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大田环境下转植酸酶玉米对土壤酶活性的影响 　　摘要：在大田自然条件下，以转植酸酶玉米10TPY005、非转植酸酶亲本玉米为试材，于2011年在玉米不同生育期及秸秆还田期对玉米根际土壤酶活性变化情况进行了测定。结果表明：与亲本非转植酸酶玉米相比，转植酸酶玉米在不同生育期及秸秆还田期对土壤蔗糖酶、土壤蛋白酶及土壤脲酶活性均无显著影响；而对土壤酸性磷酸酶活性有显著影响，转植酸酶玉米的土壤酸性磷酸酶活性显著高于亲本非转植酸酶玉米，并呈现出从苗期开始逐渐上升的趋势，而亲本非转植酸酶玉米则比较平稳无明显变化。 　　关键词：转植酸酶玉米；土壤酶活性；秸秆还田期 　　中图分类号：S154.2文献标识号：A文章编号：1001-4942（2013）04-0075-04 　　植酸酶（phytase）是一种能催化植酸及其盐类水解为肌醇与磷酸（盐）的一类酶的总称，具有特殊的空间结构，能够分离植酸分子中的磷，将植酸（盐）降解为肌醇和无机磷，同时释放出与植酸（盐）结合的其它营养物质。植酸酶广泛存在于植物、动物和微生物中，如玉米、小麦等高等植物，以及枯草芽孢杆菌、假单孢杆菌、乳酸杆菌、大肠杆菌等原核微生物及酵母、根霉、曲霉等真核微生物。研究表明，通过植物基因工程手段使植酸酶基因在玉米中高效表达，既能降解玉米体内的植酸、释放无机磷，提高单胃动物对磷的利用率，降低植酸磷对环境的污染；又能减少植酸对二价阳离子、蛋白质及维生素等的络合，提高玉米的附加值，对我国发展营养品质、商业品质、加工品质优良的优质玉米具有重要的意义。 　　转植酸酶玉米在种植过程中，其表达产物可能会通过根系分泌、植株残体分解、秸秆还田以及花粉飘落等途径进入土壤生态系统，其含量随作物生长时期不同而变化；表达产物的富集可能会影响土壤中特异的生物种群和土壤中生物类群的多样性，进而影响土壤微生物活性（土壤酶活性）和土壤生态学过程的变化。因此，研究转植酸酶玉米对土壤酶活性的影响对转植酸酶玉米的生态风险评价有着极为重要的意义。 　　目前，国内外大部分转植酸酶玉米的研究多局限于温室内或人工培养条件下，在自然条件下研究较少。而土壤是复杂的基质，不同地域的土壤生态环境有可能对试验结果产生不同的影响，因此温室内或人工培养条件难以真实地反映转植酸酶玉米与根际土壤酶活性之间的关系。本试验于2011年在大田条件下研究了转植酸酶玉米不同生育期及秸秆还田期对主要土壤酶活性的影响，从土壤生物学肥力方面探讨了转植酸酶玉米对土壤生态系统的影响，旨在为我国转植酸酶玉米的土壤生态风险评价提供科学依据。 　　1材料与方法 　　11试验材料 　　玉米品种为转植酸酶玉米奥瑞金（品种为10TPY005），非转植酸酶亲本玉米（蠡玉35）及郑单958作为对照。 　　供试土壤为褐土， 田间试验位于东平试验田内，有机质含量2119 g/kg ，碱解氮含量3342 mg/kg，速效磷含量943 mg/kg，速效钾含量9126 mg/kg，pH为85。 　　12试验设计 　　试验田设转植酸酶玉米、非转植酸酶玉米（蠡玉35）和空白对照（郑单958）3个处理，随机区组设计，除空白对照外重复3次，小区面积15 m×15 m，株距20 cm，行距60 cm。玉米生育过程中不施肥不喷洒农药，其它按常规管理。 　　玉米于2011年7月10日播种， 10月22日收获。期间在玉米苗期（7月21日）、拔节期（8月17日）、喇叭口期（8月25日）、抽雄期（8月31日）、抽丝期（9月7日）、乳熟期（10月17日）分别取土样。采用五点取样法，每小区取接近玉米根际土样5个。取土样深度15 cm左右，轻轻去除2 cm表层土，将剩下的土放入灭菌封口袋中做好标记，带回实验室，土壤风干后过1 mm 孔径筛，充分混匀备用。 　　玉米生育期结束后于2011年11月18日对其秸秆进行粉碎并还田，还田地点为山东省农业科学院植物保护研究所温室试验田，将粉碎的转植酸酶玉米、亲本玉米及空白对照玉米的秸秆与土壤混合均匀分别装于10个花盆，再将花盆埋入土中。分别于还田一期（11月23日）、还田二期（11月30日）、还田三期（12月7日）、还田四期（12月14日）还田五期（12月22日）进行取样，取样时每组随机取5个样品，采集方法同上。 　　13测定的指标和方法 　　将不同生育期及秸秆还田期采集的土样，风干、磨碎、过筛，保存。土壤蔗糖酶活性[μg/（g干土·d）]采用3，5-二硝基水杨酸法测定； 土壤脲酶活性采用尿素剩余量法测定； 土壤蛋白酶活性采用茚三酮比色法测定； 土壤酸性磷酸酶活性采用磷酸苯二钠法测定。测定步骤及方法均参照Alef[1]的方法。土壤酶活性测定全部采用过1 mm 孔径筛的风干土壤。 　　14数据分析 　　测定的数据均为3次重复的平均值，数据经Ex