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      生物炭對(duì)玉米秸稈堆肥酶活性的影響

      2017-07-01 16:29謝振興李伏生方澤濤陳意超周英捷
      關(guān)鍵詞:堆肥酶活性生物炭

      謝振興+李伏生+方澤濤+陳意超+周英捷

      摘 要:為研究生物炭對(duì)玉米秸稈堆肥中酶活性的影響,試驗(yàn)選用3 %蔗渣生物質(zhì)炭(B)、3 %小麥秸稈炭(W)、10 %濾泥(L)、10 %牛糞(N)及它們的不同組合為調(diào)理劑進(jìn)行玉米秸稈堆肥處理。分別在堆后20 d、60 d和110 d測(cè)定堆肥中的脲酶、中性磷酸酶和轉(zhuǎn)化酶活性。在堆肥前期,BLN處理中性磷酸酶活性較B處理提高了40.72 %~44.29 %,WLN處理較W處理提高了7.76 %~17.15 %;堆肥結(jié)束時(shí),BL、BN和BLN脲酶活性較B處理分別降低67.23 %、51.81 %和47.94 %,WL、WN和WLN較W處理降低7.14 %~48.21 %。與B相比,BL、BN和BLN轉(zhuǎn)化酶活性提高34.18%、100.38 %和47.43 %;與W相比,WL、WN和WLN轉(zhuǎn)化酶活性提高了8.89 %~22.35 %。因此,添加B和W可使堆肥脲酶活性增加,添加BLN和WLN使得堆肥中性磷酸酶和轉(zhuǎn)化酶活性均升高,表明生物炭是提高堆肥酶活性的適宜調(diào)理劑。

      關(guān)鍵詞:生物炭 濾泥 牛糞 堆肥 酶活性

      生物炭作為土壤改良劑,是近些年來(lái)農(nóng)業(yè)資源環(huán)境研究的熱點(diǎn)。大量研究表明,生物炭可以降低土壤容重[1],提高土壤pH值,改良酸性土壤[2-3],增強(qiáng)土壤養(yǎng)分吸附能力,減少養(yǎng)分流失[4-5],減少溫室氣體排放[6-7]。然而,生物炭作為堆肥調(diào)理劑,尤其在堆肥過(guò)程中對(duì)酶活性的影響少有報(bào)道。水解酶(脲酶、磷酸酶、轉(zhuǎn)化酶等)對(duì)堆肥有機(jī)物的礦質(zhì)化過(guò)程影響較大,它能與特定底物結(jié)合,高效降解有機(jī)物,促進(jìn)堆肥腐解進(jìn)程和強(qiáng)度[8]。添加生物炭的堆肥研究表明:添加生物炭能顯著提高多酚氧化酶、過(guò)氧化氫酶和脲酶活性,但脫氫酶和纖維素酶活性下降,不同生物炭的影響差異不明顯[9]。屠巧萍[10]認(rèn)為添加3 %的生物炭可縮短發(fā)酵周期;減少氮素?fù)p失25.1 %,其腐殖質(zhì)含量顯著高于對(duì)照處理。擬研究在玉米秸稈堆肥中加入不同組合的生物炭,研究其對(duì)堆肥酶活性變化的影響,為生物炭作為調(diào)理劑在堆肥制作中的應(yīng)用提供理論依據(jù)和參考。

      1 材料與方法

      1.1 試驗(yàn)材料

      供試材料為廣西大學(xué)農(nóng)學(xué)院教學(xué)試驗(yàn)基地所收獲的新鮮玉米秸稈。蔗渣生物炭、小麥秸稈炭、濾泥、牛糞和EM·1號(hào)菌劑均購(gòu)于市場(chǎng)。

      1.2 試驗(yàn)處理

      將玉米秸稈切碎,用尿素調(diào)節(jié)碳氮比至25:1。試驗(yàn)共設(shè)10個(gè)處理,分別為3 %蔗渣生物質(zhì)炭(B);3 %小麥秸稈炭(W);10 %濾泥(L);10 %牛糞(N);3 %蔗渣生物質(zhì)炭+10 %濾泥(BL);3 %蔗渣生物質(zhì)炭+10 %牛糞(BN);3 %蔗渣生物質(zhì)炭+10 %濾泥+10 %牛糞(BLN);3 %小麥秸稈炭+10 %濾泥(WL);3 %小麥秸稈炭+10 %牛糞(WN);3 %小麥秸稈炭+10 %濾泥+10 %牛糞(WLN)。按上述處理把各添加劑與玉米秸稈充分混勻,裝入體積為120 L塑料桶內(nèi),每桶裝秸稈20 kg,加EM菌液40 mL,并調(diào)節(jié)含水率至60 %。試驗(yàn)過(guò)程中每周翻堆一次,根據(jù)水分蒸發(fā)情況及時(shí)補(bǔ)充水分。

