呂湘玥

摘要 試驗(yàn)定位研究了早稻稻草覆蓋還田免耕技術(shù)對(duì)晚稻土壤酶活性的動(dòng)態(tài)影響。結(jié)果表明，在秸稈覆蓋還田免耕條件下，晚稻生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中，土壤纖維素酶活性呈前期急劇增加、中期緩慢減少、后期迅速減少的變化特征；土壤木聚糖酶活性與之不同的是后期緩慢上升；土壤蛋白酶活性呈前期迅速下降、之后無(wú)明顯變化的特點(diǎn)。隨著稻草還田量的增加，土壤酶活性有更明顯的動(dòng)態(tài)變化趨勢(shì)。土壤酶活性分析評(píng)價(jià)發(fā)現(xiàn)，在晚稻栽培時(shí)，配合水稻專用復(fù)混肥一次性施用，以67%早稻秸稈（約5 000 kg/hm2）覆蓋還田免耕較為適宜。

關(guān)鍵詞 土壤酶活性；稻草還田；覆蓋；免耕

中圖分類號(hào) S511；S154 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-5739（2017）08-0196-01

水稻秸稈可作為很好的有機(jī)肥料，富含作物生長(zhǎng)所需的氮、磷、鉀及微量元素等。配合有效的肥水運(yùn)籌方法將早稻秸稈直接還田，可以促進(jìn)晚稻生長(zhǎng)、改善土壤理化性狀、增加孔隙度、增加土壤微生物數(shù)量和多數(shù)土壤酶活性。同時(shí)，稻草還田可以增加土壤養(yǎng)分含量及有機(jī)質(zhì)積累、改變土壤腐殖質(zhì)組成及特性等。還田秸稈還能夠增強(qiáng)土壤蓄水保墑能力，調(diào)節(jié)土壤溫度，抑制田間雜草[1-2]。高 明等[3]研究了不同耕作方式對(duì)稻田微生物數(shù)量及土壤酶活性的影響，表明壟作免耕有利于提高土壤肥力。本研究探索免耕條件下，不同早稻秸稈覆蓋還田量對(duì)晚稻生長(zhǎng)、稻田土壤肥力和土壤酶活性的影響，為合理制定早稻秸稈還田方式提供試驗(yàn)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)在湖南省益陽(yáng)市資陽(yáng)區(qū)迎風(fēng)橋鎮(zhèn)進(jìn)行，試驗(yàn)點(diǎn)稻田土壤為耕型第四紀(jì)紅土。早稻產(chǎn)量為7 512 kg/hm2，按谷草比1∶1計(jì)算，早稻秸稈風(fēng)干產(chǎn)量約為7 500 kg/hm2。設(shè)3個(gè)處理，即將早稻秸稈總量的100%（約7 500 kg/hm2）、67%（約5 000 kg/hm2）、33%（約2 500 kg/hm2）直接還田，每個(gè)處理3次重復(fù)，每個(gè)小區(qū)面積67 m2。然后一次性施用水稻專用復(fù)混肥（純N 187.5 kg/hm2、P2O5 93.75 kg/hm2、K2O 150 kg/hm2），進(jìn)行晚稻免耕栽培。分4次采集試驗(yàn)田土樣，分析土壤酶活性。

1.2 稻田土壤樣品采集

共取樣4次，分別于早稻收割后（2015年7月16日）、晚稻分蘗盛期（2015年8月27日）、齊穗期（2015年9月18日）和收割期（2015年10月25日）進(jìn)行。五點(diǎn)取樣法采集5～15 cm耕作層土壤[4]備用。

1.3 土壤酶活性測(cè)定

采用比色法測(cè)定[5]。①土壤纖維素酶活性測(cè)定：取10 g土樣，33.5 ℃恒溫培養(yǎng)72 h水解生成葡萄糖1 μg定義為1 U；②土壤木聚糖酶活性測(cè)定：5 g土樣于37 ℃恒溫培養(yǎng)5 d內(nèi)水解生成1 μg還原糖定義為1 U；③蛋白酶活性測(cè)定：以1 g土樣27 ℃恒溫培養(yǎng)24 h水解生成1 μg氨基酸定義為1 U[6]。每個(gè)酶活測(cè)定各進(jìn)行3次重復(fù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 對(duì)晚稻田土壤木聚糖酶活性的影響

早稻收割后試驗(yàn)田基礎(chǔ)土樣中木聚糖酶活性為22.98 U。到晚稻分蘗盛期，100%、67%、33%稻草覆蓋免耕處理的土樣中木聚糖酶活性均急劇上升，依次為51.87、82.09、91.39 U（圖1），其趨勢(shì)是33%稻草>67%稻草>100%稻草；晚稻齊穗期土壤木聚糖酶活性又迅速下降，分別為29.12、61.94、58.99 U，其趨勢(shì)是67%稻草>100%稻草>33%稻草；到晚稻收割期土壤木聚糖酶活性除33%處理外都有所上升，分別為38.95、65.74、54.41 U，其趨勢(shì)是67%稻草>33%稻草>100%稻草。在整個(gè)晚稻生長(zhǎng)期土壤木聚糖酶活性均明顯高于早稻收割后。

