關(guān)天霞，楊水蓮，劉芝妨，王治江，馬國泰，張芬琴，康 辰，安婭芝，李文慧

（1.河西學(xué)院生命科學(xué)與工程學(xué)院；甘肅 張掖 734000；2.甘肅省河西走廊特色資源利用重點實驗室，甘肅 張掖 734000；3.河西學(xué)院農(nóng)業(yè)與生態(tài)工程學(xué)院，甘肅 張掖 734000）

土壤酶活性是土壤生物活性的指標(biāo)，對土壤有機質(zhì)和土壤團粒結(jié)構(gòu)的形成等都具有非常重要的催化作用[1-2]，同時，土壤酶對土壤的養(yǎng)分循環(huán)具有重要作用，例如能夠促進土壤碳（蔗糖酶）、氮（脲酶）、磷（磷酸酶）等的轉(zhuǎn)化[3]，這些酶決定著土壤的代謝過程；因此，土壤酶活性可以作為評價土壤肥力的重要指標(biāo)[4-5]。

有機肥含有豐富的腐植酸和N、P、K等多種營養(yǎng)元素，可以顯著提高土壤有機質(zhì)和養(yǎng)分含量，增加土壤肥力[6]。施用有機肥在改善土壤理化性質(zhì)的同時，還可明顯提高土壤酶活性[7-8]，但施用有機肥對不同土壤類型酶活性的影響不盡相同，土壤脲酶、過氧化氫酶、蔗糖酶和磷酸酶作為評價土壤肥力的指標(biāo)，其活性高低與土壤類型、栽培制度和管理措施等都有密切關(guān)系[9]。孟慶英等[10]發(fā)現(xiàn)施用有機肥可以增加白漿土土壤脲酶、過氧化氫酶以及蔗糖酶活性。沈冰濤等[11]研究發(fā)現(xiàn)，施用有機肥可以提高淮北平原農(nóng)田砂姜黑土土壤脲酶活性，部分提高土壤蔗糖酶活性，但對過氧化氫酶活性無顯著影響。劉金光等[12]發(fā)現(xiàn)連續(xù)施用有機肥可以顯著提高土壤過氧化氫酶活性，可能是因為土壤酶活性的變化與土壤的物理、化學(xué)、微生物和生化特性有關(guān)。本研究以張掖地區(qū)2種主要類型土壤（灌漠土和潮土）為研究對象，研究了連續(xù)4年施用不同用量雞糞有機肥后2種不同類型菜地土壤脲酶、過氧化氫酶、蔗糖酶和磷酸酶活性的變化，以期為掌握菜地土壤施肥技術(shù)及推進土壤質(zhì)量健康發(fā)展提供理論支持。

1 材料和方法

1.1 試驗地點

試驗地一處設(shè)于張掖市甘州區(qū)新墩鎮(zhèn)城兒閘村（38°54′43″N，100°24′43″E，海拔1 510 m），土壤類型為灌漠土；另一處設(shè)于張掖市甘州區(qū)三閘鎮(zhèn)三閘村（38°60′02″N，100°24′36″E，海拔1 454 m），土壤類型為鹽堿潮土。

灌漠土基本理化性質(zhì)為：pH值8.41，有機質(zhì)含量27.04 g/kg，堿解氮含量21.27 mg/kg，速效磷含量27.61 mg/kg，速效鉀含量77.96 mg/kg。

潮土基本理化性質(zhì)為：pH值8.76，有機質(zhì)含量16.29 g/kg，堿解氮含量18.75 mg/kg，速效磷含量20.23 mg/kg，速效鉀含量67.05 mg/kg。

1.2 試驗材料

供試雞糞購買于當(dāng)?shù)仞B(yǎng)殖場，工藝為二次翻堆通風(fēng)發(fā)酵腐熟。化肥分別是尿素（46% N）、磷酸二銨（16% N和50% P2O5）和硫酸鉀（50% K2O）。

