不同种植年限苹果树根系对土壤酶活性的影响

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摘要 通过用不同种植年限苹果树根系的土壤为研究对象，分析不同种植年限的土壤不同土层中酶活性变化。研究结果表明，土壤中的脲酶和过氧化氢酶活性偶呈先上升后下降的的趋势，上层土壤的酶活性高于下层土壤。脲酶和过氧化氢酶活性在0～20 cm分别以5年和2年的最高，在20～40 cm分别以15年和2年的最高。

关键词 苹果；种植年限；根系；土壤；脲酶；过氧化氢酶；活性

中图分类号 S661.1 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2016）01-0258-01

苹果树产业是我国当前经济农业中的重要产业，其每年的年产值可高达1 000亿元左右。作物的连作障碍不仅存在于大田作物，在果树产业中也时有发生。它使土壤养分缺乏，肥力下降，病虫害风险增加。有研究显示，大田中的土壤酶活性可以揭示土壤代谢能力强弱及土壤质量的功能。试验通过不同年限苹果树根系土壤酶活性，分析果园土壤的质量，以期为后期果园管理来提高果实产量及品质提供理论基础。

1 材料与方法

1.1 试验概况

试验地点选在朝阳县附近一果园内进行。试验选择2年、5年、10年和15年的苹果树根系土壤为研究对象。

1.2 试验设计

试验共设5个处理，分别为：选择长势大致一致，生长2年、5年、10年、15年的苹果树，以没有种植果树的果园空地作对照（CK，记为0年）。每种年限的果树随机选择5株，重复3次。在距离果树30 cm的地方取表层下方0～20 cm和20～40 cm土壤。将取出的土样带到阴凉通风的地方自然风干，采用四分法将土样混合，剔除土中的石子和植物根系，之后过60目的筛网，放在自封袋中备用。

1.3 项目测定

土壤脲酶活性测定：称取2 g风干土置于50 mL三角瓶内，然后加入1 mL甲苯，待反应15 min后同时加5 mL浓度10%尿素溶液和10 mL pH=6.7的柠檬酸盐缓冲液，震荡10 min，在恒温箱内过夜。取5 mL上清液加入50 mL容量瓶中，加15 mL蒸馏水。同时，加入4 mL苯酚钠和3 mL次氯酸钠，摇匀，静置20 min后出现显色，定容至50 mL。之后用分光光度计在波长578 nm处比色[1-2]。

脲酶活性以1 g土壤中所含NH3-N的质量表示。

NH3-N（mg）=2a

式中：a为从标准曲线对应的NH3-N质量。

土壤过氧化氢酶活性测定：称取1.0 g风干土置于50 mL三角瓶内，加入10 mL蒸馏水，然后加入5 mL浓度0.3%的H2O2溶液，在振荡机振荡15 min后加入1 mL饱和铝钾矾，过滤在装有5 mL 1.5 mol/L硫酸溶液的三角瓶中。吸取10 mL的滤液，用0.002 mol/L的高锰酸钾溶液滴定至紫色，同时与无土对照处理对比[3-4]。

1.4 数据分析

试验采用Microsoft Excel软件和SPSS软件进行数据分析处理[5-6]。

2 结果与分析

2.1 不同种植年限苹果树根系对土壤脲酶活性的影响

土壤脲酶活性的高低能代表土壤中氮元素的状况，因为脲酶能够把土壤中的有机化合物水解成多种形式的氮，为植物生长发育提供营养成分。由图1可知，土壤中脲酶在0～20 cm活性最大，其变化幅度也最高，空地对照活性最高。种植果树后土壤脲酶的活性随着种植年限的增加呈先上升后下降趋势，以5年生活性最高。但在20～40 cm脲酶活性变化较平缓，呈先下降后上升的趋势。相同种植年限的土壤脲酶活性都以上层的0～20 cm最高。

2.2 不同种植年限苹果树根系对土壤过氧化氢酶活性的影响

过氧化氢酶一定程度上能反映出土壤微生物在化学过程中氧化还原能力的大小，其在土壤中分布广，它能够抵御土壤在化学反应中生成的过氧化氢对植物组织带来的伤害。由图2可知，土壤中过氧化氢酶活性在0～20 cm和20～40 cm 2个土层中的酶活性其变化趋势相同，都是酶活性呈现出先上升后下降的趋势。2个土层都以2年的过氧化氢酶活性最高。造成这种现象可能是由于过氧化氢分解时受到土壤中其他化学物质的抑制，使氧化作用减弱，导致果树肥分不能及时被分解转移，造成了在根部的积累，使根系的毒害作用日益加重，从而引起了连作障碍。相同种植年限的土壤过氧化氢酶活性也都以上层的0～20 cm最高。

3 结论与讨论

试验结果表明，随着苹果树种植年限的延长，脲酶和过（下转第267页）

氧化氢酶活性偶呈先上升后下降的的趋势。脲酶或过氧化氢酶的活性在0～20 cm土层分别以5年和2年的活性最高，而在20～40 cm土层分别以15年和2年的最高。有研究表明土壤中酶活性高低是由土壤中微生物种群及自身变化引起的。当外界落叶和根系分泌物产生残留物，会因为微生物种群及自身变化，而导致酶活性下降。当外界的水气条件良好会使有利微生物繁殖，上层土壤的酶活性高于下层。

4 参考文献

[1] 关松荫，张德生，张志明.土壤酶及其研究法[M].北京：农业出版社，1986.

[2] 王颖，许广波，刘文利.苹果梨园土壤酶活性初报[J].土壤通报，2005，36（3）：383-386.

[3] 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，2006，112（4）：5-6.

[4] 李智卫，王超，陈伟，等.不同树龄苹果园土壤微生物生态特征研究[J].土壤通报，2011，42（2）：302-306.

[5] 温晓霞，殷瑞敬，高茂盛，等.不同覆盖模式下旱作苹果园土壤酶活性和微生物数量时空动态研究[J].西北农业学报，2011，20（11）：82-88.

[6] 王倩，安贵阳，李世芳，等.不同覆盖模式对旱地苹果园土壤养分、微生物和酶活性的影响[J].西北农业学报，2015，24（7）：69-74.