安徽技术师范学院学报, 2001, 15(4) :5~8J ournal of Anhui T echnical T eachers College
土壤磷酸酶活性及其影响因素研究*
于群英
(安徽技术师范学院, 安徽 凤阳 233100)
摘要:本文研究了砂姜黑土、潮土、黄褐土和水稻土的磷酸酶活性, 分析了土壤磷酸酶活性与土壤有机质、全氮和有机磷的关系, 用盆栽试验研究了不同的有机肥料对土壤磷酸酶活性的影响, 结果表明:(1) 土壤磷酸酶活性与土壤有机质、全氮、有机磷含量存在明显的相关性, 土壤磷酸酶活性可作为指示土壤肥力的指标。(2) 施用有机肥料可明显提高土壤磷酸酶活性。(3) 一般在施用麦秸、猪粪10天左右, 土壤磷酸酶活性便可达到最大值, 以后逐渐趋于稳定。
关键词:土壤磷酸酶活性; 有机肥料; 土壤
中图分类号:S154. 2 文献标识码:A 文章编号:1007-3302(2001) 04-0005-04
酶是一种具有催化特定化学反应性质的蛋白质分子, 在物质的分解转化过程中起着至关重要的作用。在土壤中, 土壤微生物分布广、数量大、种类多, 能分泌出各种酶, 构成了土壤肥力的重要组成部分。土壤酶活性的高低是衡量土壤肥力高低的一个重要参考指标, 土壤酶在土壤微生物化学过程中, 特别是对有机质的分解和转化过程中具有重要作用。土壤磷酸酶是一类催化土壤有机磷化合物矿化的酶, 其活性高低直接影响着土壤中有机磷的分解转化及其生物有效性。土壤有机磷是一种重要的土壤磷素资源, 其含量一般占土壤磷素总量的30-70%[1], 大部分是迟效性磷, 如何有效利用这部分磷素资源, 一直是人们关心的问题。本研究的目的是在了解土壤磷酸酶活性与土壤肥力指标如土壤有机质含量、土壤全氮含量等基础上, 研究不同有机肥料对土壤磷酸酶的促进作用及其规律。1 材料与方法1. 1 供试材料
供试土壤采自固镇新马桥、凤阳黄湾、凤阳城北和门台, 剖面样品采样深度分别为0-20cm 、20-40cm 、40-60cm , 风干后过1mm 筛备用。盆栽试验用土为耕层土壤, 过3mm 筛备用。有机肥料麦秸、猪粪、牛粪采自凤阳农村, 风干后粉碎过1m m 筛备用。
1. 2 盆栽试验
收稿日期:2001-07-08
*安徽自然科学基金项目(00041202)
试验用纸杯, 每杯装土200g, 施N0. 3g/kg 上, 有机肥料麦秸、猪粪、牛粪用量分别为0、20、40、80g /kg 土, 每种土10个处理。
(1) 空白:200g 土; (2) 200g 土+4g 麦秸; (3) 200g 土+8g 麦秸; (4) 200g 土+16g 麦秸; (5) 200g 土+4g 猪粪; (6) 200g 土+8g 猪粪; (7) 200g 土+16g 猪粪; (8) 200g 土+4g 牛粪; (9) 200g 土+8g 牛粪; (10) 200g 土+16g 牛粪。设四次重复, 共160杯。每杯种黑麦草, 每天浇水维持土壤相对含水量在70%左右, 分别于播种后第10、20、30、50天取土, 及时风干磨碎, 过1mm 筛备用。1. 3 测定方法
土壤磷酸酶活性用G. Hoffmann 法(1976) [2]。磷酸酶是一种酶促有机磷化合物的水解酶, 它水解土壤的有机磷化合物释放出相应的醇和无机磷, 作为植物磷素营养。
R
磷酸酶+H 2O
) OH +Na 2HPO 4
ONa
其测定方法, 用磷酸苯二钠为基质, 溴苯醌氯酰亚胺试为比色剂, 酸性、中性、碱性磷酸酶活性分别是PH5. 0醋酸盐、PH7. 0柠檬酸、PH 9. 6硼酸缓冲液, 酶活性单位用酚mg/100g 土(37e , 24h) 表示。土壤有机质, 全氮和有机磷测定均按常规方法[3]。
6
2 结果与讨论
安徽技术师范学院学报2001年
壤类型表层有机质含量大小为水稻土>砂姜黑土>黄褐土>潮土, 几种磷酸酶活性变化规律也大致与之一致。统计结果表明(表2) , 土壤中酸性、中性、碱性磷酸酶活性与土壤有机质含量的相关系数分别为0. 9013、0. 9586和0. 8341, 均达到极显著相关。说明土壤三种形态磷酸酶活性与土壤类型关系不大, 而主要取决于土壤有机质含量, 三种形态磷酸酶活性均与土壤有机质含量呈正相关。
