不同沼液灌溉強(qiáng)度對土壤酶活的影響

王生民，王莉娟，王定杰，曲連發(fā)，張 梧

（廣元市昭化區(qū)農(nóng)業(yè)局，四川 廣元 628021）

不同沼液灌溉強(qiáng)度對土壤酶活的影響

王生民，王莉娟，王定杰，曲連發(fā)，張 梧

（廣元市昭化區(qū)農(nóng)業(yè)局，四川 廣元 628021）

近年來，畜禽養(yǎng)殖污染問題越來越受重視，畜禽養(yǎng)殖糞便經(jīng)沼氣發(fā)酵處理后，沼液如何有效還田利用成為研究重點(diǎn)，應(yīng)用沼液替代部分化肥，已經(jīng)成為現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)園區(qū)廢棄物資源化的一條重要途徑。本試驗(yàn)比較了不同沼液灌溉強(qiáng)度對獼猴桃園土壤酶活性的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，獼猴桃園土壤脲酶與轉(zhuǎn)化酶活性隨土層的加深而顯著減弱，過氧化氫酶活性增加不顯著；施入沼液后，土壤脲酶、轉(zhuǎn)化酶、過氧化氫酶活性均顯著升高，其中土壤脲酶活性增加的幅度最大。施入的沼液強(qiáng)度越大，酶活性越高。

沼液；脲酶；轉(zhuǎn)化酶；過氧化氫酶；酶活性

隨著沼氣綜合利用技術(shù)的日益推廣，如何有效利用沼液的問題也越來越凸顯。在利用沼液過程中，被關(guān)注較多的是沼液中的養(yǎng)分及其對作物的益處，而比較少關(guān)注沼液施用過程中是否引起環(huán)境污染及其避免措施。土壤中酶來自土壤微生物，通過催化土壤中的生化反應(yīng)發(fā)揮重要的作用。酶活性是土壤生物活性和土壤肥力的重要指標(biāo)之一。它們參與土壤有機(jī)物質(zhì)的分解轉(zhuǎn)化，土壤酶活性的高低可以反映土壤養(yǎng)分的優(yōu)劣。本試驗(yàn)擬通過研究不同沼液灌溉強(qiáng)度對獼猴桃園土壤酶活性的影響，尋找出最適合獼猴桃園的沼液灌溉強(qiáng)度。

1 材料與方法

1.1 供試材料

試驗(yàn)地位于四川省廣元市昭化區(qū)元壩鎮(zhèn)大壩村。供試獼猴桃園土壤基本養(yǎng)分狀況見表1，供試沼液取自廣元市昭化區(qū)某豬場沼氣池，其基本養(yǎng)分狀況見表2。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計

試驗(yàn)于2012年10月-2013年10月在四川省廣元市昭化區(qū)元壩鎮(zhèn)大壩村獼猴桃園進(jìn)行，試驗(yàn)采用完全隨機(jī)設(shè)計，共設(shè)7個處理，每個處理5個重復(fù)，每個重復(fù)2株獼猴桃樹，共計70株試驗(yàn)樹，不同處理間設(shè)隔離樹。其中T0為空白對照，T1-T6為施用不同量沼液處理組，各處理組沼液施用量見表3。于2012年10月28日，獼猴桃果實(shí)采摘后，立即在樹盤周圍挖深35 cm、寬30 cm的環(huán)狀溝，將沼液與水混合均勻后施入各試驗(yàn)小組，2013年5月30日（果實(shí)膨大期），再次給各個試驗(yàn)小組灌施沼液追肥，灌施量與第1次相同。

1.3 樣品采集

分別于2012年10月27日（灌施沼液前）、2013年10月29日（獼猴桃采摘后），在試驗(yàn)樹根系范圍內(nèi)，清除土壤表面枯枝落葉，確定采樣點(diǎn)，用麻花鉆鉆取不同深度的土壤，分3層取土0～20 cm，20～40 cm，40～60 cm，采樣按梅花形樣點(diǎn)采集后混勻，剔除雜草和砂粒，編號后放入自封袋帶回實(shí)驗(yàn)室風(fēng)干，過篩，進(jìn)行土壤酶活性的測定。

