轉(zhuǎn)植酸酶基因（PhyA2）玉米的種植及秸稈還田對土壤氮磷鉀含量的影響

趙康等

摘 要：研究了轉(zhuǎn)植酸酶基因玉米10TPY005、蠡玉35、鄭單958生育期根際土壤和秸稈還田后氮磷鉀含量的變化，結(jié)果表明，轉(zhuǎn)植酸酶玉米在不同生育期及秸稈還田后對土壤氮、磷、鉀含量沒有明顯影響。

關(guān)鍵詞：轉(zhuǎn)植酸酶基因玉米；土壤氮磷鉀

中圖分類號：S513.061 文獻(xiàn)標(biāo)識號：A 文章編號：1001-4942（2014）04-0069-03

隨著國家轉(zhuǎn)基因重大專項的開展，越來越多的轉(zhuǎn)基因作物進(jìn)入到大田釋放安全檢測階段[1]。轉(zhuǎn)基因作物的生態(tài)風(fēng)險評價受到了廣泛的重視[2，3]。轉(zhuǎn)植酸酶玉米是一種應(yīng)用生物工程學(xué)手段得到的新品種。用該玉米作飼料能夠有效提高飼料中植酸磷的利用率，減少動物糞便中磷的排泄，不僅保護(hù)了環(huán)境而且還能減少動物飼料中磷的添加，降低成本。

但是，轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物的種植一直存在著廣泛的爭議。轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物種植的安全性問題是廣受關(guān)注的焦點。根系是植物吸收、轉(zhuǎn)化和儲存營養(yǎng)物質(zhì)的重要器官[4，5]，根系土壤中氮磷鉀的含量直接影響著地上部的生長及作物產(chǎn)量，因此研究轉(zhuǎn)基因玉米根系土壤氮磷含量對揭示轉(zhuǎn)植酸酶玉米對環(huán)境的影響有著重要的意義[6，7]。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

轉(zhuǎn)PhyA2基因玉米10TPY005由奧瑞金公司提供，蠡玉35 和鄭單958購自當(dāng)?shù)胤N子公司。

1.2 主要試劑

硫酸鉀（K2SO4，化學(xué)純）、硫酸銅（CuSO4·5H2O）、硒粉、濃硫酸（1.84 g/mL，化學(xué)純）、NaOH（化學(xué)純）、溴甲酚綠、甲基紅、無水乙醇（化學(xué)純）、硼酸（H3BO3，分析純）、硼砂（Na2B4O7·10H2O，分析純）、1 mol/L鹽酸、氯化鉀（KCl，分析純）、2 g/L 2，4-二硝基酚、鉬酸銨[（NH4）5Mo7O24·4H2O，分析純]、酒石酸銻鉀[K（SbO）C4H4O6·1/2H2O，分析純]、抗壞血酸（C6H8O5，左旋，旋光度+21°～+22°，分析純）、磷酸二氫鉀（KH2PO4，分析純）。

1.3 主要儀器

半微量定氮蒸餾裝置、凱氏燒瓶（100 mL）、錐形瓶（150 mL）、銀坩堝、分光光度計、高溫電爐、容量瓶（50 mL）、火焰光度計。

1.4 試驗設(shè)計

試驗在山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院濟(jì)南試驗田進(jìn)行。土壤為褐土，有機(jī)質(zhì)含量2.862%，pH值8.0，小區(qū)長100 m，寬3 m，面積300 m2。采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計，重復(fù)3次。小區(qū)之間設(shè)立1 m寬的隔離帶。試驗田四周300 m為菜田，周圍設(shè)立圍墻防止試驗區(qū)對周圍環(huán)境的污染。分別于苗期、拔節(jié)期、抽雄期、抽絲期和乳熟期采樣，秸稈還田后，每周采樣1次，連續(xù)采樣5次。

1.5 試驗方法

采用5點采樣法，用土壤采樣器采集0～20 cm根際土，去除雜草、枯枝敗葉和石塊磚塊，每個樣本重復(fù)5次混合為一個土樣，放入提前準(zhǔn)備好的冰盒中。每個玉米品種的土壤采樣重復(fù)3次。

