论文摘要
太湖地区是我国水稻生产历史最悠久的地区之一。由于土壤酶的生物学特征和相对高的灵敏性以及分析测定中的可操作性，酶学研究尤其是酶学指标研究已成为水稻土肥力指标研究中的一个重要方面。而既有的关于太湖地区水稻土酶活性的文献，对目前国际上研究比较多的β-葡（萄）糖苷酶及芳基硫酸酯酶等涉及得相对较少，在长期定位试验条件下的数据更是有限。麦稻轮作是两个截然不同土壤环境的联结，且是我国广泛采用的农业耕作方式之一。但目前极少有对长期定位试验麦稻两季各自的土壤酶活性及其与土壤肥力关系进行系统对比的研究报道。本文选择脲酶、酸性磷酸酶、碱性磷酸酶、β-葡（萄）糖苷酶及芳基硫酸酯酶活性作为土壤酶指标，于2006年对苏州市太湖地区农科所25年长期定位实验田的水稻土酶活性及其与土壤肥力的关系进行了研究：根据其麦稻轮作的特点，分别将两季的土壤酶活性进行分析比较，并采用主成分分析法研究土壤酶活性与土壤肥力的关系，从而了解长期轮作、季节变化和施肥配比等对土壤酶活性的影响和麦稻两季不同施肥条件下作物稳产高产的土壤生物化学环境，为长期定位试验土壤酶活性综合研究提供科学依据和研究思路。主要试验结果如下：1长期定位施肥对土壤酶活性的影响无论是单施化肥还是施有机肥加化肥，麦季五种土壤酶活性，在不同施肥处理间的变化均没有明显的规律性；无论是单施化肥还是施有机肥加化肥，稻季五种土壤酶活性，在不同肥料配比处理之间均无显著差异。因此，肥料配比对稻季土壤酶活性没有显著的影响，这可能是由于稻季的许多土壤肥力因子在一定程度上已不是生物学活性影响和限制性因子，其在一定范围内增加或减少不会对土壤生物学活性产生实质性影响；除稻季猪粪加氮磷钾全施（MNPK（R））处理的酸性磷酸酶活性极显著高于麦季的（P=0.001）外，同一肥料处理下，麦稻两季的酶活性也没有显著差异。2长期定位施肥土壤酶活性之间的关系经过25年长期定位培肥，麦季的脲酶和芳基硫酸酯酶活性(r0.05=-0.574)、碱性磷酸酶和β-葡（萄）糖苷酶(r0.05=-0.561)之间，以及麦稻两季的β-葡（萄）糖苷酶与酸性磷酸酶(r0.01=-0.743／r0.01=-0.695)、β-葡（萄）糖苷酶与芳基硫酸酯酶(r0.01=0.712／r0.05=0.591)之间形成了较为稳定的刺激机制。3长期定位施肥土壤酶活性与土壤肥力因子之间的关系麦稻两季土壤肥力水平在不同程度上受土壤酶活性影响，土壤酶活性与土壤各肥力因子的相关性显著，麦稻两季的脲酶、酸性磷酸酶、碱性磷酸酶、β-葡（萄）糖苷酶和芳基硫酸酯酶活性与肥力因子大都呈显著线性相关，特别是和土壤C、P循环密切相关的酸性磷酸酶和β-葡（萄）糖苷酶。经主成分分析，五种土壤酶活性在第一、二主成分中占的比重均很大，对土壤肥力的贡献率很大，这表明对土壤肥力起主要作用的因子主要包括土壤酸性磷酸酶、碱性磷酸酶、β-葡（萄）糖苷酶和芳基硫酸酯酶活性和有机质等。即土壤酶活性在表征土壤肥力上具有显著的作用，且酸碱性磷酸酶、芳基硫酸酯酶和β-葡（萄）糖苷酶作为综合评价指标优于脲酶，并能够单独或者与土壤肥力因子共同评价土壤肥力水平。4长期定位试验的土壤肥力评价通过主成分分析法对麦稻两季土壤肥力系统Ⅰ（化肥处理的酶活性和肥力因子）和Ⅱ（有机肥加化肥处理的酶活性和肥力因子）的14个处理进行了综合排序，并根据主成分综合得分区间将其各自划分了四个肥力等级，得到长期定位试验的土壤肥力评价结果：无论是单施化肥还是施有机肥加化肥，氮磷肥配施处理的土壤肥力水平都是最高的，是最优的培肥模式。因为土壤本身的钾库极大，长期定位试验中钾肥的施用与否并不会对土壤肥力产生较大影响，因此在此基础上，氮磷共施即能取得良好效果；在施用其它肥料的基础上，增施磷肥能够提高土壤肥力，这表明磷是影响该地区水稻土肥力的关键性元素：不施肥或单施有机肥均可能会导致土壤肥力的退化；秸秆还由能够提高麦季土壤肥力水平，而对稻季的无明显影响。