有机无机肥配施对土壤理化性质和番茄生长的影响

杨程++刘秋香

摘要：通过盆栽试验，研究有机肥与不同用量无机肥配施对土壤理化性质、生物学性质及番茄生长的影响。结果表明，施肥能提高土壤养分含量。土壤中4种酶（脲酶、蔗糖酶、过氧化氢酶和碱性磷酸酶）活性以单施有机肥（T1）最高。3个有机无机肥配施处理中，随化肥用量的增加，微生物量碳和4种酶活性呈降低趋势。土壤微生物量碳、脲酶、蔗糖酶、碱性磷酸酶含量与土壤有机碳、全氮、碱解氮、速效磷含量呈极显著相关。本试验条件下，以T2处理即1 kg土壤中M-N-P2O5-K2O用量为33.333 g-0.133 g-0.071 1 g-0.169 g的番茄产量最高。

关键词：施肥处理；理化性质；微生物量碳；酶活性；番茄产量

中图分类号： S641.206文献标志码： A文章编号：1002-1302（2016）06-0256-03

收稿日期：2015-04-23

基金项目：江苏省科技支撑（社会发展）计划（编号：BE2014722）。

作者简介：杨程（1983—），男，江苏淮安人，硕士，工程师，从事土壤污染分析研究。Tel：（025）51816320；E-mail：yc384522@163.com。当前农业生产中，化肥的施用在提高作物产量的同时也会引起土壤质量的变化。许多研究表明，土壤生物学指标能够较早地预测土壤质量的变化，是土壤质量变化最敏感的指标[1-3]，也是土壤健康的决定性因素。如土壤中的各种酶（蔗糖酶、过氧化氢酶、脲酶）和微生物生物量碳已成为评价土壤肥力和土壤微生物多样性的重要指标之一[3-4]。设施栽培是一种具有集约化生产程度高、复种指数高、肥料施用量大、无雨水淋洗、高温高湿、高蒸发量、反季节栽培等特点的环境调控农业[5]。在日光温室栽培蔬菜生产中盲目施肥，特别是过量施肥现象十分严重[6-7]。番茄是目前蔬菜中栽培面积较大、施肥量较多的蔬菜，施肥对番茄品质和质量以及农田生态环境的影响已引起广泛关注[6-8]，但同时研究施肥用量对土壤生物学指标和番茄生长的影响较少。针对这一问题，按照当前设施栽培施肥方式，本试验设计不同施肥水平研究土壤生物学性质的变化及其与土壤肥力的关系，为寻求作物稳产、高产的土壤生态化学环境，更好地培肥土壤提供科学依据。

1材料与方法

1.1供试材料

供试番茄为鲁粉2号，土壤采自山东泰安郊区农田，土壤类型为棕壤，供试土壤的基本理化性质为：有机质含量 5.60 g/kg，全氮含量0.59 g/kg，碱解氮含量26.94 mg/kg，速效磷含量44.05 mg/kg，速效钾含量22.55 mg/kg，pH值为749，电导率0.35 mS/cm。该试验共设5个处理：CK，不施肥；T1：只施有机肥M（猪厩肥33.333 g/kg）；T2：有机肥M+化肥1（相当于1 kg土壤中施M-N-P2O5-K2O分别为 33.333 g-0.133 g-0.071 1 g-0.169 g）；T3：有机肥M+化肥2（相当于1 kg土壤中施M-N-P2O5-K2O分别为33333 g-0.266 g-0.142 g-0.338 g）；T4：有机肥+化肥3（相当于1 kg土壤中施M-N-P2O5-K2O分别为33.333 g-0.4 g-0.213 g-0.507 g），每个处理4次重复。化肥为尿素（含N 46%）、过磷酸钙（含P2O5 12%）、硫酸钾（含K2O 50%）。猪厩肥养分含量为：有机碳73.7 g/kg，全氮4.61 g/kg，碱解氮360.62 mg/kg，速效磷246.4 mg/kg，速效钾236.1 mg/kg。将土和肥料充分混匀后，装入上口直径 28 cm、下口直径24 cm、高19 cm的桶中，每个桶装土12 kg。试验于2013月4月12日移栽，每桶2株，4月20日定植，每桶为1株。移栽当天及随后的3～4 d每天浇水，以后则视土壤干湿状况而定。番茄收获时取样分析，采样时间为8月12日。

