餅肥與化肥配施對(duì)植煙土壤無(wú)機(jī)氮供應(yīng)及相關(guān)酶活性的影響

陳樂(lè)等

摘要： 以烤煙品種NC55為材料，研究了豆餅與化肥配施對(duì)植煙土壤無(wú)機(jī)氮素供應(yīng)及相關(guān)酶活性的影響。結(jié)果表明：土壤中無(wú)機(jī)氮素含量在烤煙移栽后第50天達(dá)到最大值，此期70%化肥+30%餅肥處理土壤中無(wú)機(jī)氮素含量高于其他處理；單施化肥處理其土壤蔗糖酶、脲酶、硝酸還原酶低于化肥與豆餅配施的處理；70%餅肥+30%化肥處理的蔗糖酶、脲酶、硝酸還原酶活性均在煙草需肥關(guān)鍵時(shí)期高于其他處理。

關(guān)鍵詞：植煙土壤；豆餅；無(wú)機(jī)氮；酶活性

中圖分類號(hào)：S153文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)號(hào)：A文章編號(hào)：1001-4942（2015）03-0052-04

Effect of Combined Application of Soybean Cake and Inorganic Fertilizer on

Inorganic Nitrogen Supply and Soil Enzymes Activity in Tobacco Planting Soil

Chen Le1， Ma Xinghua1， Xing Yao1， Wang Junyan2， Jiang Pengchao2， Song Xuming2，

Li Wei2， Wang Dawei2， Liang Xiaofang1*，Gong Litong3，Liu Shuwei3

（1.Tobacco Insistute of Chinese Academy of Agricultural Sciences/Key Laboratory of Tobacco Biology and Processing，

Qingdao 266101， China；2. Anqiu Branch Company，Shandong Weifang Tobacco Company， Anqiu 262100，China；

3. China Tobacco Shandong Industrial Limited Liability Company，Jinan 250014，China）

AbstractTaking tobacco cultivar NC55 as material， the effects of combined application of soybean cake fertilizer and inorganic fertilizer on inorganic nitrogen supplication and related enzyme activity in tobacco planting soil were studied. The results indicated that the soil inorganic nitrogen content reached the maximum at 50th day after tobacco transplanted， and the treatment of 30% soybean cake and 70% inorganic fertilizer had higher content than the others. The soil sucrase， urease and nitrate reductase activity of the treatment of only inorganic fertilizer were always below than other treatments. Combined application of 70% soybean cake and 30% inorganic fertilizer had higher sucrase， urease and nitratase activity than the others in the tobacco growing critical period.

Key wordsTobacco planting soil；Soybean cake；Inorganic nitrogen；Enzyme activity

餅肥在土壤中腐解過(guò)程中會(huì)釋放大量的有機(jī)酸、氨基酸以及高級(jí)脂肪酸[1]，從而提高土壤的有機(jī)營(yíng)養(yǎng)成分，改善土壤的理化性質(zhì)。大量研究表明，餅肥與化肥配施可以提高煙葉的產(chǎn)質(zhì)量[2～6]，改善土壤理化性質(zhì)。韓錦鋒、楊雨萍等[7，8]研究表明，餅肥與化肥配施處理下的煙葉香氣成分含量較單施化肥處理高。武雪萍等[9]研究表明，餅肥與化肥配施提高了煙葉內(nèi)部飽和脂肪酸的含量，而不飽和脂肪酸及亞麻酸、亞油酸含量降低，煙堿比適宜，化學(xué)成分協(xié)調(diào)，品質(zhì)提高。土壤酶是土壤中具有催化活性的物質(zhì)，其活性是土壤肥力的重要指標(biāo)[10]?，F(xiàn)有研究成果及生產(chǎn)實(shí)踐表明，餅肥對(duì)于土壤理化性質(zhì)及煙葉的品質(zhì)都有促進(jìn)作用。然而，餅肥與化肥配施影響土壤氮素供應(yīng)的機(jī)理研究較少。為此本試驗(yàn)研究了餅肥與化肥配施對(duì)不同時(shí)期土壤無(wú)機(jī)氮含量以及土壤中與氮素變化相關(guān)的硝酸還原酶、脲酶及蔗糖酶活性變化的影響，探討餅肥與化肥配施影響土壤氮素供應(yīng)的機(jī)理。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)材料

試驗(yàn)于2013年在山東省安丘市景芝鎮(zhèn)逄家莊煙葉農(nóng)場(chǎng)進(jìn)行。供試土壤為潮土，0～20 cm土層基本理化性狀：土壤pH 5.4，有機(jī)質(zhì)1.21%，堿解氮64.0 mg/kg，速效磷66.0 mg/kg，速效鉀129 mg/kg。供試烤煙品種為NC55。豆餅的氮磷鉀含量分別為：N 5.3%、P2O5 1.7%、K2O 1.5%。化肥分別為：太陽(yáng)島牌煙草專用復(fù)合肥（N 10%、P2O5 10%、K2O 20%），過(guò)磷酸鈣（P2O5 12%），硫酸鉀（K2O 50%）。