將收獲后的玉米秸稈各部分剪成碎段混合，用粉碎機(jī)粉碎成<1.5 cm碎片，分別均勻撒入各地塊（秸稈1 kg/m2），人工翻耕使之與0～20 cm土層混合均勻。

將采集的土壤進(jìn)行含水量的測定，后置于陰涼通風(fēng)處晾干。用研缽研成粉末過200目篩子，收集粉末進(jìn)行氮磷鉀含量的測定。

氮、磷、鉀含量的測定分別采用中華人民共和國林業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)LY/T 1288-1999、LY/T 1232-1999、LY/T 1234-1999的方法進(jìn)行。

2 結(jié)果與分析

2.1 生育期三種玉米根際土壤氮磷鉀含量的變化

生育期三種玉米根際土壤氮、磷、鉀含量變化如圖1 所示。在玉米的生育期內(nèi)，三種玉米土壤氮含量呈現(xiàn)不同的趨勢。轉(zhuǎn)植酸酶玉米的土壤氮含量呈現(xiàn)抽雄期前逐漸升高，抽雄期后逐漸降低的趨勢；蠡玉35拔節(jié)期前升高，后逐漸下降，抽雄期后又逐漸上升；鄭單958拔節(jié)期前氮含量下降，之后雖有波動但總體呈增高趨勢?？傮w看整個生育期氮含量變化平穩(wěn)，3個品種間差異沒有明顯的規(guī)律性。

生育期三種玉米根際土壤磷含量變化平穩(wěn)，不同生育期磷含量略有變化，在苗期和抽絲期三種玉米差異較大，中間生育期差異不大，鄭單958在抽絲期磷含量明顯高于其他兩種玉米。

生育期三種玉米根際土壤鉀含量的波動較大，呈現(xiàn)不同的變化趨勢：轉(zhuǎn)植酸酶玉米苗期和抽雄期含量較高，其他生育期含量降低；蠡玉35從苗期至拔節(jié)期變化不大，但之后鉀含量不斷升高，到抽絲期開始下降；鄭單958在抽雄期鉀含量最低，抽絲期升高，乳熟期又降低。最終三種玉米在乳熟期鉀含量相當(dāng)。

圖1 生育期三玉米品種根際土壤

氮磷鉀含量變化圖

2.2 三種玉米秸稈還田后土壤氮磷鉀含量的變化

如圖2所示，隨著玉米秸稈降解天數(shù)的增加，三種玉米氮含量呈現(xiàn)不同的變化趨勢：植酸酶玉米在4周之前氮含量變化不大，4周后迅速下降，至5周時土壤氮含量比初始氮含量低；蠡玉35在3周后含量上升；鄭單958則在4周之前一直呈降低趨勢，4周后升高，至5周時仍不及1周時含氮量高。

三種玉米磷含量在秸稈還田后的5周內(nèi)均未出現(xiàn)明顯的波動，變化不大。

鉀的含量則出現(xiàn)了較大幅度的波動，轉(zhuǎn)植酸酶玉米在1周時含量較高，3周時含量降到最低，之后鉀含量逐漸升高，5周時高于初始含量；而蠡玉35在4周時含量最高，5周時含量降低，但仍和1周時含量相當(dāng)；鄭單958在1周和3周時含量較高，5周時降到和1周時含量相當(dāng)。

總之，3個玉米品種秸稈還田后，5周時間的動態(tài)監(jiān)測結(jié)果表明，轉(zhuǎn)植酸酶玉米對土壤氮磷鉀含量均沒有明顯的影響。

3 小結(jié)

隨著作物耕作模式的進(jìn)步，秸稈還田成為普遍的耕種技術(shù)。長期秸稈還田可以有效提高土壤肥力[8]。關(guān)于轉(zhuǎn)基因作物對土壤影響研究，多集中在對土壤微生物及土壤酶活力的影響上[9～11]，而轉(zhuǎn)基因作物在生育期、秸稈還田期對土壤肥力影響研究較少。王建武等[11]的研究表明，無論是 Bt 玉米還是常規(guī)玉米品種，生長期間土壤有機(jī)質(zhì)、氮磷鉀全量與速效養(yǎng)分含量均沒有顯著差異。本研究對生育期和秸稈還田期轉(zhuǎn)植酸酶玉米和另外兩種非轉(zhuǎn)基因玉米根際土壤氮磷鉀含量進(jìn)行動態(tài)監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)在生育期及秸稈還田期，從整體水平上看，轉(zhuǎn)植酸酶基因玉米對氮磷鉀含量沒有明顯影響。