1.2测定项目与方法

土壤有机碳含量用重铬酸钾容量法-外加热法测定；全氮含量用半微量开氏法测定；速效磷含量用0.5 mol/L碳酸氢钠浸提，钼锑抗比色法测定；速效钾含量用1 mol/L NH4Ac浸提，火焰光度法测定；pH值（水土比2.5 ∶ 1）用pH计测定，电导率（水土比5 ∶ 1）用DDS-307电导率仪测定[9]；土壤微生物量碳（MBC）含量采用三氯甲烷熏蒸浸提方法测定[10]；土壤蔗糖酶、过氧化氢酶、脲酶和碱性磷酸酶活性依次采用3，5-二硝基水杨酸比色法、高锰酸钾滴定法、靛酚蓝比色法和磷酸苯二钠比色法测定[4]。

1.3分析方法

数据采用Excel和SAS System 9.1软件进行分析。

2结果与分析

2.1有机无机肥混施对土壤理化指标的影响

不同施肥处理使土壤理化性质发生显著变化（表1）。与CK（pH值8.26）相比，氮肥施用降低土壤pH值，且随施肥量增加，pH值下降更明显。施用尿素会很快水解转化为NH4+，而后氧化为NO3-，释放H+[7， 11-12]。有机肥施用也会引起土壤pH值降低，是因为有机氮发生矿化产生NH4+随后硝化而使土壤pH值降低[6， 12]。不同施肥处理土壤电导率（EC）差异显著，T4处理最大（2.07 mS/cm），CK最小（0.43 mS/cm）。一般认为，EC值超过1 mS/cm，表明土壤盐渍化程度很高，会显著影响作物生长。由表1可知，T3和T4处理土壤EC值均超过1 mS/cm，表明这2种施肥量可能不利于番茄生长。施肥显著提高了土壤硝态氮含量，与CK（5.78 mg/kg）相比，T1、T2、T3、T4处理土壤中的硝态氮含量分别提高了166.3%、93.3%、540.0%、824.4%。相关分析结果表明，土壤硝态氮含量与施肥量呈显著的正相关（P<005）。与CK相比，施肥也提高了土壤铵态氮含量，但与硝态氮相比，铵态氮提高程度不大，主要原因在于土壤较高的pH值利于铵态氮转化为硝态氮[7]，因而施肥处理土壤无机氮以硝态氮为主。5个处理土壤全氮含量依次为T4 （1.31 g/kg）>T1 （1.19 g/kg） ≈T3 （1.18 g/kg）>T2（1.01 g/kg）>CK（0.46 g/kg），与CK相比，其他4个施肥处理均达到显著水平，表明有机肥和有机无机肥混施能够提高土壤全氮含量。土壤中的碱解氮、速效磷、有效钾含量与全氮含量有相似的趋势，均表现为随有机无机肥施肥量的增加，土壤中的碱解氮、速效磷、速效钾含量增加，与CK相比，达到显著水平。

土壤中微生物量碳含量占土壤总有机碳（SOC）含量的1%～5%[13]，但土壤微生物碳被认为是土壤变化前最敏感的指标，同时被用来预测土壤质量的长期趋势[14-15]。由表1可知，施肥能够提高土壤中微生物量碳的含量。与CK相比，T1、T2、T3、T4处理中MBC含量分别提高了2.73、3.67、2.74、1.97倍。所有处理中以T2处理MBC含量最高，这与姜培坤等研究结果[16]一致。随化肥用量的增加，MBC有降低的趋势。这是由于化肥的施用对土壤微生物量碳含量的影响较为复杂。有研究认为，化肥的使用能够增加促进植物的生长，刺激植物根系产生更多的分泌物，提高土壤中MBC含量[17]；但也有研究认为，化肥的施用会降低土壤中MBC含量[16，18]。