2. 1 土壤磷酸酶活性与土壤有机质含量的关系土壤有机质是一个重要的土壤肥力要素, 它既可以作为土壤生物提供碳源, 也可以为土壤提供各种矿质营养。因此, 土壤有机质含量高的土壤, 土壤微生物和土壤微生物活性都较高[4], 因此, 土壤酶的数量和活性也都较高。从表1可以看出, 随着土壤剖面深度的增加, 土壤有机质含量降低, 土壤酸性、中性、碱性磷酸酶活性也随之降低。供试四种土
表1 土壤农化性质及磷酸酶活性
Table 1 Agrochemical characters and Phosphatase activities of the soils
土壤名称砂
姜黑潮土黄褐土水稻土
采样深度(cm) 0) 2020) 4040) 600) 2020) 4040) 600) 2020) 4040) 600) 2020) 4040) 60
有机质(g /kg) 16. 713. 15. 313. 29. 77. 214. 610. 26. 929. 819. 415. 7
全氮(g /kg) 1. 080. 870. 340. 850. 670. 500. 970. 700. 522. 341. 470. 98
有机磷(g/kg) 0. 110. 090. 040. 110. 090. 080. 130. 100. 080. 360. 170. 14
酸性磷酸酶(酚mg/100g) 67. 251. 242. 153. 840. 231. 860. 242. 552. 7129. 6116. 772. 4
碱性磷酸酶(酚mg/100g) 187. 2119. 060. 2106. 790. 261. 7121. 598. 452. 8207. 6150. 498. 1
中性磷酸酶(酚mg/100g) 48. 537. 230. 718. 217. 411. 866. 758. 042. 1127. 680. 436. 4
表2 土壤磷酸酶活性与土壤农化性质的关系
Table 2 Reltion between soil
Phosphatase activcties and agrochemical characters 磷酸酶有机质全 氮有机磷
酸性磷酸酶0. 9103**0. 9319**0. 8745**
中性磷酸酶0. 9586**0. 9612**0. 9047**
碱性磷酸酶0. 8341**0. 8765**0. 8679**
系不大, 而主要取决于土壤全氮含量, 土壤三种形态的磷酸酶活性均与土壤全氮含量呈极显著正相关。2. 3 土壤磷酸酶活性与土壤有机磷的关系
有机磷能通过诱导作用提高土壤磷酸酶活性, 另一方面, 土壤有机磷的矿化和动态也取决于土壤酸酶的作用与活性[1]。因此, 土壤有机磷含量与土壤磷酸酶活性关系紧密相关。从表1可以看出, 随着土壤剖面深度的增加, 土壤有机磷含量降低, 土壤酸性、中性、碱性磷酸酶活性也随之降低。统计结果表明(表2) 土壤酸性、中性、碱性磷酸酶活性与土壤有机磷的相关系数分别为0. 8745、0. 9047、0. 8679, 均达到极显著相关, 说明土壤的磷酸酶活性与土壤有机磷含量存在着正相关, 磷酸酶活性随着有机磷含量增加而增高。土壤磷酸酶可水解土壤有机磷化合物释放出无机磷, 为植物提供磷素营养。土壤有机磷含量较高, 通常占土壤全磷的30) 70%, 是一种重要的磷源。
2. 4 不同有机肥料对土壤磷酸酶活性的影响
R 0. 05=0. 533, R 0. 01=0. 684
2. 2 土壤磷酸酶活性与土壤全氮含量的关系
土壤全氮含量是一项重要的土壤肥力指标, 土壤全氮含量主要取决于土壤有机质含量。从表1可以看出, 随着土壤剖面深度的增加, 土壤全氮含量降低, 土壤中酸性、中性、碱性磷酸酶活性也随之降低。供试的四种土壤类型表层土的全氮含量大小也为水稻土>砂姜黑土>黄褐土>潮土, 三种形态磷酸酶变化规律也大致与之一致, 统计结果表明(表2) , 土壤中酸性、中性、碱性磷酸酶活性与土壤全氮的相关系数分别为0. 9319、0. 9612、0. 8765, 均达到极显著相关, 也说明土壤的三种磷酸酶活性与土壤类型关