由于是田間試驗，該試驗不能完全排除人為因素和自然條件的影響，不同時期的降水、溫度可能影響到植株根際氮磷鉀的含量及秸稈還田后降解速度，因此加強(qiáng)長期研究，或許會得到更明確、有規(guī)律性的研究結(jié)果。

參 考 文 獻(xiàn)：

[1] 熊建文，彭端，覃曉娟，等.轉(zhuǎn)植酸酶基因玉米的研究與安全評價[J].基因組學(xué)與應(yīng)用生物學(xué)，2011，30（2）：251-256.

[2] Wolfenbarger L L，Phifer P R. The ecological risks and benefits of genetically engineered plants[J].Science，2000，290：2088-2093.

[3] 錢迎清， 魏偉， 桑衛(wèi)國，等. 轉(zhuǎn)基因作物對生物多樣性的影響[J].生態(tài)學(xué)報，2001，21（3）：337-343.

[4] 趙明軒，譚成虎，何得元.駝驢蒿根系的研究[J].草業(yè)科學(xué)，1990，7（3）：55-57.

[5] 扎西，米瑪窮拉.4種豆科牧草根系的觀測[J].中國草業(yè)科學(xué)，1987，4（4）：56-57.

[6] 才曉玲，李志洪，何偉，等.土壤質(zhì)量密度對玉米根系N、P、K含量及土壤磷酸酶的影響[J].甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2011，6（3）：38-42.

[7] 孫星，劉勤，王德建，等. 長期秸稈還田對土壤肥力質(zhì)量的影響[J].土壤，2007，39（5）：782-786.

[8] 顏世磊，趙蕾，孫紅煒，等. 轉(zhuǎn)Bt 基因作物對土壤酶活性和土壤肥力影響的研究進(jìn)展[J]. 山東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011（6）：76-81.

[9] 孫彩霞，陳利軍，武志杰. Bt 殺蟲晶體蛋白的土壤殘留及其對土壤磷酸酶活性的影響[J]. 土壤學(xué)報，2004，41（5）：761-766.

[10]孫彩霞，陳利軍，武志杰，等. 種植轉(zhuǎn)Bt基因水稻對土壤酶活性的影響[J]. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報，2003，14（12）：2261-2264.

[11]王建武，馮遠(yuǎn)嬌，駱世明. Bt玉米秸稈分解對土壤酶活性和土壤肥力的影響[J]. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報，2005，16（3）：524-528.endprint

摘 要：研究了轉(zhuǎn)植酸酶基因玉米10TPY005、蠡玉35、鄭單958生育期根際土壤和秸稈還田后氮磷鉀含量的變化，結(jié)果表明，轉(zhuǎn)植酸酶玉米在不同生育期及秸稈還田后對土壤氮、磷、鉀含量沒有明顯影響。

關(guān)鍵詞：轉(zhuǎn)植酸酶基因玉米；土壤氮磷鉀

中圖分類號：S513.061 文獻(xiàn)標(biāo)識號：A 文章編號：1001-4942（2014）04-0069-03

隨著國家轉(zhuǎn)基因重大專項的開展，越來越多的轉(zhuǎn)基因作物進(jìn)入到大田釋放安全檢測階段[1]。轉(zhuǎn)基因作物的生態(tài)風(fēng)險評價受到了廣泛的重視[2，3]。轉(zhuǎn)植酸酶玉米是一種應(yīng)用生物工程學(xué)手段得到的新品種。用該玉米作飼料能夠有效提高飼料中植酸磷的利用率，減少動物糞便中磷的排泄，不僅保護(hù)了環(huán)境而且還能減少動物飼料中磷的添加，降低成本。

