全 文 ：设施栽培香石竹根际土壤酶活与土传病害相关性研究＊
廖梓良 1 , 　孙世中1 , 　刘建香 2 , 　贾秋鸿 2 , 　杨泮川3 , 　官会林 1
(1.云南师范大学能源与环境科学学院 ,云南 昆明 650092;
2.云南省农业科学院农业环境资源研究所 ,云南 昆明 650205;
3.云南省英茂花卉产业有限公司 ,云南 昆明 650092)
摘　要:　文章对设施栽培香石竹根际土壤的酶活性进行检测 , 通过统计分析 ,结果表明 ,酶活性在正常
与发病植株之间存在显著差异 ,最后由判别分析得出 , 脱氢酶和磷酸酶的影响因子最大 , 可以作为设施
栽培土传病害预测预报的一个重要指征。
关键词:　香石竹;设施栽培;土壤酶活性;判别分析;
中图分类号:Q142.3　　文献标识码:　A　　文章编号:　1007-9793(2009)03-0059-05
近几年我国花卉产业已成为农业产业中发展最为迅速的一项新兴产业 ,尤其香石竹 ,因花期长 、色
泽鲜艳 、品种花色多样和贮藏保鲜期长等特点 ,是国内外市场上销量最大的鲜切花之一。云南作为全国
最大的鲜切花生产基地 ,香石竹也是出口创汇的主要鲜切花之一 。但是 ,随着花卉设施种植年限延长 ,
土壤障碍因素突出 ,导致花卉病害严重 ,农药化肥施用量加大 ,成为制约花卉产业发展及农业生态环境
建设的重要屏障 。
土壤酶活是土壤组分中最活跃的有机成分之一 , 土壤酶和土壤微生物一起共同推动土壤的代谢过
程 。土壤酶活性反映了土壤中各种生物化学过程的强度和方向 ,其活性可作为土壤肥力评价的参考指
标之一 ,同时也是土壤自净能力评价的一项重要指标[ 1-2] ,目前国内外多侧重于土壤酶活与营养元素的
机理研究[ 2-6] ,以及污染土壤的生物修复方面研究 [ 7-10] 。但针对土壤酶活与植物病害相关性方面研究
甚少 ,特别是针对设施栽培香石竹土壤酶活方面的研究未见报道 。本文主要研究设施栽培香石竹土壤
酶活性变化特征 ,以期在香石竹病害监测预防 、土壤环境生物修复 、以生态因子调控提高土壤酶活力及
土壤肥力等方面提供有益参考 。
1　材料与方法
1.1供试材料
选择玉溪市江川县(JC)、昆明市呈贡县(CG)和安江县(AJ)的三个大棚设施种植香石竹基地。三
地同属亚热带半干燥高原季风气候 ,平均海拔分别为 1730米 、1906.6米 、1888米 ,年日照时间均在 2200
小时左右 ,年平均气温 14.3 ～ 16.7℃,年均降水量 730 ～ 980毫米 。三地分别设立定位监测点 ,于 2007
年 9月在每个采样区采取正常植株与病株根际土壤样品 。样品采集方法参考文献[ 11] 。
1.2分析测定方法
多酚氧化酶:邻苯三酚比色法 ,
脱氢酶:红四氮脞(TTC)法 ,
　第 29卷第 3期
2009年 5月
云南师范大学学报
JournalofYunnanNormalUniversity
Vol.29 No.3
May2009 　
＊ 收稿日期:2008-12-18
基金项目:国家自然科学基金(40861019)及云南省农业科技公关(2006NG37)联合支助.
作者简介:廖梓良(1982-),男 , 06级在读硕士研究生 ,云南师范大学太阳能研究所(能源与环境科学学院).
通讯作者:官会林 , 男 ,云南省昆明市人 ,教授 , 硕士研究生导师.
