施氮措施对旱作玉米地土壤酶活性及CO2排放量的影响ciz.docx

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1、目录1.绪论11.1 研究目的和意义11.2 土土壤酶研研究进展展11.3 土土壤酶活活性的综综述21.4 土土壤酶活活性影响响因子331.4.11土壤状状况与土土壤酶活活性31.4.22 土壤壤微生物物、土壤壤动物与与土壤酶酶活性551.4.33农业耕耕作措施施与土壤壤酶活性性51.4.44 植物物生长与与土壤酶酶活性771.5土壤壤CO22排放研研究进展展71.6COO2排放研研究方法法91.6.11箱法91.6.22 微气气象法1102.试验内内容1002.1试区区概况1102.2试验验试剂与与器材1102.2.11 供试试材料1102.2.22 试试验器材材102.2.33 试试验试剂

2、剂102.3试验验设置1112.4测定定方法1112.5 数数据处理理123.结果与与分析1123.1 不不同施氮氮措施对对土壤酶酶活性的的影响1123.1.11 不同同施氮措措施对土土壤脲酶酶活性的的影响1123.1.22不同施施氮措施施对土壤壤蔗糖酶酶活性的的影响1133.1.33不同施施氮措施施对土壤壤过氧化化氢酶活活性的影影响1443.2 不不同施氮氮措施对对土壤CCO2 排放量量的影响响153.3 土土壤酶活活性与土土壤COO2 排排放量相相关性1174结论与与讨论1184.1 不不同施氮氮措施对对土壤酶酶活性的的影响1184.1.11不同施施氮措施施对土壤壤脲酶活活性的影影响188

3、4.1.22 不同同施氮措措施对土土壤蔗糖糖酶活性性的影响响184.1.33 不不同施氮氮措施对对土壤过过氧化氢氢酶活性性的影响响194.2 不不同施氮氮措施对对土壤CCO2排排放量的的影响2204.3土壤壤酶活性性与土壤壤CO22排放量量相关性性20参考文献：21附录：244致谢：344施氮措施对对旱作玉玉米地土土壤酶活活性及CCO2排放量的影响响作者：韩松松 指指导老师师：廖允允成摘 要：为为研究不不同氮肥肥种类以以及氮肥肥施用量量对旱作作玉米地地土壤酶酶活性与与CO2排放量量的关系系，本研研究设置置了9个处理理，速效效氮肥采采用尿素素（N）=46%，施施氮量为为80 kg/hm22（N1

4、）、1660 kkg/hhm2（N2）、2440 kkg/hhm2（N3）、3220 kkg/hhm2（N4），缓缓释氮肥肥（N）=444.6%，施施肥量为为80 kg/hm22（SR11）、1660 kkg/hhm2（SR22）、2440 kkg/hhm2（SR33）、3220 kkg/hhm2（SR44），不不施氮肥肥处理为为对照（CK）。对施用速效效氮肥(尿素)和缓释释氮肥的的旱作夏夏玉米地地土壤酶酶活性及及CO2排放量量进行分分析。结结果表明明，与不不施肥处处理比较较，不同同氮肥种种类和施施用量均均可显著著提高土土壤脲酶酶、蔗糖糖酶、过过氧化氢氢酶活性性和COO2的排放放量。在在整个生

5、生育期，尿尿素与缓缓释氮肥肥处理土土壤酶活活性和土土壤COO2排放量量表现出出相同变变化趋势势，尿素素和缓释释氮肥处处理土壤壤CO2平均排排放量分分别为4459.12 mgm-22h-11和4277.111 mggm-2hh-1，两两者达到到显著差差异水平平（P0.05）。相相关分析析表明，土土壤脲酶酶、蔗糖糖酶和过过氧化氢氢酶活性性与土壤壤CO2排放量量呈显著著或极显显著正相相关，相相关系数数分别为为0.779、0.664和0.880。说说明相同同施氮量量缓释氮氮肥较尿尿素能有有效提高高土壤酶酶活性并并降低土土壤碳排排放量。关键词：旱旱作农田田；夏玉玉米；氮氮肥；酶酶活性；CO2排放量量Ef

