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E f f e c t s o f c u l t i v a t i o n y e a r s o n t h e g r e e n h o u s e g a s e m i s s i o n o f g r e e n h o u s e v e g e t a b l e s o i l s i n a B e i j i n g s u b u r b W A N G X u e x i a 1 Z H A N G L e i 2 Z H A N G W e i d o n g 3 N I X i a o h u i 1 W A N G J i a c h e n 1 C A O B i n g 1 L I U D o n g s h e n g 1 1 I n s t i t u t e o f P l a n t N u t r i t i o n a n d R e s o u r c e s B e i j i n g A g r i c u l t u r a l F o r e s t r y A c a d e m y B e i j i n g 1 0 0 0 9 7 C h i n a 2 C o l l e g e o f R e s o u r c e a n d E n v i r o n m e n t a l S c i e n c e s H e b e i A g r i c u l t u r a l U n i v e r s i t y B a o d i n g 0 7 1 0 0 0 C h i n a 3 S o i l F e r t i l i z e r S t a t i o n o f C h a n g p i n g D i s t r i c t B e i j i n g 1 0 2 2 0 0 C h i n a A b s t r a c t T h e r e s p o n s e t r e n d s f o r C O 2 N 2 O a n d C H 4 g r e e n h o u s e g a s e m i s s i o n s G H G s a n d f a c t o r s i n f l u e n c i n g t h e m i n g r e e n h o u s e v e g e t a b l e s o i l s f o l l o w i n g d i f f e r e n t n u m b e r s o f c u l t i v a t i o n y e a r s w e r e r e v e a l e d i n t h i s s t u d y O p e n v e g e t a b l e f i e l d s w e r e s e l e c t e d a s t h e c o n t r o l C K w h i l e n e a r b y g r e e n h o u s e v e g e t a b l e f i e l d s u n d e r c u l t i v a t i o n f o r 5 Y 5 1 0 Y 1 0 1 5 Y 1 5 a n d 2 0 y e a r s Y 2 0 u n d e r t h e s a m e m a n a g e m e n t s y s t e m w e r e s e l e c t e d f o r t h i s s t u d y G r e e n h o u s e g a s e m i s s i o n s i n t h e e x p e r i m e n t a l g r e e n h o u s e v e g e t a b l e s o i l s w e r e d e t e r m i n e d b y G H G s f l u x e s c o m b i n e d w i t h s o i l p h y s i c a l a n d c h e m i c a l p r o p e r t i e s e n z y m e a c t i v i t i e s a n