秦燕，劉文輝，何峰，仝宗永，李向林*

(1.青海大學(xué)畜牧獸醫(yī)科學(xué)院,青海省畜牧獸醫(yī)科學(xué)院，青海 西寧 810016；2.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院北京畜牧獸醫(yī)研究所，北京 100193)

干旱半干旱草原是我國北方農(nóng)牧交錯(cuò)帶重要的畜牧業(yè)生產(chǎn)基地，也是維護(hù)國家和區(qū)域生態(tài)安全的重要屏障[1]，由于受到自然和人為等因素影響，該區(qū)普遍存在不同程度的退化問題。農(nóng)業(yè)管理措施(施肥、圍欄、放牧、火燒以及刈割等)通過對(duì)草地土壤結(jié)構(gòu)、養(yǎng)分物質(zhì)以及微生物群落結(jié)構(gòu)等因素的影響，進(jìn)而對(duì)草地生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)及物質(zhì)轉(zhuǎn)化過程產(chǎn)生作用，從而提高草地生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展能力。長期以來，前人研究多集中在管理措施對(duì)草地植物群落的結(jié)構(gòu)[2-4]、生產(chǎn)力[5-7]、土壤養(yǎng)分[8-10]等的影響。近年來，由于人們認(rèn)識(shí)到土壤微生物在物質(zhì)轉(zhuǎn)化過程中的重要功能，土壤微生物參數(shù)在生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)方面的研究受到越來越多的關(guān)注。土壤酶主要來源于土壤中動(dòng)物、植物根系和微生物的細(xì)胞分泌物以及殘?bào)w的分解物，是土壤中最活躍的有機(jī)組成部分。土壤酶參與土壤中腐殖質(zhì)的合成與分解、動(dòng)植物和微生物殘?bào)w等有機(jī)體的水解與轉(zhuǎn)化、有機(jī)和無機(jī)化合物的各種氧化還原反應(yīng)等生物化學(xué)過程，因此，土壤酶活性與土壤中營養(yǎng)元素的釋放與貯存、腐殖質(zhì)的形成與發(fā)育、土壤結(jié)構(gòu)和物理狀況密切相關(guān)。很多研究結(jié)果[11-13]已表明，土壤酶活性與土壤微生物量碳和氮，有機(jī)質(zhì)含量、pH、含水量等土壤性質(zhì)之間存在顯著的相關(guān)關(guān)系，對(duì)環(huán)境因子變化敏感[14-18]，是反應(yīng)土壤肥力狀況和環(huán)境變化的重要指標(biāo)，具有多方面的生態(tài)學(xué)意義。施肥通過提高土壤中有效養(yǎng)分的含量達(dá)到維持草地生態(tài)系統(tǒng)養(yǎng)分平衡的目的[19-20]；切根通過改變植物群落物種組成、土壤質(zhì)地狀況及土壤養(yǎng)分轉(zhuǎn)化等途徑，提高草地生產(chǎn)性能[21-24]，兩者是改良和培育羊草草原常用的有效措施。

河北壩上塞北管理區(qū)羊草草地由于長期割草和放牧利用導(dǎo)致系統(tǒng)養(yǎng)分大量輸出，土壤肥力下降，植物群落結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，羊草(Leymuschinensis)優(yōu)勢度降低，委陵菜(Potentilla)、蒿屬(Artemisia)等雜草頻度增加，草地生產(chǎn)力下降?；謴?fù)和提高草地生產(chǎn)力成為該地區(qū)生態(tài)環(huán)境保護(hù)和有機(jī)畜牧業(yè)發(fā)展亟待解決的生產(chǎn)管理問題。何丹[25]研究了劃破草皮、灌溉、施肥及其互作對(duì)研究區(qū)草地的改良效果，結(jié)果表明增施氮肥在促進(jìn)羊草種群增長、提高草地生產(chǎn)力以及改善土壤養(yǎng)分方面效果明顯，但施磷肥、氮磷配施對(duì)研究區(qū)草地影響的報(bào)道較少。由于成土因素影響，氮、磷養(yǎng)分是我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)第一生產(chǎn)力的主要限制因子。隨著近年氮沉降問題的加劇，氮、磷養(yǎng)分添加對(duì)天然草地植物養(yǎng)分吸收利用、土壤養(yǎng)分有效性及生產(chǎn)力的影響受到越來越多的關(guān)注[26-29]。因此，本試驗(yàn)擬在前期研究基礎(chǔ)上，進(jìn)一步系統(tǒng)研究施肥(氮肥、磷肥以及氮磷配施)和切根對(duì)研究區(qū)草地生產(chǎn)系統(tǒng)地上植被特征、土壤理化及微生物特性和系統(tǒng)養(yǎng)分轉(zhuǎn)化的影響，本研究重點(diǎn)探討了其對(duì)土壤理化性質(zhì)、酶活性的影響，旨在揭示施肥和切根對(duì)土壤理化性質(zhì)的影響以及與土壤碳、氮、磷轉(zhuǎn)化相關(guān)的酶活性的響應(yīng)，為預(yù)測和評(píng)價(jià)研究區(qū)草地管理培育措施提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