6、feccts of ferrtillizeers on soiil eenzyyme acttiviitiees aand CO22 emmisssionn inn drry-llandd off maaizeeAbstrractt: Thhis expperiimennt iis ccondductted to expplorrethhe eeffeectss off diiffeerennt ttypees aand dossagees oof nnitroogenn feertiilizzerss onn sooil enzzymaaticc acctivvitiies andd soo

7、il CO22 emmisssionn inn thhe aaridd faarmiing lannd oof ssummmer maiize .Ninne ttreaatmeent levvelss weere sett, iinclludiing fouur lleveels eacch oof aavaiilabble nittroggen (urrea) annd llow-relleasse nnitrrogeen, speecifficaallyy, 880 kkghhm-22 urrea (N11), 1600 kgghmm-2 uureaa (NN2), 2440 kkghhm

8、-22 urrea (N33), 3200 kgghmm-2 uureaa (NN4), 800 kgghmm-2 ssloww-reeleaase ferrtillizeer (SR11), 1600 kgghmm-2 ssloww-reeleaase ferrtillizeer (SR22), 2400 kgghmm-2 ssloww-reeleaase ferrtillizeer (SR33), 3200 kgghmm-2 ssloww-reeleaase ferrtillizeer (SR44), andd noo-feertiilizzer treeatmmentt seerveed

9、 aas cconttroll (CCK). The rresuultss shhoweed tthatt COO2 emmisssionn annd aactiivittiess off urreasse, invverttasee annd ccataalasse iin tthe ferrtillizeer ttreaatmeentss weere higgherr thhan thoose in no-ferrtillizeer ttreaatmeent (P0.05). Duurinng tthe whoole groowthh peeriood, thee saame treend

10、ss off thhreee ennzymmes acttiviitiees aand CO22 emmisssionns wweree deetecctedd beetweeen thee trreattmennts of avaailaablee niitroogenn annd ssloww-reeleaase nittroggen, Thheree weere siggnifficaant diffferrencces (P麦麦秆草草木樨：对脲酶酶活性和和磷酸酶酶活性的的影响为为草木樨樨玉米米秸秆麦秸。与对照相比，化肥的施用也提高了土壤酶活性，但幅度较小。而施用化肥提高土壤酶活性的原因

11、，是由于化肥能促进作物根系代谢，使根系分泌物增多，微生物繁殖加快，从而提高土壤酶活性。袁玲等对水稻土的研究发现，有机、无机肥配合施用能提高土壤中转化酶、磷酸酶、蛋白酶、脲酶的活性，而对过氧化氢酶的影响较小，其中土壤蛋白酶、脲酶、转化酶的活性与土壤NH4-N和有机质含量，土壤磷酸酶的活性与土壤有机磷和有机质含量呈极显著或显著正相关。李科江等在半干旱区进行的施肥对土壤酶活性影响的研究表明，施肥处理土壤的酶活性与对照相比，均有不同程度地提高，尤其对脲酶和蔗糖酶的影响最大，绿肥对土壤酶活性的影响最大35。冯锐的研究结果表明，施肥、尤其是有机肥+化肥与不施肥相比，能够极显著或显著地提高土壤中碱性磷酸酶、

12、脲酶、过氧化氢酶的活性，有机肥+化肥比单施化肥更显著地提高了酶的活性36。关连珠对棕壤土和潮棕壤土农田的研究表明，施用有机肥的各处理，过氧化氢酶活性可提高1015，施用化肥处理则降低36，转化酶的效果也较明显，施用有机肥各处理增加幅度为4090，化肥处理和对照减少21 l，脲酶活性变化最大，施用有机肥各处理增加140230，化肥处理虽有增加趋势(15)，但增幅很小，对照处理则有所下降，下降幅度为218，施有机肥各处理的磷酸酶活性亦有所增加，但与化肥相比增加不甚明显。总之，长期施用有机肥或化肥均可提高土壤中各种酶的活性，其中脲酶、过氧化氢酶、磷酸酶、转化酶等增加较多，而且有机肥、无机肥配施的效果