2.2不同施肥处理对土壤中酶活性的影响

从表2可以看出，土壤脲酶活性为0.49～2.00 mg/g（NH3-N，24 h）。与CK相比，T1、T2、T3、T4处理土壤脲酶活性达到显著性差异，分别提高了3.08、2.76、2.49、2.37倍。蔗糖酶以蔗糖为底物，对增加土壤中易溶性碳含量有重要的意义，与土壤有机质、N、P含量和微生物数量、土壤呼吸作用有关[4]。研究结果表明，各施肥处理蔗糖酶活性均高于CK，T1、T2、T3、T4处理土壤中蔗糖酶活性分别提高了150%、121%、103%、19%。与CK相比，只有T1、T2处理土壤中的过氧化氢酶活性提高，分别提高了10.2%、6.4%；T3、T4处理土壤中过氧化氢酶活性分别为5.74、5.13 mL/g（0.1 mol/L KMnO4），低于CK（5.80 mL/g，0.1 mol/L KMnO4），这表明土壤中施入过多的化肥会抑制过氧化氢酶活性，这与孙瑞莲等的研究结果[19-20]相似。土壤中碱性磷酸酶活性以CK最低，为0.39 mg/g（PhOH， 24 h），T1处理最大，为1.25 mg/g（PhOH， 24 h）。有机肥的施用能提高土壤酶活性，可能是由两方面原因引起的：一方面有机物料本身含有某些酶[21]，同时有机化合物中的活性分子分解产生的物质为土壤水解酶提供更多的酶促基质[21]；另一方面，有机物料施入土壤后，使土壤中的微生物得到足够的碳源与氮源，利于微生物生长，而微生物细胞的增殖和裂解可释放某些酶，使土壤酶活性提高[4]。而化肥用量的增加使土壤酶活性降低，这是因为化肥的施用在某种程度上会加快土壤有机质的矿化，使土壤碳源减少，微生物的生长受到影响。此外，土壤盐分含量的提高也会抑制微生物活性，而使土壤酶活性降低[16]。

2.3土壤4种酶活性与理化性质的相关性

由表3可以看出，土壤微生物量碳含量、脲酶活性、蔗糖酶活性和碱性磷酸酶活性与土壤有机碳含量、全氮含量、碱解氮含量、速效磷含量程极显著正相关，而与速效钾含量、铵态氮含量、硝态氮含量、pH值、电导率之间无相关性。土壤中过氧化氢酶活性与土壤理化性质无相关性，这与孙瑞莲等研究结果[19]相似。这说明本试验条件下过氧化氢酶并不能有效表征肥料对土壤肥力的影响。

2.4不同施肥处理对番茄产量的影响

番茄产量统计分析结果（表4）显示，与CK相比，T1、T2、T3处理的番茄产量分别增产30.11%、35.80%、5.11%，以T2最高（239 g/盆），随施肥量的增大，产量降低，T4最低（0 g/盆）。所有处理中，T4处理土壤中全氮、速效磷、硝态氮、速效钾含量最高（表1），但过高的养分不一定能促进番茄的经济产量和经济效益的提高[22]。吴建繁等报道，在高肥力土壤上大量施用有机肥和化学氮肥，若土壤和有机肥中的氮素供应能充分满足番茄生长的氮素需求，则化肥氮对番茄产量形成影响很小（增产幅度低于10%），甚至在氮肥用量超过一定临界值时番茄产量出现负增长[23]。

3结论

化肥和有机肥施用能够显著提高土壤中养分因子的含量，并且随化肥的施用，有增加的趋势（有机碳除外）。表明肥料的施用一定程度上有利于土壤养分的积累。所有处理中，土壤微生物量碳以T2处理最大，4种酶（脲酶、蔗糖酶、过氧化氢酶和碱性磷酸酶）活性以单施有机肥最高。随化肥用量的提高，微生物量碳含量和酶活性呈降低趋势。微生物量碳含量、脲酶活性、蔗糖酶活性、碱性磷酸酶活性与土壤有机碳、全氮、碱解氮、速效磷含量具有极显著相关性。表明微生物量碳含量、脲酶活性、蔗糖酶活性、碱性磷酸酶活性可以作为评价土壤肥力的指标。与CK相比，有机肥和化肥的施用在一定条件下能促进番茄产量的提高，以T2处理最高。随化肥的增加，产量降低，T4处理使番茄绝产。因此，在本试验条件下，盆栽番茄1 kg土壤中M-N-P2O5-K2O的适宜用量为33.333 g-0.133 g-0.071 1 g-0.169 g。

参考文献：

[1]Karlen D L，Gardner J C，Rosek M J. A soil quality framework for evaluating the impact of CRP[J]. Journal of Production Agriculture，1998，11（1）：56-60.

