碳、磷添加对缺磷水稻土磷酸酶时空分布的影响

发布时间：2020-03-30 01:33

【摘要】：【目的】植物和微生物的生长代谢大多为酶促反应,土壤酶活性能直接表达其生物活性。因此,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,对于指导稻田土壤水肥管理,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红壤进行盆栽试验,采用96微孔酶标黑板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,利用基于生物可利用性的磷分级方法(BBP法)测量4种磷组分(CaCl_2-P、Citrate-P、Enzyme-P和HCl-P),探讨碳、磷添加对基于生物有效性的4种磷组分的影响,运用原位酶谱技术研究根际酶活的时空分布,探讨根际酶活与热区之间以及微生物活性之间的相互关系,处理包括:不添加碳磷(CK)、添加碳(C)、添加磷(P)和添加碳磷(CP)。【结果】与CK相比,C、P添加和CP配施组水稻地上部分生物量分别显著增加29.76%、84.03%和87.94%(P0.05),地下部分生物量分别显著减少20.13%、增加57.49%和56.53%(P0.05);植物全磷(TP)含量与生物量变化规律一致,C、P和CP添加处理比CK地上部分TP含量分别显著增加57.23%、95.21%和95.91%(P0.05),比CK地下部分TP含量分别显著减少26.12%、增加45.45%和38.01%(P0.05);根际土pH、NH_4~+-N和Olsen-P的含量低于非根际土,CP配施处理中根际土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(P0.05);Olsen-P和MBP与ALP呈极显著负相关(P0.05),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pH、NH_4~+-N和MBP以及CaCl_2-P和Citrate-P含量影响,而土壤中含水量、Olsen-P、DOC和根系生物量以及HCl-P和Enzyme-P含量主要影响水稻根际土壤中的酶活性;土壤可利用C/P计量比对ALP和ACP的活性有显著调控作用;原位酶谱分析发现热区分布于酶活性相对较高的根际,根际酶活越大,热区面积分布越集中,酸性磷酸酶在根际的分布范围更广,碱性磷酸酶在整个区域相对分散,随着时间的推移,热区面积扩大。【结论】施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。
【图文】：

技术发展

图 1 土壤酶学技术发展简图Fig. 1 Brief view of the development of soil enzymology methods

流程图,技术操作,酶谱,原位

本章和实验设计均以根箱实验为例，简要介绍原位酶谱技术对土壤酶活性的测定和数据分析方法[37]（图2）。在根箱实验中，植物种植在一面开有根窗的根箱里。植物生长过程中，根箱倾斜放置，根窗面向下，根系在向地性的作用下紧贴根窗生长。待根系发育到一定阶段，，打开根窗，取与根窗尺寸相当的尼龙膜（聚乙二酰乙二胺，孔隙 0.45μm），在荧光色素（MUF/AMC）标记的底物溶液中浸泡 5 min，待膜被底物均
【学位授予单位】：江西师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S511;S154.2

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