13、最佳37。（3）灌溉溉灌溉能改善善土壤的的水分状状况，也能改改善土壤壤的其他他性质，如如营养物物质的移移动性和和微生物物的活动动等。XXasvvleee(19982)对淋溶黑黑钙土的的研究表表明，在在所有的的耕作处处理里，灌灌溉均增增强了土土壤的酶酶活性。灌溉后的土壤酶活性的增强是因为微生物的生命活动得到了改善。在O2的吸收和CO2的泌出速率间存在着显著的相关。1.4.44植物生生长与土土壤酶活活性植物的生活活以叶的的光合作作用和根根的养分分吸收为为基础，而而土壤养养分变化化与酶促促作用有有关。所以，土土壤酶与与植物生生长之间间存在密密切联系系。主要要表现为为土壤有有效养外外的释放放与植物物干

14、物质质积累的的联系；不同温温、湿度度条件下下，土壤壤生化过过程强度度与植物物生育的的协调性性；酶活活性对植植物根系系的依赖赖性；土土壤酶动动态变化化与土壤壤生产力力的关系系等方面面。（1）作物物生育期期时酶活活性作物不同生生育时期期气候条条件有异异，土壤壤酶活性性变化较较大，但但它们之之间存在在一定的的关系。中国农业科学院土壤肥料研究所的研究结果表明，种植冬小麦的褐土酶活性变化趋势为：小麦前期到成熟期，脲酶活性、蛋白酶活性变化趋势基本一致，越冬期与收获后期酶活性最低，幼苗期活性稍高。尿酶、蛋白酶活性迅速增强，最高都在三月内，从拔节到开花期均逐渐下降。蔗糖酶活性自幼苗期迅速上升后，从越冬到开花均

15、处在较高活性水平，成熟期下降，以后稍有回升。表明冬小麦整个生育时期与土壤酶活性密切相关。陈恩风等的研究结果表明，蔗糖酶活性随作物生长而增强，至作物生育盛期达最大值，而后趋于减弱。关松荫研究潮土过氧化氢酶活性发现，在冬小麦生育旺盛阶段酶活性最高。曾路生等38研究表明：水稻不同生育期土壤脲酶活性表现出先升后降，而酸性磷酸酶和脱氢酶活性则表现出先降后升再降的变化规律。脲酶及酸性磷酸酶活性在水稻移栽后30d左右形成峰值，而脱氢酶活性则在50d左右形成峰值，且在水稻不同生育阶段差异显著。（2）土壤壤酶活性性与作物物生产力力关系土壤酶活性性与作物物生育有有很好的协协调性，那那么酶活活性与土壤生生产力之之间

16、存在在的联系系是怎样样的呢?多数研研究者指指出，土土壤酶活活性的变变化与土壤生生产力存存在较好好的相关关性。酶酶活性状状况较好好的土壤壤生化过过程较活活跃，生生产性能能也较好好。一些些研究者者发现，土土壤磷酸酸酶与作作物产量量之间存存在正相相关关系系。土壤壤磷酸酶酶活性、有机磷磷含量与与马铃薯薯产量之之间的相相关分析析指出，土土壤磷酸酸酶活性性和有机磷磷含量之之间，马马铃薯产产量与有有机磷之之间，马马铃薯产产量与磷磷酸酶活活性之间间均具有很很好的相相关性。认认为土壤壤磷酸酶酶可做为为衡量土土壤有效效肥力水水平及土壤生生产性能能的指标标之一。1.5土壤壤CO2排放研研究进展展太阳辐射被被大气层层