1.3 試驗設(shè)計

田間試驗采用隨機區(qū)組設(shè)計，雞糞施用量設(shè)置5個水平，分別為0（對照）、15、30、45 t/hm2和60 t/hm2，雞糞作為基肥全部一次性施入，同時施入化肥，各處理化肥施用量均相同，分別為N 150 kg/hm2、P2O590 kg/hm2、K2O 75 kg/hm2，每個處理設(shè)置4次重復(fù)，每個小區(qū)面積均為4.56 m2（1.2 m×3.8 m）。試驗地從2015年開始，連續(xù)4年種植白蘿卜，并按照相同施肥方案進行處理。

1.4 樣品采集

在白蘿卜收獲后采用五點采樣法進行根際耕層（0～20 cm）土壤樣品采集，每小區(qū)采集5個樣點，采集后將樣品風(fēng)干，過0.25 mm尼龍篩后裝入無色聚乙烯樣品袋，做好標(biāo)簽待測。

1.5 測定方法

脲酶活性采用苯酚鈉-次氯酸鈉比色法測定[13]；過氧化氫酶活性采用高錳酸鉀滴定法（0.1 mol/L KMnO4）測定[13]；蔗糖酶活性采用3,5-二硝基水楊酸比色法測定[13]；堿性磷酸酶活性采用磷酸苯二鈉比色法測定[13]。

1.6 數(shù)據(jù)處理與分析

采用Microsoft Excel 2016和SPSS21.0軟件進行試驗數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析（Ducan檢驗），用Origin 8.0軟件做圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同用量雞糞有機肥對土壤脲酶活性的影響

脲酶屬于一種水解酶，其活性大小可以反映出土壤中尿素向植物可直接吸收利用的NH4＋轉(zhuǎn)化的能力，從而可以表征出土壤氮素的供應(yīng)程度[9]。由圖1可以看出，土壤脲酶活性隨著雞糞施用量的增加而增加，中高用量（30、45、60 t/hm2）雞糞處理顯著提高了灌漠土脲酶活性，分別比對照提高了18.16%、15.17%和18.93%，以60 t/hm2處理活性最大；而高用量（45、60 t/hm2）處理也顯著提高了潮土脲酶活性，分別比對照提高了13.12%和10.57%，以45 t/hm2處理活性最大，但高用量雞糞有機肥處理之間土壤脲酶活性差異均不顯著。說明施用雞糞有機肥更容易提高灌漠土脲酶活性。

從圖1還可以看出，在同一雞糞施用量條件下，灌漠土脲酶活性始終高于潮土；在無雞糞施用條件下，灌漠土脲酶活性比潮土高出12.68%，以30 t/hm2處理活性差別最大，比潮土高出了27.03%。

2.2 不同用量雞糞有機肥對土壤過氧化氫酶活性的影響

過氧化氫酶是一種非常重要的氧化還原酶，能夠參與土壤中物質(zhì)能量的轉(zhuǎn)化，將生物呼吸及其他反應(yīng)產(chǎn)生的過氧化氫分解為分子氧和水，從而防止過氧化氫過度積累，可以在一定程度上反映出土壤的生物氧化過程[14]。由圖2可以看出，施用雞糞有機肥均可以顯著提高灌漠土過氧化氫酶活性，15、30、45、60 t/hm2處理分別比對照提高了8.25%、8.99%、14.89%和16.24%；而潮土中的高用量（45、60 t/hm2）處理過氧化氫酶活性顯著提高，分別比對照提高了9.16%和12.86%，說明施用雞糞有機肥更容易提高灌漠土過氧化氫酶活性。2種土壤中過氧化氫酶活性均以60 t/hm2雞糞處理最大，但高用量處理之間差異不顯著。

從圖2還可以看出，在同一雞糞施用量條件下，灌漠土過氧化氫酶活性均高于潮土；在無雞糞施用條件下，灌漠土過氧化氫酶活性比潮土高出1.18%，以45 t/hm2處理活性差別最大，高出了6.49%。

2.3 不同用量雞糞有機肥對土壤蔗糖酶活性的影響

土壤蔗糖酶主要參與高分子有機物質(zhì)的代謝過程，水解蔗糖生成葡萄糖和果糖，從而改善土壤碳素營養(yǎng)，是評價土壤肥力狀況的重要指標(biāo)[15]。由圖3可以看出，60 t/hm2處理顯著提高了灌漠土蔗糖酶活性，比對照提高了14.42%，而潮土中高用量（45、60 t/hm2）處理蔗糖酶活性顯著提高，分別比對照提高了17.05%和18.61%，說明施用雞糞有機肥更容易提高潮土蔗糖酶活性。2種類型土壤蔗糖酶活性均以60 t/hm2雞糞處理最大，但高用量處理之間差異不顯著。