圖1 研究區(qū)2005-2014年月均降水量和氣溫Fig.1 Monthly rainfall and air temperature of the study site between 2005 and 2014

河北省張家口市塞北管理區(qū)瀕臨錫林郭勒草原南緣(N 41°45′57″, E 115°39′48″, 海拔1400 m)，是中國農(nóng)牧交錯(cuò)帶半干旱區(qū)典型羊草草原。大陸性季風(fēng)氣候，年均溫4.2 ℃，≥0 ℃年積溫2629.5 ℃，無霜期141 d，年均降水量403 mm(主要集中在7-9月)，年均蒸發(fā)量1785 mm，年均風(fēng)速2.6 m·s-1。研究區(qū)2005-2014年的降水和氣溫情況見圖1。

研究區(qū)草地植被類型為草甸草原，草地已退化，表現(xiàn)為禾本科植物種類減少，植物群落改變，羊草，克氏針茅(Stipakrylovii)為主要建群種，伴生種有冷蒿(Artemisiafrigida)，南牡蒿(Artemisiaeriopoda)，阿爾泰狗娃花(Heteropappusaltaicus)，糙隱子草(Cleistogenessquarrosa)，柴胡(Bupleurumchinense)，扁蓿豆(Medicagoruthenica)等。草地每年8月上旬刈割1次。土壤以栗鈣土、草甸土為主，土壤基本理化性質(zhì)見表1。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

本試驗(yàn)設(shè)7個(gè)處理，4次重復(fù)，共計(jì)28個(gè)小區(qū)，隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)。每個(gè)小區(qū)大小為4 m×5 m，小區(qū)間設(shè)置3 m緩沖帶。分別于2014、2015年5月(牧草返青期)和7月(牧草生長旺盛期)進(jìn)行施肥處理，具體方法為：尿素溶于10 L水中噴灑，磷肥撒施；于5月(牧草返青期)用鐵鍬進(jìn)行切根處理，標(biāo)準(zhǔn)為深10 cm、寬10 cm；此外，在對(duì)照、切根和單施磷肥處理樣方內(nèi)噴灑10 L水來保持試驗(yàn)的一致性。施肥量和肥料種類如表2所示。

表1 試驗(yàn)地土壤性質(zhì)Table 1 Soil nutrient status before agronomic measures

表2 試驗(yàn)處理Table 2 Treatments included in the study

1.3 研究方法

土壤理化性質(zhì)于2015年8月上旬采集土壤樣品。使用土鉆(直徑5 cm)在每小區(qū)隨機(jī)取0～10 cm 土壤5鉆混合為一個(gè)土樣，除去植物殘?bào)w和礫石，過2 mm篩，自然風(fēng)干后放在實(shí)驗(yàn)室樣品室常溫保存?zhèn)溆谩Ｍ寥览砘再|(zhì)采用常規(guī)方法測定。用電導(dǎo)儀(DDS-307)測定土壤電導(dǎo)率，采用電位法測土壤pH值，重鉻酸鉀氧化滴定法測土壤有機(jī)碳含量，全自動(dòng)凱氏定氮儀(UDK 159, VELP Scientifica, Italy)測土壤全氮含量，雙波長紫外分光光度法測定土壤硝態(tài)氮含量，靛藍(lán)比色法測定土壤銨態(tài)氮含量，流動(dòng)注射分析儀(FLA star 5000 Analyzer, Foss, Denmark)測定土壤全磷含量。