1.4 土壤酶活性的測定

脲酶活性用比色法測定，其活性用24 h后1 g土壤中NH3-N的毫克數(shù)表示；過氧化氫酶采用容量法，其活性用20 min后1 g土壤的0.1 mol/L高錳酸鉀的毫升數(shù)表示。轉(zhuǎn)化酶活性采用3，5-二硝基水楊酸溶液法，其活性用24 h后1 g土壤中葡萄糖的質(zhì)量（mg）表示。

1.5 數(shù)據(jù)分析方法

試驗(yàn)數(shù)據(jù)經(jīng)Excel 2010整理，利用SPSS18.0軟件進(jìn)行方差分析。

2 試驗(yàn)結(jié)果

2.1 不同沼液灌溉強(qiáng)度對土壤脲酶活性的影響

從表4可知，在相同土層中，受沼液影響的土壤脲酶活性與對照相比有極顯著差異，各處理組脲酶活性從高到低為：處理6＞處理5＞處理4＞處理3＞處理2＞處理1＞處理0，說明沼液灌施強(qiáng)度越大，對土壤脲酶活性的影響越大。灌施沼液能顯著提高土壤脲酶活性，可能因?yàn)檎右褐泻写罅康囊追纸獾暮衔锛吧锘铙w，可以分泌脲酶等土壤酶類。隨土層的加深，脲酶活性逐漸降低。各處理表層（0～20 cm）土壤脲酶活性比亞表層（20～40 cm）和第3層（40～60 cm）的都高。40～60 cm土層脲酶的活性還不到表層（0～20 cm）土壤酶活性的1/2。

表1 供試獼猴桃園土壤營養(yǎng)狀況

表2 供試沼液的基本狀況 （mg/L-1）

表3 沼液灌施量

表4 不同沼液灌施量對土壤脲酶活性的影響（mg/g）

表5 不同沼液灌施量對土壤轉(zhuǎn)化酶活性的影響（mg/g）

表6 不同沼液灌施量對土壤過氧化氫酶活性的影響（mg/g）

2.2 不同沼液灌溉強(qiáng)度對土壤轉(zhuǎn)化酶活性的影響

從表5可知，土壤轉(zhuǎn)化酶活性從高到低依次為處理6＞處理5＞處理4＞處理3＞處理2＞處理1＞處理0。從0～20 cm土層到40～60 cm土層，處理6分別比對照增高9.26%，8.33%，7.63%，處理5分別比對照增高7.41%，7.05%，6.78%，處理4分別比對照增高5.29%，5.77%，5.08%，處理3分別比對照增高3.97%，4.49%，4.24%，處理2分別比對照增高2.91%，3.20%，3.39%，處理1分別比對照增高1.06%，1.92%，1.69%?？梢钥闯觯右汗喔葟?qiáng)度越大，對土壤轉(zhuǎn)化酶活性的影響越大。施用沼液可增加土壤轉(zhuǎn)化酶的活性，轉(zhuǎn)化酶活性隨土層的加深而逐漸減弱，各處理表層(0～20 cm)土壤轉(zhuǎn)化酶活性高于亞表層(20～40 cm)和第3層(40～60 cm)酶的活性。

