有機無機肥配施對土壤理化性質(zhì)和番茄生長的影響

　　摘 要：通過盆栽試驗，研究有機肥與不同用量無機肥配施對土壤理化性質(zhì)、生物學(xué)性質(zhì)及番茄生長的影響。結(jié)果表明，施肥能提高土壤養(yǎng)分含量。土壤中4種酶（脲酶、蔗糖酶、過氧化氫酶和堿性磷酸酶）活性以單施有機肥（T1）最高。3個有機無機肥配施處理中，隨化肥用量的增加，微生物量碳和4種酶活性呈降低趨勢。土壤微生物量碳、脲酶、蔗糖酶、堿性磷酸酶含量與土壤有機碳、全氮、堿解氮、速效磷含量呈極顯著相關(guān)。本試驗條件下，以T2處理即1 kg土壤中M-N-P2O5-K2O用量為33.333 g-0.133 g-0.071 1 g-0.169 g的番茄產(chǎn)量最高。
　　關(guān)鍵詞：施肥處理；理化性質(zhì)；微生物量碳；酶活性；番茄產(chǎn)量
　　1材料與方法
　　1.1供試材料
　　供試番茄為魯粉2號，土壤采自山東泰安郊區(qū)農(nóng)田，土壤類型為棕壤，供試土壤的基本理化性質(zhì)為：有機質(zhì)含量 5.60 g/kg，全氮含量0.59 g/kg，堿解氮含量26.94 mg/kg，速效磷含量44.05 mg/kg，速效鉀含量22.55 mg/kg，pH值為749，電導(dǎo)率0.35 mS/cm。4月20日定植，每桶為1株。移栽當(dāng)天及隨后的3～4 d每天澆水，以后則視土壤干濕狀況而定。番茄收獲時取樣分析，采樣時間為8月12日。
　　1.2測定項目與方法
　　土壤有機碳含量用重鉻酸鉀容量法-外加熱法測定；全氮含量用半微量開氏法測定；速效磷含量用0.5 mol/L碳酸氫鈉浸提，鉬銻抗比色法測定；速效鉀含量用1 mol/L NH4Ac浸提，火焰光度法測定；pH值（水土比2.5 ∶ 1）用pH計測定，電導(dǎo)率（水土比5 ∶ 1）用DDS-307電導(dǎo)率儀測定[9]；土壤微生物量碳（MBC）含量采用三氯甲烷熏蒸浸提方法測定[10]；土壤蔗糖酶、過氧化氫酶、脲酶和堿性磷酸酶活性依次采用3，5-二硝基水楊酸比色法、高錳酸鉀滴定法、靛酚藍(lán)比色法和磷酸苯二鈉比色法測定[4]。
　　1.3分析方法
　　數(shù)據(jù)采用Excel和SAS System 9.1軟件進行分析。
　　2結(jié)果與分析
　　2.1有機無機肥混施對土壤理化指標(biāo)的影響
　　不同施肥處理使土壤理化性質(zhì)發(fā)生顯著變化（表1）。與CK（pH值8.26）相比，氮肥施用降低土壤pH值，且隨施肥量增加，pH值下降更明顯。施用尿素會很快水解轉(zhuǎn)化為NH4+，而后氧化為NO3-，釋放H+[7，11-12]。有機肥施用也會引起土壤pH值降低，是因為有機氮發(fā)生礦化產(chǎn)生NH4+隨后硝化而使土壤pH值降低[6，12]。不同施肥處理土壤電導(dǎo)率（EC）差異顯著，T4處理最大（2.07 mS/cm），CK最小（0.43 mS/cm）。一般認(rèn)為，EC值超過1 mS/cm，表明土壤鹽漬化程度很高，會顯著影響作物生長。由表1可知，T3和T4處理土壤EC值均超過1 mS/cm，表明這2種施肥量可能不利于番茄生長。施肥顯著提高了土壤硝態(tài)氮含量，與CK（5.78 mg/kg）相比，T1、T2、T3、T4處理土壤中的硝態(tài)氮含量分別提高了166.3%、93.3%、540.0%、824.4%。相關(guān)分析結(jié)果表明，土壤硝態(tài)氮含量與施肥量呈顯著的正相關(guān)（P<005）。土壤中的堿解氮、速效磷、有效鉀含量與全氮含量有相似的趨勢，均表現(xiàn)為隨有機無機肥施肥量的增加，土壤中的堿解氮、速效磷、速效鉀含量增加，與CK相比，達到顯著水平。
　　2.2不同施肥處理對土壤中酶活性的影響
