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随着农业的发展,农业废弃物不断增多。农业废弃物在一定程度上对环境造成了污染。农业废弃物中含有丰富的有机质和作物所需的营养元素,是一种重要的有机肥资源。氮肥在提高作物产量方面起到了积极的作用,但长期单一施用氮肥会造成土壤板结、地力下降,影响作物高产、稳产。土壤酶可以作为土壤肥力的评价指标之一。通过在陕西省眉县进行的田间试验,于2008年6月-2010年3月,分析测定土壤蔗糖酶、脲酶、碱性磷酸酶活性和夏玉米、冬小麦产量及其与土壤理化性质的相关性,研究土壤微生物群落功能多样性,探讨不同有机肥条件下施氮水平对土壤水解酶活性动态变化、作物产量以及土壤微生物群落的影响,为更好的培肥土壤提供理论依据。研究涉及零(M0, 0 kg/hm2)、低(M1, 7500 kg/hm2)、中(M2, 22500 kg/hm2)、高(M3, 37500 kg/hm2)4个有机肥条件和零(N0, 0 kg/hm2)、低(N1, 60 kg/hm2)、中(N2, 120 kg/hm2)、高(N3, 180 kg/hm2)4个施氮水平。研究结果表明:1.玉米-小麦生长期内,土壤水解酶活性具有明显的动态变化特征,同一有机肥水平下不同施氮处理的酶活性动态变化特征相似,但不同的酶活性呈现出不同的动态变化趋势。2.从玉米-小麦生长期内平均蔗糖酶活性看,在零有机肥水平下,N1、N2和N3处理均高于N0处理,其中N2处理最高25.37 mg glucose/(g.24h)。在低有机肥水平下,N3处理>N0处理> N1、N2处理。在中有机肥水平下,N1处理最高,比N0处理高出11.51%。在高有机肥水平下,N1、N2和N3处理分别比N0处理高出17.87%、19.37%和31.61%,且与N0处理差异显著(P<0.05)。在零氮肥处理中,M2水平>M1水平>M0、M3水平。在其余氮肥处理中,M2水平>M0水平>M1、M3水平。不同有机肥和氮肥配施处理进行比较,M2N1处理最高31.11 mg glucose/(g.24h),比M0N0处理高出74.38%。3.玉米-小麦生长期内平均脲酶活性进行比较,在零有机肥和低有机肥水平下,N1处理>N0处理>N2、N3处理。在中有机肥水平下,N0处理最高,为1.15 mg NH3-N/(g.24h)。在高有机肥水平,N3处理>N0处理>N1、N2处理。在零氮肥和低氮肥处理中,M2水平>M0水平>M1、M3水平。在中氮肥处理中,M2水平分别比M0、M1和M3水平高出29.31%、37.04%和23.33%,且M2水平与其余水平差异显著(P<0.05)。在高氮肥处理中,M2、M3水平>M0水平>M1水平。从有机肥和氮肥配施对平均脲酶活性的影响看,M2N0处理最高1.15 mg NH3-N/(g.24h),比M0N0处理高出46.09%。4.从玉米-小麦生长期内平均碱性磷酸酶活性看,在零有机肥和中有机肥水平下,N1、N2和N3处理均高于N0处理,其中N2处理最高。在低有机肥水平下,N1处理最高,为2.30 mg酚/(g.24h)。在高有机肥水平下,N1、N2处理>N0处理>N3处理。在零氮肥和低氮肥处理中,M1水平>M0水平>M2和M3水平。在中零氮肥和高氮肥处理中,M0水平最高,各水平差异不显著(P>0.05)。不同有机肥和氮肥配施处理进行比较,M2N0处理最低,为1.85 mg酚/(g.24h),其余处理差异不明显,其中M1N0和M1N1处理较高。5.从不同有机肥水平下施氮对玉米籽粒产量的影响看,低有机肥水平下,N1、N2和N3处理均高于N0处理,其中N2处理最高,其余有机肥水平下,N1处理>N2、N3处理>N0处理。零氮肥处理中,M1、M2和M3水平均高于M0水平,其中M2水平最高,低氮肥处理中,M2、M3水平>M0水平>M1水平,中氮肥处理中,M1、M3水平>M0水平>M2水平,高氮肥处理中,M0水平最高,各水平差异不显著(P>0.05)。不同有机肥和氮肥配施处理比较,M3N1处理最高,比M0N0处理高出1.41倍。从不同有机肥水平下施氮对小麦籽粒产量的影响看,高有机肥水平下,N1、N2和N3处理比N0处理增加14.4%~36.4%,其中N3处理最高,其余有机肥水平下,N2处理>N1、N3处理>N0处理。零氮肥和中氮肥处理中,M2水平最高,比M0水平高出40.2%和14.0%,差异达显著水平(P<0.05),低氮肥处理中,M2水平最高,比M0水平高出8.0%,高氮肥处理中,M3水平>M2水平>M1水平>M0水平。不同有机肥和氮肥配施处理比较,M2N2处理最高,比M0N0处理高出97.0%。6.相关性分析表明,玉米籽粒产量与土壤速效钾呈显著正相关。土壤蔗糖酶与全钾呈显著正相关,土壤脲酶活性与全氮含量呈显著正相关,土壤碱性磷酸酶活性与有机质、速效磷呈显著正相关。7.从施氮水平对玉米生长期内土壤微生物群落功能多样性的影响看,N1、N2和N3处理的微生物群落碳源利用率(AWCD)、微生物群落Shannon指数(H)和微生物群落丰富度指数(S)均高于N0处理,其中N2处理最高。主成分分析表明,不同施氮水平土壤微生物功能多样性差异明显,起分异作用的主要碳源是糖类和氨基酸类。