d o t h e r e n v i r o n m e n t a l f a c t o r s T h e r e s u l t s s h o w e d d i f f e r e n t i a l r e s p o n s e s o f t h e t h r e e g r e e n h o u s e g a s e s a c c o r d i n g t o t h e c u l t i v a t i o n y e a r s o f v e g e t a b l e f i e l d s T h e e m i s s i o n f l u x e s a n d t o t a l e m i s s i o n s o f C O 2 a n d N 2 O i n c r e a s e d s i g n i f i c a n t l y P 0 0 5 w i t h t h e i n c r e a s i n g n u m b e r o f y e a r s i n c u l t i v a t i o n c o m p a r e d w i t h t h a t o f t h e C K w i t h N 2 O e m i s s i o n f l u x e s b e i n g m o r e a f f e c t e d b y y e a r s i n c u l t i v a t i o n w h e r e a s t h e e f f e c t o f c u l t i v a t i o n y e a r s o n C H 4 2 0 2 1 4 0 7 1 6 0 1 1 6 1 0 2 0 2 1 年 7 月 王 学 霞 张 磊 张 卫 东 等 种 植 年 限 对 京 郊 设 施 菜 地 温 室 气 体 排 放 的 影 响 J 农 业 环 境 科 学 学 报 2 0 2 1 4 0 7 1 6 0 1 1 6 1 0 W A N G X X Z H A N G L Z H A N G W D e t a l E f f e c t s o f c u l t i v a t i o n y e a r s o n t h e g r e e n h o u s e g a s e m i s s i o n o f g r e e n h o u s e v e g e t a b l e s o i l s i n a B e i j i n g s u b u r b J J o u r n a l o f A g r o E n v i r o n m e n t S c i e n c e 2 0 2 1 4 0 7 1 6 0 1 1 6 1 0 王 学 霞 1 张 磊 2 张 卫 东 3 倪 小 会 1 王 甲 辰 1 曹 兵 1 刘 东 生 1 1 北 京 市 农 林 科 学 院 植 物 营 养 与 资 源 研 究 所 北 京 1 0 0 0 9 7 2 河 北 农 业 大 学 资 源 与 环 境 科 学 学 院 河 北 保 定 0 7 1 0 0 0 3 北 京 市 昌 平 区 土 肥 站 北 京 1 0 2 2 0 0 2 0 2 0 1 1 0 5 2 0 2 1 0 3 0 8 王 学 霞 1 9 8 2 女 山 东 淄 博 人 助 理 研 究 员 主 要 从 事 土 壤 温 室 气 体 排 放 研 究 E m a i l w x x 0 4 2 7 1 6 3 c o m 刘 东 生 E m a i l L L S L D S 1 6 3 c o m 北 京 市 农 林 科 学 院 院 创 新 能 力 建 设 项 目 K J C X 2 0 1 9 0 4 0 1 K J C X 2 0 2 0 0 4 1 9 北 京 市 农 林 科 学 院 青 年 基 金 项 目 Q N J J 2 0 1 9 0 7 P r o j e c t s u p p o r t e d I n n o v a t i o n C a p a c i t y B u i l d i n g P r o j e c t o f B e i j i n g A c a d e m y o f A g r i c u l t u r a l a n d F o r e s t r