[2]Stenberg B. Monitoring soil quality of arable land：Microbiological indicators[J]. Acta Agric Scand Section B：Soil Plant Sci，1999，49（1）：1-24.

[3]Mijangos I，Pérez R，Albizu I，et al. Effects of fertilization and tillage on soil biological parameters[J]. Enzyme and Microbial Technology，2006，40（1）：100-106.

[4]关松荫. 土壤酶及其研究法[M]. 北京：农业出版社，1986.

[5]王新元，李登顺，张喜英. 日光温室冬春茬黄瓜产量与灌水量的关系[J]. 中国蔬菜，1999（1）：18-21.

[6]Zhu T B，Zhang J B，Cai Z C，et al. The N transformation mechanisms for rapid nitrate accumulation in soils under intensive vegetable cultivation[J]. Journal of Soils and Sediments，2011，11（7）：1178-1189.

[7]Zhu T B，Dang Q，Zhang J B，et al. Reductive soil disinfestation （RSD） alters gross N transformation rates and reduces NO and N2O emissions in degraded vegetable soils[J]. Plant and Soil，2014，382（1/2）：269-280.

[8]杜娟，崔瑞峰，王春枝. 不同施肥处理对番茄品质的影响[J]. 上海蔬菜，2011（3）：73-75.

[9]鲁如坤. 土壤农业化学分析方法[M]. 北京：中国农业科技出版社，2000.

[10]Hargreaves P R，Brookes P C，Ross G，et al. Evaluating soil mic robial biomass carbon as an indicator of long-term environmental change[J]. Soil Biology and Biochemistry，2003，35（3）：401-407.

[11]Bolan N S，Hedley M J，White R E. Processes of soil acidification during nitrogen cycling with emphasis on legume basd pasture[J]. Plant and Soil，1991，134：53-63.

[12]Kemmitt S J，Wright D，Goulding K W，et al. pH regulation of carbon and nitrogen dynamics in two agricultural soils[J]. Soil Biology and Biochemistry，2006，38（5）：898-911.

[13]Wu J，Joergensen R G，Pommerening B，et al. Measurement of soil microbial biomass C by fumigation-extraction-an automated procedure[J]. Soil Biology and Biochemistry，1990，22（8）：1167-1169.

[14]Garcia-Gil J C，Plaza C，Soler-Rovira P，et al. Long-term effects of municipal solid waste compost application on soil enzyme activities and microbial biomass[J]. Soil Biology and Biochemistry，2000，32（13）：1907-1913.

[15]Saviozzi A，Bufalino P，Levi-Minzi R. et al. Biochemical activities in a degraded soil restored by two amendments[J]. Biology and Fertility of Soils，2002，35：96-101.

[16]姜培坤，徐秋芳. 施肥对雷竹林土壤活性有机碳的影响[J]. 应用生态学报，2005，16（2）：253-256.

[17]宋日，吴春胜，牟金明，等. 玉米根茬留田对土壤微生物量碳和酶活性动态变化特征的影响[J]. 应用生态学报，2002，13（3）：303-306.

[18]Chang E H，Chung R S. Effect of different application rates of organic fertilizer on soil enzyme activity and microbial pollution[J]. Soil Science and Plant Nutrition，2007，53：132-140.

[19]孙瑞莲，赵秉强，朱鲁生，等. 长期定位施肥对土壤酶活性的影响及其调控土壤肥力的作用[J]. 植物营养与肥料学报，2003，9（4）：406-410.

[20]尤彩霞，陈清，任华中，等. 不同有机肥及有机无机配施对日光温室黄瓜土壤酶活性的影响[J]. 土壤学报，2006，43（3）：521-523.

[21]Mantens D A，Johanson J B，Frakenberger W T. Production and persistence of soil enzymes with repeated additions of organic residues[J]. Soil Science，1992，153：59-61.

[22]Follet R F，Walker D J. Ground water concerns about nitrogen[M]//Follet R F. Nitrogen management and ground water protection. Amsterdam：Elsevier，1989：1-22.

[23]吴建繁，王运华，贺建德. 京郊保护地番茄氮磷钾肥料效应及其吸收分配规律研究[J]. 植物营养与肥料学报，2000，6（4）：409-416.