但是，轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物的種植一直存在著廣泛的爭議。轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物種植的安全性問題是廣受關(guān)注的焦點。根系是植物吸收、轉(zhuǎn)化和儲存營養(yǎng)物質(zhì)的重要器官[4，5]，根系土壤中氮磷鉀的含量直接影響著地上部的生長及作物產(chǎn)量，因此研究轉(zhuǎn)基因玉米根系土壤氮磷含量對揭示轉(zhuǎn)植酸酶玉米對環(huán)境的影響有著重要的意義[6，7]。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

轉(zhuǎn)PhyA2基因玉米10TPY005由奧瑞金公司提供，蠡玉35 和鄭單958購自當(dāng)?shù)胤N子公司。

1.2 主要試劑

硫酸鉀（K2SO4，化學(xué)純）、硫酸銅（CuSO4·5H2O）、硒粉、濃硫酸（1.84 g/mL，化學(xué)純）、NaOH（化學(xué)純）、溴甲酚綠、甲基紅、無水乙醇（化學(xué)純）、硼酸（H3BO3，分析純）、硼砂（Na2B4O7·10H2O，分析純）、1 mol/L鹽酸、氯化鉀（KCl，分析純）、2 g/L 2，4-二硝基酚、鉬酸銨[（NH4）5Mo7O24·4H2O，分析純]、酒石酸銻鉀[K（SbO）C4H4O6·1/2H2O，分析純]、抗壞血酸（C6H8O5，左旋，旋光度+21°～+22°，分析純）、磷酸二氫鉀（KH2PO4，分析純）。

1.3 主要儀器

半微量定氮蒸餾裝置、凱氏燒瓶（100 mL）、錐形瓶（150 mL）、銀坩堝、分光光度計、高溫電爐、容量瓶（50 mL）、火焰光度計。

1.4 試驗設(shè)計

試驗在山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院濟(jì)南試驗田進(jìn)行。土壤為褐土，有機(jī)質(zhì)含量2.862%，pH值8.0，小區(qū)長100 m，寬3 m，面積300 m2。采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計，重復(fù)3次。小區(qū)之間設(shè)立1 m寬的隔離帶。試驗田四周300 m為菜田，周圍設(shè)立圍墻防止試驗區(qū)對周圍環(huán)境的污染。分別于苗期、拔節(jié)期、抽雄期、抽絲期和乳熟期采樣，秸稈還田后，每周采樣1次，連續(xù)采樣5次。

1.5 試驗方法

采用5點采樣法，用土壤采樣器采集0～20 cm根際土，去除雜草、枯枝敗葉和石塊磚塊，每個樣本重復(fù)5次混合為一個土樣，放入提前準(zhǔn)備好的冰盒中。每個玉米品種的土壤采樣重復(fù)3次。

將收獲后的玉米秸稈各部分剪成碎段混合，用粉碎機(jī)粉碎成<1.5 cm碎片，分別均勻撒入各地塊（秸稈1 kg/m2），人工翻耕使之與0～20 cm土層混合均勻。

將采集的土壤進(jìn)行含水量的測定，后置于陰涼通風(fēng)處晾干。用研缽研成粉末過200目篩子，收集粉末進(jìn)行氮磷鉀含量的測定。

氮、磷、鉀含量的測定分別采用中華人民共和國林業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)LY/T 1288-1999、LY/T 1232-1999、LY/T 1234-1999的方法進(jìn)行。

2 結(jié)果與分析

2.1 生育期三種玉米根際土壤氮磷鉀含量的變化

生育期三種玉米根際土壤氮、磷、鉀含量變化如圖1 所示。在玉米的生育期內(nèi)，三種玉米土壤氮含量呈現(xiàn)不同的趨勢。轉(zhuǎn)植酸酶玉米的土壤氮含量呈現(xiàn)抽雄期前逐漸升高，抽雄期后逐漸降低的趨勢；蠡玉35拔節(jié)期前升高，后逐漸下降，抽雄期后又逐漸上升；鄭單958拔節(jié)期前氮含量下降，之后雖有波動但總體呈增高趨勢?？傮w看整個生育期氮含量變化平穩(wěn)，3個品種間差異沒有明顯的規(guī)律性。

