不同沼液灌溉强度对土壤酶活的影响

王生民，王莉娟，王定杰，曲连发，张 梧

（广元市昭化区农业局，四川 广元 628021）

不同沼液灌溉强度对土壤酶活的影响

王生民，王莉娟，王定杰，曲连发，张 梧

（广元市昭化区农业局，四川 广元 628021）

近年来，畜禽养殖污染问题越来越受重视，畜禽养殖粪便经沼气发酵处理后，沼液如何有效还田利用成为研究重点，应用沼液替代部分化肥，已经成为现代化农业园区废弃物资源化的一条重要途径。本试验比较了不同沼液灌溉强度对猕猴桃园土壤酶活性的影响，结果发现，猕猴桃园土壤脲酶与转化酶活性随土层的加深而显著减弱，过氧化氢酶活性增加不显著；施入沼液后，土壤脲酶、转化酶、过氧化氢酶活性均显著升高，其中土壤脲酶活性增加的幅度最大。施入的沼液强度越大，酶活性越高。

沼液；脲酶；转化酶；过氧化氢酶；酶活性

随着沼气综合利用技术的日益推广，如何有效利用沼液的问题也越来越凸显。在利用沼液过程中，被关注较多的是沼液中的养分及其对作物的益处，而比较少关注沼液施用过程中是否引起环境污染及其避免措施。土壤中酶来自土壤微生物，通过催化土壤中的生化反应发挥重要的作用。酶活性是土壤生物活性和土壤肥力的重要指标之一。它们参与土壤有机物质的分解转化，土壤酶活性的高低可以反映土壤养分的优劣。本试验拟通过研究不同沼液灌溉强度对猕猴桃园土壤酶活性的影响，寻找出最适合猕猴桃园的沼液灌溉强度。

1 材料与方法

1.1 供试材料

试验地位于四川省广元市昭化区元坝镇大坝村。供试猕猴桃园土壤基本养分状况见表1，供试沼液取自广元市昭化区某猪场沼气池，其基本养分状况见表2。

1.2 试验设计

试验于2012年10月-2013年10月在四川省广元市昭化区元坝镇大坝村猕猴桃园进行，试验采用完全随机设计，共设7个处理，每个处理5个重复，每个重复2株猕猴桃树，共计70株试验树，不同处理间设隔离树。其中T0为空白对照，T1-T6为施用不同量沼液处理组，各处理组沼液施用量见表3。于2012年10月28日，猕猴桃果实采摘后，立即在树盘周围挖深35 cm、宽30 cm的环状沟，将沼液与水混合均匀后施入各试验小组，2013年5月30日（果实膨大期），再次给各个试验小组灌施沼液追肥，灌施量与第1次相同。

1.3 样品采集

分别于2012年10月27日（灌施沼液前）、2013年10月29日（猕猴桃采摘后），在试验树根系范围内，清除土壤表面枯枝落叶，确定采样点，用麻花钻钻取不同深度的土壤，分3层取土0～20 cm，20～40 cm，40～60 cm，采样按梅花形样点采集后混匀，剔除杂草和砂粒，编号后放入自封袋带回实验室风干，过筛，进行土壤酶活性的测定。

1.4 土壤酶活性的测定

脲酶活性用比色法测定，其活性用24 h后1 g土壤中NH3-N的毫克数表示；过氧化氢酶采用容量法，其活性用20 min后1 g土壤的0.1 mol/L高锰酸钾的毫升数表示。转化酶活性采用3，5-二硝基水杨酸溶液法，其活性用24 h后1 g土壤中葡萄糖的质量（mg）表示。

1.5 数据分析方法

试验数据经Excel 2010整理，利用SPSS18.0软件进行方差分析。

2 试验结果

2.1 不同沼液灌溉强度对土壤脲酶活性的影响

从表4可知，在相同土层中，受沼液影响的土壤脲酶活性与对照相比有极显著差异，各处理组脲酶活性从高到低为：处理6＞处理5＞处理4＞处理3＞处理2＞处理1＞处理0，说明沼液灌施强度越大，对土壤脲酶活性的影响越大。灌施沼液能显著提高土壤脲酶活性，可能因为沼液中含有大量的易分解的含氮化合物及生物活体，可以分泌脲酶等土壤酶类。随土层的加深，脲酶活性逐渐降低。各处理表层（0～20 cm）土壤脲酶活性比亚表层（20～40 cm）和第3层（40～60 cm）的都高。40～60 cm土层脲酶的活性还不到表层（0～20 cm）土壤酶活性的1/2。