注:盆栽时间为30天取的土样
一些研究表明, 有机肥料的施用可明显提高土壤磷酸酶活性[5], 这与有机肥料本身磷酸酶活性就较高有关, 一般麦秸的碱性磷酸酶活性为120. 2mg/100g, 猪粪为79. 2mg/100g, 牛粪为218. 4mg/100g, 都高于土壤碱性磷酸酶活性, 而且施入土壤后也能刺激微生物的活性。因此, 施用有机肥料后土壤碱性磷酸酶活性自然会增高。实验结果也证明了这一点, 当施入麦秸80g/kg 土10天后, 土壤酸性磷酸酶活性达到104. 1mg/100g 土, 比对照53. 9mg/100g 土增加了93. 1%, 中性磷酸酶活性比对照增加了226. 4%, 碱性磷酸酶活性比对照增加了19. 7%, 20天后, 土壤酸性、中性、碱性磷酸酶活性分别比对照增加了96. 1%、268. 9%、5. 7%, 50天土壤酸性、中性、碱性与磷酸酶活性分别比对照增加了160. 4%、346. 1%、53. 9%。施入猪粪80g/kg 土10天后, 土
壤酸性、中性、碱性磷酸酶活性分别比对照增加了
50. 8%、177. 5%、5. 3%。施入牛粪80g /kg 土10天后, 土壤酸性、中性、碱性磷酸酶活性分别比对照增加了91. 3%、278. 7%、15. 2%。施用有机肥料后土壤磷酸酶活性都比对照增高, 而且从图1、2中可以明显的看出, 随着有机肥料用量的增加, 土壤酸性、中性、碱性与磷酸酶活性也逐渐增高, 如施用麦秸20g /kg 土时, 其活性增高为84. 1mg/100g 土, 当施80g /kg 土时, 其活性又增高为95. 5m g/100g 土, 很明显随着施用麦秸量的增加其酸性磷酸酶活性增高。从图3可以看出, 碱性磷酸活性随着麦秸、猪粪的增加而增高, 但当施用量达一定量时, 碱性磷酸酶活性不再增高, 而略微下降, 而随着牛粪的增加碱性磷酸酶活性一直增高。不过, 总的说来, 施用有机肥
料都增加了土壤磷酸酶活性。
图3 有机肥料用量对土壤碱性磷酸酶活性的影响
Fig 3 Effects of organic manures on the act ivity of alkaline phosphase in soil
注:盆栽时间为30天取的土样
从本实验发现, 不同有机肥料加入土壤后, 随时间的延长, 出现不同的变化规律(表3) 。土壤磷酸酶活性于施用麦秸后的第10-20天达到最大值, 以后逐渐趋于稳定, 酸性、中性、碱性磷酸酶活性在施用麦秸后都有这种变化规律, 这种现象的原因应该
是土壤有机酸造成的。有机酸是土壤中普遍存在的
一类有机化合物, 麦秸在分解过程中产生各种有机酸[6], 如乙酸、阿魏酸、柠檬酸等, 这些有机酸对土壤磷酸活性有抑制作用。许多研究表明, 在田间条件下施用麦秸后的第十周左右分解出多种有机酸,
抑制土壤磷酸酶活性, 由于本实验采用的是粉状麦秸, 又是室内培养, 所以在短时间内麦秸便可转化生成有机酸, 从而抑制土壤磷酸酶活性, 使土壤磷酸酶活性趋于稳定; 土壤磷酸酶活性于施用猪粪后的第10-20天也达到最大值, 以后也逐渐趋于稳定, 其原因应该与施用麦秸一样; 但在施用牛粪时, 前50
天随着培养天数的延长其磷酸酶活性大致也随之增高, 其原因可能是牛粪较麦秸猪粪迟分解有机酸, 也可能是与牛粪的磷酸酶活性较高有关。在不施用有机肥料的土壤中, 其磷酸酶活性随培养天数的延长而逐渐降低, 因此可施用有机肥料来增加土壤磷酸酶活性, 提高土壤肥力。
表3 有机肥料与土壤磷酸酶活性的关系
Table 3 The relation between soil Phoshatase activities and organic manure
有机肥料麦秸猪粪牛粪对照
10d 104. 1
酸性磷酸酶20d 98. 7
30d 95. 5
50d 97. 4
10d 58. 149. 467. 417. 8
中性磷酸酶20d 60. 568. 466. 016. 4
30d 50. 448. 862. 311. 7
50d 45. 547. 269. 410. 2
10d 123. 6114. 1124. 8108. 3
