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编译：贾蓉
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文章信息
原名：Trade-off between soil enzyme activities and hotspots area depends on long-term fertilization: In situ field zymography
期刊：Science of The Total Environment
2023年影响因子：8.2
5年影响因子：8.6
在线发表时间：2024.09.18
通讯作者：臧华栋 教授 zanghuadong@cau.edu.cn
第一单位：中国农业大学农学院/玉米生物育种全国重点实验室
文章亮点
通过田间原位酶谱可视化酶活性空间分布
化肥扩大根际和热点面积，但没有提高酶活性
有机肥在非根际区域增加了更多的酶活性热点，而不是在根际
施肥调节了酶活性与热点面积之间的关系
文章摘要
有机肥替代化肥是保持农作物生产稳定和提高土壤肥力的重要策略。由于土壤的异质性及两种肥料的物理化学差异，土壤剖面内可能出现空间差异。
土壤水解酶在养分循环中至关重要，有机肥通过提供有机碳和养分，增强微生物活动，进而提高酶活性。化肥虽能直接提供养分，但这些养分易被快速吸收，迫使微生物扩大酶活性范围。有机肥则提供高养分环境，但可能不会扩大酶活性范围，存在酶活性与热点面积的权衡。因此，需要通过酶活性分布的可视化来进一步研究不同施肥条件下的根区养分循环。
本研究基于6年田间定位试验，利用田间原位酶谱技术可视化不施肥、全量化肥、全量有机肥、化肥有机肥配施的土壤碳氮磷循环酶活性的空间分布。
化肥使根际β-葡萄糖苷酶和N-乙酰氨基葡萄糖苷酶范围的扩展了16%至170%，热点面积增加了37%至151%，相比之下有机肥效果较弱。
有机肥特别是在与化肥结合使用时，增加了酶活性并形成了非根际热点面积。此外，长期施肥效应下，热点区域与酶活性之间存在权衡关系，这表明植物和微生物通过改变酶活性的空间分布来调节养分的分配。热点面积与养分含量的正相关性凸显了由有机肥诱导的非根际热点在维持土壤肥力中的重要性。与化肥相比，有机肥使根际和非根际的养分循环功能扩大了1.7倍以上。
总之，有机肥扩大了非根际热点并增强了土壤功能，而化肥则扩大了根际范围并加强了热点面积的养分利用。
原文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0048969724065422
