施磷肥对大豆土壤微生物数量及酶活性影响研究

摘要：目的：研究施加磷肥对大豆土壤微生物数量及酶活性影响。方法：选取某地大豆种植区土壤作为观察对象，在不同区域种植不同大豆，记录各种植区域的大豆长势情况，分别对微生物与酶活性的测定。结果：未施磷肥前，各组放线菌、真菌数量差异小，A组、B组细菌总数略高于C组；施磷肥后，A、B、C组微生物总数与施肥前对比，差异显著。结论：土壤微生物与蔗糖酶、磷酸酶活性有关。

关键词：酶活性；大豆种植；磷肥；土壤微生物

前言：现阶段，国内种植大豆的面积明显减少，单产量及总产量均和预期存在较大差距，若不尽快解决该问题，不仅会使豆农热情、经济效益受到影响，还会使我国陷入大豆危机。研究表明，导致大豆产量难以增加的原因，主要是土壤缺少有效磷，只有以大豆特性为依据，对磷肥和土壤性质的关系进行深入研究，准确把握不同地区理想施肥量，才能使大豆产量得到提高。

1研究背景

众所周知，植物生长状态极易被微生物所影响，而微生物构成又取决于土壤环境。作为最活跃的土壤组分，酶对外界环境的变化十分敏锐，合理施肥可在增加微生物总数的同时，使酶活性发生改变，由此达到增强土壤运移、转化养分能力的目的。本文便以此为背景，围绕磷肥与土壤酶活性、微生物总数的关系展开讨论，供相关人员参考。

2研究过程

2.1试验条件

将某地大豆种植区土壤作为研究对象，将现场划分成三个区域，分别在各区域种植不同大豆。前期准备阶段，先施加作为基肥的钾肥及氮肥，其中，钾肥施加量为40kg/公顷，氮肥施加量为50kg/公顷。研究人员将施加磷肥的区域作为主区，将品种处理作为副区，其中，主区分为施肥区、不施肥区，磷肥施加量为35kg/公顷，副区则分为A、B、C三组，保证各区面积均为2×3m，通过穴播的方式进行种植，每穴均种植2粒，株距为20cm，行距控制在40cm左右，定期清理杂草，如实记录各区域出苗情况。

2.2采集样品

在收获大豆的同时采集土样，先确定各区的对角线，在对角线随机选取三点，手持无菌铲去除表层的土壤，在20cm以上区域、40cm以上区域取样，将所取土样充分混合后，利用四分法筛出1kg样品，再将样品转移到提前准备好的无菌袋内，扎紧袋口并做好标记，如实记录采样地点和时间[1]。到达实验室后，将样品平均分成两份，分别对微生物、酶活性进行测定，其中，微生物组样品应尽快放入冰箱，将冰箱温度调整为4℃备用，酶活性组样品则要先自然风干，再去除样品所含石块及植物残渣，将其研磨成0.25mm粒径样品、2mm粒径样品，将样品放入自封袋备用。

2.3测定数据

2.3.1微生物总数

分别对放线菌、细菌和真菌进行培养，并通过涂布平板法对微生物总数进行测定。其中，放线菌所使用培养基为高氏Ⅰ号，细菌所使用培养基为牛肉膏蛋白胨，真菌所使用培养基为马丁氏。

2.3.2酶活性

本次试验需要测定四种酶的活性，分别是蔗糖酶、磷酸酶、脲酶还有过氧化氢酶，不同酶所采用测定方法均有所不同，这点需要有所了解。

3研究结果

3.1磷肥与微生物总数

研究表明，20cm以上土层含有大量放线菌、细菌，另外，还含有少量真菌。未施肥时，各组放线菌、真菌总数无明显差异，A组、B组细菌总数在C组以上，施磷肥后，三组微生物总数相近，但与不施肥时所测得数据存在明显差异，其中，A组放线菌总数增加约30％，细菌总数增加约20％，放线菌总数增加约33％；B组放线菌总数增加约34％，细菌总数增加约23％，放线菌总数增加约38％；c组放线菌总数增加约44％，细菌总数增加约38％，放线菌总数增加约57％。