纤维素酶 、木聚糖酶 、蔗糖酶 、淀粉酶:3, 5-二硝基水杨酸比色法 ,
蛋白酶:酪氨酸法 ,
磷酸酶:磷酸苯二钠比色法 ,
无机焦磷酸酶:焦磷酸酶钠比色法 ,
脲酶:凯氏定氮法 。
1.3数据处理
使用 EXCEL和 SPSS软件包进行相关统计分析。
2　结果与分析
2.1不同状态植株根际土壤酶活性比较
对不同状态下的植株根际土壤酶活测定结果见表 1。正常植株根际土壤中仅多酚氧化酶 、木聚糖
酶低于发病植株各 0.49μg/g、0.49μg/g,而脱氢酶 、纤维素酶 、淀粉酶 、蔗糖酶 、蛋白酶 、磷酸酶 、焦磷酸
酶 、脲酶活性则分别高于发病植株 9.09μg/g、 2.70μg/g、 2.45μg/g、 2.46μg/g、 4.10μg/g、 3.64μg/g、
51.30μg/g、1.19μg/g。把所得数据进行 T检验 ,结果见表 2。除蛋白酶 、无机焦磷酸酶活性在正常植株
与发病植株间无明显差异以外 ,其它的 8类酶活性均表现出了显著差异 ,其中脱氢酶 、磷酸酶活性差异
极显著 。这说明土壤酶活的变化和植株的状态有一定相关性 ,因此可以推测土壤的酶活变化可以对设
施作物植株状态进行指示 。
表 1　土壤酶活测定结果
Tab.1　resultofsoilenzymeactivity
样品 样本 多酚氧化酶 脱氢酶
纤维
素酶
木聚
糖酶 淀粉酶 蔗糖酶 蛋白酶 磷酸酶
无机焦
磷酸酶 脲酶
正
常
株
JC-01 0.29 6.58 8.65 0.62 5.70 5.94 4.46 4.41 50.12 2.64
JC-02 1.09 4.73 8.13 0.75 4.18 3.62 6.72 3.80 200.57 2.16
JC-03 0.81 7.34 5.46 0.67 6.64 5.79 9.22 8.51 5.45 4.08
JC-04 0.66 7.25 6.87 1.17 4.97 3.56 15.37 4.86 107.74 2.88
JC-05 0.39 7.06 4.48 1.12 3.58 3.58 12.20 4.11 257.10 3.48
JC-06 0.99 11.41 6.50 0.88 6.44 1.74 6.76 3.43 74.69 2.46
JC-07 0.57 4.78 1.91 1.22 4.23 1.85 9.68 5.87 346.10 3.30
CG-08 0.98 10.77 4.30 0.64 2.50 0.93 6.57 1.13 129.14 1.38
AJ-09 0.45 2.15 7.60 1.71 2.73 7.65 18.27 3.34 117.65 3.48
平
均
发
病
株
n=9 0.69±
0.29
6.90±
2.91
5.99±
2.16
0.98±
0.36
4.55±
1.51
3.85±
2.23
9.92±
4.56
4.38±
2.81
143.1±
107.16
2.87±
0.82
JC-10 0.84 9.04 1.61 0.62 2.41 1.38 10.65 1.42 110.89 1.08
JC-11 1.36 7.58 6.47 1.32 1.67 0.71 1.79 0.19 126.72 1.92
JC-12 1.55 9.34 4.98 1.38 4.26 0.41 1.65 0.13 114.49 0.90
JC-13 1.06 16.33 4.97 1.11 1.60 0.24 19.78 2.58 54.60 2.04
JC-14 2.30 18.50 3.08 2.41 0.80 0.94 3.74 0.13 55.97 1.50
JC-15 0.44 14.90 2.49 1.54 1.73 0.27 5.52 0.11 35.61 3.48
CG-16 1.30 18.92 0.91 1.47 1.60 0.16 1.49 0.03 145.31 0.78
AJ-17 0.57 21.80 1.76 1.86 1.16 7.04 1.87 1.39 99.42 1.80
平
均 n=8
1.18±
0.60
14.55±
5.30
3.28±
1.98
1.46±
0.52
1.90±
1.06
1.39±
2.32
5.81±
6.44
0.74±
0.94
92.87±
32.34
1.69±
0.87
单位:μg/g
·60· 云南师范大学学报(自然科学版) 第 29卷　　
表 2　独立样本 t检验结果