1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)endprint

采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，共設(shè)5個(gè)處理，分別為：100%化肥（T1）、70%化肥+30%餅肥（T2）、 50%化肥+50%餅肥（T3）、30%化肥+70%餅肥（T4）、100%餅肥（T5），重復(fù)3次。每小區(qū)4行，行長(zhǎng)15.0 m，行距1.2 m，株距0.5 m，小區(qū)面積為72 m2。各處理氮磷鉀總用量分別為：N 90 kg/hm2，P2O5 90 kg/hm2，K2O 225 kg/hm2 。

1.3樣品的采集及項(xiàng)目測(cè)定

分別于烤煙移栽后第30、50、70、90、120天取0～20 cm耕層土樣，用于測(cè)定土壤無(wú)機(jī)氮和土壤酶活性。

土壤NH+4-N、NO-3-N含量測(cè)定分別參照靛酚藍(lán)比色法 、紫外分光光度法[11]。

土壤蔗糖酶測(cè)定采用3，5-二硝基水楊酸比色法；脲酶測(cè)定采用靛酚比色法；硝酸還原酶測(cè)定采用苯二磺酸比色法[12]。

1.4數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SPSS（V19.0）軟件Duncan法進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)。

2結(jié)果與分析

2.1餅肥與化肥不同配比對(duì)土壤無(wú)機(jī)氮供應(yīng)的影響

2.1.1對(duì)土壤NO-3-N含量的影響由圖1看出，各施肥處理土壤中NO-3-N含量隨煙草移栽天數(shù)增加呈現(xiàn)增高-降低-平穩(wěn)-略微增高的趨勢(shì)。土壤NO-3-N含量在移栽后30天迅速增長(zhǎng)并于移栽后50天達(dá)到峰值；移栽后50～70天，NO-3-N含量迅速降低；移栽后70～90天煙草開(kāi)始成熟采收，餅肥降解以及土壤硝化作用與煙草對(duì)肥料吸收達(dá)到平衡，NO-3-N含量趨于穩(wěn)定；移栽90～120天土壤硝態(tài)氮的含量略微增高。煙草移栽后第50天，各處理間NO-3-N含量差異明顯，其中T2、T4處理含量最高，T3處理含量最低，且差異顯著。煙草生長(zhǎng)主要吸收NO-3-N，煙草移栽后50天，開(kāi)始進(jìn)入旺長(zhǎng)階段，對(duì)氮素吸收量增大。因此，適宜的有機(jī)無(wú)機(jī)肥料配比（T2、T4處理）可以為煙草的旺長(zhǎng)提供更多的NO-3-N。

2.1.2對(duì)土壤NH+4-N含量的影響由圖2看出，各施肥處理土壤中NH+4-N含量變化呈單一波峰曲線。NH+4-N含量在移栽后30～50天不斷上升并達(dá)到峰值；T2處理NH+4-N含量最高；T3處理含量最低且二者差異顯著；在第50～70天，煙草進(jìn)入旺長(zhǎng)期，NH+4-N含量降低，與煙草進(jìn)入旺長(zhǎng)期對(duì)肥料的吸收增強(qiáng)有關(guān)；移栽后70～120天NH+4-N含量平穩(wěn)，且各處理無(wú)明顯差異。試驗(yàn)結(jié)果表明，適宜的餅肥與化肥配比，可以在煙

草旺長(zhǎng)前期供應(yīng)更多NH+4-N。

2.2餅肥與化肥不同配比對(duì)土壤酶活性的影響

2.2.1對(duì)土壤蔗糖酶活性的影響土壤蔗糖酶是通過(guò)參與碳水化合物的轉(zhuǎn)化，把土壤中高分子量的糖分子逐漸分解成能夠被植物和土壤微生物吸收利用的葡萄糖和果糖的水解酶，是表征土壤生化活性的重要酶類[13]。

不同肥料配比在相同時(shí)期和相同肥料配比在不同時(shí)期蔗糖酶活性不同（表1）。不同處理的蔗糖酶活性隨著移栽天數(shù)的增加，總體呈下降趨勢(shì)。T1處理土壤蔗糖酶活性在煙草生長(zhǎng)的大部分時(shí)間里，都比其他4個(gè)處理低，表明單施有機(jī)肥和有機(jī)無(wú)機(jī)肥料配施都可以提高土壤中蔗糖酶活性。各個(gè)處理隨煙草移栽天數(shù)的增加，蔗糖酶活性降低的結(jié)果表明，土壤中有機(jī)質(zhì)含量影響蔗糖酶活性；T4處理在移栽后30～70天，蔗糖酶活性始終比其他4個(gè)處理高，且差異顯著，表明在施用氮素總量一定的情況下，土壤中蔗糖酶活性與施用的有機(jī)肥料比例不存在正相關(guān)關(guān)系，土壤中蔗糖酶活性還受到其他因素的影響。

