石灰和磷肥对酸性土壤中野生油茶幼苗生长及土壤酶活性的影响

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　　摘要：以酸性红壤为基质，研究酸性土壤中石灰和磷肥的施用对野生油茶（Camellia oleifera Abel.）幼苗生长及根际与非根际土壤酶活性的影响。结果表明，石灰和磷肥的施用能在不同程度上缓解土壤高铝低磷对野生油茶幼苗生长的毒害作用；磷肥能降低根际与非根际土壤的脲酶活性，石灰能在一定程度上缓解这一作用；石灰和磷肥共同施用能提高土壤酸性磷酸酶活性。说明磷肥和石灰共同施用能改善土壤环境，减缓铝毒对植物生长的抑制作用。
　　关键词：油茶（Camellia oleifera Abel.）；酸性土壤；石灰；磷肥；高铝低磷
　　中图分类号：Q89 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2015）21-5258-04
　　DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2015.21.014
　　Effects of Lime and Phosphorus Fertilizer on Wild Seedlings Growth of
　　Camellia oleifera Abel. and Enzyme Activity of Soil Enzyme
　　HE Gen-he1，WANG Xiao-dong2，LIU Qiang1
　　（1.College of Life Sciences，Jinggangshan University，Ji’an 343009，Jiangxi，China；2.Jiangxi Academy of Forestry，Nanchang 330013，China）
　　铝是地壳中含量最丰富的元素之一，同时又是一种缺乏生物功能的非必需化学元素。土壤中铝的化学形态决定了其在环境中的生物有效性和毒性[1]，对植物生长有着极为重要的影响。在微酸性和中性土壤中，铝主要以三价氧化态和稳定的矿物质形式存在，表现出极低的生物有效性，对植物的毒害较低。但随着土壤pH的降低，铝可逐渐解离，以离子态释放到土壤溶液中，成为有活性的单体形式，对土壤生物产生非常大的毒害作用。此外，当土壤pH低于6时，土壤中有效磷的含量随pH的下降而下降。高铝低磷胁迫已成为公认的制约酸性土壤中作物生产的主要因素[2]。
　　土壤酶是土壤生物活性的一个重要指标，它们参与土壤有机物质的分解转化，土壤酶活性的高低反映出土壤养分（尤其是氮、磷）转化的强弱。脲酶是土壤氮循环的重要组成成分，它能促进尿素的水解，形成NH4+，从而有利于植物的吸收。磷酸酶促进有机磷向无机磷转化，形成有利于植物吸收的无机磷。植物与土壤环境相互适应，土壤脲酶、磷酸酶活性与土壤肥力之间存在着密切的关系[3]。近年来，关于低磷状况下酸性磷酸酶（APA）活性变化的研究报道很多，如低磷胁迫能诱导根系分泌酸性磷酸酶（分泌型APA）到生长介质中，其活性的增强有利于促进土壤环境中难溶态有机磷的矿化分解，以提高磷的生物有效性[4，5]。然而，在磷铝耦合胁迫下相关的报道还较少。
　　油茶（Camellia oleifera Abel.）又名茶子树、油茶树，是中国特有的木本油料树种[6]，在南方酸性红壤中分布广泛。野生油茶的营养生长期较长（一般为3～5年），而且种子的平均产量低。为了提高油茶的产量，传统上人们常用石灰和磷肥对土壤进行改良[7]。石灰能够提高土壤pH，从而减轻铝的毒害作用，同时还能促进一些植物对磷的吸收；磷肥能直接促进植物生长并能缓解铝诱导的植物生长限制[8]。然而，这些过程的实现离不开植物生长的土壤环境，尤其是根际土壤环境。前期的研究大多关注高铝或低磷胁迫对植物生长的影响，而关于高铝低磷耦合胁迫对植物生长影响的报道较少。本试验以红壤为基质，研究石灰和磷肥的施用对野生油茶幼苗生长及土壤酶活性的影响，研究结果有助于了解石灰和磷肥施用后对土壤环境的影响，为酸性红壤中油茶的育种栽培提供一定的理论依据。
　　1 材料与方法
　　1.1 试验材料
　　植物材料：油茶种子，于2008年10月采自江西省永丰县（26°33′N，114°07′E）。种子采回实验室后，埋于沙（保持湿度约为5%）中过冬。3个月后，将种子置于含沙（保持湿度约为25%）的塑料托盘中萌发6周后，将生长一致的幼苗转移至含有已处理红壤的植物培养装置中（图1），装置中纤维素滤膜孔径为30 μm。
　　供试土壤：取自井冈山大学生物园2～20 cm土层的红壤土，其基本理化性质为pH 4.79，有机质含量49.1 g/kg，全氮含量240 mg/kg，碱解氮含量25 mg/kg，全磷含量6.4 mg/kg，速效磷含量7.6 mg/kg，速效钾含量75 mg/kg，阳离子交换量2.30 cmol/kg，交换性铝含量0.345 cmol/kg。将土壤自然风干后过2 mm筛备用。
　　1.2 试验设计
　　土壤样品用石灰和磷肥处理后分为4组，分别为本土（CK，即未处理土壤，有铝毒，记为T1）、本土+石灰（无铝毒，记为T2）、本土+磷肥（有铝毒，记为T3）、本土+磷肥+石灰（无铝毒，记为T4）。施磷处理每千克干土施磷（P2O5）100 mg，施石灰处理每千克干土施石灰0.8 g（调节土壤pH 6.0，使铝失去活性）。同时，每千克干土施入氮（N）300 mg、钾（K2O）200 mg、镁（MgO）40 mg。肥料分别以尿素（含N 46%）、氯化钾（含K2O 60%）和MgSO4・7H2O形式加入。将全部的氮、磷、钾、镁肥、石灰与土壤混匀后装入图1装置中。装盆后以液体肥形式按每千克干土加入ZnSO4・7H2O 0.022 g、CuSO4・5H2O 0.019 g、H3BO3 0.034 g、NH4・MO7O4・4H2O 0.001 1 g。将上述生长一致的油茶幼苗转移至含有已处理红壤的装置中培养。每个处理3次重复。45 d后，取幼苗的地上部分和地下部分，分别测其干重；收集根际与非根际土壤（离根1 mm以内的土壤定为根际土），4 ℃下保存备用。 　　参考文献：
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　　Abstract：Effects of lime and phosphorus fertilizer application on seedling growth of wild Camellia oleifera Abel and enzyme activities of soil in the rhizosphere and non-rhizosphere were studied in pot experiments with medium of acid red soil. The results showed that application of lime and phosphorus could alleviate the Al toxicity and low-P stress on Camellia oleifera Abel. seedling growth to some extent. Phosphorus fertilizer application reduced urease activity of soil in C. oleifera Abel. rhizosphere and non-rhizosphere， while lime could relief this effect. The acid phosphatase activity would be enhanced when lime and phosphorus fertilizer were used in combination. These results indicated that employing phosphate fertilizer and lime together could improve the soil environment and relief the aluminum toxicity press on plant growth.
　　Key words：Camellia oleifera Abel.；acid red soil；lime；phosphorus fertilizer；high-A1 and low-p
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