生物菌水溶肥對土壤微生物、土壤酶活性及蘿卜產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

宋以玲+于建+肖承澤+陳士更+李玉環(huán)+蘇秀榮+丁方軍

摘要：采用盆栽試驗(yàn)，探討不同用量的生根型和膨果型生物菌水溶肥對蘿卜生長、土壤微生物數(shù)量、土壤酶活性和土壤養(yǎng)分含量的影響。結(jié)果表明：追施生物菌水溶肥可提高蘿卜葉片光合色素含量、凈光合速率和蘿卜產(chǎn)量，與僅施無機(jī)肥相比，生根型和膨果型生物菌水溶肥處理的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量分別提高了11.07%～12.65%和 26.88%～46.64%，同時(shí)還提高了蘿卜維生素C、可溶性蛋白和可溶性糖含量。追施生物菌水溶肥提高了根際土壤細(xì)菌數(shù)和放線菌數(shù)，降低了真菌數(shù)，細(xì)菌數(shù)隨生物菌水溶肥用量的升高而增多，真菌數(shù)的變化趨勢與之相反，而放線菌數(shù)的變化與肥料種類的關(guān)系更為密切，且膨果型生物菌水溶肥的效果較生根型明顯。土壤過氧化氫酶、磷酸酶和蔗糖酶活性均隨生物菌水溶肥用量的升高而升高，而追施生物菌水溶肥后卻降低了土壤脲酶和脫氫酶的活性。此外，土壤中有效氮、磷、鉀和有機(jī)質(zhì)含量均隨生物菌水溶肥追施量的增加而提高。可見，生物菌水溶肥能夠改善土壤環(huán)境、提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)。

關(guān)鍵詞：生物菌水溶肥；蘿卜；根際微生物；土壤酶活性

中圖分類號：S144.1：S631.1文獻(xiàn)標(biāo)識號：A文章編號：1001-4942（2017）11-0074-08

Effects of Bio-fungus Water-Soluble Fertilizers on Soil

Microorganism， Soil Enzyme Activity， Yield and Quality of Radish

Song Yiling1，2，Yu Jian1，2，Xiao Chengze1，2，Chen Shigeng1，2，Li Yuhuan3， Su Xiurong4，Ding Fangjun1，2，3

（1. Shandong Agricultural University Fertilizer Science & Technology Co.，Ltd.， Feicheng 271600， China；

2. Engineering & Technology Research Center of High Efficient Utilization of Humic Acid of Shandong Province，

Feicheng 271600， China； 3. College of Resources and Environment， Shandong Agricultural University， Taian 271018， China；

4.College of Chemistry and Materials Science， Shandong Agricultural University， Taian 271018， China）

AbstractThe effects of different dosages of rooting type and intumescence type bio-fungus water-soluble fertilizer on radish growth， soil microbial biomass， soil enzyme activity and soil nutrient content were investigated by pot experiment. The results showed that topdressing the bio-fungus water-soluble fertilizers could improve the content of photosynthetic pigment and net photosynthetic rate of radish leaves. Compared with only applying inorganic fertilizer， the economic yield of radish was significantly increased by 11.07%～12.65% and 26.88%～46.64% with rooting type and intumescence type bio-fungus water-soluble fertilizer respectively. Meanwhile， they increased the contents of vitamin C， soluble protein and soluble sugar of radish. In addition， the bio-fungus water-soluble fertilizers increased the number of rhizosphere soil bacteria and actinomycetes， and decreased the number of fungi. The number of bacteria increased with the increase of bio-fungus water-soluble fertilizer application rate， and the change trend of fungi was opposite， while the variation of actinomycetes was related to the type of fertilizer， whats more， the effect of intumescence type bio-fungus water-soluble fertilizer was more obvious than that of rooting type. The soil catalase， phosphatase and sucrase activity increased with the increase of bio-fungus water-soluble fertilizer application rate， however， the soil urease and dehydrogenase activity decreased. The contents of available N， P， K and organic matter in soil were improved with the increase of bio-fungus water-soluble fertilizer application rate. It was concluded that bio-fungus water-soluble fertilizer could improve soil environment， increase crop yield and quality.endprint