杨程 刘秋香

摘要：通过盆栽试验，研究有机肥与不同用量无机肥配施对土壤理化性质、生物学性质及番茄生长的影响。结果表明，施肥能提高土壤养分含量。土壤中4种酶（脲酶、蔗糖酶、过氧化氢酶和碱性磷酸酶）活性以单施有机肥（T1）最高。3个有机无机肥配施处理中，随化肥用量的增加，微生物量碳和4种酶活性呈降低趋势。土壤微生物量碳、脲酶、蔗糖酶、碱性磷酸酶含量与土壤有机碳、全氮、碱解氮、速效磷含量呈极显著相关。本试验条件下，以T2处理即1 kg土壤中M-N-P2O5-K2O用量为33.333 g-0.133 g-0.071 1 g-0.169 g的番茄产量最高。

关键词：施肥处理；理化性质；微生物量碳；酶活性；番茄产量

中图分类号： S641.206文献标志码： A文章编号：1002-1302（2016）06-0256-03

收稿日期：2015-04-23

基金项目：江苏省科技支撑（社会发展）计划（编号：BE2014722）。

作者简介：杨程（1983—），男，江苏淮安人，硕士，工程师，从事土壤污染分析研究。Tel：（025）51816320；E-mail：yc384522@163.com。当前农业生产中，化肥的施用在提高作物产量的同时也会引起土壤质量的变化。许多研究表明，土壤生物学指标能够较早地预测土壤质量的变化，是土壤质量变化最敏感的指标[1-3]，也是土壤健康的决定性因素。如土壤中的各种酶（蔗糖酶、过氧化氢酶、脲酶）和微生物生物量碳已成为评价土壤肥力和土壤微生物多样性的重要指标之一[3-4]。设施栽培是一种具有集约化生产程度高、复种指数高、肥料施用量大、无雨水淋洗、高温高湿、高蒸发量、反季节栽培等特点的环境调控农业[5]。在日光温室栽培蔬菜生产中盲目施肥，特别是过量施肥现象十分严重[6-7]。番茄是目前蔬菜中栽培面积较大、施肥量较多的蔬菜，施肥对番茄品质和质量以及农田生态环境的影响已引起广泛关注[6-8]，但同时研究施肥用量对土壤生物学指标和番茄生长的影响较少。针对这一问题，按照当前设施栽培施肥方式，本试验设计不同施肥水平研究土壤生物学性质的变化及其与土壤肥力的关系，为寻求作物稳产、高产的土壤生态化学环境，更好地培肥土壤提供科学依据。

1材料与方法

1.1供试材料

供试番茄为鲁粉2号，土壤采自山东泰安郊区农田，土壤类型为棕壤，供试土壤的基本理化性质为：有机质含量 5.60 g/kg，全氮含量0.59 g/kg，碱解氮含量26.94 mg/kg，速效磷含量44.05 mg/kg，速效钾含量22.55 mg/kg，pH值为749，电导率0.35 mS/cm。该试验共设5个处理：CK，不施肥；T1：只施有机肥M（猪厩肥33.333 g/kg）；T2：有机肥M+化肥1（相当于1 kg土壤中施M-N-P2O5-K2O分别为 33.333 g-0.133 g-0.071 1 g-0.169 g）；T3：有机肥M+化肥2（相当于1 kg土壤中施M-N-P2O5-K2O分别为33333 g-0.266 g-0.142 g-0.338 g）；T4：有机肥+化肥3（相当于1 kg土壤中施M-N-P2O5-K2O分别为33.333 g-0.4 g-0.213 g-0.507 g），每个处理4次重复。化肥为尿素（含N 46%）、过磷酸钙（含P2O5 12%）、硫酸钾（含K2O 50%）。猪厩肥养分含量为：有机碳73.7 g/kg，全氮4.61 g/kg，碱解氮360.62 mg/kg，速效磷246.4 mg/kg，速效钾236.1 mg/kg。将土和肥料充分混匀后，装入上口直径 28 cm、下口直径24 cm、高19 cm的桶中，每个桶装土12 kg。试验于2013月4月12日移栽，每桶2株，4月20日定植，每桶为1株。移栽当天及随后的3～4 d每天浇水，以后则视土壤干湿状况而定。番茄收获时取样分析，采样时间为8月12日。

