全 文 ：文章编号 :100028551 (2007) 062623207
收稿日期 :2007202226
基金项目 :四川省科技厅重点攻关项目经费资助 (2006Z08 - 012) ,四川农业大学 2006 年校青年科技创新基金项目
作者简介 :林立金 (19802) ,男 ,四川龙泉驿人 ,硕士研究生 ,主要从事土壤质量及水土保持研究。llj800924 @163. com
通讯作者 :朱雪梅 (19632) ,女 ,四川仁寿人 ,教授 ,主要从事农业生态学及污染生态学研究。zhubroad @1631com
邵继荣 (19582) ,男 ,四川会理人 ,教授 ,主要从事分子生化和发育生物学研究。shaojr007 @163. com
锌铬复合污染对水稻不同生育期土壤酶活性的影响
林立金1 , 2 　朱雪梅1 　邵继荣3 　蒋小军1 　杨远祥1
(11 四川农业大学资源环境学院 ,四川 雅安　625014 ;21 雅安水土保持生态环境监测分站 ,四川 雅安　625000 ;
31 四川农业大学生命理学院 ,四川 雅安　625014)
摘 　要 :通过盆栽试验 ,研究了锌铬复合污染对水稻 ( Oryza sativa L. ) 不同生育期土壤酶活性的影响。结
果表明 ,锌铬复合污染对水稻生长有抑制作用 ,随土壤中锌铬浓度的增加 ,不同生育期水稻生物量均呈
下降的趋势 ,而根冠比呈一定的升高趋势 ,差异极显著 ( P < 0101) 。在锌铬污染下 ,土壤过氧化氢酶活
性随土壤中锌铬浓度增大而降低。与对照相比 ,在水稻分蘖期、孕穗期及灌浆结实期土壤过氧化氢酶活
性的最小值分别降低了 34117 %、23102 %和 4189 % ;除在灌浆结实期锌与铬浓度互作间的差异不显著
外 ,其他生育期的锌浓度间、铬浓度间及锌与铬浓度互作间的差异均极显著 ( P < 0101) 。在水稻分蘖
期 ,土壤脲酶活性、转化酶活性随土壤锌铬浓度的增加而降低 ,但在孕穗期及灌浆结实期则升高 ,其差异
均极显著 ( P < 0101) 。线性回归及偏相关分析表明 ,在水稻不同生育期 ,土壤过氧化氢酶活性与土壤中
锌、铬浓度均有极显著的线性回归关系 ,并呈显著或极显著负相关关系 ,这说明锌铬复合污染对土壤过
氧化氢酶活性可能产生协同或加和的抑制效应。土壤脲酶活性在水稻灌浆结实期与土壤中锌浓度有极
显著的线性回归关系 ,偏相关系数为 01725333 ;土壤转化酶活性在水稻分蘖期、灌浆结实期与土壤中铬
浓度均有极显著的线性回归关系 ,偏相关系数分别为 - 01742633 、01805633 ,这说明锌铬复合污染对土壤
脲酶活性及转化酶活性未产生复合效应。
关键词 :锌铬复合污染 ;水稻 ( Oryza sativa L. ) ;不同生育期 ;土壤酶活性
EFFECTS OF COMPOUND POLLUTION OF ZINC AND CHROMIUM ON
SOIL ENZYME ACTIVITY AT DIFFERENT GROWTH STAGES OF RICE PLANT
LIN Li2jin1 , 2 　ZHU Xue2mei1 　SHAO Ji2rong3 　J IANG Xiao2jun1 　YANG Yuan2xiang1
(11 College of Resource and Environment , Sichuan Agricultural University , Ya’an , Sichuan 　625014 ;
21 Ya’an Soil and Water Conservation and Eco2environment Monitoring Station , Ya’an , Sichuan 　625000 ;
31 College of Life Science , Sichuan Agricultural University , Ya’an , Sichuan 　625014)
Abstract :The effects of compound pollution of Zn and Cr on soil enzyme activity at different growth stages of rice (Oryza sativa
L. ) plants were investigated in a soil pot experiment . The results were as follows : With increasing of contents of Zn and Cr in
the soil , the biomass of rice plants was reduced at different growth stages , but the ratio of root to shoot (WΠW) had an
increasing trend , and the differences of them were highly significant ( P < 0101) . Soil catalase activity had the trend of decline
with increasing of contents of Zn and Cr at different growth stages of rice plants. Compared with the control , the minimums of
soil catalase activity at tillering stage , booting stage and filling stage of rice plants were decreased 34117 % , 23102 % and
4189 % , respectively. Except that Zn ×Cr was not significant at filling stage , the differences at others stages were highly
significant ( P < 0101) . Meanwhile , with increasing of contents of Zn and Cr , soil urease activity and invertase activity both
326　核 农 学 报　2007 ,21 (6) :623～629Journal of Nuclear Agricultural Sciences
had the trend of decline at tillering stage , and increase at booting and filling stage. The differences of soil urease activity and
invertase activity were highly significant ( P < 0101) . Through linear regression analysis and partial correlation analysis , soil
catalase activity had highly significant linear regression and significant or highly significant negative correlation with contents of
Zn and Cr at different growth stages of rice plants. It indicated that compound pollution of Zn and Cr had Co2inhibiting effect
on soil catalase activity. Soil urease activity highly significant linear regression with contents of Zn at filling stage , and partial
correlation coefficient was 01725333 . Soil invertase activity had highly significant linear regression with contents of Zn at filling
stage , and partial correlation coefficients were - 01742633 , 01805633 , respectively. And it indicated that compound pollution
of Zn and Cr did not have compound effects on soil urease activity and invertase activity.