KeywordsBio-fungus water-soluble fertilizer；Radish；Rhizosphere microorganism；Soil enzyme activity

良好的土壤環(huán)境是作物健康生長的基礎(chǔ)，是農(nóng)業(yè)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展的前提，然而目前我國農(nóng)業(yè)發(fā)展面臨兩大瓶頸，即水資源缺乏和肥料利用率低，導(dǎo)致環(huán)境污染，土壤理化性狀惡化。為了突破這一難點(diǎn)，我國正朝著“控水減肥”的水肥一體化方向發(fā)展，通過大力發(fā)展開拓以滴灌、噴灌和無土栽培為主的規(guī)模化種植大農(nóng)場和種植園來提高水肥利用率，改善土壤環(huán)境。已有研究表明，水溶肥具有增加土壤可利用養(yǎng)分含量和微生物數(shù)量，提高煙葉、白菜、葡萄產(chǎn)量和品質(zhì)的能力[1-3]，同時(shí)在促進(jìn)甜瓜葉片的伸展、光合色素的合成和增產(chǎn)提質(zhì)方面具有良好效果[4]；施用有機(jī)水溶肥可以提高馬鈴薯葉片內(nèi)葉綠素含量，促進(jìn)植株光合作用和對養(yǎng)分的吸收，顯著提高了馬鈴薯塊莖的干物質(zhì)、淀粉、維生素C和可溶性糖含量[5]；此外，有機(jī)水溶肥和腐植酸水溶肥在提高水稻葉綠素含量，促進(jìn)水稻生長和分蘗的同時(shí)還具有抑制水稻吸收重金屬鎘的能力[6]。因此水肥一體化將會步入快速發(fā)展期，水溶肥將成為肥料產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)發(fā)展方向之一。

水溶性肥料是速效性肥料，具有溶解性好、能被作物根系和葉面直接吸收利用的優(yōu)勢，其有效吸收率高出普通化肥一倍多，達(dá)到 80%～90%[7]。在含有氮、磷、鉀等大量元素的基礎(chǔ)上添加腐植酸類物質(zhì)、微生物菌劑和植物生長調(diào)節(jié)劑所形成的生物菌水溶肥除具大量元素水溶肥所具優(yōu)勢外，可能還具有微生物菌劑和植物生長調(diào)節(jié)劑所具有的特殊功能。因此，本試驗(yàn)以蘿卜為材料，探究追施兩種不同類型的生物菌水溶肥對其生長指標(biāo)、產(chǎn)量、品質(zhì)以及土壤生物學(xué)特性和理化性狀的影響，驗(yàn)證各肥料養(yǎng)地增產(chǎn)效果，尋找最優(yōu)的經(jīng)濟(jì)用量及配方，以便為生物菌水溶肥大面積推廣提供科學(xué)依據(jù)。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)材料

試驗(yàn)于2016年9月15日至11月20日在山東省肥城市農(nóng)大肥業(yè)科技有限公司蔬菜大棚內(nèi)進(jìn)行。供試蘿卜品種：水果沙窩蘿卜。供試土壤基本理化性狀：堿解氮含量58.38 mg·kg-1，有機(jī)質(zhì)16.76 g·kg-1，全氮0.91 g·kg-1，有效磷15.15 mg·kg-1，速效鉀101. 1 mg·kg-1。供試肥料：農(nóng)大肥業(yè)科技有限公司提供的生物菌水溶肥和無機(jī)復(fù)合肥。各肥料特性詳見表1。

1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)

生根型和膨果型生物菌水溶肥各設(shè)2個(gè)施用量，不施肥和僅施復(fù)合肥處理為空白（CK1）和對照（CK2），共計(jì)6個(gè)處理，各處理詳見表2。每處理重復(fù)3次，采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)。把蘿卜播種到長、寬、高分別為0.6、0.4、0.3 m 的泡沫種植箱內(nèi)，兩片真葉后定植，每箱定植8棵，總共18箱。復(fù)合肥做基肥，生物菌水溶肥在定植15天后開始追施，分別每隔10、15天追施一次，分別追施4次和3次，其它管理措施一致。11月 20 日蘿卜收獲時(shí)各處理分別隨機(jī)采集土樣 3 份及所有蘿卜，用于試驗(yàn)各指標(biāo)的測定。