碱性磷酸酶20d 109. 2103. 3113. 7103. 3
30d 95. 4100. 8122. 384. 2
50d 110. 296. 2130. 171. 6
81. 380. 8103. 1107. 653. 9
50. 7
94. 485. 2118. 6124. 540. 1
37. 4
注:有机肥料施用量为:40g/kg 土, 土壤磷酸酶活性单位:mg/100g 土。
3 结论
3. 1 供试的四种土壤类型的土壤酸性、中性和碱性磷酸酶活性与土壤有机质、全氮、有机磷含量存在明显的正相关, 因此用土壤磷酸酶活性表示土壤的基本农化性状是可行的。
3. 2 麦秸、猪粪和牛粪可提高土壤磷酸酶活性, 且酸性、中性磷酸酶活性随麦秸、猪粪、牛粪的施用量增加而增高, 碱性磷酸酶活性随施用麦秸、猪粪的增加而增高到一定的值后, 再增施用量, 其活性不再增高。
3. 3 在施用麦秸、猪粪的前10-20天, 土壤磷酸酶活性随培养时间的延长而增高, 其后随培养时间的延长而逐渐趋于稳定, 施牛粪在培养的前50天, 随
培养时间的延长土壤磷酸酶活性大致也随之增高。
[参 考 文 献]
[1] 周礼恺. 土壤酶学[M ].北京:科学出版社, 1987[2] [苏]5. x 哈兹耶夫. 土壤酶活性[M ]. 北京:科学出版社, 1980
[3] 史瑞和, 鲍士旦. 土壤农化分析[M ]. 农业出版社, 1996
[4] 郝余祥. 土壤微生物[M ].北京:科学出版社, 1982[5] 赵兰坡, 姜岩. 施用有机肥料对土壤磷酸酶活性的影响[J]. 吉林农业大学学报, 1987, 9(4) :43-45
[6] Sperber. Soltion of mineral phosphates by soil becte -ria. [J]. N ater e. 1957, 180:994-995
Study on Soil Phosphatase Activity and their Influenced Factors
YU Qun -Ying
(Anhui Technical Teachers College, Fengy ang 233100)
Abstract :T he relation between soil phosphatase activities and organic matter, total N, organic P w ere ana-l ysed by study ing phospatase activcties in shajiang black soil, yellow -meadow soil, yellow cinnamon soil, rece soil, T hrough basin experiment, different organic m annures effects on soil phlsphatase activ ities w ere studied and re -sults showed:(1) There w as positive relation betw een soil phosphatase activities and organic matter, total N in soil. T he soil phosphatase activities can be regarded as an index of soil fertility. (2) The soil phosphatase activ-i ties can be rem arkably inproved by fertilizing organic manure. (3) The so il phospatase activity reaches its peak g enerally after fertilizing org anic munure the days or so. but then stable graually. Key words :Soil phosphorus enzyme activity; Organic manure; Soil fertility
