不同根際處理對紅富士蘋果園土壤酶活性的影響

摘 要：以“沃土+養(yǎng)根+壯樹”為指導思想，在西峰區(qū)溫泉鄉(xiāng)蘋果園進行不同根際處理試驗，對土壤土壤纖維素酶、土壤脲酶、土壤蛋白酶的活性進行分層定量測定。結(jié)果表明：采取挖溝+起壟+覆膜+微生物有機肥的處理措施可以有效的提高果園根際酶的活性。

關(guān)鍵詞：根際處理；土壤酶活性；紅富士；西峰

根際是植物、土壤和微生物及其環(huán)境相互作用的中心，是植物和土壤環(huán)境之間物質(zhì)和能量交換最劇烈的區(qū)域，是各種養(yǎng)分和有害物質(zhì)從無機環(huán)境進入生命系統(tǒng)與食物鏈物質(zhì)循環(huán)的必經(jīng)通道和瓶頸。根際土壤中微生物的活性和各種酶的活性指數(shù)可以作為根際土壤質(zhì)量的評定標準。土壤酶是土壤中具有專一生物化學反應的生物催化劑。土壤酶活性的高低直接影響植物對土壤中N、P、K等元素的吸收利用，它能催化土壤中復雜的有機物質(zhì)轉(zhuǎn)化為簡單的無機化合物 ，供植物體再利用。研究資料表明 ，土壤中的酶活性與土壤肥力的關(guān)系密切 ，不同種類土壤的起源、發(fā)生及發(fā)展條件不同 ，土壤中的酶活性狀況就不盡相同。因此 ，研究蘋果園土壤酶活性狀況 ，揭示土壤酶與土壤肥力的關(guān)系 ，實現(xiàn)果園土壤資源可持續(xù)利用有重要的意義。

一、材料與方法

1.試驗地概況

試驗地位于甘肅慶陽市西峰區(qū)。該園于1998年建立，面積約5畝，栽植密度3×4m。南北行向。主栽品種為紅富士。試驗地確保果樹品種、砧木、樹齡一致。

2.試驗果園處理措施及試驗方法

（1）該果園設計以下五個根際處理方法。

T1常規(guī)管理（當?shù)厥┓始肮芾泶胧?；T2挖溝+起壟+覆膜+普通有機肥；

T3挖溝+起壟+覆膜+微生物有機肥；T4挖溝+起壟+覆草+普通有機肥；

T5挖溝+起壟+覆草+微生物有機肥。

普通有機肥：當?shù)厥褂玫霓r(nóng)家肥；生物有機肥：Bio（商品名：爸愛我）

（2）試驗方法。

①土樣采樣方法。采用定區(qū)、不定點（5點法）分層取樣的方法，每個處理分表層（0-20cm）和亞表層（20-40cm）兩個層次采樣，采樣時間為2015年5月中旬。5個處理，每個處理每層取5個樣品，合計50個土樣。土樣風干后過1mm篩，每個處理每層的5個土樣組成一個混合樣品，共計10個混合樣品。

②土壤酶分析項目與測定方法。對土樣分別測定過蛋白酶、脲酶、纖維素酶。蛋白酶用比色法法（1968）以氨基酸 mg/g （37℃，±24h）表示；脲酶用Hoffmann 與 Teicher 法（1961），以氨態(tài)氮 mg/g（37℃，±24h）表示。

3.試驗地管理

（1）試驗地施肥管理。該果園按照4kg/樹施用（表1）。

（2）起壟、挖溝、覆草及地膜覆蓋。起壟與施催花肥同步進行，方法是沿行向樹盤起壟。壟面以樹干為中線，中間高，兩邊低，形成開張的“︵”形，壟面高差10～15厘米，壟寬1.8米。覆草方法是將玉米秸稈鍘碎（長5cm左右）后，均勻地平鋪覆蓋在樹冠下壟形土壤表面上，覆蓋厚度保證10～15厘米，覆好后草上撒壓少許土。在壟面整平并適當拍實的基礎(chǔ)上進行覆膜，采用黑色地膜。覆膜時，樹盤兩側(cè)同時進行，將地膜緊貼壟面拉直、拉平展；壟中央兩側(cè)地膜邊緣以銜接為度，用細土壓實；壟兩側(cè)地膜邊緣應埋入土中約5厘米。挖溝方法是順行向或沿灌水方向，緊貼壟面兩側(cè)距離地膜邊緣5厘米處沿行向開挖深、寬30厘米的集雨溝，要求溝底平直，便于集雨在溝底的均勻分布。