y S c i e n c e s K J C X 2 0 1 9 0 4 0 1 K J C X 2 0 2 0 0 4 1 9 Y o u t h F u n d o f B e i j i n g A c a d e m y o f A g r i c u l t u r e a n d F o r e s t r y S c i e n c e s Q N J J 2 0 1 9 0 7 为 揭 示 设 施 菜 地 C O 2 C H 4 和 N 2 O 3 种 温 室 气 体 排 放 对 种 植 年 限 的 响 应 趋 势 及 影 响 因 素 在 北 京 大 兴 选 取 管 理 措 施 相 同 的 种 植 5 a 5 Y 1 0 a 1 0 Y 1 5 a 1 5 Y 2 0 a 2 0 Y 的 4 个 日 光 温 室 和 棚 间 露 天 菜 地 C K 为 研 究 对 象 分 析 了 不 同 种 植 年 限 设 施 菜 地 土 壤 温 室 气 体 排 放 通 量 及 其 土 壤 理 化 性 质 酶 活 性 等 因 子 变 化 结 果 表 明 设 施 菜 地 3 种 温 室 气 体 对 种 植 年 限 的 响 应 有 所 差 异 C O 2 N 2 O 排 放 通 量 与 排 放 总 量 均 表 现 为 随 种 植 年 限 增 加 而 逐 渐 增 加 与 C K 相 比 种 植 年 限 显 著 增 加 C O 2 N 2 O 排 放 通 量 和 总 量 P 0 0 5 且 N 2 O 排 放 通 量 受 种 植 年 限 的 影 响 更 明 显 种 植 年 限 对 C H 4 排 放 通 量 有 一 定 促 进 作 用 但 影 响 不 显 著 种 植 年 限 显 著 增 加 了 设 施 菜 地 温 室 气 体 的 增 温 潜 势 G W P 和 排 放 强 度 G H G I P 0 0 5 且 N 2 O 对 G W P 贡 献 率 也 呈 现 出 随 种 植 年 限 增 加 而 增 加 的 趋 势 冗 余 分 析 发 现 土 壤 有 机 碳 S O C 和 N O 3 N 含 量 1 4 N 乙 酰 基 氨 基 葡 萄 糖 苷 酶 N A G 和 硝 酸 还 原 酶 N R A 活 性 及 土 壤 p H 是 影 响 设 施菜 地土 壤温 室气 体排 放的 关键 因子 设施 菜地 长期 种植 通过 增加 土壤 S O C N O 3 N 含量 提高 N A G N R A 酶活 性及 降低 土壤 p H 而 促 进 了 设 施 土 壤 C O 2 N 2 O 排 放 研 究 表 明 随 种 植 年 限 增 加 设 施 菜 地 温 室 气 体 排 放 通 量 总 量 G W P G H G I 均 逐 渐 增 加 因 而 采 取 合 理 措 施 适 度 降 低 土 壤 N O 3 N 含 量 和 提 高 土 壤 p H 有 助 于 长 期 种 植 设 施 土 壤 温 室 气 体 减 排 种 植 年 限 设 施 土 壤 C O 2 排 放 N 2 O 排 放 增 温 潜 势 排 放 强 度 S 6 2 6 S 1 5 4 1 A 1 6 7 2 2 0 4 3 2 0 2 1 0 7 1 6 0 1 1 0 d o i 1 0 1 1 6 5 4 j a e s 2 0 2 0 1 2 7 6 开 放 科 学 O S I D J o u r n a l o f A g r o E n v i r o n m e n t S c i e n c e 4 0 7 C O 2 C H 4 和 N 2 O 作 为 3 种 主 要 的 温 室 气 体 G r e e n h o u s e g a s G H G 其 排 放 量 的 日 益 增 加 成 为 全 球 气 候 变 暖 的 重 要 驱 动 力 之 一 1 农 田 生 态 系 统 作 为 陆 地 生 态 系 统 的 重 要 组 成 部 分 该 系 统 中 C O 2 N 2 O 和 C H 4 排 放 分 别 占 到 了 人 为 温 室 气 体 排 放 量 的 2 3 6 0 和 5 0 占 到 全 球 温 室 气 体 排 放 总 量 的 2 1 3 7 农 田 土 壤 成 为 最 主 要 的 排 放 源 之 一 2 3 随 着 我 国 蔬 菜 需 求 量 的 刚 性 增 长 城 郊 区 的 粮 田 逐 渐 转 换 为 设 施 蔬 菜 产 地 这 