安徽技术师范学院学报, 2001, 15(4) :5~8J ournal of Anhui T echnical T eachers College
土壤磷酸酶活性及其影响因素研究*
于群英
(安徽技术师范学院, 安徽 凤阳 233100)
摘要:本文研究了砂姜黑土、潮土、黄褐土和水稻土的磷酸酶活性, 分析了土壤磷酸酶活性与土壤有机质、全氮和有机磷的关系, 用盆栽试验研究了不同的有机肥料对土壤磷酸酶活性的影响, 结果表明:(1) 土壤磷酸酶活性与土壤有机质、全氮、有机磷含量存在明显的相关性, 土壤磷酸酶活性可作为指示土壤肥力的指标。(2) 施用有机肥料可明显提高土壤磷酸酶活性。(3) 一般在施用麦秸、猪粪10天左右, 土壤磷酸酶活性便可达到最大值, 以后逐渐趋于稳定。
关键词:土壤磷酸酶活性; 有机肥料; 土壤
中图分类号:S154. 2 文献标识码:A 文章编号:1007-3302(2001) 04-0005-04
酶是一种具有催化特定化学反应性质的蛋白质分子, 在物质的分解转化过程中起着至关重要的作用。在土壤中, 土壤微生物分布广、数量大、种类多, 能分泌出各种酶, 构成了土壤肥力的重要组成部分。土壤酶活性的高低是衡量土壤肥力高低的一个重要参考指标, 土壤酶在土壤微生物化学过程中, 特别是对有机质的分解和转化过程中具有重要作用。土壤磷酸酶是一类催化土壤有机磷化合物矿化的酶, 其活性高低直接影响着土壤中有机磷的分解转化及其生物有效性。土壤有机磷是一种重要的土壤磷素资源, 其含量一般占土壤磷素总量的30-70%[1], 大部分是迟效性磷, 如何有效利用这部分磷素资源, 一直是人们关心的问题。本研究的目的是在了解土壤磷酸酶活性与土壤肥力指标如土壤有机质含量、土壤全氮含量等基础上, 研究不同有机肥料对土壤磷酸酶的促进作用及其规律。1 材料与方法1. 1 供试材料
供试土壤采自固镇新马桥、凤阳黄湾、凤阳城北和门台, 剖面样品采样深度分别为0-20cm 、20-40cm 、40-60cm , 风干后过1mm 筛备用。盆栽试验用土为耕层土壤, 过3mm 筛备用。有机肥料麦秸、猪粪、牛粪采自凤阳农村, 风干后粉碎过1m m 筛备用。
1. 2 盆栽试验
收稿日期:2001-07-08
*安徽自然科学基金项目(00041202)
试验用纸杯, 每杯装土200g, 施N0. 3g/kg 上, 有机肥料麦秸、猪粪、牛粪用量分别为0、20、40、80g /kg 土, 每种土10个处理。
(1) 空白:200g 土; (2) 200g 土+4g 麦秸; (3) 200g 土+8g 麦秸; (4) 200g 土+16g 麦秸; (5) 200g 土+4g 猪粪; (6) 200g 土+8g 猪粪; (7) 200g 土+16g 猪粪; (8) 200g 土+4g 牛粪; (9) 200g 土+8g 牛粪; (10) 200g 土+16g 牛粪。设四次重复, 共160杯。每杯种黑麦草, 每天浇水维持土壤相对含水量在70%左右, 分别于播种后第10、20、30、50天取土, 及时风干磨碎, 过1mm 筛备用。1. 3 测定方法
土壤磷酸酶活性用G. Hoffmann 法(1976) [2]。磷酸酶是一种酶促有机磷化合物的水解酶, 它水解土壤的有机磷化合物释放出相应的醇和无机磷, 作为植物磷素营养。
R
磷酸酶+H 2O
) OH +Na 2HPO 4
ONa
其测定方法, 用磷酸苯二钠为基质, 溴苯醌氯酰亚胺试为比色剂, 酸性、中性、碱性磷酸酶活性分别是PH5. 0醋酸盐、PH7. 0柠檬酸、PH 9. 6硼酸缓冲液, 酶活性单位用酚mg/100g 土(37e , 24h) 表示。土壤有机质, 全氮和有机磷测定均按常规方法[3]。
6
2 结果与讨论
安徽技术师范学院学报2001年
壤类型表层有机质含量大小为水稻土>砂姜黑土>黄褐土>潮土, 几种磷酸酶活性变化规律也大致与之一致。统计结果表明(表2) , 土壤中酸性、中性、碱性磷酸酶活性与土壤有机质含量的相关系数分别为0. 9013、0. 9586和0. 8341, 均达到极显著相关。说明土壤三种形态磷酸酶活性与土壤类型关系不大, 而主要取决于土壤有机质含量, 三种形态磷酸酶活性均与土壤有机质含量呈正相关。