      1.3 采樣方法與測(cè)定

      分別在試驗(yàn)的20 d、60 d、110 d于堆體上中下部多點(diǎn)采樣,取樣量在100 g左右。樣品混合均勻后帶回實(shí)驗(yàn)室風(fēng)干,粉碎過(guò)篩后裝入封口袋備用。酶活性測(cè)定見(jiàn)參考文獻(xiàn)[11]。

      1.4 數(shù)據(jù)分析

      試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SPSS 19.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,多重比較采用Duncan法。

      2 結(jié)果與分析

      2.1 脲酶

      由表1可知,在堆肥過(guò)程中,脲酶活性呈下降趨勢(shì),到堆肥結(jié)束時(shí)各處理酶活性下降9.5 %~70.6 %。第20 d時(shí),B處理脲酶活性最高,顯著高于BL、BN和BLN處理,W顯著高于WL和WLN處理,N顯著高于L。第60 d時(shí),酶活性大小表現(xiàn)為B>BLN>BN>BL,W>WN>WLN>WL,N>L。第110 d時(shí),各處理中B脲酶活性最高,N次之,L最低;與B相比,BL、BN和BLN處理脲酶活性明顯降低,降幅在47.94 %~67.23 %之間;與W相比,WL和WLN處理分別降低48.21 %和45.74 %。

      2.2 中性磷酸酶

      由表2可知,堆肥中性磷酸酶活性變化總體表現(xiàn)為先升高后降低。第20 d時(shí),B處理磷酸酶活性最低,BN次之,其它處理間并無(wú)實(shí)質(zhì)的變化。第60 d時(shí),添加蔗渣生物炭處理中BLN磷酸酶活性最高,BN次之,B和BL最低,且三者之間差異均顯著;添加小麥秸稈炭的處理中以WN和WLN酶活性較高,W和WL較低,兩者間差異十分顯著;L酶活性稍高于N處理,但差異不顯著。第110 d時(shí),BL、BN和BLN磷酸酶活性較B均有明顯下降,尤其BN下降46.46 %;WLN較W亦明顯下降,降幅22.20 %。

      2.3 轉(zhuǎn)化酶

      由表3可知,堆肥轉(zhuǎn)化酶活性的變化表現(xiàn)為前期降幅較大,后期保持相對(duì)穩(wěn)定。第20 d時(shí),BL酶活性明顯高于BN和BLN處理,WL明顯高于W和WN,L和N均處于較高水平。第60d時(shí),添加蔗渣生物炭的處理中B酶活性最高,BL最低,兩者差異顯著;添加小麥秸稈炭的處理中WLN酶活性最高,顯著高于W、WL和WN。第110d時(shí),BL、BN和BLN酶活性較B增加了34.18%~100.38 %,WL、WN和WLN酶活性較W稍有增加,但差異均不顯著;L酶活性較N顯著提高,增幅達(dá)121.83 %。

      3 討論

      酶是一類(lèi)由微生物產(chǎn)生的具有高度催化性和專(zhuān)一性的蛋白質(zhì),它能提高生物化學(xué)反應(yīng)速度,加速堆肥養(yǎng)分釋放。李映廷[9]的研究結(jié)果表明,脲酶活性在堆肥開(kāi)始時(shí)較高,隨后下降,對(duì)比不同處理發(fā)現(xiàn)生物炭可使脲酶活性提高。本試驗(yàn)表明,在堆肥過(guò)程中,各處理脲酶活性呈下降趨勢(shì),到110 d時(shí)脲酶活性較20 d時(shí)下降9.5 %~70.6 %;從不同時(shí)期來(lái)看,B、W和N脲酶活性較高,而B(niǎo)LN、WL、WLN和L酶活性較低,表明單獨(dú)添加生物炭和牛糞可以顯著提高堆肥中脲酶活性,與李映廷的研究結(jié)果一致。中性磷酸酶活性隨時(shí)間變化各異,總體表現(xiàn)出先升高后降低的變化趨勢(shì),趙洪顏等[12]研究指出,沼液堆肥堿性磷酸酶活性隨時(shí)間變化呈降低趨勢(shì),而牛糞堆肥中堿性磷酸酶先升高后降低,與本試驗(yàn)研究結(jié)果相似;在整個(gè)堆肥過(guò)程中,BLN、L和N中性磷酸酶活性較高,而B(niǎo)和W磷酸酶活性較低,這可能是因?yàn)樯锾砍蕢A性,加入堆體后提高了堆肥的pH值,不利于微生物的生長(zhǎng)。王亞飛[13]認(rèn)為轉(zhuǎn)化酶活性隨時(shí)間變化總體呈下降趨勢(shì),本研究亦表明轉(zhuǎn)化酶活性隨著堆肥進(jìn)程而降低,其中,B和N在前60d時(shí)酶活性較高,到110d時(shí)急劇下降,L酶活性保持在較高水平,W始終較低,而B(niǎo)LN和WLN則處于兩者之間,表明純?yōu)V泥或者配合生物炭添加有利于堆肥轉(zhuǎn)化酶活性提高。