表2試驗(yàn)設(shè)計(jì)處理復(fù)合肥用量（kg） 生物菌水溶肥用量（kg）施肥方式CK1 — ——CK2 50 — 復(fù)合肥基施T1 50 （生根型） 15 復(fù)合肥基施，水溶肥灌根3次，每次5 kgT2 50 （生根型） 20 復(fù)合肥基施，水溶肥灌根4次，每次5 kgT3 50 （膨果型） 15 復(fù)合肥基施，水溶肥灌根3次，每次5 kgT4 50 （膨果型） 20 復(fù)合肥基施，水溶肥灌根4次，每次5 kg注：表中各處理肥料用量均為666.7m2用量。

1.3測定項(xiàng)目及方法

1.3.1植株生長指標(biāo)的測定蘿卜植株收獲后，稱總鮮重和蘿卜重。取5 g蘿卜樣，在70℃真空干燥箱中烘干至恒重，測干重，計(jì)算干物質(zhì)含量。

1.3.2光合參數(shù)的測定在蘿卜生育中后期（即2016年10月25日）使用LI-6400型（美國） 便攜式光合儀，測定凈光合速率（Pn）、氣孔導(dǎo)度（Gs）、胞間CO2濃度（Ci）及蒸騰速率（Tr）。

1.3.3蘿卜品質(zhì)指標(biāo)的測定可溶性蛋白含量采用考馬斯亮藍(lán)G250 法測定 [8]；可溶性糖含量采用蒽酮比色法測定 [9]；VC含量采用2，6-二氯靛酚比色法測定 [10]。

1.3.4土壤微生物及土壤理化性狀的測定微生物數(shù)量測定：采用平板菌落計(jì)數(shù)法測根際土壤細(xì)菌數(shù)、真菌數(shù)和放線菌數(shù)[11]；土壤有機(jī)質(zhì)采用重鉻酸鉀容量法測定；全氮采用凱氏定氮法測定；堿解氮采用堿解擴(kuò)散法測定；速效磷采用碳酸氫鈉溶解鉬銻抗比色法測定；速效鉀采用乙酸銨溶解火焰光度計(jì)法測定[12]；脲酶采用苯酚-次氯酸鈉比色法：以24 h后1 g土壤中NH+4-N的質(zhì)量（mg）表示脲酶活性；過氧化氫酶采用滴定法：其活性用37℃條件下24 h后1 g土壤消耗0.1 mol/L KMnO4的毫升（mL）數(shù)表示；蔗糖酶采用3，5-二硝基水楊酸比色法：以24 h后1 g土壤中所含葡萄糖的質(zhì)量（mg）表示蔗糖酶的活性；土壤磷酸酶采用磷酸苯二鈉比色法測定：結(jié)果以24 h后1 g土壤中釋放出的酚的質(zhì)量（mg）表示；土壤脫氫酶采用氯化三苯基四氮唑（TTC）法測定[13]。

1.4數(shù)據(jù)處理

采用Microsoft Excel 2003軟件處理數(shù)據(jù)和繪制圖表，采用DPS 7.05軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，采用最小顯著極差法（LSD）進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)（P < 0.05）。

2結(jié)果與分析

2.1不同處理對蘿卜產(chǎn)量的影響

由表3可見，施肥后提高了蘿卜的單株重、干物質(zhì)含量、經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量和生物產(chǎn)量，除干物質(zhì)含量外其余指標(biāo)與CK1相比，均達(dá)到顯著水平。追施生物菌水溶肥后進(jìn)一步提高了蘿卜產(chǎn)量，與CK2相比，T1、T2、T3、T4單株重分別提高了1.56%、11.45%、15.08%、31.61%，經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量和生物產(chǎn)量分別顯著提高了11.07%和6.58%、12.65%和16.67%、26.88%和19.14%、46.64%和48.78%。以上結(jié)果表明膨果型生物菌水溶肥的增產(chǎn)效果優(yōu)于生根型，且膨果型生物菌水溶肥的兩種施用量處理對蘿卜產(chǎn)量影響差異顯著（P<0.05），T4與T3相比，其經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量和生物產(chǎn)量分別顯著提高了15.58%和24.87%。此外，當(dāng)兩種生物菌水溶肥均追施3次時(shí)，對經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量的影響要高于生物產(chǎn)量，而追施4次時(shí)，出現(xiàn)了相反的效果。endprint