2.3 不同沼液灌溉強(qiáng)度對土壤過氧化氫酶活性的影響

由表6可知，各處理組過氧化氫酶活性均高于對照組，而且灌施沼液強(qiáng)度越大，過氧化氫酶活性越高。從0～20 cm土層到40～60 cm土層，T6過氧化氫酶活性比對照組增加了0.79 mg/L，0.66 mg/L，0.62 mg/ L，T5過氧化氫酶活性比對照組增加了0.65 mg/L，0.52 mg/L，0.50 mg/ L，T4過氧化氫酶活性比對照組增加了0.50 mg/L，0.40 mg/L，0.39 mg/ L，T3過氧化氫酶活性比對照組增加了0.39 mg/L，0.29 mg/L，0.33 mg/ L，T2過氧化氫酶活性比對照組增加了0.26 mg/L，0.20 mg/L，0.21 mg/ L，T1過氧化氫酶活性比對照組增加了0.12 mg/L，0.08 mg/L，0.09 mg/L，表層（0～20 cm）土壤過氧化氫酶活性略低于亞表層（20～40 cm）和第3層（40～60 cm），第3層略高于前兩層。

3 討論

土壤酶活性是土壤的重要性質(zhì)之一，它是土壤生物化學(xué)反應(yīng)的催化劑，直接參與土壤系統(tǒng)中許多代謝過程，如土壤發(fā)生與發(fā)育、土壤肥力的形成和土壤環(huán)境凈化等。另外，土壤酶活是土壤中生物學(xué)活性的總體現(xiàn)，它表征了土壤的綜合肥力特征及其土壤養(yǎng)分轉(zhuǎn)化過程。通過測定沼液對土壤脲酶、轉(zhuǎn)化酶和過氧化氫酶活性水平的影響了解沼液對土壤性質(zhì)影響的途徑，有利于探索沼液生態(tài)消解的過程，對今后沼液利用研究具有重要的意義。

脲酶、轉(zhuǎn)化酶和過氧化氫酶是土壤中物質(zhì)轉(zhuǎn)化和循環(huán)的重要催化酶，對土壤環(huán)境的變化能夠起到較好的指示作用。根據(jù)上面的結(jié)果我們可以得到，向土壤中施灌沼液對獼猴桃果園土壤的酶活性產(chǎn)生了一定的影響。土壤脲酶活性隨著施灌沼液量的增加顯著提高，即由于有機(jī)質(zhì)含量的增加使土壤中各種微生物活動也在增強(qiáng)，物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化和循環(huán)加快，有利于沼液的消解和土壤生態(tài)系統(tǒng)的平衡。與脲酶相似，土壤灌施沼液后過氧化氫酶的酶活性也顯著提高。徐曉萌對土壤過氧化氫酶活性研究表明，施用化肥與否，對土壤過氧化氫酶的活性無顯著影響，但施用沼肥能顯著提高土壤過氧化氫酶活性，與本文的研究結(jié)果相一致。表層（0～20 cm）土壤過氧化氫酶活性略低于亞表層（20～40 cm）和第三層（40～60 cm），第3層略高于前兩層，這與土壤緊實(shí)度有關(guān)，因?yàn)殡S著土層的加深土壤緊實(shí)度增加，透氣性差，說明過氧化氫酶的釋放對根系具有自我保護(hù)作用。轉(zhuǎn)化酶又叫蔗糖酶或β-D-呋喃果糖苷酶。它參與高分子有機(jī)化合物的分解，對于促進(jìn)土壤熟化，增加土壤中植物和微生物的速效養(yǎng)分具有重要的意義。轉(zhuǎn)化酶活性也隨著沼液的灌施強(qiáng)度而迅速升高，但沼液灌施強(qiáng)度的不同對轉(zhuǎn)化酶活性影響不顯著。土壤轉(zhuǎn)化酶活性隨土層的加深而減弱，由于隨土層的加深，土壤熟化程度，肥力水平及土壤營養(yǎng)元素狀況等不利于微生物的活動和繁殖，導(dǎo)致了酶活性的降低。

4 結(jié)論

獼猴桃園土壤脲酶與轉(zhuǎn)化酶活性隨土層的加深而顯著減弱，過氧化氫酶活性增加不顯著； 施入沼液后，土壤脲酶、轉(zhuǎn)化酶、過氧化氫酶活性均迅速升高，其中土壤脲酶活性增加的幅度最大。施入的沼液強(qiáng)度越大，酶活性越高。

略

2017-03-27）