李麗娜，熊英杰，劉衍琛，豐娟，汪劍鳴，孔祥麗

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花生的不同耕作方式對(duì)土壤養(yǎng)分及酶活性的影響

李麗娜，熊英杰，劉衍琛，豐娟，汪劍鳴，孔祥麗

（宜春學(xué)院 生命科學(xué)與資源環(huán)境學(xué)院，江西 宜春 336000）

研究了江西紅壤區(qū)花生4種不同耕作方式對(duì)土壤養(yǎng)分與酶活性的影響. 結(jié)果表明：1）輪作有利于調(diào)節(jié)土壤酸性，該模式下種植年限長(zhǎng)或輪作作物多能改善土壤酸性；2）不同的耕作方式對(duì)土壤有效養(yǎng)分的影響比較顯著，西瓜、花生輪作方式下土壤有效養(yǎng)分含量較穩(wěn)定； 3）花生連作會(huì)明顯降低土壤酶活性，輪作有利于提高土壤酶活性.

耕作方式；土壤酶活性；土壤養(yǎng)分；花生種植

花生是重要的油料作物和經(jīng)濟(jì)作物，其耕作方式多樣，有連作、輪作和套種等，不同的耕作方式會(huì)改變土壤的溫度、水分、空氣和光照等環(huán)境條件，從而影響土壤的物理、化學(xué)和生物性質(zhì). 不少學(xué)者對(duì)花生不同種植模式進(jìn)行了研究，結(jié)果表明：花生連作會(huì)產(chǎn)生產(chǎn)量降低、品質(zhì)變劣、生育狀況變差等后果[1]，也會(huì)使土壤酶活性降低[2-3]、有效養(yǎng)分失衡[4-5]；花生輪作和套種能改善土壤結(jié)構(gòu)，提高土壤酶活性，調(diào)節(jié)土壤養(yǎng)分的均衡性[6-8]. 花生輪作易于實(shí)現(xiàn)，種植過(guò)程比較省時(shí)省力，已被大多數(shù)農(nóng)民采用. 因此，研究不同輪作方式下土壤養(yǎng)分和酶活性對(duì)花生種植的影響具有重要意義. 針對(duì)江西紅壤區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)含量低、透氣性差，花生連作障礙嚴(yán)重、單產(chǎn)水平不高的情況[9]，本文于2011年選取江西省具有代表性花生產(chǎn)區(qū)——樟樹(shù)市蘆塘村的大田地作為試驗(yàn)田，開(kāi)展不同耕作模式對(duì)土壤質(zhì)量的影響研究，旨在找出適宜江西紅壤區(qū)花生種植的高效耕作模式.

1 樣品采集與處理

1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)及土樣采集

2011年開(kāi)始紅壤定位試驗(yàn)，定位試驗(yàn)田設(shè)在江西省樟樹(shù)市蘆塘村，選取往年耕作方式不同的4塊土地：1號(hào)地，2007年以前連作花生7年，現(xiàn)西瓜與油菜輪作；2號(hào)地，花生連作10年；3號(hào)地，花生、西瓜、地瓜輪作10年；4號(hào)地，西瓜、花生輪作5年，原為荒地.

采集0～20 cm的耕作層土壤，每塊樣地采取梅花形布點(diǎn)取樣，先用小土鏟鏟掉表層約3 dm的土壤，然后傾斜向下切取一片片的土壤，將各采樣點(diǎn)土樣集中一起混合均勻組成一個(gè)混合樣，并按需要量裝入袋中密封帶回. 土樣自然風(fēng)干后，分別過(guò)2.000 mm和0.149 mm篩，保存土樣用于測(cè)定土壤基本理化性質(zhì)和酶活性.

1.2 測(cè)定項(xiàng)目與方法

1.2.1 土壤pH值及養(yǎng)分[10]

1.2.2 土壤酶活性

蔗糖酶采用3,5-二硝基水楊酸比色法測(cè)定；脫氫酶采用比色法測(cè)定；脲酶采用苯酚鈉—次氯酸鈉比色法測(cè)定；酸性磷酸酶采用磷酸苯二鈉比色法測(cè)定；過(guò)氧化氫酶采用高錳酸鉀滴定法測(cè)定.