2. 1 土壤磷酸酶活性与土壤有机质含量的关系土壤有机质是一个重要的土壤肥力要素, 它既可以作为土壤生物提供碳源, 也可以为土壤提供各种矿质营养。因此, 土壤有机质含量高的土壤, 土壤微生物和土壤微生物活性都较高[4], 因此, 土壤酶的数量和活性也都较高。从表1可以看出, 随着土壤剖面深度的增加, 土壤有机质含量降低, 土壤酸性、中性、碱性磷酸酶活性也随之降低。供试四种土
表1 土壤农化性质及磷酸酶活性
Table 1 Agrochemical characters and Phosphatase activities of the soils
土壤名称砂
姜黑潮土黄褐土水稻土
采样深度(cm) 0) 2020) 4040) 600) 2020) 4040) 600) 2020) 4040) 600) 2020) 4040) 60
有机质(g /kg) 16. 713. 15. 313. 29. 77. 214. 610. 26. 929. 819. 415. 7
全氮(g /kg) 1. 080. 870. 340. 850. 670. 500. 970. 700. 522. 341. 470. 98
有机磷(g/kg) 0. 110. 090. 040. 110. 090. 080. 130. 100. 080. 360. 170. 14
酸性磷酸酶(酚mg/100g) 67. 251. 242. 153. 840. 231. 860. 242. 552. 7129. 6116. 772. 4
碱性磷酸酶(酚mg/100g) 187. 2119. 060. 2106. 790. 261. 7121. 598. 452. 8207. 6150. 498. 1
中性磷酸酶(酚mg/100g) 48. 537. 230. 718. 217. 411. 866. 758. 042. 1127. 680. 436. 4
表2 土壤磷酸酶活性与土壤农化性质的关系
Table 2 Reltion between soil
Phosphatase activcties and agrochemical characters 磷酸酶有机质全 氮有机磷
酸性磷酸酶0. 9103**0. 9319**0. 8745**
中性磷酸酶0. 9586**0. 9612**0. 9047**
碱性磷酸酶0. 8341**0. 8765**0. 8679**
系不大, 而主要取决于土壤全氮含量, 土壤三种形态的磷酸酶活性均与土壤全氮含量呈极显著正相关。2. 3 土壤磷酸酶活性与土壤有机磷的关系
有机磷能通过诱导作用提高土壤磷酸酶活性, 另一方面, 土壤有机磷的矿化和动态也取决于土壤酸酶的作用与活性[1]。因此, 土壤有机磷含量与土壤磷酸酶活性关系紧密相关。从表1可以看出, 随着土壤剖面深度的增加, 土壤有机磷含量降低, 土壤酸性、中性、碱性磷酸酶活性也随之降低。统计结果表明(表2) 土壤酸性、中性、碱性磷酸酶活性与土壤有机磷的相关系数分别为0. 8745、0. 9047、0. 8679, 均达到极显著相关, 说明土壤的磷酸酶活性与土壤有机磷含量存在着正相关, 磷酸酶活性随着有机磷含量增加而增高。土壤磷酸酶可水解土壤有机磷化合物释放出无机磷, 为植物提供磷素营养。土壤有机磷含量较高, 通常占土壤全磷的30) 70%, 是一种重要的磷源。
2. 4 不同有机肥料对土壤磷酸酶活性的影响
R 0. 05=0. 533, R 0. 01=0. 684
2. 2 土壤磷酸酶活性与土壤全氮含量的关系
土壤全氮含量是一项重要的土壤肥力指标, 土壤全氮含量主要取决于土壤有机质含量。从表1可以看出, 随着土壤剖面深度的增加, 土壤全氮含量降低, 土壤中酸性、中性、碱性磷酸酶活性也随之降低。供试的四种土壤类型表层土的全氮含量大小也为水稻土>砂姜黑土>黄褐土>潮土, 三种形态磷酸酶变化规律也大致与之一致, 统计结果表明(表2) , 土壤中酸性、中性、碱性磷酸酶活性与土壤全氮的相关系数分别为0. 9319、0. 9612、0. 8765, 均达到极显著相关, 也说明土壤的三种磷酸酶活性与土壤类型关