Tab.2　ttestresultsofindependentsamples
样品
状态
多酚
氧化酶 脱氢酶
纤维
素酶
木聚
糖酶 淀粉酶 蔗糖酶 蛋白酶 磷酸酶
无机焦
磷酸酶 脲酶
正常 0.69±
0.29
6.90±
2.91
5.99±
2.16
0.98±
0.36
4.55±
1.51
3.85±
2.23
9.92±
4.56
4.38±
2.81
143.1±
107.16
2.87±
0.82
病株 1.18±
0.60
14.55±
5.30
3.28±
1.98
1.46±
0.52
1.90±
1.06
1.39±
2.32
5.81±
6.44
0.74±
0.94
92.87±
32.34
1.69±
0.87
t检验
(n=17)
t=-2.176
p<0.05
t=-3.754
p<0.01
t=2.682
p<0.05
t=-2.257
p<0.05
t=4.141
p<0.05
t=2.226
p<0.05
t=1.531
p>0.05
t=4.661
p<0.01
t=1.251
p>0.05
t=2.904
p<0.05
单位:多酚氧化酶:红紫醇素· μg/g, 30℃, 1Min　　　　　　蔗糖酶:Glucose· μg/g, 40℃, 1Min
　　 脱氢酶:TPF· μg/g, 40℃, 1h　　 蛋白酶:NH3 -N· μg/g, 40℃, 1Min
　　 木聚糖酶:木糖 μg/g, 50℃, 1Min　　 磷酸酶:P-Nitrophenol· μg/g, 37℃, 1Min
　　 半纤维素酶:Glucose· μg/g, 50℃, 1Min　　 无机焦磷酸酶:PO3-4 P· μg/g, 37℃, 1h
　　 淀粉酶:Glucose· μg/g, 40℃, 1Min　　 脲酶:NH3-N· μg/g, 1Min
2.2 酶活因子对土传病害的逐步判别分析
逐步判别分析是具有变量筛选能力的判别分析方法 ,能够在变量代入过程中逐步淘汰对结果影响
相对较小的因子 ,因此在减小计算量的同时提高了计算精度 [ 12] 。
从上述对酶活性因子的 t检验结果可知 ,多酚氧化酶 、脱氢酶 、纤维素酶 、木聚糖酶 、淀粉酶 、蔗糖
酶 、磷酸酶 、脲酶具有显著的统计学意义。因此 ,我们将相应数据作为因子进行逐步判别分析 ,判别准则
为贝叶斯判别函数 ,判别函数的检验采用维尔克斯(Wilks)统计量;最终脱氢酶与磷酸酶进入了判别方
程 ,如表 3。
表 3　逐步判别筛选的变量
Variablesselectedbydiscriminantanalysis
步序号 检验 指标 ∧统计量 F值 检验结果
0 选入 磷酸酶 0.408 21.724 选入
1 选入 脱氢酶 0.516 4.582 选入
剔除 磷酸酶 15.747 不剔除
2 选入 多酚氧化酶 0.301 0.292 不选入
纤维素酶 0.286 0.995
木聚糖酶 0.305 0.127
淀粉酶 0.290 0.794
蔗糖酶 0.301 0.306
脲酶 0.308 0.008
　　可得两个判别函数:
f1(x)=0.434x1+1.772x2-6.075
f2(x)=0.837x1+0.428x2-6.940
对判别函数进行检验 ,得知 P<0.005,说明筛选出的两个变量组成的判别函数具有显著意义 ,判别
函数对区分正常以及发病植株达到显著水平。进行判别时 ,只需要将这两类酶活性数据代入判别函数。
·61·　第 3期　　　　　　　　廖梓良 ,等:　设施栽培香石竹根际土壤酶活与土传病害相关性研究　
分别计算函数值 ,若 f(1)≥f(2),则判定为正常植株 ,否则即为发病植株 。
表 4　逐步判别检验结果
Tab.4　testresultsbystepdetected
组别 健株 病株 判定正确率 回代检测方法
健株
病株
1
8
1
8
88.9%
100% original
健株
病株
1
8
1
8
88.9%
100% Cros--validated
将数据代回判别方程进行检验 ,见表 4,结果显示 ,该判别方程对发病植株的判别正确率达到了
100%,但在对健康植株的判别上出现了 1例错误;而总的判别正确率达到了 94.1%,因此 ,在判别植株
状态时采用脱氢酶和磷酸酶作为判别因子在本次研究的结果上是可行的。
3　结论
通过对发病与正常植株的根际土壤酶活性分析 ,可以得出以下结论:
1)酶活性在正常与发病植株之间存在显著差异 ,正常植株根际土壤中仅多酚氧化酶 、木聚糖酶低