      4 結(jié)論

      本研究結(jié)果表明,添加B和W處理堆肥脲酶活性增加,添加BLN和WLN處理堆肥中性磷酸酶和轉(zhuǎn)化酶活性提高,因此,單獨(dú)添加生物炭有利于提高堆肥脲酶活性,而生物炭與濾泥和牛糞配合添加有利于提高堆肥中性磷酸酶和轉(zhuǎn)化酶活性。

      參考文獻(xiàn)

      [1] 曲晶晶, 鄭金偉, 鄭聚鋒, 等. 小麥秸稈生物質(zhì)炭對(duì)水稻產(chǎn)量及晚稻氮素利用率的影響[J]. 生態(tài)與農(nóng)村環(huán)境學(xué)報(bào), 2012, 28(3): 288-293.

      [2] Gul S, Whalen J K, Thomas B W, et al. Physico-chemical properties and microbial responses in biochar-amended soils: Mechanisms and future directions[J]. Agriculture Ecosystems & Environment, 2015, 206:46-59.

      [3] Chintala R, Schumacher T E, Kumar S, et al. Molecular characterization of biochars and their influence on microbiological properties of soil[J]. Journal of Hazardous Materials, 2014, 279:244-256.

      [4] 劉瑋晶, 劉燁, 高曉荔, 等. 外源生物質(zhì)炭對(duì)土壤中銨態(tài)氮素滯留效應(yīng)的影響[J]. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào), 2012, 31(5):962-968.

      [5] Maestrini B, Herrmann A M, Nannipieri P, et al. Ryegrass-derived pyrogenic organic matter changes organic carbon and nitrogen mineralization in a temperate forest soil[J]. Soil Biology & Biochemistry, 2014, 69(69):291–301.

      [6] 李濤, 王小國(guó), 胡廷旭. 生物炭對(duì)紫色土農(nóng)田土壤NO排放的影響[J]. 土壤, 2016, 48(5):879-886.

      [7] 王妙瑩, 許旭萍, 王維奇, 等. 爐渣與生物炭施加對(duì)稻田溫室氣體排放及其相關(guān)微生物影響[J]. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào),2017,(03):1046-1056.

      [8] 郭梅瑩. 凹凸棒添加堆肥過(guò)程中的酶活性研究[D]. 蘭州:蘭州交通大學(xué), 2015.

      [9] 李映廷. 低碳氮比下生物質(zhì)炭對(duì)高溫好氧堆肥的影響[D]. 重慶:西南大學(xué), 2012.

      [10] 屠巧萍. 生物質(zhì)炭添加對(duì)豬糞堆肥腐殖化的影響及機(jī)理研究[D]. 杭州:浙江大學(xué), 2014.

      [11] 關(guān)松蔭, 張德生, 張志明. 土壤酶及其研究法[M]. 北京: 農(nóng)業(yè)出版社, 1986.

      [12] 趙洪顏, 李杰, 劉晶晶, 等. 沼液堆肥和牛糞堆肥發(fā)酵過(guò)程中酶活性及理化指標(biāo)變化的差異[J]. 中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào), 2013, 18(2):153-157.

      [13] 王亞飛. 不同畜禽糞便堆肥過(guò)程中可培養(yǎng)微生物數(shù)量及腐殖質(zhì)含量和酶活性的變化[D]. 蘭州:甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué), 2016.

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