注:盆栽时间为30天取的土样
一些研究表明, 有机肥料的施用可明显提高土壤磷酸酶活性[5], 这与有机肥料本身磷酸酶活性就较高有关, 一般麦秸的碱性磷酸酶活性为120. 2mg/100g, 猪粪为79. 2mg/100g, 牛粪为218. 4mg/100g, 都高于土壤碱性磷酸酶活性, 而且施入土壤后也能刺激微生物的活性。因此, 施用有机肥料后土壤碱性磷酸酶活性自然会增高。实验结果也证明了这一点, 当施入麦秸80g/kg 土10天后, 土壤酸性磷酸酶活性达到104. 1mg/100g 土, 比对照53. 9mg/100g 土增加了93. 1%, 中性磷酸酶活性比对照增加了226. 4%, 碱性磷酸酶活性比对照增加了19. 7%, 20天后, 土壤酸性、中性、碱性磷酸酶活性分别比对照增加了96. 1%、268. 9%、5. 7%, 50天土壤酸性、中性、碱性与磷酸酶活性分别比对照增加了160. 4%、346. 1%、53. 9%。施入猪粪80g/kg 土10天后, 土
壤酸性、中性、碱性磷酸酶活性分别比对照增加了
50. 8%、177. 5%、5. 3%。施入牛粪80g /kg 土10天后, 土壤酸性、中性、碱性磷酸酶活性分别比对照增加了91. 3%、278. 7%、15. 2%。施用有机肥料后土壤磷酸酶活性都比对照增高, 而且从图1、2中可以明显的看出, 随着有机肥料用量的增加, 土壤酸性、中性、碱性与磷酸酶活性也逐渐增高, 如施用麦秸20g /kg 土时, 其活性增高为84. 1mg/100g 土, 当施80g /kg 土时, 其活性又增高为95. 5m g/100g 土, 很明显随着施用麦秸量的增加其酸性磷酸酶活性增高。从图3可以看出, 碱性磷酸活性随着麦秸、猪粪的增加而增高, 但当施用量达一定量时, 碱性磷酸酶活性不再增高, 而略微下降, 而随着牛粪的增加碱性磷酸酶活性一直增高。不过, 总的说来, 施用有机肥
料都增加了土壤磷酸酶活性。
图3 有机肥料用量对土壤碱性磷酸酶活性的影响
Fig 3 Effects of organic manures on the act ivity of alkaline phosphase in soil
注:盆栽时间为30天取的土样
从本实验发现, 不同有机肥料加入土壤后, 随时间的延长, 出现不同的变化规律(表3) 。土壤磷酸酶活性于施用麦秸后的第10-20天达到最大值, 以后逐渐趋于稳定, 酸性、中性、碱性磷酸酶活性在施用麦秸后都有这种变化规律, 这种现象的原因应该
是土壤有机酸造成的。有机酸是土壤中普遍存在的
一类有机化合物, 麦秸在分解过程中产生各种有机酸[6], 如乙酸、阿魏酸、柠檬酸等, 这些有机酸对土壤磷酸活性有抑制作用。许多研究表明, 在田间条件下施用麦秸后的第十周左右分解出多种有机酸,
抑制土壤磷酸酶活性, 由于本实验采用的是粉状麦秸, 又是室内培养, 所以在短时间内麦秸便可转化生成有机酸, 从而抑制土壤磷酸酶活性, 使土壤磷酸酶活性趋于稳定; 土壤磷酸酶活性于施用猪粪后的第10-20天也达到最大值, 以后也逐渐趋于稳定, 其原因应该与施用麦秸一样; 但在施用牛粪时, 前50
天随着培养天数的延长其磷酸酶活性大致也随之增高, 其原因可能是牛粪较麦秸猪粪迟分解有机酸, 也可能是与牛粪的磷酸酶活性较高有关。在不施用有机肥料的土壤中, 其磷酸酶活性随培养天数的延长而逐渐降低, 因此可施用有机肥料来增加土壤磷酸酶活性, 提高土壤肥力。
表3 有机肥料与土壤磷酸酶活性的关系
Table 3 The relation between soil Phoshatase activities and organic manure
有机肥料麦秸猪粪牛粪对照
10d 104. 1
酸性磷酸酶20d 98. 7
30d 95. 5
50d 97. 4
10d 58. 149. 467. 417. 8
中性磷酸酶20d 60. 568. 466. 016. 4
30d 50. 448. 862. 311. 7
50d 45. 547. 269. 410. 2
10d 123. 6114. 1124. 8108. 3