2 結(jié)果與討論

2.1 耕作方式對(duì)土壤pH值和有效養(yǎng)分的影響

數(shù)據(jù)分析采用Excel 2003和SPSS 16.0. 4塊樣地風(fēng)干土和鮮土的含水量分別在4.17%～6.00% 和22.50%～27.00%之間，變化不大，基本不能解釋花生產(chǎn)量產(chǎn)生變異的原因. 4塊樣地的土壤pH值和養(yǎng)分含量見(jiàn)表1. 從表1數(shù)據(jù)看，不同耕作方式對(duì)土壤pH值、有機(jī)質(zhì)及有效養(yǎng)分（氮、磷）含量有較大影響. 具體分析如下：

表1 不同耕作方式土樣pH值和養(yǎng)分含量

注：①為2000—2006年的產(chǎn)量

1）土壤pH值 不同耕作方式下土壤pH值差異性極顯著. 又對(duì)不同地塊間的pH值進(jìn)行兩兩比較：1號(hào)地同3號(hào)地差異顯著（＜0.05），2號(hào)地同3號(hào)地差異極顯著（＜0.01），2號(hào)地同4號(hào)地差異不顯著（＞0.05），1號(hào)地同其他地塊差異均顯著. 1號(hào)地土壤酸性較明顯，在2005～2007年連作花生期間，花生生長(zhǎng)期有爛根現(xiàn)象，產(chǎn)量也很低，究其原因，可能與土壤酸化有關(guān). 4號(hào)輪作地土壤酸化不明顯.

2）土壤有機(jī)質(zhì)含量 有機(jī)質(zhì)含量具有極顯著性差異：1號(hào)地同2號(hào)地差異顯著（＜0.05），同3號(hào)地差異極顯著（＜0.01）；1、4號(hào)地差異無(wú)顯著性（＞0.05）；2號(hào)地和3號(hào)地有顯著性差異（＜0.05）；3號(hào)地同其他幾塊地均有顯著性差異. 由于花生生長(zhǎng)過(guò)程中人工施肥因素的差異可排除（因施肥、噴藥等統(tǒng)一），所以有機(jī)質(zhì)并不是影響這4塊地花生生長(zhǎng)的主要因素.

3）速效磷及全磷含量 4塊地速效磷含量差異都具顯著性：1號(hào)地同2號(hào)地差異極顯著（＜0.01），同3號(hào)地差異顯著（＜0.05）；2號(hào)地同4號(hào)地差異極顯著（＜0.01）. 從表1數(shù)據(jù)看，速效磷含量高的地塊，花生產(chǎn)量也高，如4號(hào)地速效磷含量比2號(hào)地、3號(hào)地高，相應(yīng)的花生產(chǎn)量也比2號(hào)地、3號(hào)地高，可見(jiàn)輪作下的4號(hào)地有利于速效磷的保持. 全磷在各地塊間差異也很顯著，1號(hào)地和2號(hào)地全磷含量較高.

4）全氮含量及堿解氮 全氮含量差異無(wú)顯著性，而堿解氮含量差異呈極顯著性. 1號(hào)地和2號(hào)地堿解氮無(wú)顯著性差異（＞0.05），1號(hào)地同4號(hào)地差異顯著（＜0.05），3號(hào)地和4號(hào)地間呈極顯著差異（＜0.01）. 3號(hào)地堿解氮遠(yuǎn)高于其他地塊，說(shuō)明3號(hào)地花生、西瓜、地瓜的輪作模式有利于堿解氮的保持；2號(hào)地的花生連作模式不利于堿解氮的保持，導(dǎo)致土壤肥力下降.

2.2 土壤酶活性分析

酶在土壤的形成過(guò)程中起著重要作用，定點(diǎn)試驗(yàn)研究主要選取與碳、氮、磷循環(huán)緊密相關(guān)的酶進(jìn)行分析. 由表2可知，不同耕作方式下不同酶活性的變化很大，呈現(xiàn)極顯著性差異.

表2 不同耕作方式土壤酶活性情況

1）蔗糖酶 蔗糖酶催化蔗糖水解為葡萄糖和果糖，為土壤微生物的生長(zhǎng)和發(fā)育提供碳源和能源，是土壤中碳水化合物代謝中的關(guān)鍵酶. 不同耕作方式下4塊地蔗糖酶活性差異極顯著. 2號(hào)地同3號(hào)地差異極顯著（＜0.01），3號(hào)地同1號(hào)地差異顯著（＜0.05），1號(hào)地同4號(hào)地差異顯著（＜0.05）. 花生長(zhǎng)期連作的2號(hào)地蔗糖酶活性較差；西瓜花生輪作的4號(hào)地蔗糖酶表現(xiàn)很活躍；1號(hào)地蔗糖酶活性較好，很可能是近5年西瓜、油菜輪作對(duì)土壤的改善.

2）脲酶 脲酶表征土壤中氮素的轉(zhuǎn)化情況，不同種植模式下的脲酶活性差異極顯著. 1號(hào)地同4號(hào)地差異顯著（＜0.01），2號(hào)地同4號(hào)地差異顯著（＜0.01），2號(hào)地同3號(hào)地差異顯著（＜0.05）. 西瓜、地瓜、花生輪作的3號(hào)地塊脲酶活性最高.

3）過(guò)氧化氫酶 過(guò)氧化氫酶表征土壤抗氧化的強(qiáng)度，其值越低，說(shuō)明土壤抗氧化的強(qiáng)度越弱. 1、2、3號(hào)地?zé)o顯著性差異，這三塊地同4號(hào)地有顯著性差異（＜0.01）. 4號(hào)地過(guò)氧化氫酶活性好.