于发病植株各 0.49μg/g、0.49μg/g,而脱氢酶 、纤维素酶 、淀粉酶 、蔗糖酶 、蛋白酶 、磷酸酶 、焦磷酸酶 、脲
酶活性则分别高于发病植株 9.09μg/g、2.70μg/g、2.45μg/g、2.46μg/g、4.10μg/g、3.64μg/g、51.30μg/
g、1.19μg/g。
2)脱氢酶和磷酸酶活力因子可以作为设施栽培土壤病害预测预报的一个重要指征 。
需要指出的是:对于以上结果需要在更多的数据基础上进行分析 ,同时应该与指标选择的其他方
法 ,如引入专家经验的定性 、定量方法结合 ,对指标选择的有效性作进一步确认。
参　考　文　献:
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·62· 云南师范大学学报(自然科学版) 第 29卷　　
RelevancestudybetweensoilenzymeactivityandSoil-bornediseases
inRhizospheresoilofDianthuscaryophylusL.underCultivation
LIAOZi-liang1 , 　SUNShi-zhong1 , 　LIUJian-xiang2
JIAQiu-hong2 , 　YANGPan-chuan3 , 　GUANhui-lin1
(1.ColageofEnergy＆EnviromentSciences, YunnanNormalUniversity, Kunming650092, China;
2.AgricuturalEnvironmentandResearchInstitute, YunnanAcademyofAgricuturalSciences, Kunming650205China;
3.YunnanYingmaoflowerIndustyCO, LTD)
Abstract:　Thispaperreportedtherelevancestudybetweensoilenzymeactivityandsoil-bornediseasesin
rhizospheresoilofDianthuscaryophylusL.(Carnation)underCultivation.Throughstatisticalanalysis, the
resultshowedthattherearesignificantdiferencesbetweensoilenzymeactivityandsoil-bornediseases, es-
pecialytheircorrelation.Asaresult, Dehydrogenaseandphosphatasearethemostimportantimpactfactors,
sotheycanbeanimportantindicationofforecast.
Keywords:　carnation;cultivation;soilenzymeactivity;discriminantanalysis
(上接第 7页)
参　考　文　献:
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HomomorphismandCongruenceRelationonFuzzyPowerLattices
PENGJia-yin
(DepartmentofMathematics, NeijiangTeachersColege, SichuanNeijiang641112 , China)
Abstract:　Inthispaper, thehomomorphismandcongruencerelationonfuzzypowerlatices, whicharein-
ducedbyhomomorphismandcongruencerelationonordinarylaticesrespectively, arestudied, theirrelative
propertiesandcorrespondingrelationscanbeobtained.
Keyword:　latice;laticehomomorphism;laticecongruencerelation;fuzzypowerlaticehomomorphism;
fuzzypowerlaticecongruencerelation
·63·　第 3期　　　　　　　　廖梓良 ,等:　设施栽培香石竹根际土壤酶活与土传病害相关性研究