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水稻根际和非根际土磷酸酶活性对碳、磷添加的响应

刘玉槐; 魏晓梦; 魏亮; 祝贞科; 葛体达; 张艳杰; 鲁顺保; 吴金水 中国农业科学 2018年第09期

摘要:【目的】研究外源养分添加对稻田土壤磷酸酶活性影响的特征,明确水稻根际和非根际土壤胞外磷酸酶活性对碳、磷添加的响应过程,为稻田土壤水肥管理,实现农业可持续利用提供理论指导。【方法】选取湖南长期种植水稻的典型缺磷水稻土,进行盆栽试验。试验设置4个处理,分别为不添加碳磷(CK)、添加碳(C)、添加磷(P)和添加碳磷(CP)。采用96微孔荧光法测定根际土与非根际土的酸性磷酸酶(ACP)和碱性磷酸酶(ALP)活性,同时基于生物可利用性的磷分级方法(BBP法)测量4种磷组分(Ca Cl2-P、Citrate-P、Enzyme-P和HCl-P),探讨碳、磷添加对4种生物有效性的磷组分的影响和土壤磷酸酶活性的响应特征。【结果】与CK相比,C、P添加和CP配施处理水稻地上部分生物量分别增加29.76%、84.03%和87.94%(P〈0.05),地下部分生物量分别减少20.13%、增加57.49%和56.53%(P〈0.05);植物全磷(TP)含量与生物量变化规律一致,C、P和CP添加处理地上部分TP含量比CK分别增加57.23%、95.21%和95.91%(P〈0.05),地下部分TP含量比CK分别减少26.12%,增加45.45%和38.01%(P〈0.05)。根际土pH、NH4^+-N和Olsen-P的含量低于非根际土,CP配施处理中根际土微生物量磷(MBP)含量高于非根际土;碳、磷添加对4种基于生物有效性磷组分具有显著调控作用(P〈0.05);Olsen-P和MBP与ALP呈极显著负相关(P〈0.05),与ACP无显著相关性,表明微生物对速效养分利用明显。冗余分析表明非根际土壤中的酶活性变化主要受Olsen-P、MBP、Ca Cl2-P和Citrate-P含量影响;而土壤中含水量、pH、NH4^+-N、根系生物量、HCl-P和Enzyme-P含量主要影响水稻根际土壤中的酶活性。【结论】P和CP配施处理能提高缺磷水稻土微生物活性,显著增加水稻生物量,提升根际微生物效应,改善土壤环境,有利于稻田生态系统的健康。

关键词:磷酸酶活性根际bbp法磷循环缺磷水稻土

单位:江西师范大学生命科学学院; 南昌330022; 中国科学院亚热带农业生态研究所/亚热带农业生态过程重点实验室; 长沙410125

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