從圖3還可以看出，在同一雞糞施用量條件下，灌漠土蔗糖酶活性始終高于潮土，在無雞糞施用條件下，灌漠土蔗糖酶活性比潮土高出9.14%，但施用雞糞后灌漠土蔗糖酶活性比潮土高出幅度有所下降，在15 t/hm2處理時兩者蔗糖酶活性最相近。

2.4 不同用量雞糞有機肥對土壤堿性磷酸酶活性的影響

土壤磷酸酶是一種水解酶，可以促進土壤有機磷化合物的礦化分解，其活性高低可以反映土壤磷素的生物有效性，與土壤肥力密切相關(guān)[16]。由圖4可以看出，土壤堿性磷酸酶活性隨著雞糞有機肥施用量的增加呈現(xiàn)先增加后下降的趨勢，均在45 t/hm2處理時達(dá)到最大，分別比對照提高了23.56%（灌漠土）和25.18%（潮土），但中高用量（30、45、60 t/hm2）處理之間土壤堿性磷酸酶活性差異不顯著。說明施用雞糞有機肥的更容易提高（增幅較大）潮土堿性磷酸酶活性。

從圖4還可以看出，在同一雞糞施用量條件下，灌漠土堿性磷酸酶活性始終高于潮土，在無雞糞有機肥施用條件下，灌漠土堿性磷酸酶活性比潮土高出31.22%，但隨著雞糞施用量的增加，灌漠土堿性磷酸酶活性比潮土高出幅度有所下降，15 t/hm2雞糞有機肥處理僅高出25.34%。

3 討論與結(jié)論

本研究結(jié)果表明，連續(xù)4年施用中、高用量（30、45、60 t/hm2）雞糞有機肥可以顯著提高灌漠土和潮土2種類型菜地土壤酶活性，這與孟慶英等[10]、李猛等[17]的研究結(jié)果相似。楊麗娟等[18]發(fā)現(xiàn)施用有機肥在一定條件下可以改變土壤酶活性，而榮勤雷等[5]卻發(fā)現(xiàn)施用有機肥可以提高土壤磷酸酶活性，但對土壤脲酶活性沒有顯著影響。

本研究中2種類型土壤脲酶和堿性磷酸酶活性均以45 t/hm2雞糞施用量處理最大（灌漠土脲酶除外），而土壤過氧化氫酶和蔗糖酶活性則隨著雞糞施用量的增加而增加，但增加效果不顯著。沈冰濤等[11]研究發(fā)現(xiàn)，隨著有機肥施用量的增加，土壤磷酸酶活性呈現(xiàn)先增加后下降的趨勢，而Timo等[19]和蒲全明等[20]則發(fā)現(xiàn)土壤酶活性的增加效果隨著有機肥料施用量的增大更加明顯，于鎮(zhèn)華等[21]也發(fā)現(xiàn)施用有機肥可以顯著提高土壤脲酶和蔗糖酶活性，加倍施入有機肥可以繼續(xù)提高脲酶活性，但卻會使蔗糖酶活性有所下降，劉忠良等[22]的研究結(jié)果表明，土壤脲酶活性和過氧化氫酶活性隨著有機肥施用量的增加而不斷增加，而蔗糖酶活性卻呈現(xiàn)先增加后下降的趨勢。

本研究還發(fā)現(xiàn)，相同用量雞糞有機肥對2種不同類型菜地土壤酶活性影響程度不同，無論是否施用雞糞有機肥，灌漠土菜地土壤酶活性始終高于潮土；在同一雞糞施用量條件下，連續(xù)4年施用雞糞有機肥更容易提高灌漠土菜地土壤脲酶、過氧化氫酶活性以及潮土菜地土壤蔗糖酶和堿性磷酸酶活性，這可能與2種不同類型土壤（灌漠土和潮土）本身的物理、化學(xué)以及生物特性不同有關(guān)[1]。