4）酸性磷酸酶 磷酸酶活性是評(píng)價(jià)土壤磷素生物轉(zhuǎn)化方向與強(qiáng)度的指標(biāo). 1號(hào)地同4號(hào)地酸性磷酸酶活性無(wú)顯著性差異（＞0.05），2號(hào)地同4號(hào)地間差異顯著（＜0.01），1號(hào)地同3號(hào)地間差異顯著（＜0.01）. 輪作的另外三塊地磷酸酶活性都較好，但連作的2號(hào)地其活性較低，不利于磷肥的吸收及保持.

3 結(jié)論

花生不同耕作方式下土壤pH值、有效養(yǎng)分及酶活性變化比較明顯：江西紅壤區(qū)輪作作物種類多、年限長(zhǎng)，可對(duì)土壤的酸性起到改善作用；全量養(yǎng)分受不同耕作方式影響不明顯，但有效養(yǎng)分受到的影響明顯；花生連作同輪作相比，會(huì)降低大部分酶活性，輪作方式與單一連作方式相比，有利于改善土壤的通氣性、透水性，增加土壤酶活性，提升土壤中有機(jī)質(zhì)含量，提高土壤肥力，并且輪作的時(shí)間越長(zhǎng)越明顯：因此，在江西紅壤區(qū)花生種植易采用輪作方式.

致謝 感謝陳紀(jì)鵬博士和李生強(qiáng)博士在論文寫(xiě)作過(guò)程中給予的無(wú)私幫助.

[1] 鄭亞萍，王才斌，黃順之，等. 花生連作障礙及其緩解措施研究進(jìn)展[J]. 中國(guó)油料作物學(xué)報(bào)，2008, 30(3): 384-388.

[2] 陳志才，鄒曉芬，宋來(lái)強(qiáng)，等. 江西花生生產(chǎn)發(fā)展的障礙因素及其對(duì)策[J]. 江西農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2008, 20(4): 165-166.

[3] 吳正峰，成波，王才斌，等. 連作對(duì)花生幼苗生理特性及莢果產(chǎn)量的影響[J]. 花生學(xué)報(bào)，2006, 35(1): 29-33.

[4] 封海勝，萬(wàn)書(shū)波，左學(xué)青，等. 花生連作土壤及根際主要微生物類群的變化及產(chǎn)量的相關(guān)[J]. 花生科技，1999（增刊）：277-283.

[5] 徐瑞富，王小龍. 花生連作田土壤微生物群落動(dòng)態(tài)與土壤養(yǎng)分關(guān)系研究[J]. 花生學(xué)報(bào)，2003, 32(3): 19-24.

[6] 陳先茂，彭春瑞，關(guān)賢交，等. 紅壤旱地不同輪作模式的效益及對(duì)土壤質(zhì)量的影響[J]. 江西農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2009, 21(6): 75-77.

[7] 謝慧，王興祥，戴傳超，等. 花生與藥材套種對(duì)土壤微生物區(qū)系的影響[J]. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)，2007, 18(3): 693-696.

[8] 王明珠，陳學(xué)南. 低丘紅壤區(qū)花生連續(xù)高產(chǎn)的障礙及對(duì)策[J]. 花生學(xué)報(bào)，2005, 34(2): 17-32.

[9] 曾希柏，李菊梅，徐明崗，等. 紅壤旱地的肥力現(xiàn)狀及施肥和利用方式的影響[J]. 土壤通報(bào)，2006, 37(3): 434-437.

[10] 鮑士旦. 土壤農(nóng)化分析[M]. 北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，2005.

[責(zé)任編輯：熊玉濤]

Effect of Soil Nutrients and Enzyme Activity on Peanut Planting by Different Cropping Patterns

LI Li-na, XIONG Ying-jie, LIU Yan-chen, FENG Juan, WANG Jian-ming, KONG Xiang-li

(College of life science and environment resources, Yichun University, Yichun 336000, China)

The nutrients and enzyme activity in soil are investigated in the four red soil fields with different cropping patterns of peanut in Jiangxi. The results indicate that: 1) rotating cropping pattern is advantage to improve the acidity of red soil, especially in long rotating cropping period and diversity planting; 2) advantages of different cropping patterns are obvious, watermelon and peanut rotating cropping pattern is benefit of keeping soil nutrients steadily; 3) the enzyme activity would be decreased with peanut cropping continuously, whereas be increased with crop rotation.

cropping pattern; soil enzyme activity; soil nutrients; planting of peanut

1006-7302（2013）01-0075-04

S15

A

2012-11-05

江西省教育廳青年科學(xué)基金資助項(xiàng)目（GJJ11230）

李麗娜（1979—），女，河南周口人，講師，碩士，主要從事生態(tài)環(huán)境評(píng)價(jià)、環(huán)境監(jiān)測(cè)的應(yīng)用研究.