1.2测定项目与方法

土壤有机碳含量用重铬酸钾容量法-外加热法测定；全氮含量用半微量开氏法测定；速效磷含量用0.5 mol/L碳酸氢钠浸提，钼锑抗比色法测定；速效钾含量用1 mol/L NH4Ac浸提，火焰光度法测定；pH值（水土比2.5 ∶ 1）用pH计测定，电导率（水土比5 ∶ 1）用DDS-307电导率仪测定[9]；土壤微生物量碳（MBC）含量采用三氯甲烷熏蒸浸提方法测定[10]；土壤蔗糖酶、过氧化氢酶、脲酶和碱性磷酸酶活性依次采用3，5-二硝基水杨酸比色法、高锰酸钾滴定法、靛酚蓝比色法和磷酸苯二钠比色法测定[4]。

1.3分析方法

数据采用Excel和SAS System 9.1软件进行分析。

2结果与分析

2.1有机无机肥混施对土壤理化指标的影响

不同施肥处理使土壤理化性质发生显著变化（表1）。与CK（pH值8.26）相比，氮肥施用降低土壤pH值，且随施肥量增加，pH值下降更明显。施用尿素会很快水解转化为NH4+，而后氧化为NO3-，释放H+[7， 11-12]。有机肥施用也会引起土壤pH值降低，是因为有机氮发生矿化产生NH4+随后硝化而使土壤pH值降低[6， 12]。不同施肥处理土壤电导率（EC）差异显著，T4处理最大（2.07 mS/cm），CK最小（0.43 mS/cm）。一般认为，EC值超过1 mS/cm，表明土壤盐渍化程度很高，会显著影响作物生长。由表1可知，T3和T4处理土壤EC值均超过1 mS/cm，表明这2种施肥量可能不利于番茄生长。施肥显著提高了土壤硝态氮含量，与CK（5.78 mg/kg）相比，T1、T2、T3、T4处理土壤中的硝态氮含量分别提高了166.3%、93.3%、540.0%、824.4%。相关分析结果表明，土壤硝态氮含量与施肥量呈显著的正相关（P<005）。与CK相比，施肥也提高了土壤铵态氮含量，但与硝态氮相比，铵态氮提高程度不大，主要原因在于土壤较高的pH值利于铵态氮转化为硝态氮[7]，因而施肥处理土壤无机氮以硝态氮为主。5个处理土壤全氮含量依次为T4 （1.31 g/kg）>T1 （1.19 g/kg） ≈T3 （1.18 g/kg）>T2（1.01 g/kg）>CK（0.46 g/kg），与CK相比，其他4个施肥处理均达到显著水平，表明有机肥和有机无机肥混施能够提高土壤全氮含量。土壤中的碱解氮、速效磷、有效钾含量与全氮含量有相似的趋势，均表现为随有机无机肥施肥量的增加，土壤中的碱解氮、速效磷、速效钾含量增加，与CK相比，达到显著水平。

土壤中微生物量碳含量占土壤总有机碳（SOC）含量的1%～5%[13]，但土壤微生物碳被认为是土壤变化前最敏感的指标，同时被用来预测土壤质量的长期趋势[14-15]。由表1可知，施肥能够提高土壤中微生物量碳的含量。与CK相比，T1、T2、T3、T4处理中MBC含量分别提高了2.73、3.67、2.74、1.97倍。所有处理中以T2处理MBC含量最高，这与姜培坤等研究结果[16]一致。随化肥用量的增加，MBC有降低的趋势。这是由于化肥的施用对土壤微生物量碳含量的影响较为复杂。有研究认为，化肥的使用能够增加促进植物的生长，刺激植物根系产生更多的分泌物，提高土壤中MBC含量[17]；但也有研究认为，化肥的施用会降低土壤中MBC含量[16，18]。

