施磷肥對大豆土壤微生物數(shù)量及酶活性影響研究

摘要：目的：研究施加磷肥對大豆土壤微生物數(shù)量及酶活性影響。方法：選取某地大豆種植區(qū)土壤作為觀察對象，在不同區(qū)域種植不同大豆，記錄各種植區(qū)域的大豆長勢情況，分別對微生物與酶活性的測定。結(jié)果：未施磷肥前，各組放線菌、真菌數(shù)量差異小，A組、B組細(xì)菌總數(shù)略高于C組；施磷肥后，A、B、C組微生物總數(shù)與施肥前對比，差異顯著。結(jié)論：土壤微生物與蔗糖酶、磷酸酶活性有關(guān)。

關(guān)鍵詞：酶活性；大豆種植；磷肥；土壤微生物

前言：現(xiàn)階段，國內(nèi)種植大豆的面積明顯減少，單產(chǎn)量及總產(chǎn)量均和預(yù)期存在較大差距，若不盡快解決該問題，不僅會使豆農(nóng)熱情、經(jīng)濟(jì)效益受到影響，還會使我國陷入大豆危機(jī)。研究表明，導(dǎo)致大豆產(chǎn)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(jù)，對磷肥和土壤性質(zhì)的關(guān)系進(jìn)行深入研究，準(zhǔn)確把握不同地區(qū)理想施肥量，才能使大豆產(chǎn)量得到提高。

1研究背景

眾所周知，植物生長狀態(tài)極易被微生物所影響，而微生物構(gòu)成又取決于土壤環(huán)境。作為最活躍的土壤組分，酶對外界環(huán)境的變化十分敏銳，合理施肥可在增加微生物總數(shù)的同時，使酶活性發(fā)生改變，由此達(dá)到增強(qiáng)土壤運(yùn)移、轉(zhuǎn)化養(yǎng)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(shù)的關(guān)系展開討論，供相關(guān)人員參考。

2研究過程

2.1試驗條件

將某地大豆種植區(qū)土壤作為研究對象，將現(xiàn)場劃分成三個區(qū)域，分別在各區(qū)域種植不同大豆。前期準(zhǔn)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(qū)域作為主區(qū)，將品種處理作為副區(qū)，其中，主區(qū)分為施肥區(qū)、不施肥區(qū)，磷肥施加量為35kg/公頃，副區(qū)則分為A、B、C三組，保證各區(qū)面積均為2×3m，通過穴播的方式進(jìn)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(shí)記錄各區(qū)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(qū)的對角線，在對角線隨機(jī)選取三點(diǎn)，手持無菌鏟去除表層的土壤，在20cm以上區(qū)域、40cm以上區(qū)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(zhuǎn)移到提前準(zhǔn)備好的無菌袋內(nèi)，扎緊袋口并做好標(biāo)記，如實(shí)記錄采樣地點(diǎn)和時間[1]。到達(dá)實(shí)驗室后，將樣品平均分成兩份，分別對微生物、酶活性進(jìn)行測定，其中，微生物組樣品應(yīng)盡快放入冰箱，將冰箱溫度調(diào)整為4℃?zhèn)溆?，酶活性組樣品則要先自然風(fēng)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(shù)據(jù)

2.3.1微生物總數(shù)

分別對放線菌、細(xì)菌和真菌進(jìn)行培養(yǎng)，并通過涂布平板法對微生物總數(shù)進(jìn)行測定。其中，放線菌所使用培養(yǎng)基為高氏Ⅰ號，細(xì)菌所使用培養(yǎng)基為牛肉膏蛋白胨，真菌所使用培養(yǎng)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(diǎn)需要有所了解。

3研究結(jié)果

3.1磷肥與微生物總數(shù)

研究表明，20cm以上土層含有大量放線菌、細(xì)菌，另外，還含有少量真菌。未施肥時，各組放線菌、真菌總數(shù)無明顯差異，A組、B組細(xì)菌總數(shù)在C組以上，施磷肥后，三組微生物總數(shù)相近，但與不施肥時所測得數(shù)據(jù)存在明顯差異，其中，A組放線菌總數(shù)增加約30％，細(xì)菌總數(shù)增加約20％，放線菌總數(shù)增加約33％；B組放線菌總數(shù)增加約34％，細(xì)菌總數(shù)增加約23％，放線菌總數(shù)增加約38％；c組放線菌總數(shù)增加約44％，細(xì)菌總數(shù)增加約38％，放線菌總數(shù)增加約57％。

40cm以上土層所含微生物總數(shù)，由多到少依次為①細(xì)菌②放線菌③真菌。未施肥時，B組真菌總數(shù)最高，剩余微生物總數(shù)無明顯差異，施磷肥后，B組、C組所含細(xì)菌總數(shù)明顯增多，B組真菌總數(shù)增幅大于其他組，放線菌總數(shù)未發(fā)生明顯變化。如果將未施肥時所測得數(shù)據(jù)作為參照，則施肥后，A組放線菌總數(shù)增加約55％，細(xì)菌總數(shù)增加約28％，放線菌總數(shù)增加約53％；B組放線菌總數(shù)增加約46％，細(xì)菌總數(shù)增加約34％，放線菌總數(shù)增加約39％；C組放線菌總數(shù)增加約62％，細(xì)菌總數(shù)增加約48％，放線菌總數(shù)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(qiáng)度、有機(jī)物以及微生物總數(shù)密切相關(guān)，業(yè)內(nèi)人士習(xí)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(zhì)為水解酶，其活性極易被土壤酸堿性所影響，目前，學(xué)術(shù)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(qū)域土壤呈酸性，酸性酶的活性較其他類型酶更強(qiáng)，研究人員決定僅對酸性酶的活性進(jìn)行測定，結(jié)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(jī)物、微生物總數(shù)大幅度增加?，F(xiàn)階段，業(yè)內(nèi)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(guān)，大豆根莖附近土壤、含大量有機(jī)質(zhì)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(shù)與酶活性

20cm以上土層含放線菌、細(xì)菌總數(shù)與蔗糖酶、過氧化氫酶所表現(xiàn)出活性的關(guān)系為正相關(guān)，與磷酸酶的關(guān)系為負(fù)相關(guān)，與脲酶的相關(guān)性并不顯著[2]。而真菌總數(shù)主要取決于過氧化氫酶、磷酸酶的活性，與前者關(guān)系為正相關(guān)，與后者關(guān)系為負(fù)相關(guān)。40cm以上土壤所含微生物總數(shù)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(qiáng)而減少、隨著磷酸酶活性的增強(qiáng)而增加。

結(jié)論：現(xiàn)將試驗所得結(jié)論歸納如下：其一，施加磷肥能夠使土壤所含微生物總數(shù)得到明顯增加，無論是放線菌、細(xì)菌還是真菌，其增幅和土壤深度的關(guān)系均為負(fù)相關(guān)。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(chǎn)生影響可忽略不計。

參考文獻(xiàn)：

[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(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2022,19(05):106-113.

[2]陳奎元,劉卉,丁偉.草甘膦對大豆田土壤養(yǎng)分及其功能酶活性的影響[J].中國農(nóng)業(yè)科技導(dǎo)報,2022,24(05):180-188.

（于佳 ，中國鐵路哈爾濱局集團(tuán)有限公司農(nóng)林管理所   黑龍江 哈爾濱 150000）

 

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