导 致 我 国 设 施 蔬 菜 种 植 面 积 逐 年 增 加 到 2 0 1 8 年 设 施 菜 地 面 积 达 4 0 0 万 h m 2 占 蔬 菜 种 植 面 积 的 1 9 1 2 0 1 9 年 国 家 统 计 局 网 成 为 我 国 农 业 生 态 系 统 主 要 组 成 部 分 其 温 室 气 体 排 放 动 态 对 全 球 气 候 变 化 具 有 重 要 影 响 目 前 关 于 设 施 菜 田 土 壤 温 室 气 体 排 放 研 究 主 要 侧 重 于 其 对 水 肥 管 理 措 施 变 化 的 响 应 4 7 众 多 研 究 均 证 实 合 理 水 肥 管 理 可 有 效 提 高 作 物 养 分 利 用 率 而 减 少 设 施 土 壤 养 分 累 积 4 6 8 且 可 以 改 善 微 生 物 群 落 组 成 7 进 而 减 少 土 壤 温 室 气 体 排 放 在 实 际 生 产 中 我 国 设 施 菜 田 长 时 间 连 续 种 植 且 种 植 中 长 期 不 合 理 的 水 肥 投 入 和 管 理 导 致 其 成 为 我 国 农 业 温 室 气 体 排 放 的 重 要 排 放 源 随 种 植 年 限 增 加 设 施 系 统 凸 现 出 土 壤 酸 化 次 生 盐 渍 化 硝 酸 盐 盈 余 重 金 属 积 累 9 1 1 及 微 生 物 多 样 性 降 低 连 作 障 碍 等 1 2 1 3 一 系 列 生 态 环 境 问 题 且 这 些 方 面 均 已 引 起 国 内 外 学 者 的 广 泛 关 注 和 报 道 但 涉 及 到 不 同 种 植 年 限 温 室 中 土 壤 温 室 气 体 排 放 以 及 其 影 响 因 素 的 研 究 还 较 为 缺 乏 当 前 关 于 种 植 年 限 对 设 施 土 壤 温 室 气 体 排 放 的 影 响 多 集 中 在 单 个 年 限 且 大 多 针 对 N 2 O 排 放 研 究 5 1 4 1 6 导 致 目 前 对 我 国 设 施 菜 田 土 壤 温 室 气 体 排 放 总 体 认 识 不 足 众 多 研 究 证 实 不 同 种 植 年 限 设 施 土 壤 p H 和 有 机 质 N H 4 N N O 3 N 含 量 等 土 壤 理 化 性 质 4 9 1 0 1 4 以 及 土 壤 酶 活 性 和 微 生 物 组 成 1 2 1 7 等 差 异 较 大 这 些 因 素 改 变 可 直 接 或 者 间 接 影 响 土 壤 温 室 气 体 的 产 生 进 而 造 成 不 同 种 植 年 限 设 施 菜 地 温 室 气 体 排 放 的 差 异 因 而 了 解 设 施 菜 地 土 壤 温 室 气 体 排 放 规 律 及 影 响 因 素 对 科 学 指 导 设 施 菜 田 温 室 气 体 减 排 意 义 重 大 北 京 作 为 都 市 农 业 的 典 范 设 施 农 业 是 北 京 的 主 体 农 业 其 设 施 蔬 菜 也 同 样 有 不 同 种 植 年 限 鉴 于 此 本 研 究 在 京 郊 选 取 种 植 年 限 为 5 1 0 1 5 2 0 a 的 日 光 温 室 为 研 究 对 象 同 步 原 位 测 定 C O 2 N 2 O 和 C H 4 3 种 温 室 气 体 排 放 通 量 同 时 分 析 相 关 环 境 因 子 土 壤 理 化 性 质 酶 活 性 变 化 以 期 揭 示 不 同 种 植 年 限 日 光 温 室 土 壤 温 室 气 体 排 放 特 征 以 及 其 影 响 因 素 结 合 温 室 气 体 排 放 总 量 综 合 增 温 潜 势 排 放 强 度 结 果 对 温 室 气 体 排 放 总 体 状 态 加 以 评 价 以 便 为 综 合 评 价 种 植 年 限 对 设 施 菜 地 土 壤 生 态 系 统 的 影 响 提 供 数 据 支 撑 也 为 该 地 区 日 光 温 室 的 科 学 管 理 以 及 设 施 菜 田 温 室 气 体 减 排 提 供 相 关 的 理 论 依 据 1 1 1 试 验 样 地 选 择 在 北 京 大 兴 区 农 业 技 术 示 范 站 3 9 3 9 4 7 N 1 1 6 3 3 4 0 E 该 地 域 属 大 陆 性 季 风 气 候 年 均 降 水 量 4 7 7 2 m m 年 平 均 气 温 8 年 日 照 2 8 0 0 h 供 试 土 壤 为 褐 土 1 2 1 2 1 试 验 