無明顯差異，A組、B組細菌總數在C組以上，施磷肥后，三組微生物總數相近，但與不施肥時所測得數據存在明顯差異，其中，A組放線菌總數增加約30％，細菌總數增加約20％，放線菌總數增加約33％；B組放線菌總數增加約34％，細菌總數增加約23％，放線菌總數增加約38％；c組放線菌總數增加約44％，細菌總數增加約38％，放線菌總數增加約57％。
40cm以上土層所含微生物總數，由多到少依次為①細菌②放線菌③真菌。未施肥時，B組真菌總數最高，剩余微生物總數無明顯差異，施磷肥后，B組、C組所含細菌總數明顯增多，B組真菌總數增幅大于其他組，放線菌總數未發生明顯變化。如果將未施肥時所測得數據作為參照，則施肥后，A組放線菌總數增加約55％，細菌總數增加約28％，放線菌總數增加約53％；B組放線菌總數增加約46％，細菌總數增加約34％，放線菌總數增加約39％；C組放線菌總數增加約62％，細菌總數增加約48％，放線菌總數增加約76％。
3.2磷肥與酶活性
3.2.1蔗糖酶
該酶活性與土壤呼吸強度、有機物以及微生物總數密切相關，業內人士習慣利用蔗糖酶活性表示土壤活性、肥力及熟化水平。試驗表明，20cm以上土壤活性相對較高，施加磷肥后，A組活性提高35％，B組活性提高58％，C組活性提高了約94％。
3.2.2磷酸酶
磷酸酶的本質為水解酶，其活性極易被土壤酸堿性所影響，目前，學術界普遍將該類酶劃分成堿性、酸性和中性三類。考慮到試驗區域土壤呈酸性，酸性酶的活性較其他類型酶更強，研究人員決定僅對酸性酶的活性進行測定，結果表明，施加磷肥后，各組酶活性均有所提高，提高幅度由大到小依次為A組、C組、B組，分別提高了63％、53％以及33％。
3.2.3脲酶
作為土壤中較為常見的一類酶，脲酶的作用主要是水解尿素，提高脲酶的活性，可使土壤所含有機物、微生物總數大幅度增加。現階段，業內人士多利用脲酶活性說明土壤氮素情況。在本次試驗中，20cm以上土壤酶活性相對較高，施加磷肥后，A組脲酶活性提高了約30％，B組活性提高了約25％，C組活性無明顯變化。
3.2.4過氧化氫酶
該酶活性與土壤生物活性、肥力密切相關，大豆根莖附近土壤、含大量有機質的土壤，酶活性相對較高。研究表明，20cm以上土壤酶活性明顯高于20cm以下土壤，施加磷肥后，A、B、C三組酶活性分別提高了約16％、23％以及34％。
3.3微生物總數與酶活性
20cm以上土層含放線菌、細菌總數與蔗糖酶、過氧化氫酶所表現出活性的關系為正相關，與磷酸酶的關系為負相關，與脲酶的相關性并不顯著[2]。而真菌總數主要取決于過氧化氫酶、磷酸酶的活性，與前者關系為正相關，與后者關系為負相關。40cm以上土壤所含微生物總數僅受蔗糖酶、磷酸酶活性影響，通常會隨著蔗糖酶活性的增強而減少、隨著磷酸酶活性的增強而增加。
結論：現將試驗所得結論歸納如下：其一，施加磷肥能夠使土壤所含微生物總數得到明顯增加，無論是放線菌、細菌還是真菌，其增幅和土壤深度的關系均為負相關。其二，施加磷肥能夠在極大程度上提高蔗糖酶的活性，對脲酶、磷酸酶活性具有抑制作用，給過氧化氫酶所產生影響可忽略不計。
參考文獻：
[1]張久明,匡恩俊,宿慶瑞,等.外源施硒對土壤酶活性、大豆籽粒硒及氨基酸含量的影響[J].長江大學學報(自然科學版),2022,19(05):106-113.
[2]陳奎元,劉卉,丁偉.草甘膦對大豆田土壤養分及其功能酶活性的影響[J].中國農業科技導報,2022,24(05):180-188.
（于佳 ，中國鐵路哈爾濱局集團有限公司農林管理所 黑龍江 哈爾濱 150000）
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