土壤酶活性土壤取樣與采集土壤理化性質(zhì)樣品同時(shí)進(jìn)行，用冰袋保存帶回實(shí)驗(yàn)室4 ℃冰箱保存，并于7 d內(nèi)完成土壤酶活性的測定。土壤酶活性測定的原理：用甲苯浸泡土壤抑制微生物的干擾，加入適宜的緩沖液和反應(yīng)基質(zhì)，在最適溫度條件下進(jìn)行培養(yǎng)一定的時(shí)間；酶活性以單位土壤酶促反應(yīng)下生成物質(zhì)的濃度進(jìn)行計(jì)算。土壤脲酶、蔗糖酶和過氧化氫酶采用關(guān)松蔭[29]的方法；土壤堿性磷酸酶活性采用趙蘭坡等[30]的方法。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2010整理、計(jì)算數(shù)據(jù)、制圖；采用SPSS 21.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，單因素方差分析模塊(One-way ANOVA)進(jìn)行不同處理各指標(biāo)間的差異顯著性分析，采用Pearson’s進(jìn)行相關(guān)性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 施肥和切根對(duì)草地土壤理化性質(zhì)的影響

連續(xù)2年進(jìn)行施肥和切根，各處理草地土壤有機(jī)碳含量、C/N均有增加的趨勢，而全磷含量、pH呈現(xiàn)出下降的趨勢；單施氮肥處理LN、HN中電導(dǎo)率小于對(duì)照CK，而氮磷配施處理LNP、HNP和切根處理RT大于CK。土壤有機(jī)碳含量、C/N、全磷含量、電導(dǎo)率和pH在7個(gè)處理間的差異均不顯著(P>0.05)，平均值分別為1.43%、3.85、0.72 g·kg-1、310 μs·cm-1、7.27(表3)。各處理土壤全氮含量變化范圍為1.83～2.51 g·kg-1，與對(duì)照相比，切根處理使土壤全氮含量顯著降低(P<0.05)，但施肥各處理LN、LNP、HN、HNP和P未引起土壤全氮含量顯著的變化(P>0.05)。

施肥和切根處理影響土壤礦質(zhì)氮含量。土壤銨態(tài)氮、硝態(tài)氮、有效氮含量在施氮肥的各處理中均呈現(xiàn)出增加的趨勢，其中高氮處理HN和HNP較對(duì)照CK分別提高了50.00%和70.91%、154.46%和104.46%、122.47%和97.80%，差異顯著(P<0.05)。氮磷配施處理的礦質(zhì)氮含量較相應(yīng)的單施氮肥處理表現(xiàn)出降低的趨勢，但差異不顯著(P>0.05)。土壤礦質(zhì)氮含量在單施磷肥處理中表現(xiàn)出降低的趨勢，在切根處理中表現(xiàn)出增加的趨勢，差異均不顯著(P>0.05)。

2.2 施肥和切根對(duì)草地土壤酶活性的影響

農(nóng)業(yè)措施與對(duì)照相比較，切根使草地土壤過氧化氫酶、脲酶、堿性磷酸酶和蔗糖酶活性均呈現(xiàn)出升高的趨勢，但與CK差異都不顯著(P>0.05)；施肥措施使草地土壤過氧化氫酶、脲酶、堿性磷酸酶和蔗糖酶活性均呈現(xiàn)出降低的趨勢，其中P處理過氧化氫酶活性和脲酶活性分別降低了8.20%和2.09%，且差異顯著(P<0.05)，施氮肥各處理(LN、LNP、HN、HNP)之間的4種酶活性差異都不顯著(P>0.05)(表4)。

RT處理的土壤4種酶活性均高于施肥各處理。RT樣地過氧化氫酶活性為1.48 mg H2O2·g-1·20 min-1，較LN處理和P處理高1.13%和2.03%，差異顯著(P<0.05)，與其他施肥處理差異不顯著(P>0.05)；脲酶活性對(duì)農(nóng)業(yè)措施的響應(yīng)較為敏感，各處理脲酶活性的變化范圍為0.82(LNP)～2.26(RT) mg NH4+·g-1·3 h-1，且RT處理較LN、LNP、HN、HNP和P處理分別高了31.40%、175.61%、52.70%、64.96%和49.67%，差異均顯著(P<0.05)；各處理蔗糖酶活性的變化范圍為65.82～83.29 mg G·g-1·24 h-1，RT處理較LN、HNP和P處理分別高了23.39%、19.65%和26.54%，差異顯著(P<0.05)，與LNP、HN處理差異不顯著(P>0.05)；堿性磷酸酶活性在切根與施肥各處理間的差異均不顯著。