生育期三種玉米根際土壤磷含量變化平穩(wěn)，不同生育期磷含量略有變化，在苗期和抽絲期三種玉米差異較大，中間生育期差異不大，鄭單958在抽絲期磷含量明顯高于其他兩種玉米。

生育期三種玉米根際土壤鉀含量的波動較大，呈現(xiàn)不同的變化趨勢：轉(zhuǎn)植酸酶玉米苗期和抽雄期含量較高，其他生育期含量降低；蠡玉35從苗期至拔節(jié)期變化不大，但之后鉀含量不斷升高，到抽絲期開始下降；鄭單958在抽雄期鉀含量最低，抽絲期升高，乳熟期又降低。最終三種玉米在乳熟期鉀含量相當(dāng)。

圖1 生育期三玉米品種根際土壤

氮磷鉀含量變化圖

2.2 三種玉米秸稈還田后土壤氮磷鉀含量的變化

如圖2所示，隨著玉米秸稈降解天數(shù)的增加，三種玉米氮含量呈現(xiàn)不同的變化趨勢：植酸酶玉米在4周之前氮含量變化不大，4周后迅速下降，至5周時土壤氮含量比初始氮含量低；蠡玉35在3周后含量上升；鄭單958則在4周之前一直呈降低趨勢，4周后升高，至5周時仍不及1周時含氮量高。

三種玉米磷含量在秸稈還田后的5周內(nèi)均未出現(xiàn)明顯的波動，變化不大。

鉀的含量則出現(xiàn)了較大幅度的波動，轉(zhuǎn)植酸酶玉米在1周時含量較高，3周時含量降到最低，之后鉀含量逐漸升高，5周時高于初始含量；而蠡玉35在4周時含量最高，5周時含量降低，但仍和1周時含量相當(dāng)；鄭單958在1周和3周時含量較高，5周時降到和1周時含量相當(dāng)。

總之，3個玉米品種秸稈還田后，5周時間的動態(tài)監(jiān)測結(jié)果表明，轉(zhuǎn)植酸酶玉米對土壤氮磷鉀含量均沒有明顯的影響。

3 小結(jié)

隨著作物耕作模式的進(jìn)步，秸稈還田成為普遍的耕種技術(shù)。長期秸稈還田可以有效提高土壤肥力[8]。關(guān)于轉(zhuǎn)基因作物對土壤影響研究，多集中在對土壤微生物及土壤酶活力的影響上[9～11]，而轉(zhuǎn)基因作物在生育期、秸稈還田期對土壤肥力影響研究較少。王建武等[11]的研究表明，無論是 Bt 玉米還是常規(guī)玉米品種，生長期間土壤有機(jī)質(zhì)、氮磷鉀全量與速效養(yǎng)分含量均沒有顯著差異。本研究對生育期和秸稈還田期轉(zhuǎn)植酸酶玉米和另外兩種非轉(zhuǎn)基因玉米根際土壤氮磷鉀含量進(jìn)行動態(tài)監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)在生育期及秸稈還田期，從整體水平上看，轉(zhuǎn)植酸酶基因玉米對氮磷鉀含量沒有明顯影響。

由于是田間試驗，該試驗不能完全排除人為因素和自然條件的影響，不同時期的降水、溫度可能影響到植株根際氮磷鉀的含量及秸稈還田后降解速度，因此加強(qiáng)長期研究，或許會得到更明確、有規(guī)律性的研究結(jié)果。

參 考 文 獻(xiàn)：

[1] 熊建文，彭端，覃曉娟，等.轉(zhuǎn)植酸酶基因玉米的研究與安全評價[J].基因組學(xué)與應(yīng)用生物學(xué)，2011，30（2）：251-256.

[2] Wolfenbarger L L，Phifer P R. The ecological risks and benefits of genetically engineered plants[J].Science，2000，290：2088-2093.

[3] 錢迎清， 魏偉， 桑衛(wèi)國，等. 轉(zhuǎn)基因作物對生物多樣性的影響[J].生態(tài)學(xué)報，2001，21（3）：337-343.