2.2不同施肥处理对土壤中酶活性的影响

从表2可以看出，土壤脲酶活性为0.49～2.00 mg/g（NH3-N，24 h）。与CK相比，T1、T2、T3、T4处理土壤脲酶活性达到显著性差异，分别提高了3.08、2.76、2.49、2.37倍。蔗糖酶以蔗糖为底物，对增加土壤中易溶性碳含量有重要的意义，与土壤有机质、N、P含量和微生物数量、土壤呼吸作用有关[4]。研究结果表明，各施肥处理蔗糖酶活性均高于CK，T1、T2、T3、T4处理土壤中蔗糖酶活性分别提高了150%、121%、103%、19%。与CK相比，只有T1、T2处理土壤中的过氧化氢酶活性提高，分别提高了10.2%、6.4%；T3、T4处理土壤中过氧化氢酶活性分别为5.74、5.13 mL/g（0.1 mol/L KMnO4），低于CK（5.80 mL/g，0.1 mol/L KMnO4），这表明土壤中施入过多的化肥会抑制过氧化氢酶活性，这与孙瑞莲等的研究结果[19-20]相似。土壤中碱性磷酸酶活性以CK最低，为0.39 mg/g（PhOH， 24 h），T1处理最大，为1.25 mg/g（PhOH， 24 h）。有机肥的施用能提高土壤酶活性，可能是由两方面原因引起的：一方面有机物料本身含有某些酶[21]，同时有机化合物中的活性分子分解产生的物质为土壤水解酶提供更多的酶促基质[21]；另一方面，有机物料施入土壤后，使土壤中的微生物得到足够的碳源与氮源，利于微生物生长，而微生物细胞的增殖和裂解可释放某些酶，使土壤酶活性提高[4]。而化肥用量的增加使土壤酶活性降低，这是因为化肥的施用在某种程度上会加快土壤有机质的矿化，使土壤碳源减少，微生物的生长受到影响。此外，土壤盐分含量的提高也会抑制微生物活性，而使土壤酶活性降低[16]。

2.3土壤4种酶活性与理化性质的相关性

由表3可以看出，土壤微生物量碳含量、脲酶活性、蔗糖酶活性和碱性磷酸酶活性与土壤有机碳含量、全氮含量、碱解氮含量、速效磷含量程极显著正相关，而与速效钾含量、铵态氮含量、硝态氮含量、pH值、电导率之间无相关性。土壤中过氧化氢酶活性与土壤理化性质无相关性，这与孙瑞莲等研究结果[19]相似。这说明本试验条件下过氧化氢酶并不能有效表征肥料对土壤肥力的影响。

2.4不同施肥处理对番茄产量的影响

番茄产量统计分析结果（表4）显示，与CK相比，T1、T2、T3处理的番茄产量分别增产30.11%、35.80%、5.11%，以T2最高（239 g/盆），随施肥量的增大，产量降低，T4最低（0 g/盆）。所有处理中，T4处理土壤中全氮、速效磷、硝态氮、速效钾含量最高（表1），但过高的养分不一定能促进番茄的经济产量和经济效益的提高[22]。吴建繁等报道，在高肥力土壤上大量施用有机肥和化学氮肥，若土壤和有机肥中的氮素供应能充分满足番茄生长的氮素需求，则化肥氮对番茄产量形成影响很小（增产幅度低于10%），甚至在氮肥用量超过一定临界值时番茄产量出现负增长[23]。

3结论

化肥和有机肥施用能够显著提高土壤中养分因子的含量，并且随化肥的施用，有增加的趋势（有机碳除外）。表明肥料的施用一定程度上有利于土壤养分的积累。所有处理中，土壤微生物量碳以T2处理最大，4种酶（脲酶、蔗糖酶、过氧化氢酶和碱性磷酸酶）活性以单施有机肥最高。随化肥用量的提高，微生物量碳含量和酶活性呈降低趋势。微生物量碳含量、脲酶活性、蔗糖酶活性、碱性磷酸酶活性与土壤有机碳、全氮、碱解氮、速效磷含量具有极显著相关性。表明微生物量碳含量、脲酶活性、蔗糖酶活性、碱性磷酸酶活性可以作为评价土壤肥力的指标。与CK相比，有机肥和化肥的施用在一定条件下能促进番茄产量的提高，以T2处理最高。随化肥的增加，产量降低，T4处理使番茄绝产。因此，在本试验条件下，盆栽番茄1 kg土壤中M-N-P2O5-K2O的适宜用量为33.333 g-0.133 g-0.071 1 g-0.169 g。

参考文献：

[1]Karlen D L，Gardner J C，Rosek M J. A soil quality framework for evaluating the impact of CRP[J]. Journal of Production Agriculture，1998，11（1）：56-60.

