土壤酶活性與有機碳投入量及養分指標的秸秆相關性

表 2 中各處理土壤酶活性的相關性分析結果表明：PHOX 除與 CEL 和 INV 之間無顯著相關關係外(P>0.05)，與 BG 和 BXYL 呈顯著正相關(P<0.05)，配施與 PEOX 呈極顯著正相關(P<0.01)；其他酶活性兩兩之間均呈極顯著正相關(P<0.01)。氮肥对水稻土由此可見，还田催化秸稈分解、酶活促進土壤碳周轉的影响 6 種酶之間是相互緊密聯係的，共同調控土壤的秸秆物質循環和能量流動。

各處理土壤酶活性與其有機碳投入量及部分養分指標的配施相關性分析表明(表 2)：除 PHOX 外，其他5 種酶與其有機碳投入量呈顯著正相關；這表明與碳周轉相關的氮肥对水稻土 6 種酶在促進土壤有機質轉化過程中，不僅具有專有特性，还田同時也存在著共性關係。酶活但由於土壤酶參與土壤物質循環的影响同時會受到土壤環境的綜合影響，因此參與土壤碳周轉的秸秆 6 種酶僅與部分土壤養分指標具有一定的相關性。從表 2 結果可見：PHOX與全磷、配施有效磷和速效鉀這 3 個養分指標之間存在正相關關係，氮肥对水稻土且達到顯著水平(P<0.05)；PEOX 與速效鉀之間存在顯著的正相關關係；INV 與堿解氮之間存在顯著的正相關關係。

3 討論

利用冬閑期秸稈翻耕還田，能增加秸稈的腐解時間，提高冬閑期土壤碳周轉相關酶的活性，促進
土壤有機質轉化。據統計，我國南方稻區約有冬閑田2 000 萬 hm2，土地、溫度、光照、水分、肥力等自然資源豐富，若能充分利用南方稻田冬、春自然資源，在冬閑期合理進行水稻秸稈還田，不僅可以減少稻草焚燒產生的環境危害，而且可能替代綠肥，在低溫和非淹水條件下實現“固碳保氮”。本研究的田間試驗位於江西鷹潭，該區冬季 ≥0℃積溫為 1 737.0 ~ 2 003.2℃，平均氣溫 7.6 ~ 10.5℃，最冷月平均氣溫 3.1 ~ 5.7℃，太陽輻射 1 219.9 ~ 1 669.5 MJ/m2。該區冬季太陽輻射較豐富，利於秸稈的腐解。本試驗研究結果顯示，冬季還田處理在冬閑期碳周轉相關 6種酶活性均高於春季還田處理，但在生育期僅 BG與 PEOX 酶的全部處理以及其他 4 種酶的大部分處理在冬季秸稈還田處理高於春季還田。這進一步說明本試驗稻區適合推廣冬閑期秸稈翻耕還田的農田管理措施。

秸稈還田時配施氮肥在一定程度上影響土壤酶活性。在秸稈腐熟過程中，大量微生物的繁殖與對秸稈的分解會消耗土壤中大量的氮素，引起與作物生長對氮素的競爭，造成土壤對作物的氮素供應不足，從而影響作物生長，需要配施一定量的氮肥調節C/N 比，以滿足微生物分解秸稈過程中要吸收土壤速效氮。因此秸稈還田配施氮肥逐漸成為普遍的農田施肥管理措施。錢海燕等研究了秸稈還田配施化肥及微生物菌劑對水田土壤酶活性和微生物數量的影響，結果表明:與單施秸稈相比，秸稈還田配施氮磷鉀及微生物菌劑後，土壤過氧化氫酶、轉化酶和脲酶活性分別提高37.5% ~ 68.8%、32.3% ~ 61.5% 和 48.8% ~ 102%。與秸稈不還田處理相比，秸稈還田處理顯著提高了土壤脲酶、堿性磷酸酶、過氧化氫酶和蔗糖酶活性，這與矯麗娜等研究高量秸稈不同深度還田對黑土酶活性的影響結果相同。本試驗研究結果顯示，冬閑期秸稈還田時配施氮肥處理的 CEL 活性高於秸稈還田但不施氮肥的處理，生育期內秸稈還田配施氮肥處理的 BG 和 CEL 酶活性也高於秸稈還田但不施氮肥的處理，而不論是冬季還田還是春季還田，秸稈還田時配施的礦質氮肥比例並未造成 3 個氮肥處理間酶活性的顯著差異。這說明盡管配施氮肥影響水稻土碳周轉相關酶的活性，但由於後期基肥、分蘖肥和穗肥追施對氮素的補充，秸稈還田時氮肥前移處理，對土壤酶活性並未造成顯著影響。因此，秸稈還田配施氮肥尤其是還田時配施氮肥的量對調控土壤碳周轉的酶活性及其動力學機理仍有必要進一步研究。

4 結論

1) 利用冬閑期秸稈翻耕還田能增加冬閑期土壤與碳周轉相關酶的活性，但對早稻生育期內這 6 種土壤酶活性的影響不一致。冬閑期冬季還田條件下各處理酶活性高於春季還田，但生育期內冬季秸稈翻耕還田措施僅對土壤 β-葡糖苷酶和過氧化物酶有增加作用，其他酶個別處理表現不一致。

2) 秸稈還田配施氮肥在一定程度上影響土壤酶活性，但秸稈還田時配施氮肥的比例對土壤酶活性影響並不顯著。秸稈還田時配施氮肥措施顯著地增加冬閑期 β-纖維二糖苷酶活性，而對生育期內 β-葡糖苷酶活性和 β-纖維二糖苷酶有一定的增加作用，但秸稈還田時配施氮肥的 3 個比例間土壤酶活性並無顯著差異。

3) 在秸稈還田並配施氮肥處理中，土壤酶活性之間關係密切。除多酚氧化酶與 β-纖維二糖苷酶和蔗糖酶之間無顯著相關外，其他酶活性兩兩之間均呈顯著正相關。對與碳周轉相關的土壤酶活性影響最大的是各處理的有機碳投入量，除多酚氧化酶外，其他5 種酶與其有機碳投入量呈顯著正相關。而與碳周轉相關的土壤酶活性與大多土壤養分指標間並無顯著相關。多酚氧化酶與全磷、有效磷和速效鉀之間存在正相關，過氧化物酶與速效鉀間、蔗糖酶與堿解氮間存在正相關。

綜上所述，在南方稻區尤其是江西雙季稻產區，秸稈還田時間的提前能有效利用冬季積溫及太陽輻射，增加秸稈的腐解時間，因此，在該區推廣冬閑期秸稈翻耕還田措施能增加稻田土壤碳周轉相關的酶活性，影響土壤有機質的周轉，進而影響土壤的綜合肥力水平，對土壤有機培肥的機理研究有重要意義。秸稈還田時配施氮肥能在一定程度上調控與碳周轉相關的土壤酶活性，緩解秸稈分解的耗氮過程與作物生長需氮的競爭，對保障作物的生產具有重要的農學指導意義。

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