[4] 趙明軒，譚成虎，何得元.駝驢蒿根系的研究[J].草業(yè)科學(xué)，1990，7（3）：55-57.

[5] 扎西，米瑪窮拉.4種豆科牧草根系的觀測[J].中國草業(yè)科學(xué)，1987，4（4）：56-57.

[6] 才曉玲，李志洪，何偉，等.土壤質(zhì)量密度對玉米根系N、P、K含量及土壤磷酸酶的影響[J].甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2011，6（3）：38-42.

[7] 孫星，劉勤，王德建，等. 長期秸稈還田對土壤肥力質(zhì)量的影響[J].土壤，2007，39（5）：782-786.

[8] 顏世磊，趙蕾，孫紅煒，等. 轉(zhuǎn)Bt 基因作物對土壤酶活性和土壤肥力影響的研究進(jìn)展[J]. 山東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011（6）：76-81.

[9] 孫彩霞，陳利軍，武志杰. Bt 殺蟲晶體蛋白的土壤殘留及其對土壤磷酸酶活性的影響[J]. 土壤學(xué)報，2004，41（5）：761-766.

[10]孫彩霞，陳利軍，武志杰，等. 種植轉(zhuǎn)Bt基因水稻對土壤酶活性的影響[J]. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報，2003，14（12）：2261-2264.

[11]王建武，馮遠(yuǎn)嬌，駱世明. Bt玉米秸稈分解對土壤酶活性和土壤肥力的影響[J]. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報，2005，16（3）：524-528.endprint

摘 要：研究了轉(zhuǎn)植酸酶基因玉米10TPY005、蠡玉35、鄭單958生育期根際土壤和秸稈還田后氮磷鉀含量的變化，結(jié)果表明，轉(zhuǎn)植酸酶玉米在不同生育期及秸稈還田后對土壤氮、磷、鉀含量沒有明顯影響。

關(guān)鍵詞：轉(zhuǎn)植酸酶基因玉米；土壤氮磷鉀

中圖分類號：S513.061 文獻(xiàn)標(biāo)識號：A 文章編號：1001-4942（2014）04-0069-03

隨著國家轉(zhuǎn)基因重大專項的開展，越來越多的轉(zhuǎn)基因作物進(jìn)入到大田釋放安全檢測階段[1]。轉(zhuǎn)基因作物的生態(tài)風(fēng)險評價受到了廣泛的重視[2，3]。轉(zhuǎn)植酸酶玉米是一種應(yīng)用生物工程學(xué)手段得到的新品種。用該玉米作飼料能夠有效提高飼料中植酸磷的利用率，減少動物糞便中磷的排泄，不僅保護(hù)了環(huán)境而且還能減少動物飼料中磷的添加，降低成本。

但是，轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物的種植一直存在著廣泛的爭議。轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物種植的安全性問題是廣受關(guān)注的焦點。根系是植物吸收、轉(zhuǎn)化和儲存營養(yǎng)物質(zhì)的重要器官[4，5]，根系土壤中氮磷鉀的含量直接影響著地上部的生長及作物產(chǎn)量，因此研究轉(zhuǎn)基因玉米根系土壤氮磷含量對揭示轉(zhuǎn)植酸酶玉米對環(huán)境的影響有著重要的意義[6，7]。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

轉(zhuǎn)PhyA2基因玉米10TPY005由奧瑞金公司提供，蠡玉35 和鄭單958購自當(dāng)?shù)胤N子公司。

1.2 主要試劑

硫酸鉀（K2SO4，化學(xué)純）、硫酸銅（CuSO4·5H2O）、硒粉、濃硫酸（1.84 g/mL，化學(xué)純）、NaOH（化學(xué)純）、溴甲酚綠、甲基紅、無水乙醇（化學(xué)純）、硼酸（H3BO3，分析純）、硼砂（Na2B4O7·10H2O，分析純）、1 mol/L鹽酸、氯化鉀（KCl，分析純）、2 g/L 2，4-二硝基酚、鉬酸銨[（NH4）5Mo7O24·4H2O，分析純]、酒石酸銻鉀[K（SbO）C4H4O6·1/2H2O，分析純]、抗壞血酸（C6H8O5，左旋，旋光度+21°～+22°，分析純）、磷酸二氫鉀（KH2PO4，分析純）。