　　從表2可以看出，土壤脲酶活性為0.49～2.00 mg/g（NH3-N，24 h）。與CK相比，T1、T2、T3、T4處理土壤脲酶活性達到顯著性差異，分別提高了3.08、2.76、2.49、2.37倍。蔗糖酶以蔗糖為底物，對增加土壤中易溶性碳含量有重要的意義，與土壤有機質(zhì)、N、P含量和微生物數(shù)量、土壤呼吸作用有關(guān)[4]。研究結(jié)果表明，各施肥處理蔗糖酶活性均高于CK，T1、T2、T3、T4處理土壤中蔗糖酶活性分別提高了150%、121%、103%、19%。與CK相比，只有T1、T2處理土壤中的過氧化氫酶活性提高，分別提高了10.2%、6.4%；T3、T4處理土壤中過氧化氫酶活性分別為5.74、5.13 mL/g（0.1 mol/L KMnO4），低于CK（5.80 mL/g，0.1 mol/L KMnO4），這表明土壤中施入過多的化肥會抑制過氧化氫酶活性，這與孫瑞蓮等的研究結(jié)果[19-20]相似。土壤中堿性磷酸酶活性以CK最低，為0.39 mg/g（PhOH，24 h），T1處理最大，為1.25 mg/g（PhOH，24 h）。
　　2.3土壤4種酶活性與理化性質(zhì)的相關(guān)性
　　由表3可以看出，土壤微生物量碳含量、脲酶活性、蔗糖酶活性和堿性磷酸酶活性與土壤有機碳含量、全氮含量、堿解氮含量、速效磷含量程極顯著正相關(guān)，而與速效鉀含量、銨態(tài)氮含量、硝態(tài)氮含量、pH值、電導(dǎo)率之間無相關(guān)性。土壤中過氧化氫酶活性與土壤理化性質(zhì)無相關(guān)性，這與孫瑞蓮等研究結(jié)果[19]相似。這說明本試驗條件下過氧化氫酶并不能有效表征肥料對土壤肥力的影響。
　　2.4不同施肥處理對番茄產(chǎn)量的影響
　　番茄產(chǎn)量統(tǒng)計分析結(jié)果（表4）顯示，與CK相比，T1、T2、T3處理的番茄產(chǎn)量分別增產(chǎn)30.11%、35.80%、5.11%，以T2最高（239 g/盆），隨施肥量的增大，產(chǎn)量降低，T4最低（0 g/盆）。所有處理中，T4處理土壤中全氮、速效磷、硝態(tài)氮、速效鉀含量最高（表1），但過高的養(yǎng)分不一定能促進番茄的經(jīng)濟產(chǎn)量和經(jīng)濟效益的提高[22]。吳建繁等報道，在高肥力土壤上大量施用有機肥和化學(xué)氮肥，若土壤和有機肥中的氮素供應(yīng)能充分滿足番茄生長的氮素需求，則化肥氮對番茄產(chǎn)量形成影響很小（增產(chǎn)幅度低于10%），甚至在氮肥用量超過一定臨界值時番茄產(chǎn)量出現(xiàn)負(fù)增長[23]。
　　3結(jié)論
　　化肥和有機肥施用能夠顯著提高土壤中養(yǎng)分因子的含量，并且隨化肥的施用，有增加的趨勢（有機碳除外）。表明肥料的施用一定程度上有利于土壤養(yǎng)分的積累。所有處理中，土壤微生物量碳以T2處理最大，4種酶（脲酶、蔗糖酶、過氧化氫酶和堿性磷酸酶）活性以單施有機肥最高。隨化肥用量的提高，微生物量碳含量和酶活性呈降低趨勢。微生物量碳含量、脲酶活性、蔗糖酶活性、堿性磷酸酶活性與土壤有機碳、全氮、堿解氮、速效磷含量具有極顯著相關(guān)性。表明微生物量碳含量、脲酶活性、蔗糖酶活性、堿性磷酸酶活性可以作為評價土壤肥力的指標(biāo)。與CK相比，有機肥和化肥的施用在一定條件下能促進番茄產(chǎn)量的提高，以T2處理最高。隨化肥的增加，產(chǎn)量降低，T4處理使番茄絕產(chǎn)。因此，在本試驗條件下，盆栽番茄1 kg土壤中M-N-P2O5-K2O的適宜用量為33.333 g-0.133 g-0.071 1 g-0.169 g。
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