2.2不同處理對蘿卜品質(zhì)的影響

由圖1可知，施肥后提高了蘿卜VC、可溶性蛋白和可溶性糖含量，追施生物菌水溶肥后其VC和可溶性蛋白含量進(jìn)一步提高。與CK2相比，T1、T2、T3、T4的VC含量分別提高3.78%、6.95%、1.63%、5.85%，除T3外差異均達(dá)到顯著水平；可溶性蛋白含量分別提高5.12%、30.97%、31.11%、25.08%，除T1外差異均達(dá)到顯著水平，然而可溶性糖含量僅T3處理比CK2顯著提高11.90%。以上結(jié)果表明，生物菌水溶肥能夠改善蘿卜品質(zhì)，其中，膨果型生物菌水溶肥對可溶性蛋白的影響較生根型明顯，對VC含量的影響則是生根型大于膨果型；VC含量隨生物菌水溶肥用量的升高而升高，而可溶性糖含量與之相反，可溶性蛋白含量卻隨生根型用量的升高而升高，隨膨果型用量的升高而降低。

2.3不同處理對蘿卜光合特性的影響

凈光合速率（Pn）反映CO2的同化能力，由表4可知，施肥后顯著提高了葉片的Pn，追施生根型生物菌水溶肥后Pn進(jìn)一步提高，其中T2與CK2相比，顯著提高9.57%；而追施膨果型生物菌水溶肥后出現(xiàn)了相反的效果，其中T3與CK2相比，顯著降低7.54%。氣孔導(dǎo)度（Gs）與Pn關(guān)系密切，反映外界環(huán)境中 CO2 進(jìn)入到葉綠體羧化部位的能力，影響光合作用、呼吸作用及蒸騰作用。由表4可知，Gs與Pn的變化趨勢相似。蒸騰速率（Tr）的變化受Gs的影響， Tr與Gs的變化趨勢相近，即在追施生物菌水溶肥的條件下Tr隨Gs的升高而升高。胞間CO2濃度（Ci）影響Pn，同時(shí)也受Gs的影響，且已有研究表明Ci與Pn間主要存在兩種不同的線性關(guān)系即正負(fù)相關(guān)性，主要受氣孔和非氣孔因素影響[1]。本研究發(fā)現(xiàn)Ci與Tr和Pn呈很強(qiáng)的正相關(guān)性，即主要受Gs的影響。SPAD值能一定程度地反映葉片內(nèi)光合色素的含量，即能間接反映植物的光合能力。由表4可知，施肥后顯著提高了蘿卜葉片的SPAD值，與CK1相比，CK2、T1、T2、T3、T4分別提高15.12%、18.00%、26.26%、23.91%、21.47%。以上結(jié)果均表明生物菌水溶肥能夠通過促進(jìn)凈光合速率和提高光合色素的能力來提高植物的光合作用，促進(jìn)碳水化合物的形成。

2.4不同處理對土壤微生物數(shù)量的影響

由圖2可見，施用無機(jī)復(fù)合肥對土壤細(xì)菌數(shù)量影響不大，而顯著提高了土壤真菌和放線菌數(shù)量，與CK1相比，分別提高15.05%和26.59%。追施不同類型和不同用量的生物菌水溶肥對土壤微生物群落的組成有不同影響，其中根際細(xì)菌數(shù)量隨生物菌水溶肥用量的增加而增加，與CK1相比，T2、T3、T4分別顯著提高21.16%、24.25%、34.55%，因此受膨果型生物菌水溶肥的影響效果較生根型明顯；追施生物菌水溶肥后，顯著降低了根際真菌數(shù)，與CK2相比，T1、T2、T3、T4分別降低了13.66%、11.62%、18.59%、31.68%，而與CK1相比，僅T4處理根際土壤真菌數(shù)顯著降低了21.42%；追施生物菌水溶肥后同樣提高了根際土壤放線菌數(shù)量，與CK2相比，生根型生物菌水溶肥追施3次時(shí)，差異顯著，而追施4次時(shí)差異不顯著，膨果型生物菌水溶肥出現(xiàn)相反結(jié)果，即T1和T4與CK2相比，分別顯著提高了49.02%和26.52%。表明生物菌水溶肥有利于提高根際土壤細(xì)菌和放線菌數(shù)，對真菌數(shù)的影響效果相反，且膨果型生物菌水溶肥的影響效果較生根型明顯。