设 置 以 温 室 棚 间 菜 地 为 对 照 C K 种 植 作 物 5 a Y 5 1 0 a Y 1 0 1 5 a Y 1 5 2 0 a Y 2 0 的 温 室 长 8 0 m 宽 8 m 各 1 个 每 个 温 棚 的 土 壤 质 地 和 管 理 措 施 一 致 4 个 温 棚 的 种 植 模 式 一 致 均 为 春 夏 茬 种 植 番 茄 秋 冬 茬 种 植 油 麦 菜 和 菠 菜 设 施 菜 地 施 肥 方 式 均 为 有 机 无 机 配 施 模 式 基 肥 兼 施 有 机 肥 化 肥 主 要 施 用 氮 磷 钾 复 合 肥 和 水 溶 肥 灌 溉 方 式 为 滴 灌 4 个 温 棚 肥 料 用 量 如 下 氮 磷 钾 复 合 肥 7 5 0 k g h m 2 N P 2 O 5 K 2 O 1 5 1 5 1 5 N 主 要 形 式 是 尿 素 态 氮 和 少 部 e m i s s i o n w a s n o t s i g n i f i c a n t T h e g r e e n h o u s e g a s w a r m i n g p o t e n t i a l G W P a n d e m i s s i o n i n t e n s i t y G H G I o f g r e e n h o u s e v e g e t a b l e s o i l s s i g n i f i c a n t l y i n c r e a s e d P 0 0 5 w i t h a n i n c r e a s i n g n u m b e r o f y e a r s i n c u l t i v a t i o n a n d t h e c o n t r i b u t i o n r a t e o f N 2 O t o G W P a l s o i n c r e a s e d w i t h y e a r s i n c u l t i v a t i o n R e d u n d a n c y a n a l y s i s R D A s h o w e d t h a t s o i l o r g a n i c c a r b o n S O C N O 3 N c o n t e n t 1 4 N a c e t y l g l u c o s a m i n i d a s e N A G n i t r a t e r e d u c t a s e N R A a n d p H w e r e t h e k e y f a c t o r s t o i n f l u e n c e t h e G H G s o f g r e e n h o u s e v e g e t a b l e f i e l d s T h e r e f o r e l o n g t e r m c u l t i v a t i o n o f g r e e n h o u s e v e g e t a b l e s p r o m o t e d t h e e m i s s i o n o f C O 2 a n d N 2 O b y i n c r e a s i n g t h e c o n t e n t o f S O C a n d N O 3 N i n s o i l i m p r o v i n g t h e a c t i v i t i e s o f N A G a n d N R A a n d r e d u c i n g s o i l p H I n c o n c l u s i o n e m i s s i o n f l u x e s t o t a l e m i s s i o n s G W P a n d G H G I g r a d u a l l y i n c r e a s e w i t h t h e i n c r e a s e i n y e a r s i n c u l t i v a t i o n T h e r e f o r e r e a s o n a b l e m e a s u r e s s h o u l d b e t a k e n t o r e d u c e N O 3 N c o