红壤旱地玉米开花期土壤酶活性对长期施肥的响应

作     者：柳开楼 韩天富 胡惠文 黄庆海 余喜初 李大明 叶会财 胡志华 LIU Kai-lou;HAN Tian-fu;HU Hui-wen;HUANG Qing-hai;YU Xi-chu;LI Da-ming;YE Hui-cai;HU Zhi-hua

作者机构：江西省红壤研究所/国家红壤改良工程技术研究中心/农业部江西耕地保育科学观测实验站江西南昌330046 中国农业科学院农业资源与农业区划研究所北京100081 

出 版 物：《植物营养与肥料学报》 (Journal of Plant Nutrition and Fertilizers)

年 卷 期：2018年第24卷第6期

页      面：1610-1618页

核心收录：

学科分类：07[理学] 09[农学] 0901[农学-作物学] 0713[理学-生态学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(41671301) 江西现代农业科研协同创新专项(JXXTCX2015003-005) 国家重点研发计划(2016YFD0200101) 公益性行业(农业)科研专项经费(201503122)资助 

主　　题：土壤酶活性 红壤旱地 开花期 长期施肥 冗余分析 

摘      要：【目的】长期施肥条件下,土壤酶活性与土壤养分周转和作物生长密切相关,因此,研究驱动土壤速效氮磷钾养分和作物养分吸收的关键土壤酶活性因子十分重要。【方法】基于始于1986年的红壤旱地长期施肥定位试验,于试验进行31年时的早玉米开花期(2017年6月18日)采集不施肥(CK)、氮磷钾化肥(NPK)、两倍氮磷钾化肥(2NPK)、氮磷钾化肥配施有机肥(NPKM)、单施有机肥(OM) 5个处理的土壤样品,分析土壤蔗糖转化酶(INV)、脱氢酶(DEH)、纤维素酶(CEL)、脲酶(UR)、多酚氧化物酶(PHOX)、酸性磷酸酶(ACP)和β-葡萄糖苷酶(BG)的变化规律,并利用冗余分析(RDA)探讨了驱动红壤旱地速效养分和玉米氮磷钾含量的关键土壤酶活性因子。【结果】与CK处理相比,施肥可以显著增加红壤旱地的土壤酶活性,且以NPKM处理的土壤酶活性最高。NPKM处理下INV、DEH、UR、PHOX、ACP和BG活性分别比OM处理增加了13.7%、13.5%、10.6%、10.5%、5.6%和13.4%,比2NPK处理增加了32.4%、112.2%、22.8%、33.3%、27.6%和50.4%。但是,在氮磷钾化肥用量之间,呈现出2NPK处理的CEL和UR活性显著高于NPK处理(增幅为26.0%和50.6%),而INV、DEH、PHOX、ACP和BG均无显著差异。土壤pH、有机碳、速效氮磷钾和植株氮磷钾含量也呈现出NPKM处理显著高于其他处理的规律。RDA结果表明,INV、CEL和UR是影响土壤速效氮磷钾和植株养分含量的关键酶活性因子(R2 0.90,P 0.001)。【结论】在红壤旱地上,玉米开花期土壤酶活性对不同施肥处理的响应规律不同,其中有机无机肥配施更有利于提高土壤酶活性,且纤维素酶和脲酶活性对氮磷钾化肥用量改变的响应比较敏感。土壤蔗糖转化酶、纤维素酶和脲酶可以作为关键酶活性因子表征玉米开花期红壤旱地的养分周转和迁移。