二、結(jié)果與分析

1.不同處理對蛋白酶活性的影響

蛋白酶參與土壤中存在的氨基酸、蛋白質(zhì)以及其他含蛋白質(zhì)氮的有機化合物的轉(zhuǎn)化。在土壤中，蛋白酶由于微生物活動、植物根系分泌和動植物殘體的分解而富集起來，成為土壤中的一個重要胞外酶，該酶具有離體活性，能夠參與土壤的氮素循環(huán)。重金屬、有機污染物和不良土壤pH都可以抑制土壤蛋白酶的活性，因此，蛋白酶活性可以反應土壤的環(huán)境質(zhì)量狀況。測定根據(jù)蛋白酶酶促蛋白質(zhì)產(chǎn)物----氨基酸與某些物質(zhì)（如銅鹽藍色絡合物或茚三酮等）生成帶顏色的絡合物，依據(jù)溶液顏色深淺程度與氨基酸含量的關(guān)系，求出氨基酸量 mg/g （37℃，±24h），以表示蛋白酶活性（表2）。

由表2數(shù)據(jù)可知，采用覆膜T3和T2處理比覆草T5和T4能夠提高果園根際土壤中蛋白酶的活性，施用微生物有機肥更能提高土壤中蛋白酶的活性。

2.不同處理對脲酶活性的影響

脲酶是一種專性的酰胺酶，它僅能水解尿素，水解的最終產(chǎn)物是二氧化碳、水和氨。土壤脲酶活性與土壤的微生物數(shù)量、有機物質(zhì)含量、全氮和速效磷含量呈正相關(guān)。一般用土壤脲酶活性來表征土壤的氮素狀況。土壤中脲酶活性的測定是以尿素為基質(zhì)經(jīng)酶促反應后測定生成的氨量，也可以通過測定未水解的尿素量來求得，本方法是以尿素為基質(zhì)，根據(jù)酶促產(chǎn)物氨與苯酚--次氯酸鈉作用生成藍色的靛酚，來分析脲酶活性，其活性以氨態(tài)氮 mg/g（37℃，±24h）表示（表3）。

由表3數(shù)據(jù)可知，在常規(guī)的管理措施T1條件下土壤中脲酶活性較高，而T2、T3、T4、T5四種處理措施不利于土壤酶活性的提高，但是施用微生物肥料和覆膜還是能保證脲酶活性相對穩(wěn)定，說明覆膜可以為果園根際土壤提供穩(wěn)定的溫度和濕度條件，微生物有機肥更提高土壤的肥力。

3.不同處理對纖維素酶活性的影響

植物殘體在纖維素酶的作用下它的最初水解產(chǎn)物是纖維二糖，在纖維二糖酶的作用下進一步分解為葡萄糖。一般情況下，土壤中纖維素酶的含量越高，進入土壤碳素循環(huán)的纖維素就越多，土壤肥力就越好。纖維素酶所分解生成的還原糖與3，5-二硝基水楊酸反應而生成橙色的3-氨基-5-硝基水楊酸，顏色深度與還原糖的量呈正相關(guān)，因而可用測定還原糖的量來表示土壤中纖維素酶的活性，其活性都以生成葡萄糖mg/g（37℃，±72h）表示（表4）。

由表4中的數(shù)據(jù)可知，T2、T3、T4、T5四種措施都可以明顯提高土壤中纖維素酶的含量，T2和T4采用的覆草措施比T3T和5對土壤中纖維素酶的活性影響??；T2、T4、T5、T3處理方式對土壤中纖維素酶活性的影響依次增高，尤其是T3處理對于土壤亞表層中根際酶活性的提高具有很大的影響，說明采取施用微生物有機肥和覆膜能提高土壤中纖維素酶的活性。

三、小結(jié)與討論

綜合分析T2、T3、T4、T5各酶的活性值說明采取挖溝+起壟+覆膜+微生物有機肥的措施對土壤酶活性有顯著性的影響。所以在以后的果園生產(chǎn)管理中，采取挖溝+起壟+覆膜+微生物有機肥挖的措施是我們廣大果民可以借鑒和學習的栽培管理措施之一，當然，這也有待于進一步的研究。微生物有機肥可以明顯提高土壤表層和亞表層中酶的活性，從而有利于提高土壤的肥力和質(zhì)量。采取覆蓋地膜處理根際也可以有效地提高土壤酶的活性、改善土壤環(huán)境，特別是覆用黑色的地膜可以有效地吸收太陽光能，增加土壤溫度，防止土壤中水分的蒸發(fā)，既有利于土壤中微生物的活動也有利于土壤酶活性的提高，對于提高土壤肥力具有重要作用。

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作者簡介：方彥華（1960-2-），男，籍貫，甘肅隴南，職稱，助理級工程師，單位，甘肅省小隴山林業(yè)實驗局左家林場，研究方向：森林管護以及苗木培育工作。