碱性磷酸酶20d 109. 2103. 3113. 7103. 3
30d 95. 4100. 8122. 384. 2
50d 110. 296. 2130. 171. 6
81. 380. 8103. 1107. 653. 9
50. 7
94. 485. 2118. 6124. 540. 1
37. 4
注:有机肥料施用量为:40g/kg 土, 土壤磷酸酶活性单位:mg/100g 土。
3 结论
3. 1 供试的四种土壤类型的土壤酸性、中性和碱性磷酸酶活性与土壤有机质、全氮、有机磷含量存在明显的正相关, 因此用土壤磷酸酶活性表示土壤的基本农化性状是可行的。
3. 2 麦秸、猪粪和牛粪可提高土壤磷酸酶活性, 且酸性、中性磷酸酶活性随麦秸、猪粪、牛粪的施用量增加而增高, 碱性磷酸酶活性随施用麦秸、猪粪的增加而增高到一定的值后, 再增施用量, 其活性不再增高。
3. 3 在施用麦秸、猪粪的前10-20天, 土壤磷酸酶活性随培养时间的延长而增高, 其后随培养时间的延长而逐渐趋于稳定, 施牛粪在培养的前50天, 随
培养时间的延长土壤磷酸酶活性大致也随之增高。
[参 考 文 献]
[1] 周礼恺. 土壤酶学[M ].北京:科学出版社, 1987[2] [苏]5. x 哈兹耶夫. 土壤酶活性[M ]. 北京:科学出版社, 1980
[3] 史瑞和, 鲍士旦. 土壤农化分析[M ]. 农业出版社, 1996
[4] 郝余祥. 土壤微生物[M ].北京:科学出版社, 1982[5] 赵兰坡, 姜岩. 施用有机肥料对土壤磷酸酶活性的影响[J]. 吉林农业大学学报, 1987, 9(4) :43-45
[6] Sperber. Soltion of mineral phosphates by soil becte -ria. [J]. N ater e. 1957, 180:994-995
Study on Soil Phosphatase Activity and their Influenced Factors
YU Qun -Ying
(Anhui Technical Teachers College, Fengy ang 233100)
Abstract :T he relation between soil phosphatase activities and organic matter, total N, organic P w ere ana-l ysed by study ing phospatase activcties in shajiang black soil, yellow -meadow soil, yellow cinnamon soil, rece soil, T hrough basin experiment, different organic m annures effects on soil phlsphatase activ ities w ere studied and re -sults showed:(1) There w as positive relation betw een soil phosphatase activities and organic matter, total N in soil. T he soil phosphatase activities can be regarded as an index of soil fertility. (2) The soil phosphatase activ-i ties can be rem arkably inproved by fertilizing organic manure. (3) The so il phospatase activity reaches its peak g enerally after fertilizing org anic munure the days or so. but then stable graually. Key words :Soil phosphorus enzyme activity; Organic manure; Soil fertility