不同根际处理对红富士苹果园土壤酶活性的影响

摘 要：以“沃土+养根+壮树”为指导思想，在西峰区温泉乡苹果园进行不同根际处理试验，对土壤土壤纤维素酶、土壤脲酶、土壤蛋白酶的活性进行分层定量测定。结果表明：采取挖沟+起垄+覆膜+微生物有机肥的处理措施可以有效的提高果园根际酶的活性。

关键词：根际处理；土壤酶活性；红富士；西峰

根际是植物、土壤和微生物及其环境相互作用的中心，是植物和土壤环境之间物质和能量交换最剧烈的区域，是各种养分和有害物质从无机环境进入生命系统与食物链物质循环的必经通道和瓶颈。根际土壤中微生物的活性和各种酶的活性指数可以作为根际土壤质量的评定标准。土壤酶是土壤中具有专一生物化学反应的生物催化剂。土壤酶活性的高低直接影响植物对土壤中N、P、K等元素的吸收利用，它能催化土壤中复杂的有机物质转化为简单的无机化合物 ，供植物体再利用。研究资料表明 ，土壤中的酶活性与土壤肥力的关系密切 ，不同种类土壤的起源、发生及发展条件不同 ，土壤中的酶活性状况就不尽相同。因此 ，研究苹果园土壤酶活性状况 ，揭示土壤酶与土壤肥力的关系 ，实现果园土壤资源可持续利用有重要的意义。

一、材料与方法

1.试验地概况

试验地位于甘肃庆阳市西峰区。该园于1998年建立，面积约5亩，栽植密度3×4m。南北行向。主栽品种为红富士。试验地确保果树品种、砧木、树龄一致。

2.试验果园处理措施及试验方法

（1）该果园设计以下五个根际处理方法。

T1常规管理（当地施肥及管理措施）；T2挖沟+起垄+覆膜+普通有机肥；

T3挖沟+起垄+覆膜+微生物有机肥；T4挖沟+起垄+覆草+普通有机肥；

T5挖沟+起垄+覆草+微生物有机肥。

普通有机肥：当地使用的农家肥；生物有机肥：Bio（商品名：爸爱我）

（2）试验方法。

①土样采样方法。采用定区、不定点（5点法）分层取样的方法，每个处理分表层（0-20cm）和亚表层（20-40cm）两个层次采样，采样时间为2015年5月中旬。5个处理，每个处理每层取5个样品，合计50个土样。土样风干后过1mm筛，每个处理每层的5个土样组成一个混合样品，共计10个混合样品。

②土壤酶分析项目与测定方法。对土样分别测定过蛋白酶、脲酶、纤维素酶。蛋白酶用比色法法（1968）以氨基酸 mg/g （37℃，±24h）表示；脲酶用Hoffmann 与 Teicher 法（1961），以氨态氮 mg/g（37℃，±24h）表示。

3.试验地管理

（1）试验地施肥管理。该果园按照4kg/树施用（表1）。

（2）起垄、挖沟、覆草及地膜覆盖。起垄与施催花肥同步进行，方法是沿行向树盘起垄。垄面以树干为中线，中间高，两边低，形成开张的“︵”形，垄面高差10～15厘米，垄宽1.8米。覆草方法是将玉米秸秆铡碎（长5cm左右）后，均匀地平铺覆盖在树冠下垄形土壤表面上，覆盖厚度保证10～15厘米，覆好后草上撒压少许土。在垄面整平并适当拍实的基础上进行覆膜，采用黑色地膜。覆膜时，树盘两侧同时进行，将地膜紧贴垄面拉直、拉平展；垄中央两侧地膜边缘以衔接为度，用细土压实；垄两侧地膜边缘应埋入土中约5厘米。挖沟方法是顺行向或沿灌水方向，紧贴垄面两侧距离地膜边缘5厘米处沿行向开挖深、宽30厘米的集雨沟，要求沟底平直，便于集雨在沟底的均匀分布。

二、结果与分析

1.不同处理对蛋白酶活性的影响

蛋白酶参与土壤中存在的氨基酸、蛋白质以及其他含蛋白质氮的有机化合物的转化。在土壤中，蛋白酶由于微生物活动、植物根系分泌和动植物残体的分解而富集起来，成为土壤中的一个重要胞外酶，该酶具有离体活性，能够参与土壤的氮素循环。重金属、有机污染物和不良土壤pH都可以抑制土壤蛋白酶的活性，因此，蛋白酶活性可以反应土壤的环境质量状况。测定根据蛋白酶酶促蛋白质产物----氨基酸与某些物质（如铜盐蓝色络合物或茚三酮等）生成带颜色的络合物，依据溶液颜色深浅程度与氨基酸含量的关系，求出氨基酸量 mg/g （37℃，±24h），以表示蛋白酶活性（表2）。