表1 供试猕猴桃园土壤营养状况

表2 供试沼液的基本状况 （mg/L-1）

表3 沼液灌施量

表4 不同沼液灌施量对土壤脲酶活性的影响（mg/g）

表5 不同沼液灌施量对土壤转化酶活性的影响（mg/g）

表6 不同沼液灌施量对土壤过氧化氢酶活性的影响（mg/g）

2.2 不同沼液灌溉强度对土壤转化酶活性的影响

从表5可知，土壤转化酶活性从高到低依次为处理6＞处理5＞处理4＞处理3＞处理2＞处理1＞处理0。从0～20 cm土层到40～60 cm土层，处理6分别比对照增高9.26%，8.33%，7.63%，处理5分别比对照增高7.41%，7.05%，6.78%，处理4分别比对照增高5.29%，5.77%，5.08%，处理3分别比对照增高3.97%，4.49%，4.24%，处理2分别比对照增高2.91%，3.20%，3.39%，处理1分别比对照增高1.06%，1.92%，1.69%。可以看出，沼液灌溉强度越大，对土壤转化酶活性的影响越大。施用沼液可增加土壤转化酶的活性，转化酶活性随土层的加深而逐渐减弱，各处理表层(0～20 cm)土壤转化酶活性高于亚表层(20～40 cm)和第3层(40～60 cm)酶的活性。

2.3 不同沼液灌溉强度对土壤过氧化氢酶活性的影响

由表6可知，各处理组过氧化氢酶活性均高于对照组，而且灌施沼液强度越大，过氧化氢酶活性越高。从0～20 cm土层到40～60 cm土层，T6过氧化氢酶活性比对照组增加了0.79 mg/L，0.66 mg/L，0.62 mg/ L，T5过氧化氢酶活性比对照组增加了0.65 mg/L，0.52 mg/L，0.50 mg/ L，T4过氧化氢酶活性比对照组增加了0.50 mg/L，0.40 mg/L，0.39 mg/ L，T3过氧化氢酶活性比对照组增加了0.39 mg/L，0.29 mg/L，0.33 mg/ L，T2过氧化氢酶活性比对照组增加了0.26 mg/L，0.20 mg/L，0.21 mg/ L，T1过氧化氢酶活性比对照组增加了0.12 mg/L，0.08 mg/L，0.09 mg/L，表层（0～20 cm）土壤过氧化氢酶活性略低于亚表层（20～40 cm）和第3层（40～60 cm），第3层略高于前两层。

3 讨论

土壤酶活性是土壤的重要性质之一，它是土壤生物化学反应的催化剂，直接参与土壤系统中许多代谢过程，如土壤发生与发育、土壤肥力的形成和土壤环境净化等。另外，土壤酶活是土壤中生物学活性的总体现，它表征了土壤的综合肥力特征及其土壤养分转化过程。通过测定沼液对土壤脲酶、转化酶和过氧化氢酶活性水平的影响了解沼液对土壤性质影响的途径，有利于探索沼液生态消解的过程，对今后沼液利用研究具有重要的意义。

脲酶、转化酶和过氧化氢酶是土壤中物质转化和循环的重要催化酶，对土壤环境的变化能够起到较好的指示作用。根据上面的结果我们可以得到，向土壤中施灌沼液对猕猴桃果园土壤的酶活性产生了一定的影响。土壤脲酶活性随着施灌沼液量的增加显著提高，即由于有机质含量的增加使土壤中各种微生物活动也在增强，物质之间的转化和循环加快，有利于沼液的消解和土壤生态系统的平衡。与脲酶相似，土壤灌施沼液后过氧化氢酶的酶活性也显著提高。徐晓萌对土壤过氧化氢酶活性研究表明，施用化肥与否，对土壤过氧化氢酶的活性无显著影响，但施用沼肥能显著提高土壤过氧化氢酶活性，与本文的研究结果相一致。表层（0～20 cm）土壤过氧化氢酶活性略低于亚表层（20～40 cm）和第三层（40～60 cm），第3层略高于前两层，这与土壤紧实度有关，因为随着土层的加深土壤紧实度增加，透气性差，说明过氧化氢酶的释放对根系具有自我保护作用。转化酶又叫蔗糖酶或β-D-呋喃果糖苷酶。它参与高分子有机化合物的分解，对于促进土壤熟化，增加土壤中植物和微生物的速效养分具有重要的意义。转化酶活性也随着沼液的灌施强度而迅速升高，但沼液灌施强度的不同对转化酶活性影响不显著。土壤转化酶活性随土层的加深而减弱，由于随土层的加深，土壤熟化程度，肥力水平及土壤营养元素状况等不利于微生物的活动和繁殖，导致了酶活性的降低。

4 结论

猕猴桃园土壤脲酶与转化酶活性随土层的加深而显著减弱，过氧化氢酶活性增加不显著； 施入沼液后，土壤脲酶、转化酶、过氧化氢酶活性均迅速升高，其中土壤脲酶活性增加的幅度最大。施入的沼液强度越大，酶活性越高。

略

2017-03-27）