由表5可知，施肥后提高了土壤脲酶、過氧化氫酶、脫氫酶、中性磷酸酶和蔗糖酶的活性。然而與CK2相比，追施生物菌水溶肥后不同酶活性的變化有所不同，脲酶和脫氫酶的活性顯著降低，而過氧化氫酶、中性磷酸酶和蔗糖酶的活性顯著升高。其中脲酶活性隨生根型生物菌水溶肥用量的升高而降低，而在膨果型生物菌水溶肥中的表現(xiàn)效果相反，即最低值分別出現(xiàn)在T2和T3處理，與CK2相比，顯著降低30.38%和26.27%。脫氫酶的變化與生物菌水溶肥的種類和用量關(guān)系不大。過氧化氫酶、中性磷酸酶和蔗糖酶活性均隨生物菌水溶肥用量的升高而升高，受肥料種類的影響較小，即T2和T4與CK2相比，過氧化氫酶提高34.53%和36.07%，中性磷酸酶提高30.57%和31.32%，蔗糖酶提高31.78%和25.24%。

2.6不同處理對土壤養(yǎng)分含量的影響

由表6可知，施肥后顯著提高了土壤堿解氮、速效鉀、有效磷等速效養(yǎng)分含量。與CK2相比，追施水溶肥后其堿解氮含量提高了1.05%～10.77%，速效鉀含量提高了7.18%～11.97%，有效磷含量提高了2.16%～7.10%，且均隨生物菌水溶肥用量的增加而增加，膨果型生物菌水溶肥的效果優(yōu)于生根型。施肥后同樣提高了土壤全氮和有機(jī)質(zhì)含量，與CK2相比，全氮含量提高4.30%～15.05%，有機(jī)質(zhì)含量提高0.12%～7.04%，變化趨勢與速效養(yǎng)分相近。以上結(jié)果表明，生物菌水溶肥在提高土壤有機(jī)質(zhì)和土壤全氮的同時(shí)，對土壤速效養(yǎng)分的影響效果更顯著，且隨追施次數(shù)的增多，各養(yǎng)分含量和有機(jī)質(zhì)含量隨之增多。

3討論與結(jié)論

3.1生物菌水溶肥對蘿卜生長的影響

凈光合速率是影響植物同化能力和產(chǎn)量的關(guān)鍵因素，與胞間CO2濃度、氣孔導(dǎo)度和蒸騰速率有非常密切的相互聯(lián)系和影響，是反映植物光合性能的重要指標(biāo)[15]。已有研究表明，噴施或灌施不同類型的水溶肥均能提高茄子、菠菜和煙草等作物葉片的SPAD值，增強(qiáng)植物的光合性能和抗逆性，促進(jìn)作物生長代謝，提高產(chǎn)量和品質(zhì)，最終提高經(jīng)濟(jì)效益[16-18]。本研究發(fā)現(xiàn)追施兩種生物菌水溶肥后提高了蘿卜葉片內(nèi)Pn、Gs、Tr、Ci和SPAD值，且Pn與Ci、Gs和 Tr間有很強(qiáng)的相關(guān)性，這表明生物菌水溶肥可通過提高蘿卜凈光合速率和光合色素的能力來提高其光合作用，以促進(jìn)碳水化合物的合成、轉(zhuǎn)運(yùn)、貯藏和轉(zhuǎn)化，從而促進(jìn)蘿卜的生長，提高蘿卜VC、可溶性蛋白和可溶性糖含量，最終提高蘿卜的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量和品質(zhì)。這與李鳳鳴等[5]研究的有機(jī)水溶肥料與無機(jī)肥料配施對馬鈴薯產(chǎn)量、養(yǎng)分吸收和品質(zhì)的影響結(jié)果一致。endprint