由表2数据可知，采用覆膜T3和T2处理比覆草T5和T4能够提高果园根际土壤中蛋白酶的活性，施用微生物有机肥更能提高土壤中蛋白酶的活性。

2.不同处理对脲酶活性的影响

脲酶是一种专性的酰胺酶，它仅能水解尿素，水解的最终产物是二氧化碳、水和氨。土壤脲酶活性与土壤的微生物数量、有机物质含量、全氮和速效磷含量呈正相关。一般用土壤脲酶活性来表征土壤的氮素状况。土壤中脲酶活性的测定是以尿素为基质经酶促反应后测定生成的氨量，也可以通过测定未水解的尿素量来求得，本方法是以尿素为基质，根据酶促产物氨与苯酚--次氯酸钠作用生成蓝色的靛酚，来分析脲酶活性，其活性以氨态氮 mg/g（37℃，±24h）表示（表3）。

由表3数据可知，在常规的管理措施T1条件下土壤中脲酶活性较高，而T2、T3、T4、T5四种处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还是能保证脲酶活性相对稳定，说明覆膜可以为果园根际土壤提供稳定的温度和湿度条件，微生物有机肥更提高土壤的肥力。

3.不同处理对纤维素酶活性的影响

植物残体在纤维素酶的作用下它的最初水解产物是纤维二糖，在纤维二糖酶的作用下进一步分解为葡萄糖。一般情况下，土壤中纤维素酶的含量越高，进入土壤碳素循环的纤维素就越多，土壤肥力就越好。纤维素酶所分解生成的还原糖与3，5-二硝基水杨酸反应而生成橙色的3-氨基-5-硝基水杨酸，颜色深度与还原糖的量呈正相关，因而可用测定还原糖的量来表示土壤中纤维素酶的活性，其活性都以生成葡萄糖mg/g（37℃，±72h）表示（表4）。

由表4中的数据可知，T2、T3、T4、T5四种措施都可以明显提高土壤中纤维素酶的含量，T2和T4采用的覆草措施比T3T和5对土壤中纤维素酶的活性影响小；T2、T4、T5、T3处理方式对土壤中纤维素酶活性的影响依次增高，尤其是T3处理对于土壤亚表层中根际酶活性的提高具有很大的影响，说明采取施用微生物有机肥和覆膜能提高土壤中纤维素酶的活性。

三、小结与讨论

综合分析T2、T3、T4、T5各酶的活性值说明采取挖沟+起垄+覆膜+微生物有机肥的措施对土壤酶活性有显著性的影响。所以在以后的果园生产管理中，采取挖沟+起垄+覆膜+微生物有机肥挖的措施是我们广大果民可以借鉴和学习的栽培管理措施之一，当然，这也有待于进一步的研究。微生物有机肥可以明显提高土壤表层和亚表层中酶的活性，从而有利于提高土壤的肥力和质量。采取覆盖地膜处理根际也可以有效地提高土壤酶的活性、改善土壤环境，特别是覆用黑色的地膜可以有效地吸收太阳光能，增加土壤温度，防止土壤中水分的蒸发，既有利于土壤中微生物的活动也有利于土壤酶活性的提高，对于提高土壤肥力具有重要作用。

参考文献：

[1]李勇，试述土壤酶活性与土壤肥力[J].土壤通报，1989，20（4）：190-193.

[2]李文革，刘志坚，谭周进，等.土壤酶功能研究进展[J].湖南农业科学，2006，（6）：34-36.

[3]李锁记，齐燕华，王建民.陇东黒垆土墒情变化特点及农业生产建议[J].甘肃农业科技，2006（3）.

[4]刘芷宇，施卫明.根际研究方法[M].南京：江苏科学技术出版社，1996：308-327.

[5]赵兰坡，姜岩.土壤酶活性测定方法探讨[J].土壤通报，1986，100-140.

[6]中国科学院林土所等.全国土壤酶研究文集[M].沈阳：辽宁科技出版社，1988，1-184.

[7]关松荫等.土壤酶及其研究法[M].北京：农业出版社，1986，55-56.

[8]束怀瑞.果树栽培生理学[M].北京：中国农业出版社，1993：356—359.

[9]肖宏，于明革.不同连作苹果园土壤酶活性及微生物状况的调查研究[J].山西果树，2006，4（1）：5-6.

[10]王华芳，展海军.过氧化氢酶活性测定的方法研究进展[J].科技创新导报，2009.19.

[11]叶家颖.土壤脲酶活性的研究[J].广西农业科学，1988，（3）：23-31.

作者简介：方彦华（1960-2-），男，籍贯，甘肃陇南，职称，助理级工程师，单位，甘肃省小陇山林业实验局左家林场，研究方向：森林管护以及苗木培育工作。