1.3 主要儀器

半微量定氮蒸餾裝置、凱氏燒瓶（100 mL）、錐形瓶（150 mL）、銀坩堝、分光光度計、高溫電爐、容量瓶（50 mL）、火焰光度計。

1.4 試驗設(shè)計

試驗在山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院濟(jì)南試驗田進(jìn)行。土壤為褐土，有機(jī)質(zhì)含量2.862%，pH值8.0，小區(qū)長100 m，寬3 m，面積300 m2。采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計，重復(fù)3次。小區(qū)之間設(shè)立1 m寬的隔離帶。試驗田四周300 m為菜田，周圍設(shè)立圍墻防止試驗區(qū)對周圍環(huán)境的污染。分別于苗期、拔節(jié)期、抽雄期、抽絲期和乳熟期采樣，秸稈還田后，每周采樣1次，連續(xù)采樣5次。

1.5 試驗方法

采用5點采樣法，用土壤采樣器采集0～20 cm根際土，去除雜草、枯枝敗葉和石塊磚塊，每個樣本重復(fù)5次混合為一個土樣，放入提前準(zhǔn)備好的冰盒中。每個玉米品種的土壤采樣重復(fù)3次。

將收獲后的玉米秸稈各部分剪成碎段混合，用粉碎機(jī)粉碎成<1.5 cm碎片，分別均勻撒入各地塊（秸稈1 kg/m2），人工翻耕使之與0～20 cm土層混合均勻。

將采集的土壤進(jìn)行含水量的測定，后置于陰涼通風(fēng)處晾干。用研缽研成粉末過200目篩子，收集粉末進(jìn)行氮磷鉀含量的測定。

氮、磷、鉀含量的測定分別采用中華人民共和國林業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)LY/T 1288-1999、LY/T 1232-1999、LY/T 1234-1999的方法進(jìn)行。

2 結(jié)果與分析

2.1 生育期三種玉米根際土壤氮磷鉀含量的變化

生育期三種玉米根際土壤氮、磷、鉀含量變化如圖1 所示。在玉米的生育期內(nèi)，三種玉米土壤氮含量呈現(xiàn)不同的趨勢。轉(zhuǎn)植酸酶玉米的土壤氮含量呈現(xiàn)抽雄期前逐漸升高，抽雄期后逐漸降低的趨勢；蠡玉35拔節(jié)期前升高，后逐漸下降，抽雄期后又逐漸上升；鄭單958拔節(jié)期前氮含量下降，之后雖有波動但總體呈增高趨勢。總體看整個生育期氮含量變化平穩(wěn)，3個品種間差異沒有明顯的規(guī)律性。

生育期三種玉米根際土壤磷含量變化平穩(wěn)，不同生育期磷含量略有變化，在苗期和抽絲期三種玉米差異較大，中間生育期差異不大，鄭單958在抽絲期磷含量明顯高于其他兩種玉米。

生育期三種玉米根際土壤鉀含量的波動較大，呈現(xiàn)不同的變化趨勢：轉(zhuǎn)植酸酶玉米苗期和抽雄期含量較高，其他生育期含量降低；蠡玉35從苗期至拔節(jié)期變化不大，但之后鉀含量不斷升高，到抽絲期開始下降；鄭單958在抽雄期鉀含量最低，抽絲期升高，乳熟期又降低。最終三種玉米在乳熟期鉀含量相當(dāng)。

圖1 生育期三玉米品種根際土壤

氮磷鉀含量變化圖

2.2 三種玉米秸稈還田后土壤氮磷鉀含量的變化

如圖2所示，隨著玉米秸稈降解天數(shù)的增加，三種玉米氮含量呈現(xiàn)不同的變化趨勢：植酸酶玉米在4周之前氮含量變化不大，4周后迅速下降，至5周時土壤氮含量比初始氮含量低；蠡玉35在3周后含量上升；鄭單958則在4周之前一直呈降低趨勢，4周后升高，至5周時仍不及1周時含氮量高。