[2]Stenberg B. Monitoring soil quality of arable land：Microbiological indicators[J]. Acta Agric Scand Section B：Soil Plant Sci，1999，49（1）：1-24.

[3]Mijangos I，Pérez R，Albizu I，et al. Effects of fertilization and tillage on soil biological parameters[J]. Enzyme and Microbial Technology，2006，40（1）：100-106.

[4]关松荫. 土壤酶及其研究法[M]. 北京：农业出版社，1986.

[5]王新元，李登顺，张喜英. 日光温室冬春茬黄瓜产量与灌水量的关系[J]. 中国蔬菜，1999（1）：18-21.

[6]Zhu T B，Zhang J B，Cai Z C，et al. The N transformation mechanisms for rapid nitrate accumulation in soils under intensive vegetable cultivation[J]. Journal of Soils and Sediments，2011，11（7）：1178-1189.

[7]Zhu T B，Dang Q，Zhang J B，et al. Reductive soil disinfestation （RSD） alters gross N transformation rates and reduces NO and N2O emissions in degraded vegetable soils[J]. Plant and Soil，2014，382（1/2）：269-280.

[8]杜娟，崔瑞峰，王春枝. 不同施肥处理对番茄品质的影响[J]. 上海蔬菜，2011（3）：73-75.

[9]鲁如坤. 土壤农业化学分析方法[M]. 北京：中国农业科技出版社，2000.

[10]Hargreaves P R，Brookes P C，Ross G，et al. Evaluating soil mic robial biomass carbon as an indicator of long-term environmental change[J]. Soil Biology and Biochemistry，2003，35（3）：401-407.

[11]Bolan N S，Hedley M J，White R E. Processes of soil acidification during nitrogen cycling with emphasis on legume basd pasture[J]. Plant and Soil，1991，134：53-63.

[12]Kemmitt S J，Wright D，Goulding K W，et al. pH regulation of carbon and nitrogen dynamics in two agricultural soils[J]. Soil Biology and Biochemistry，2006，38（5）：898-911.

[13]Wu J，Joergensen R G，Pommerening B，et al. Measurement of soil microbial biomass C by fumigation-extraction-an automated procedure[J]. Soil Biology and Biochemistry，1990，22（8）：1167-1169.

[14]Garcia-Gil J C，Plaza C，Soler-Rovira P，et al. Long-term effects of municipal solid waste compost application on soil enzyme activities and microbial biomass[J]. Soil Biology and Biochemistry，2000，32（13）：1907-1913.

[15]Saviozzi A，Bufalino P，Levi-Minzi R. et al. Biochemical activities in a degraded soil restored by two amendments[J]. Biology and Fertility of Soils，2002，35：96-101.

[16]姜培坤，徐秋芳. 施肥对雷竹林土壤活性有机碳的影响[J]. 应用生态学报，2005，16（2）：253-256.

[17]宋日，吴春胜，牟金明，等. 玉米根茬留田对土壤微生物量碳和酶活性动态变化特征的影响[J]. 应用生态学报，2002，13（3）：303-306.

[18]Chang E H，Chung R S. Effect of different application rates of organic fertilizer on soil enzyme activity and microbial pollution[J]. Soil Science and Plant Nutrition，2007，53：132-140.

[19]孙瑞莲，赵秉强，朱鲁生，等. 长期定位施肥对土壤酶活性的影响及其调控土壤肥力的作用[J]. 植物营养与肥料学报，2003，9（4）：406-410.

[20]尤彩霞，陈清，任华中，等. 不同有机肥及有机无机配施对日光温室黄瓜土壤酶活性的影响[J]. 土壤学报，2006，43（3）：521-523.

[21]Mantens D A，Johanson J B，Frakenberger W T. Production and persistence of soil enzymes with repeated additions of organic residues[J]. Soil Science，1992，153：59-61.

[22]Follet R F，Walker D J. Ground water concerns about nitrogen[M]//Follet R F. Nitrogen management and ground water protection. Amsterdam：Elsevier，1989：1-22.

[23]吴建繁，王运华，贺建德. 京郊保护地番茄氮磷钾肥料效应及其吸收分配规律研究[J]. 植物营养与肥料学报，2000，6（4）：409-416.