不同施肥措施相比較，除土壤脲酶活性外，P處理的過氧化氫酶、堿性磷酸酶、蔗糖酶活性均低于施氮肥的各處理(LN、LNP、HN、HNP)。P處理的過氧化氫酶活性與LNP、HN、HNP處理差異顯著(P<0.05)，與LN差異不顯著(P>0.05)；P處理的堿性磷酸酶、蔗糖酶與施氮肥各處理差異均不顯著(P>0.05)。脲酶活性大小順序?yàn)長N>P>HN>HNP>LNP,表現(xiàn)為氮磷配施LNP、HNP處理低于相應(yīng)的單施氮肥 LN、HN處理，LN與LNP差異顯著(P<0.05)，HN與HNP差異不顯著(P>0.05)。

2.3 土壤理化性質(zhì)與酶活性相關(guān)性分析

實(shí)施農(nóng)業(yè)管理措施第2年，土壤性質(zhì)各指標(biāo)間的相關(guān)性分析如表5，土壤有機(jī)碳、蔗糖酶活性與土壤性質(zhì)的各指標(biāo)之間存在較好的相關(guān)關(guān)系。土壤有機(jī)碳與全氮、碳氮比、銨態(tài)氮、硝態(tài)氮、速效氮存在正相關(guān)關(guān)系，其中與全氮(r=0.762,P<0.001)、碳氮比(r=0.740,P<0.001)呈顯著正相關(guān)關(guān)系；與全磷、電導(dǎo)率、pH、土壤酶活性存在負(fù)相關(guān)關(guān)系，其中與過氧化氫酶活性(r=-0.506,P<0.05)、脲酶活性(r=-0.480,P<0.05)呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系。土壤蔗糖酶活性與有機(jī)碳、全氮、碳氮比、銨態(tài)氮、硝態(tài)氮、速效氮、pH存在負(fù)相關(guān)關(guān)系，其中與碳氮比(r=-0.493,P<0.05)、硝態(tài)氮(r=-0.441,P<0.05)、速效氮(r=-0.457,P<0.05)呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系；與全磷、電導(dǎo)率、土壤酶活性存在正相關(guān)關(guān)系，其中與過氧化氫酶(r=0.611,P<0.01)、脲酶(r=0.545,P<0.01)、堿性磷酸酶(r=0.519,P<0.05)呈顯著正相關(guān)關(guān)系。

此外，碳氮比與電導(dǎo)率(r=-0.442,P<0.05)、過氧化氫酶活性(r=-0.555,P<0.01)呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系；銨態(tài)氮與硝態(tài)氮(r=0.550,P<0.01)、速效氮(r=0.729,P<0.001)呈顯著正相關(guān)關(guān)系；硝態(tài)氮與速效氮呈顯著正相關(guān)關(guān)系(r=0.901,P<0.001)；過氧化氫酶與堿性磷酸酶活性呈顯著正相關(guān)關(guān)系(r=0.485,P<0.05)。全磷、pH 兩個(gè)指標(biāo)與土壤性質(zhì)各指標(biāo)的相關(guān)性均未達(dá)到顯著水平(P>0.05)。

表5 實(shí)施農(nóng)業(yè)措施2年后土壤性質(zhì)指標(biāo)間的相關(guān)性分析Table 5 Correlation analysis of soil properties 2 years after agricultural practices

注：*表示P<0.05，** 表示P<0.01。

Note: * isP<0.05，** isP<0.01.

3 討論與結(jié)論

3.1 施肥和切根對(duì)土壤理化性質(zhì)的影響

施肥是基于19世紀(jì)德國杰出化學(xué)家李比希的“養(yǎng)分補(bǔ)償學(xué)說”提出的一項(xiàng)農(nóng)業(yè)措施，是維持草地生態(tài)系統(tǒng)養(yǎng)分平衡的重要管理措施。在各類草地管理實(shí)踐中，施肥已被公認(rèn)為是恢復(fù)退化草地以及提高草地生產(chǎn)力有效農(nóng)業(yè)措施之一[32-35]，對(duì)土壤理化性質(zhì)的影響往往因施肥種類、施肥量、施肥年限、土壤基況以及配套措施的不同結(jié)果不盡相同。

