田间条件下不同促腐菌对水稻秸秆腐解及胞外酶活性的影响

姚云柯; 周卫; 孙建光; 梁国庆; 刘光荣; 孙刚; 袁福生; 《植物营养与肥料学报 》 2020 北大核心 CSCD

摘要：[目的]田间环境的复杂性影响促腐菌种的实际促腐效果.研究3个经鉴定的促腐菌种在田间条件下提高秸秆腐解相关酶活性的效果,并比较其和商品菌剂的效果,为秸秆促腐菌剂研发及秸秆高效还田提供科学依据.[方法]田间试验采用秸秆包网袋填埋法,在江西省上高县双季稻种植区晚稻季节进行,设置水稻秸秆接种假单胞菌、芽孢杆菌、青霉、商品菌剂以及不施菌剂(对照) 5个处理,分别于秸秆包填埋于土壤后第7、14、28、56、84天取秸秆样品,测定秸秆剩余量、养分含量及胞外酶活性,并计算秸秆腐解率.[结果]1)不论是否添加促腐菌剂,秸秆的腐解均呈现出先快后慢的趋势.添加假单胞菌处理秸秆腐解率以及C、N、P释放率在0~84天始终显著高于对照,最终分别提高5.6%、9.09%、11.66%和7.87%;添加青霉处理秸秆腐解率(第14天除外)和氮释放率在0~84天也显著高于对照,最终分别提高5.2%和7.46%;添加商品菌剂处理秸秆腐解率仅在第14天显著高于对照;而添加芽孢杆菌处理秸秆腐解率始终与对照无显著差异.2)腐解时间是影响胞外酶活性的最重要因素,添加菌剂也能不同程度地提高秸秆腐解胞外酶活性.胞外酶中,乙酰氨基葡萄糖苷酶和β-葡萄糖苷酶活性是影响秸秆腐解和养分释放的重要变量,其次是β-纤维二糖苷酶和磷酸酶.添加假单胞菌处理乙酰氨基葡萄糖苷酶、β-葡萄糖苷酶(第14天除外)以及磷酸酶的酶活性在0~84天内显著高于对照,添加青霉、芽孢杆菌以及商品菌剂处理相关胞外酶活性表现并不稳定,添加青霉处理乙酰氨基葡萄糖苷酶活性仅在0~14天显著高于对照.3)添加菌剂处理水稻产量较对照提高1.87%~9.92%,施假单胞菌处理增产最为显著.[结论]胞外酶中乙酰氨基葡萄糖苷酶和β-葡萄糖苷酶活性与秸秆腐解和养分释放关系最为密切.青霉仅在秸秆腐解的前14天显著提高乙酰氨基葡萄糖苷酶活性,芽孢杆菌剂对胞外酶活性的提升效果不稳定,因此,其在田间条件下促进秸秆腐解、养分释放的效果也不稳定,最终没有增产效果.假单胞菌剂可在0~84天腐解周期内显著提高乙酰氨基葡萄糖苷酶和β-葡萄糖苷酶(第14天除外)活性,因而在田间条件下,假单胞菌剂可以有效促进秸秆腐解和养分释放,提高晚稻产量.

关键词： 秸秆促腐菌剂 秸秆还田 秸秆腐解 养分释放 胞外酶活性