三種玉米磷含量在秸稈還田后的5周內(nèi)均未出現(xiàn)明顯的波動，變化不大。

鉀的含量則出現(xiàn)了較大幅度的波動，轉(zhuǎn)植酸酶玉米在1周時含量較高，3周時含量降到最低，之后鉀含量逐漸升高，5周時高于初始含量；而蠡玉35在4周時含量最高，5周時含量降低，但仍和1周時含量相當(dāng)；鄭單958在1周和3周時含量較高，5周時降到和1周時含量相當(dāng)。

總之，3個玉米品種秸稈還田后，5周時間的動態(tài)監(jiān)測結(jié)果表明，轉(zhuǎn)植酸酶玉米對土壤氮磷鉀含量均沒有明顯的影響。

3 小結(jié)

隨著作物耕作模式的進(jìn)步，秸稈還田成為普遍的耕種技術(shù)。長期秸稈還田可以有效提高土壤肥力[8]。關(guān)于轉(zhuǎn)基因作物對土壤影響研究，多集中在對土壤微生物及土壤酶活力的影響上[9～11]，而轉(zhuǎn)基因作物在生育期、秸稈還田期對土壤肥力影響研究較少。王建武等[11]的研究表明，無論是 Bt 玉米還是常規(guī)玉米品種，生長期間土壤有機(jī)質(zhì)、氮磷鉀全量與速效養(yǎng)分含量均沒有顯著差異。本研究對生育期和秸稈還田期轉(zhuǎn)植酸酶玉米和另外兩種非轉(zhuǎn)基因玉米根際土壤氮磷鉀含量進(jìn)行動態(tài)監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)在生育期及秸稈還田期，從整體水平上看，轉(zhuǎn)植酸酶基因玉米對氮磷鉀含量沒有明顯影響。

由于是田間試驗，該試驗不能完全排除人為因素和自然條件的影響，不同時期的降水、溫度可能影響到植株根際氮磷鉀的含量及秸稈還田后降解速度，因此加強(qiáng)長期研究，或許會得到更明確、有規(guī)律性的研究結(jié)果。

參 考 文 獻(xiàn)：

[1] 熊建文，彭端，覃曉娟，等.轉(zhuǎn)植酸酶基因玉米的研究與安全評價[J].基因組學(xué)與應(yīng)用生物學(xué)，2011，30（2）：251-256.

[2] Wolfenbarger L L，Phifer P R. The ecological risks and benefits of genetically engineered plants[J].Science，2000，290：2088-2093.

[3] 錢迎清， 魏偉， 桑衛(wèi)國，等. 轉(zhuǎn)基因作物對生物多樣性的影響[J].生態(tài)學(xué)報，2001，21（3）：337-343.

[4] 趙明軒，譚成虎，何得元.駝驢蒿根系的研究[J].草業(yè)科學(xué)，1990，7（3）：55-57.

[5] 扎西，米瑪窮拉.4種豆科牧草根系的觀測[J].中國草業(yè)科學(xué)，1987，4（4）：56-57.

[6] 才曉玲，李志洪，何偉，等.土壤質(zhì)量密度對玉米根系N、P、K含量及土壤磷酸酶的影響[J].甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2011，6（3）：38-42.

[7] 孫星，劉勤，王德建，等. 長期秸稈還田對土壤肥力質(zhì)量的影響[J].土壤，2007，39（5）：782-786.

[8] 顏世磊，趙蕾，孫紅煒，等. 轉(zhuǎn)Bt 基因作物對土壤酶活性和土壤肥力影響的研究進(jìn)展[J]. 山東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011（6）：76-81.

[9] 孫彩霞，陳利軍，武志杰. Bt 殺蟲晶體蛋白的土壤殘留及其對土壤磷酸酶活性的影響[J]. 土壤學(xué)報，2004，41（5）：761-766.

[10]孫彩霞，陳利軍，武志杰，等. 種植轉(zhuǎn)Bt基因水稻對土壤酶活性的影響[J]. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報，2003，14（12）：2261-2264.

[11]王建武，馮遠(yuǎn)嬌，駱世明. Bt玉米秸稈分解對土壤酶活性和土壤肥力的影響[J]. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報，2005，16（3）：524-528.endprint