2.2 對(duì)晚稻田土壤纖維素酶活性的影響

可知，早稻收割后土壤纖維素酶活性均為149.11 U。之后土壤纖維素酶活性迅速上升，在晚稻分蘗盛期100%、67%、33%稻草覆蓋免耕處理均達(dá)到最高值，分別為311.10、188.94、266.98 U，均高于早稻收割后，其趨勢(shì)是100%稻草>33%稻草>67%稻草。從晚稻齊穗期開始土壤纖維素酶活性迅速下降，到晚稻收割期下降為50.39、22.92、26.11 U，均低于晚稻分蘗盛期，其趨勢(shì)是100%稻草>33%稻草>67%稻草。晚稻收割期土壤纖維素酶活性明顯低于分蘗盛期和齊穗期，說(shuō)明土壤纖維素酶活性在一定程度上能反映土壤的營(yíng)養(yǎng)及肥力水平。

2.3 對(duì)晚稻田土壤蛋白酶活性的影響

由圖3可知，早稻收割后稻田土壤的蛋白酶活性為15.12 U。從早稻收割后到晚稻分蘗盛期，100%、67%、33%稻草覆蓋免耕處理的土壤蛋白酶活性均呈下降趨勢(shì)，在晚稻分蘗盛期依次為9.85、9.48、9.49 U，分別比早稻收割后有所下降；到晚稻齊穗期土壤蛋白酶活性略有回升，分別為（下轉(zhuǎn)第203頁(yè)）

10.14、10.81、10.39 U，其趨勢(shì)是67%稻草>33%稻草>100%稻草；到晚稻收割期，土壤蛋白酶活性除100%稻草覆蓋免耕處理外都有下降，分別為10.61、8.79、9.43 U，其趨勢(shì)是100%稻草>33%稻草>67%稻草。100%、67%、33%3個(gè)稻草免耕處理之間，土壤蛋白酶活性差異不大。在整個(gè)晚稻生長(zhǎng)期土壤蛋白酶活性均低于早稻收割后，說(shuō)明早稻根系脫落物可能對(duì)土壤蛋白酶活性有促進(jìn)作用。

3 結(jié)論

土壤生物包括多個(gè)方面的內(nèi)容。土壤微生物數(shù)量在早稻根茬和秸稈覆蓋免耕還田條件下，呈現(xiàn)在晚稻生長(zhǎng)前期急劇增加、中期緩慢減少、后期迅速減少的變化趨勢(shì)[4]，說(shuō)明秸稈還田免耕顯著刺激晚稻生長(zhǎng)前期土壤微生物大量繁殖。在一定范圍內(nèi)，隨著秸稈還田量的增加，此趨勢(shì)更加明顯，刺激作用也隨之延長(zhǎng)，利于增強(qiáng)晚稻土壤物質(zhì)生化循環(huán)，提高土壤肥力。土壤微生物是土壤酶的一個(gè)重要來(lái)源，在晚稻生長(zhǎng)期內(nèi)，稻田土壤木聚糖酶和纖維素酶活性均表現(xiàn)為“前期劇增、中后期緩慢下降”趨勢(shì)，與微生物數(shù)量變化趨勢(shì)一致[4]。在晚稻前期至后期，蛋白酶活性呈“前期下降、中期緩慢回升、后期緩降”趨勢(shì)；脲酶活性呈逐漸上升趨勢(shì)，且一定范圍內(nèi)隨稻草還田量的增加趨勢(shì)更明顯。稻草C/N比較高，稻草還田時(shí)要注意氮肥的適當(dāng)配用，否則微生物與水稻爭(zhēng)氮，導(dǎo)致晚稻缺氮減產(chǎn)。稻草還田過(guò)量時(shí)，秸稈腐解易引起土壤氧化還原電位降低，土壤中大量產(chǎn)生還原性氣體并積累有害離子，毒害作物的同時(shí)也易造成環(huán)境污染。因此，綜合考慮稻草覆蓋還田免耕的優(yōu)點(diǎn)及其對(duì)土壤酶活性的影響，以稻草還田量5 000 kg/hm2覆蓋免耕為宜。

4 參考文獻(xiàn)

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[2] 江永紅，宇振榮，馬永良.秸稈還田對(duì)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)及作物生長(zhǎng)的影響[J].土壤通報(bào)，2001（5）：54-58.

[3] 高明，周保同，魏朝富，等.不同耕作方式對(duì)稻田土壤動(dòng)物、微生物及酶活性的影響研究[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)，2004，15（7）：1177-1181.

[4] 扶瑀琪，彭世文，肖嫩群.稻草覆蓋免耕對(duì)水稻土微生物的影響[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2016（15）：209-210.

[5] 李阜棣，喻子牛，何紹江.農(nóng)業(yè)微生物實(shí)驗(yàn)技術(shù)[M].北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，1996.

[6] 周禮愷.土壤酶學(xué)[M].北京：科學(xué)出版社，1987.