17、中的温温室气体体吸收，很大一部分辐射能又返回到地球表面，从而导致全球温度上升，这称为温室效应。大多数学者认为温室效应是造成全球变暖的重要原因。工业革命以来，人类活动对生物圈的影响已由区域扩展到全球。人口的增加、土地利用和覆盖的变化、化石燃料的燃烧、环境污染的加剧，导致大气中CO2、N2O和CH4等温室气体的浓度逐年增加。大气中不断增多的CO2是导致全球变暖的主要原因。工业革命以以来，温温室效应应引起的的全球气气候变暖暖问题是是21世世纪人类类面对的的最大生生态问题题。全球球气候变变暖不仅仅对全球球生态环环境造成成巨大的的影响，还还对世界界各国的的经济发发展甚至至人类的的生存环环境产生生了一系系

18、列不利利影响，而而且这种种影响是是全球性性的，同时也也将是长长期性的。中国是目前世界界上最大大的发展展中国家家，同时时也是世世界上仅仅次于美美国的第第二大CCO2排放国国家。因因此研究究中国的的CO2排放问问题，不不仅有利利于中国国的可持持续发展展，而且且对缓和和全球气气候变暖暖也有重重要意义义。影响响土壤二二氧化碳碳排放的的因素有有：（1）土壤壤微生物物土壤微生物物直接或或间接影影响着土土壤COO2的排放放。有研研究表明明土壤微微生物呼呼吸约占占土壤总总呼吸的的50。土壤壤微生物物量与土壤呼呼吸速率率有明显显的正相相关关系系399。温度和降水等等气候因因素通过过控制土土壤的养养分供给给、数量

19、量等影响响土壤微微生物呼呼吸作用用；土壤壤环境、水水分、重重金属、农药也直直接或间间接影响响微生物物呼吸。（2）植物物植物根系呼呼吸在土土壤呼吸吸中占很大比比例，根根系生物物量大的的土壤，其其土壤呼呼吸速率率也较大大。土壤壤因子、气气候因子子、人为干扰扰等都会会通过影影响根系系呼吸而而影响土土壤呼吸吸。在作作物不同同的生长长阶段，干干系呼吸吸的强度度也不同同：在生生长旺盛盛的阶段段，根系系生物量量也相应应增加，根根系呼吸吸在土壤壤呼吸中中的比重也也较高40；叶面积积也影响响了土壤壤呼吸，它它是通过过影响植植物覆盖盖下的土土壤湿度度、温度度而直接接影响土土壤呼吸吸。Raaichh等发现现，近熟熟

20、林土壤壤呼吸与与凋落物物呈正比比例。在在德国东东部斐克克特高原原的挪威威云杉林林中，移移除凋落落物层后后土壤呼呼吸明显显减弱422。（3）土壤壤温度土壤温度可可以驱动动土壤呼呼吸，大大量研究究表明，温温度升高高会促进进土壤CCO2的排放放433,444。土壤壤温度通通过影响响微生物物活性、植物生长、有机质分解等影响土壤呼吸。但也有学者认为CO2的通量与温度的关系不大，而是受到光照的影响较大45。（4）土壤壤水分野外试验证证明农田土土壤COO2的排放放不能单单一的用用土壤温温度的影影响来解解释，土土壤含水水量对土土壤呼吸吸同样存存在很大大影响。土土壤水分分主要影影响土壤壤氧化还还原电位位(Ehh)、ppH、土土壤空隙隙度、温温室气体体的扩散散速率、植物生长、微生物活性等，进而影响土壤呼吸。Subke等的研究发现，湿度是影响土壤CO2排放的重要非生物因素之一46。Chimner等人发现在一定水分含量范围内，CO2排放量与水分呈极显著相关。（5）土壤壤有机质质土壤有机质质是土壤壤呼吸的的碳源，对对土壤温温室气体体