40cm以上土层所含微生物总数，由多到少依次为①细菌②放线菌③真菌。未施肥时，B组真菌总数最高，剩余微生物总数无明显差异，施磷肥后，B组、C组所含细菌总数明显增多，B组真菌总数增幅大于其他组，放线菌总数未发生明显变化。如果将未施肥时所测得数据作为参照，则施肥后，A组放线菌总数增加约55％，细菌总数增加约28％，放线菌总数增加约53％；B组放线菌总数增加约46％，细菌总数增加约34％，放线菌总数增加约39％；C组放线菌总数增加约62％，细菌总数增加约48％，放线菌总数增加约76％。

3.2磷肥与酶活性

3.2.1蔗糖酶

该酶活性与土壤呼吸强度、有机物以及微生物总数密切相关，业内人士习惯利用蔗糖酶活性表示土壤活性、肥力及熟化水平。试验表明，20cm以上土壤活性相对较高，施加磷肥后，A组活性提高35％，B组活性提高58％，C组活性提高了约94％。

3.2.2磷酸酶

磷酸酶的本质为水解酶，其活性极易被土壤酸碱性所影响，目前，学术界普遍将该类酶划分成碱性、酸性和中性三类。考虑到试验区域土壤呈酸性，酸性酶的活性较其他类型酶更强，研究人员决定仅对酸性酶的活性进行测定，结果表明，施加磷肥后，各组酶活性均有所提高，提高幅度由大到小依次为A组、C组、B组，分别提高了63％、53％以及33％。

3.2.3脲酶

作为土壤中较为常见的一类酶，脲酶的作用主要是水解尿素，提高脲酶的活性，可使土壤所含有机物、微生物总数大幅度增加。现阶段，业内人士多利用脲酶活性说明土壤氮素情况。在本次试验中，20cm以上土壤酶活性相对较高，施加磷肥后，A组脲酶活性提高了约30％，B组活性提高了约25％，C组活性无明显变化。

3.2.4过氧化氢酶

该酶活性与土壤生物活性、肥力密切相关，大豆根茎附近土壤、含大量有机质的土壤，酶活性相对较高。研究表明，20cm以上土壤酶活性明显高于20cm以下土壤，施加磷肥后，A、B、C三组酶活性分别提高了约16％、23％以及34％。

3.3微生物总数与酶活性

20cm以上土层含放线菌、细菌总数与蔗糖酶、过氧化氢酶所表现出活性的关系为正相关，与磷酸酶的关系为负相关，与脲酶的相关性并不显著[2]。而真菌总数主要取决于过氧化氢酶、磷酸酶的活性，与前者关系为正相关，与后者关系为负相关。40cm以上土壤所含微生物总数仅受蔗糖酶、磷酸酶活性影响，通常会随着蔗糖酶活性的增强而减少、随着磷酸酶活性的增强而增加。

结论：现将试验所得结论归纳如下：其一，施加磷肥能够使土壤所含微生物总数得到明显增加，无论是放线菌、细菌还是真菌，其增幅和土壤深度的关系均为负相关。其二，施加磷肥能够在极大程度上提高蔗糖酶的活性，对脲酶、磷酸酶活性具有抑制作用，给过氧化氢酶所产生影响可忽略不计。

参考文献：

[1]张久明,匡恩俊,宿庆瑞,等.外源施硒对土壤酶活性、大豆籽粒硒及氨基酸含量的影响[J].长江大学学报(自然科学版),2022,19(05):106-113.

[2]陈奎元,刘卉,丁伟.草甘膦对大豆田土壤养分及其功能酶活性的影响[J].中国农业科技导报,2022,24(05):180-188.

（于佳 ，中国铁路哈尔滨局集团有限公司农林管理所   黑龙江 哈尔滨 150000）

 

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