n t e n t a n d i n c r e a s e i n s o i l p H w h i c h m a y c o n t r i b u t e t o d e c r e a s e d G H G s i n l o n g t e r m c u l t i v a t i o n o f g r e e n h o u s e v e g e t a b l e s o i l s K e y w o r d s c u l t i v a t i o n y e a r s g r e e n h o u s e s o i l C O 2 e m i s s i o n f l u x e s N 2 O e m i s s i o n f l u x e s w a r m i n g p o t e n t i a l e m i s s i o n i n t e n s i t y 1 6 0 2王 学 霞 等 种 植 年 限 对 京 郊 设 施 菜 地 温 室 气 体 排 放 的 影 响 2 0 2 1 7 w w w a e s o r g c n 分 铵 态 氮 有 机 肥 3 1 0 4 k g h m 2 在 番 茄 定 植 后 的 第 4 2 6 0 d 和 8 3 d 分 3 次 追 施 水 溶 肥 3 0 0 k g h m 2 N P 2 O 5 K 2 O 3 0 1 0 1 0 N 主 要 形 态 是 铵 态 氮 及 少 部 分 硝 态 氮 棚 间 按 照 露 天 蔬 菜 种 植 管 理 基 肥 施 用 复 合 肥 7 5 0 k g h m 2 N P 2 O 5 K 2 O 1 5 1 5 1 5 有 机 肥 3 1 0 4 k g h m 2 分 3 次 追 施 水 溶 肥 1 5 0 k g h m 2 N P 2 O 5 K 2 O 3 0 1 0 1 0 温 室 近 5 a 在 8 月 中 旬 进 行 1 5 d 闷 棚 处 理 供 试 样 地 2 0 1 8 年 均 种 植 番 茄 春 夏 茬 定 植 时间为 4 月 1 0 日 种植时间与施肥方式均保持一致 1 2 2 土 壤 温 室 气 体 取 样 与 测 定 采 用 常 规 静 态 箱 法 气 相 色 谱 法 于 番 茄 定 植 后 进 行 设 施 菜 地 C O 2 C H 4 和 N 2 O 排 放 通 量 测 定 测 定 时 间 均 为 上 午 9 0 0 1 1 0 0 基 肥 后 1 2 d 内 每 3 d 取 样 1 次 追 肥 后 每 2 d 取 样 1 次 连 续 取 3 次 其 余 时 段 1 2 d 取 样 测 定 1 次 每 个 温 棚 和 对 照 样 地 均 选 择 5 个 5 m 5 m 样 地 作 为 5 个 重 复 静 态 箱 采 用 不 透 明 的 P V C 板 制 作 其 规 格 为 内 径 3 2 0 m m 高 2 0 0 m m 测 定 前 2 4 h 将 水 槽 底 座 插 入 土 壤 中 5 c m 取 样 时 将 其 置 于 水 槽 底 座 中 形 成 密 闭 空 间 分 别 在 0 5 1 5 3 0 m i n 后 用 密 封 气 瓶 收 集 箱 内 气 体 使 用 气 相 色 谱 仪 H P 6 8 9 0 N A g i l e n t 公 司 测 定 温 室 气 体 浓 度 C O 2 和 C H 4 浓 度 采 用 氢 火 焰 离 子 检 测 器 F I D 测 定 温 度 为 2 0 0 色 谱 柱 为 P o r p a k Q 填 充 柱 柱 温 7 0 N 2 O 浓 度 采 用 电 子 捕 获 检 测 器 E C D 测 定 温 度 为 3 3 0 色 谱 柱 为 P o r p a k Q 填 充 柱 柱 温 7 0 温 室 气 体 排 放 通 量 F 的 计 算 公 式 为 F V A C t 2 7 3 2 7 3 T 1 式 中 F 表 示 C O 2 排 放 通 量 m g m 2 h 1 或 N 2 O C H 4 排 放 通 量 g m 2 h 1 表 示 标 准 状 态 下 C O 2 C H 4 和 N 2 O 的 密 度 m g c m 3 V 为 采 样 箱 体 积 m 3 A 为 采 样 底 座 内 土 壤 表 面 积 m 2 C t 表 示 气 体 的 排 放 速 率 L L 1 