施肥對(duì)土壤速效氮養(yǎng)分含量產(chǎn)生顯著的影響。連續(xù)2年表施控釋肥和包膜肥(N 25%，P2O515%)使內(nèi)蒙古退化草地土壤肥力明顯提高，尤其使速效磷、水解氮速效養(yǎng)分含量大幅提高[8]。新疆昭蘇馬場退化草地施加氮肥(尿素75～300 kg·hm-2)后，0～20 cm 土層土壤有機(jī)質(zhì)、速效鉀、全氮、速效氮含量都有所提高，其中施肥量為225 kg·hm-2時(shí)土壤養(yǎng)分含量增幅最大，并有效改善草地植物群落結(jié)構(gòu)[36]。高寒退化草地施肥兩年的研究結(jié)果表明，0～15 cm土層土壤的有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷、速效氮含量均有增加的趨勢[37]。這些不同研究區(qū)域的短期施肥試驗(yàn)結(jié)果均表明，施肥使土壤中速效養(yǎng)分含量顯著提高，但土壤有機(jī)質(zhì)、全氮等指標(biāo)沒有明顯的響應(yīng)或響應(yīng)相對(duì)滯后。速效養(yǎng)分是土壤中水溶態(tài)和交換態(tài)養(yǎng)分的總和，可直接被植物根系吸收利用，但土壤中速效養(yǎng)分含量較低，是限制植物生長最重要的因素，因此，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐中常通過人為施肥尤其是化學(xué)肥料快速增加土壤中的速效養(yǎng)分，滿足植物生長需求，達(dá)到增產(chǎn)的目的。本試驗(yàn)對(duì)華北農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū)退化羊草草地進(jìn)行了連續(xù)兩年的施肥處理，發(fā)現(xiàn)土壤基本理化性質(zhì)，如有機(jī)碳含量、全氮含量、全磷含量、C/N、電導(dǎo)率和pH均沒有明顯的響應(yīng)；而施氮肥使土壤中速效氮成分，如銨態(tài)氮、硝態(tài)氮含量增加，這與以上研究結(jié)果一致。此外，我們還發(fā)現(xiàn)氮磷配施處理的速效氮含量均較相應(yīng)的單施氮肥處理低，并且單施磷肥使速效氮含量降低。本研究分析施入過磷酸鈣肥料可能通過兩種途徑改變了土壤中的速效氮含量：一是促進(jìn)植物根系對(duì)礦質(zhì)氮的吸收利用，二是抑制土壤有機(jī)氮的礦化作用。此外，本課題組在前期的試驗(yàn)中已證實(shí)研究區(qū)草地實(shí)施氮磷配施處理對(duì)土壤氮素的礦化具有明顯的抑制作用[32]。在土壤施肥實(shí)踐中，氮磷配施對(duì)植物生長的影響主要表現(xiàn)為協(xié)同作用，在于植物蛋白質(zhì)合成過程中，磷能夠促進(jìn)植物體內(nèi)NO3-的還原和同化，進(jìn)一步影響光合作用，并且與其對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)礦化的影響有關(guān)[38-40]。

切根加速了土壤有機(jī)質(zhì)的礦化，使土壤全氮含量下降，速效氮含量增加。切根一方面通過疏松土壤，改善土壤通透性，促使好氧細(xì)菌大量繁殖，發(fā)揮礦化功能，有利于有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化為無機(jī)態(tài)養(yǎng)分供根系吸收利用；另一方面則通過羊草根莖的切斷，刺激羊草的無性繁殖，從而促進(jìn)優(yōu)勢植物羊草群落的自然復(fù)壯。前人采用劃破草皮措施使美國南達(dá)科他州黏重土壤上藍(lán)莖冰草(Agropyronsmit-hiiRydb)種群數(shù)量和產(chǎn)量大幅提高[41]。內(nèi)蒙古錫盟羊草草地實(shí)施切根措施，使土壤有機(jī)質(zhì)含量降低，6-9月土壤硝態(tài)氮和礦質(zhì)氮均呈下降的趨勢[24]。何丹[25]在本試驗(yàn)研究區(qū)的結(jié)果表明劃破草皮可以增加土壤通氣透水性，破除原來板結(jié)的土壤，疏松的土壤使地表徑流減少，土壤朝著有利于植物生長的方向轉(zhuǎn)變，土壤保水力增強(qiáng)，含水量提高，進(jìn)一步促進(jìn)植物的生長。本試驗(yàn)的結(jié)果表明切根使土壤全氮含量下降，礦質(zhì)氮含量增加，可能由于切根提高了土壤的透氣性和保水性，促進(jìn)了土壤微生物活性，加速了土壤有機(jī)氮的礦化，一方面，為植物生長提供了有效態(tài)氮，氮素轉(zhuǎn)化為植物有機(jī)組成部分，另一方面，氮素可能通過反硝化作用轉(zhuǎn)化為NO、N2O以及NH3，造成損失[42-43]。然而不一樣的結(jié)果是，松嫩草原羊草草甸在切根處理第二年，0～10 cm土壤中銨態(tài)氮、全氮和全磷含量明顯提高[23]。切根對(duì)退化羊草草地土壤養(yǎng)分指標(biāo)的影響不盡一致的結(jié)果，可能與草地土壤基本狀況、生長季的水熱條件以及植物群落結(jié)構(gòu)有關(guān)。