3.2生物菌水溶肥對根際土壤微生物的影響

土壤微生物量作為土壤養(yǎng)分轉(zhuǎn)化的活性庫或源，土壤養(yǎng)分的釋放速率和有效性與土壤微生物數(shù)量及分泌物密切相關(guān)[19]。根際土壤中的細(xì)菌及放線菌可通過對病原菌的拮抗作用抑制或直接殺死病原菌的菌絲及孢子[20]，對作物土傳病害的抵抗效果顯著[21]。前人研究表明土壤中細(xì)菌和放線菌密度是土壤生物活性的重要指標(biāo)，而土壤真菌密度上升是地力衰竭的標(biāo)志之一[22]。本研究發(fā)現(xiàn)追施生物菌水溶肥提高了根際土壤細(xì)菌和放線菌數(shù)，卻降低了根際土壤真菌數(shù)，其中細(xì)菌數(shù)隨生物菌水溶肥追施量的增加而增加，真菌數(shù)的變化趨勢大致與之相反，而放線菌數(shù)的變化與肥料種類的關(guān)系更為密切，且膨果型生物菌水溶肥的影響效果較生根型明顯。這與李姣和洪珊等研究的生物有機(jī)肥對根際土壤微生物結(jié)構(gòu)和數(shù)量的影響結(jié)果一致[23，24]。張?jiān)苽サ萚25]研究發(fā)現(xiàn)烤煙根際細(xì)菌和放線菌數(shù)均隨生物有機(jī)肥施入量的增加而增加，真菌數(shù)卻維持在一個(gè)較低的水平。出現(xiàn)上述結(jié)果的原因：首先可能是追施的生物菌水溶肥中含有大量功能菌，在適宜的土壤環(huán)境條件下能快速生長繁殖，從而增加了土壤中有益細(xì)菌數(shù)和放線菌數(shù)。其次，這些有益微生物群落通過營養(yǎng)競爭、空間占領(lǐng)，產(chǎn)生抗生素、細(xì)菌素、嗜鐵素、胞外溶解酶等抑菌物質(zhì)可在作物根系周圍形成保護(hù)屏障，以菌克菌、抑制有害真菌、細(xì)菌的生長、繁殖，以及植物病原菌的侵染，凈化土壤環(huán)境，構(gòu)建健康的土壤微生物區(qū)域，最大限度地減輕植物病害發(fā)生率[26]。最后，土壤中的C/N在很大程度上決定土壤微生物的活性[19]，施用無機(jī)肥后保證了充足的氮源，追施生物菌水溶肥后確保了充足的碳源，因此為微生物的生長繁殖提供了充足的營養(yǎng)。然而土壤中細(xì)菌數(shù)和放線菌數(shù)的增加又有利于土壤養(yǎng)分的轉(zhuǎn)化，進(jìn)而提高土壤養(yǎng)分的有效性[27]。土壤養(yǎng)分和土壤微生物間形成良好的互利共贏關(guān)系，最終抑制有害病原菌的繁殖生長，實(shí)現(xiàn)土壤微生物的生態(tài)平衡，為作物生長提供一個(gè)良好的土壤環(huán)境。