h 1 T 为 采 样 箱 内 温 度 温 室 气 体 排 放 总 量 计 算 用 生 长 季 观 测 数 据 对 番 茄 生 长 季 温 室 气 体 排 放 总 量 进 行 估 算 公 式 为 M F i 1 F i 2 t i 1 t i 2 4 2 式 中 为 温 室 气 体 累 积 通 量 k g h m 2 F i 和 F i 1 分 别 为 第 i 次 和 第 i 1 次 取 样 气 体 通 量 m g m 2 h 1 或 g m 2 h 1 t i 和 t i 1 分 别 为 第 i 次 和 第 i 1 次 取 样 日 期 综 合 温 室 效 应 G l o b a l w a r m i n g p o t e n t i a l G W P 表 示 不 同 温 室 气 体 排 放 的 综 合 指 标 一 般 以 C O 2 为 标 准 用 C O 2 当 量 C O 2 e 表 示 计 算 公 式 为 G W P C O 2 2 5 R C H 4 2 9 8 R N O 2 3 式 中 G W P 为 作 物 生 长 季 温 室 气 体 的 综 合 温 室 效 应 k g C O 2 e h m 2 R C H 4 和 R N 2 O 分 别 为 生 长 季 C H 4 和 N 2 O 的 排 放 总 量 k g h m 2 温 室 气 体 排 放 强 度 G r e e n h o u s e g a s i n t e n s i t y G H G I 是 单 位 产 量 的 全 球 增 温 潜 势 其 计 算 公 式 为 G H G I G W P Y 4 式 中 G H G I 为 温 室 气 体 排 放 强 度 k g C O 2 e k g 1 Y 为 番 茄 产 量 k g h m 2 1 2 3 土 壤 取 样 与 测 定 土 样 取 样 于 番 茄 定 植 后 3 5 d 0 3 7 d 生 长 初 期 即 底 肥 期 7 0 d 3 8 8 0 d 生 长 中 期 第 1 次 和 第 2 次 追 肥 1 0 5 d 8 1 1 0 5 d 生 长 末 期 第 3 次 追 肥 取 样 每 个 温 室 在 5 个 小 区 随 机 取 样 用 直 径 3 0 c m 土 钻 取 0 3 0 c m 土 壤 每 个 小 区 取 1 0 钻 充 分 混 匀 后 作 为 1 个 样 品 土 壤 样 品 一 部 分 风 干 用 于 土 壤 理 化 性 状 分 析 一部分在 4 冰箱保存用于土壤酶活性分析 土 壤 理 化 性 质 测 定 土 壤 温 度 采 用 温 度 记 录 仪 T P J 2 1 G 浙 江 托 普 云 农 科 技 股 份 有 限 公 司 测 定 土 壤 含 水 量 采 用 质 量 法 测 定 电 导 率 E C 用 电 导 仪 测 定 水 土 比 5 1 土 壤 p H 利 用 酸 度 计 水 土 比 2 5 1 测 定 土 壤 总 氮 T N 和 有 机 碳 S O C 采 用 元 素 分 析 仪 V a r i o E I E l e m e n t a r 德 国 测 定 N H 4 N 和 N O 3 N 含 量 采 用 流 动 分 析 仪 A A 3 B r a n L u e b b e 德 国 检 测 分 析 土 壤 酶 活 性 分 析 葡 糖 苷 酶 a l p h a g l u c o s i d a s e A G 葡 糖 苷 酶 b e t a g l u c o s i d a s e B G 纤 维 二 糖 水 解 酶 c e l l o b i o s i d a s e C B H 1 4 N 乙 酰 基 氨 基 葡 萄 糖 苷 酶 1 4 N a c e t y l g l u c o s a m i n i d a s e N A G 和 1 4 木 糖 苷 酶 1 4 x y l o s i d a s e X 活 性 采 用 微 孔 板 荧 光 法 测 定 原 理 是 利 用 底 物 与 酶 水 解 释 放 4 甲 基 伞 形 酮 酰 4 m e t h y l u m b e l l i f e r y l 4 M U B 进 行 荧 光 检 测 具 体 步 骤 为 1 土 壤 均 质 样 品 悬 浊 液 制 备 2 在 9 6 孔 微 孔 板 中 分 别 在 样 品 空 白 阴 性 对 照 淬 火 标 准 和 参 