2.2.2對(duì)土壤脲酶活性的影響脲酶的酶促產(chǎn)物氨是煙草吸收的主要氮素來(lái)源之一。孫瑞蓮等[14]研究表明，化肥與有機(jī)肥長(zhǎng)期配施或增施C/N適宜的有機(jī)肥均可明顯提高土壤中脲酶活性。由表2看出，隨著煙草的生育進(jìn)程，T2、T3、T4處理的脲酶活性都呈現(xiàn)先增長(zhǎng)后降低的趨勢(shì)。在移栽后50天脲酶活性達(dá)到最大值，之后脲酶活性降低；T1、T5處理的脲酶活性則呈現(xiàn)與其他3個(gè)處理不同的變化規(guī)律。T1處理呈波浪形變化，移栽后50～70天，脲酶活性不斷增強(qiáng)，移栽后70～90天，脲酶活性降低，移栽后90～120天脲酶活性又一次增強(qiáng)；T5處理的脲酶活性在移栽后30～50天降低，移栽后50～90天脲酶活性一直增加達(dá)到最大值，而在移栽后90～120天脲酶活性再次降低。因此，以T1、T5處理的脲酶變化趨勢(shì)分析，兩個(gè)處理不符合煙草的需肥規(guī)律。T1處理脲酶活性在煙草生長(zhǎng)需肥階段始終比其他4個(gè)處理低，表明有機(jī)肥料的施入可以提高土壤中脲酶活性。T4處理在煙草需肥的旺長(zhǎng)前期、旺長(zhǎng)期，土壤脲酶活性較其他處理高，推測(cè)在施用氮素總量一定的情況下，土壤中脲酶活性與施用的有機(jī)肥料比例不存在正相關(guān)關(guān)系，土壤中脲酶活性還受到其他因素的影響。

2.2.3對(duì)土壤硝酸還原酶活性的影響土壤中硝酸還原酶將土壤中的硝態(tài)氮還原為亞硝態(tài)氮，是土壤中硝態(tài)氮向銨態(tài)氮轉(zhuǎn)化過(guò)程中的關(guān)鍵酶類。由表3看出，各處理土壤中硝酸還原酶活性隨移栽天數(shù)的增加均大體呈現(xiàn)“M”形，即增強(qiáng)

減弱-增強(qiáng)-減弱的變化趨勢(shì)。T1處理硝酸還原酶活性始終比其他處理酶活性低。T4處理硝酸還原酶活性在煙草的旺長(zhǎng)期（移栽后50～90天）比其他處理高，且差異顯著。

3結(jié)論與討論

試驗(yàn)結(jié)果表明，不同餅肥與化肥配施處理的土壤NH+4-N、NO-3-N含量在移栽后第50天均達(dá)到最大值，是因?yàn)闊煵葑陨旄陂_(kāi)始進(jìn)入旺長(zhǎng)期根系分泌物增多，土壤內(nèi)各種酶活性增大，微生物活性增加，對(duì)餅肥的降解增強(qiáng)，使得NH+4-N、NO-3-N含量增加。T2處理50天時(shí)的NH+4-N、NO-3-N含量都為最高，為煙草進(jìn)入旺長(zhǎng)期對(duì)氮素大量吸收提供了必要的物質(zhì)基礎(chǔ)。移栽后50～70天各施肥處理土壤中NH+4-N、NO-3-N含量均急劇下降，因?yàn)檫M(jìn)入旺長(zhǎng)期，煙草對(duì)土壤無(wú)機(jī)氮素的吸收量增多，使得土壤中的含量降低。移栽70～90天，煙草開(kāi)始進(jìn)入成熟期，此時(shí)肥料的降解與作物的吸收達(dá)到平衡。移栽90～120天，土壤NO-3-N含量略有增長(zhǎng)，這可能因?yàn)闊煵莞档却蠖祭匣沟猛寥乐械挠袡C(jī)物質(zhì)含量增加，從而使得土壤中硝化作用增強(qiáng)。endprint

有機(jī)肥的施入可以提高土壤中蔗糖酶、脲酶和硝酸還原酶的活性，本試驗(yàn)結(jié)果顯示，適宜的餅肥與化肥配比可以提高土壤中蔗糖酶、脲酶和硝酸還原酶的活性，T4處理對(duì)土壤中3種酶類的活性增長(zhǎng)效果最為顯著。

T4處理硝酸還原酶活性較其他處理高，表明NO-3-N流失最嚴(yán)重；脲酶活性比其他4個(gè)處理高，表明T4處理對(duì)NH+4-N含量的影響最顯著。這與土壤NH+4-N、NO-3-N含量變化矛盾，表明土壤中無(wú)機(jī)氮素供應(yīng)的變化不只受到蔗糖酶、脲酶、硝酸還原酶活性的影響，可能還受其他因素影響，需要進(jìn)一步探究。

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