3.3生物菌水溶肥對根際土壤酶活性的影響

土壤酶系統(tǒng)是土壤中最活躍的部分，能活化土壤有機(jī)質(zhì)，將其轉(zhuǎn)化為植物可吸收的無機(jī)物，在土壤養(yǎng)分循環(huán)和植物營養(yǎng)物質(zhì)轉(zhuǎn)化中起著重要作用[28]。土壤酶活性受施肥種類、用量、土壤類型、作物種類、管理與耕作方式和土壤水分環(huán)境條件等因素影響。大量研究表明施用生物有機(jī)肥能提高土壤酶活性[29，30]，而有關(guān)生物菌水溶肥的研究較少。本研究發(fā)現(xiàn)，與僅施無機(jī)復(fù)合肥相比，追施生物菌水溶肥后提高了土壤過氧化氫酶、中性磷酸酶和蔗糖酶活性，而土壤脲酶和脫氫酶的活性卻有所降低，但仍高于不施肥處理。這可能是施入的無機(jī)復(fù)合肥中含有大量的酰胺態(tài)氮，因此對土壤脲酶起了很強(qiáng)的激發(fā)作用，而生物菌水溶肥中含有大量有機(jī)質(zhì)，同樣也一定程度地激發(fā)了土壤脲酶的活性。但脲酶活性過高可能會增加氮素的損失，而生物菌水溶肥中微生物的代謝可改變脲酶的活性，進(jìn)而提高氮素的利用率。這與孫薇等研究的生物有機(jī)肥對核桃園土壤酶活性的影響結(jié)果相似，但與曹群、呂軍等研究的生物有機(jī)肥對冬瓜和高粱土壤酶活性的影響結(jié)果相反[29，31，32]。土壤過氧化氫酶參與土壤物質(zhì)和能量的轉(zhuǎn)化過程，與好氧微生物數(shù)量和土壤肥力密切相關(guān)，表征土壤氧化過程的強(qiáng)度及肥力狀況[33]。脫氫酶屬于胞內(nèi)酶，能催化有機(jī)物質(zhì)脫氫，起著氫的中間轉(zhuǎn)化傳遞作用，同樣很好地表征土壤中微生物的氧化能力[34]。追施生物菌水溶肥后促進(jìn)了作物的生長，降低了土壤內(nèi)活細(xì)胞中過氧化物質(zhì)的積累，使整個(gè)土體保持相對穩(wěn)定的氧化還原平衡，因此在提高土壤過氧化氫酶活性的同時(shí)降低了土壤脫氫酶活性。任祖淦等[35]發(fā)現(xiàn)配施有機(jī)無機(jī)肥料后提高了土壤過氧化氫酶的活性，而孫薇等[29]發(fā)現(xiàn)生物有機(jī)肥的施入對土壤過氧化氫酶活性的影響較小，卻顯著提高了土壤脫氫酶的活性。土壤蔗糖酶活性與土壤中腐殖質(zhì)、有機(jī)碳含量以及土壤微生物的數(shù)量及活性密切相關(guān)[36]，追施生物菌水溶肥后提高了土壤中有機(jī)質(zhì)含量，增加了土壤微生物的源，進(jìn)而增強(qiáng)了土壤蔗糖酶的活性，提高了土壤腐熟度，促進(jìn)了土壤中有機(jī)物質(zhì)的分解。土壤磷酸酶能加速有機(jī)磷的脫磷速度，其活性高低直接影響著土壤中有機(jī)磷的分解、轉(zhuǎn)化及生物有效性。生物菌水溶肥中含有解磷、解鉀等有益微生物，因此提高了土壤磷酸酶的活性。前人大量研究發(fā)現(xiàn)生物有機(jī)肥具有提高土壤蔗糖酶和土壤磷酸酶活性的能力[29，30，37]。各酶活性變化與他人研究結(jié)果不同的原因可能是所施肥料類型、作物種類、土壤類型和管理方式不同的緣故。本研究表明生物菌水溶肥具有改善土壤微生物群落的數(shù)量和結(jié)構(gòu)，改變土壤酶活性，分解和活化土壤中難溶、不易移動(dòng)、不能被作物直接吸收利用養(yǎng)分的能力，同時(shí)生物菌水溶肥中還含有大量有機(jī)質(zhì)和氮、磷、鉀等有效養(yǎng)分。因此生物菌水溶肥應(yīng)用于水肥一體化和解決我國水資源缺乏、肥料利用率低這一難題具有切實(shí)可行的意義。

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收稿日期：2017-03-01；修回日期：2017-10-15

基金項(xiàng)目：山東省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系棉花創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)建設(shè)項(xiàng)目（SDAIT-03-08）

作者簡介：王增輝（1990—），女，碩士研究生，主要從事植物病害生物防治研究。E-mail： wzhsdau@163.com

通訊作者：路興波（1970—），男，博士，研究員，主要從事植物病理及轉(zhuǎn)基因生物安全研究。E-mail： luxb99@sina.comendprint