3.2 施肥和切根對(duì)土壤酶活性的影響

土壤酶對(duì)環(huán)境擾動(dòng)反應(yīng)敏感，常作為衡量陸地生態(tài)系統(tǒng)土壤質(zhì)量變化的預(yù)警指標(biāo)。土壤過氧化氫酶是氧化還原酶類，在土壤中酶促氧化還原反應(yīng)，是表征土壤生物氧化過程強(qiáng)弱的指標(biāo)。土壤蔗糖酶、脲酶、堿性磷酸酶屬于水解酶類，酶促各種化合物中分子鍵的水解和裂解反應(yīng)，分別參與土壤有機(jī)質(zhì)中碳、氮、磷等養(yǎng)分轉(zhuǎn)化釋放的生物化學(xué)反應(yīng)。土壤中各種酶類相互作用共同推動(dòng)物質(zhì)轉(zhuǎn)化和能量流動(dòng)，是土壤生態(tài)系統(tǒng)代謝的重要?jiǎng)恿σ蛩亍?/p>

與施肥措施相比較，切根措施更有利于促進(jìn)研究區(qū)草地土壤酶活性的提高。通常情況下，草地施入氮肥尿素，脲酶催化反應(yīng)的底物增加，有利于土壤中尿素氮的水解釋放，但這個(gè)過程受多種因素的影響。一般來說，尿素的分解速度隨溫度的升高、pH的降低而增加[44]。在pH為4.5～5.0的酸性土壤中，溫度為10 ℃時(shí)，尿素完全水解需要5 d以上；當(dāng)pH大于5.6時(shí)，無論溫度高低，尿素在3 d以內(nèi)就能完全分解,在春季10～14 ℃條件下尿素分解反應(yīng)達(dá)到高峰需要6 d，而在夏季33～35 ℃條件下，僅需要3 d。磷肥過磷酸鈣是一種水溶性速效磷肥，因含有少量游離的磷酸，能起到固定銨態(tài)氮的作用，減少氨氣的揮發(fā)從而提高氮素的利用率[33,45]。本試驗(yàn)氮素礦化的結(jié)果證實(shí)施氮肥促進(jìn)草地土壤氮素的礦化作用，但配施磷肥對(duì)其有抑制作用，并且在施肥初期磷肥處理的銨態(tài)氮含量均小于相應(yīng)的單施氮肥處理。本試驗(yàn)結(jié)果表明各種施肥處理均使土壤酶活性降低，尤其單施磷肥對(duì)酶活性有明顯的抑制作用，并且脲酶活性對(duì)磷肥添加反應(yīng)更敏感，這與礦化試驗(yàn)的結(jié)果相互印證，說明磷肥對(duì)研究區(qū)草地的影響較大，但磷肥抑制脲酶活性的機(jī)制尚不清楚，可能與過磷酸鈣肥的弱酸性以及植物根系吸收分泌過程有關(guān)。在高寒草甸施肥抑制土壤纖維素酶、多酚氧化酶和過氧化物酶活性，而N、P、K配施使土壤脲酶和磷酸酶活性提高[37]。也有研究表明增施有機(jī)肥可以不同程度地提高土壤酶活性，而單施氮肥導(dǎo)致酶活性降低[46]。在本試驗(yàn)中，與施肥措施的效果相反，切根對(duì)土壤酶活性起到促進(jìn)的作用，這可能與切根處理使土壤透氣性增加促進(jìn)好氧微生物的增殖，以及提高根系滲出分泌物等過程相關(guān)。在我國呼倫貝爾草甸草原的研究結(jié)果就很好的證明了上述觀點(diǎn)，翻耕短期內(nèi)使土壤呼吸明顯加速[46]。此外，土壤理化性質(zhì)的結(jié)果表明切根使土壤全氮含量降低，電導(dǎo)率、C/N升高，也可能是與酶活性的改變有關(guān)。因此，有必要進(jìn)一步探索切根配合施肥措施對(duì)研究區(qū)草地的培育效果。