考 标 准 微 孔 中 加 入 对 应 的 物 质 和 底 物 1 8 1 9 3 微 孔 板 于 2 5 黑 暗 条 件 下 孵 育 4 h 然 后 在 每 孔 中 加 入 1 0 L 0 5 m o l L 1 的 N a O H 结 束 反 应 反 应 1 m i n 后 用 酶 标 仪 测 定 荧 光 值 4 M U B 的 荧 光 激 发 光 和 检 测 光 波 长 分 别 在 3 6 5 n m 和 4 5 0 n m 处 1 8 1 9 4 土 壤 酶 活 性 计 算 土 壤 脲 酶 U r e a s e U R 活 性 采 用 靛 酚 蓝 比 色 法 测 定 硝 酸 还 原 酶 N i t r a t e r e d u c t a s e N R A 与 亚 硝 酸 还 原 酶 N i t r o u s r e d u c t a s e N R 采 用 试 剂 盒 南 京 建 成 生 物 工 程 研 究 1 6 0 3 4 0 7 所 检 测 1 3 利 用 S P S S 2 2 0 软 件 对 数 据 进 行 统 计 分 析 运 用 单 因 素 方 差 分 析 比 较 不 同 种 植 年 限 3 种 温 室 气 体 排 放 通 量 总 量 土 壤 理 化 性 质 酶 活 性 等 差 异 差 异 显 著 性 水 平 为 0 0 5 文 中 数 据 均 为 平 均 数 标 准 误 采 用 O r i g i n 2 0 2 0 作 图 运 用 C A N O C A 5 0 进 行 环 境 因 子 与 温 室 气 体 排 放 通 量 之 间 的 冗 余 分 析 R e d u n d a n c y a n a l y s i s R D A 2 2 1 随 种 植 年 限 的 增 加 土 壤 p H 逐 渐 降 低 表 1 与 C K 相 比 Y 2 0 菜 地 显 著 降 低 了 0 3 1 个 单 位 P 0 0 5 而 土 壤 E C 表 现 出 相 反 趋 势 与 C K 相 比 各 处 理 E C 值 均 显 著 增 加 P 0 0 5 随 种 植 年 限 的 增 加 土 壤 温 度 含 水 量 有 机 碳 N O 3 N 和 全 氮 含 量 逐 渐 增 加 N H 4 N 含 量 变 化 不 显 著 与 C K 相 比 各 处 理 均 显 著 增 加 了 土 壤 温 度 含 水 量 有 机 碳 与 N O 3 N 含 量 P 0 0 5 因 此 种 植 年 限 改 变 了 土 壤 物 理 性 质 同 时 促 进 土 壤 养 分 的 积 累 种 植 年 限 显 著 增 加 了 设 施 菜 地 8 种 酶 的 活 性 P 0 0 5 但 不 同 酶 活 性 对 种 植 年 限 的 响 应 趋 势 不 同 表 2 Y 1 5 菜 地 A G 显 著 高 于 Y 5 P 0 0 5 而 与 Y 1 0 Y 2 0 相 比 差 异 不 显 著 Y 2 0 菜 地 B G 显 著 高 于 Y 5 P 0 0 5 与 Y 1 0 Y 1 5 相 比 差 异 不 显 著 不 同 种 植 年 限 间 C B H 与 X 差 异 不 显 著 Y 2 0 与 Y 1 5 菜 地 N A G 显 著 高 于 Y 5 P 0 0 5 与 Y 1 0 相 比 差 异 不 显 著 U R N R A N R 活 性 均 随 种 植 年 限 增 加 呈 增 加 趋 势 其 中 U R 不 同 种 植 年 限 之 间 差 异 不 显 著 Y 2 0 菜 地 N R A 显 著 高 于 Y 5 Y 1 0 P 0 0 5 Y 1 5 菜 地 显 著 高 于 Y 5 P 0 0 5 Y 2 0 与 Y 1 5 菜 地 N R 显 著 高 于 Y 5 P 0 0 5 2 2 不 同 种 植 年 限 设 施 番 茄 土 壤 温 室 气 体 排 放 通 量 动 态 变 化 如 图 1 所 示 设 施 土 壤 C O 2 排 放 通 量 为 7 5 2 3 3 6 8 6 7 m g m 2 h 1 排 放 峰 值 分 别 出 现 为 基 肥 后 的 1 0 1 2 d 和 追 肥 后 的 4 7 d 其 峰 值 有 随 种 植 年 限 增 加 而 增 加 的 趋 势 番 茄 生 长 季 C O 2 排 放 通
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