Key words :compound pollution of Zn and Cr ; rice ( Oryza sativa L. ) plant ; different growth stages ; soil enzyme activity
　　近年来 ,随着经济的发展、城镇生活污水和垃圾的
急剧增加 ,工业“三废”的超标排放 ,以及含重金属农药
与化肥的不合理使用 ,给耕地尤其是稻田带来严重的
重金属污染。土壤酶是土壤活性蛋白 ,在土壤生物化
学转化、生物地球化学循环及能量转换中起着重要的
作用[1 ] ,其活性的高低不仅反映土壤中生化反应的方
向和程度 ,而且可作为重金属污染生态效应的指标之
一[2 ] 。研究表明[3～5 ] ,土壤重金属抑制土壤酶活性。
然而 ,这些研究大多局限于单一重金属的污染 ;在农田
生态系统中 ,各重金属之间可能同时存在协同、拮抗、
屏蔽及独立的作用[6 ] ,致使其对土壤酶活性及作物生
长的影响更为复杂。有关重金属污染条件下的植物生
长及其与土壤酶活性的关系研究甚少 ,尤其是重金属
复合污染对水稻 ( Oryza sativa L. ) 的生长及其对稻田
土中酶活性变化的影响研究 ,尚未见报道。鉴于此 ,本
文就成都平原常见的重金属锌、铬污染进行盆栽试验 ,
研究其对水稻不同生育期土壤酶活性的变化 ,以期揭
示锌铬复合污染对水稻不同生育期土壤酶活性的影响
及变化规律 ,进而为稻田的重金属修复提供参考。
1 　材料与方法
111 　供试材料与试验设计
供试土壤为紫色土 ,取自四川农业大学新区农场
的土豆地 , 其基本理化性质为 : pH 6105 , 有机质
22193gΠkg ,全氮 1133gΠkg ,全磷 1100gΠkg ,全钾 26196gΠ
kg ,碱解氮 120190mgΠkg ,速效磷 62124mgΠkg ,速效钾
153127mgΠkg。土 壤 重 金 属 背 景 值 ( 全 量 ) : Zn
48181mgΠkg ,Cr 39112mgΠkg。土壤理化性质及重金属含
量均按照参考文献 [7 ]的方法测定。试验于 2006 年 4
- 9 月在四川农业大学新区农场进行 ,为 2 因素 4 水
平试验 ,A 因素为不同浓度的锌 :0mgΠkg(A0) 、125mgΠkg
(A1) 、250mgΠkg (A2) 、500mgΠkg (A3) ;B 因素为不同浓
度的铬 : 0mgΠkg (B0) 、100mgΠkg (B1) 、200mgΠkg (B2) 、
400mgΠkg(B3) 。采用 ZnCl2 和 CrCl3 ·H2O 作为两种重
金属复合污染的处理 ,浓度根据《土壤环境质量标准 —
GB15618 - 1995》设计。用 25cm ×20cm 塑料桶装入过
6172mm(3 目)筛的风干土 615 kg ,同时每桶施入干鸡粪
100g、尿素 2g、过磷酸钙 4g、硫酸钾 1g ,混匀 ,一周后按风
干土土重 (615 kg)加入各处理浓度的重金属溶液 ,混匀 ,
淹水两周后插秧 ,每桶 4 株 ,重复 3 次。其他栽培管理
与常规生产相同。供试水稻品种为四川农业大学水稻
所选育的中籼迟熟杂交稻组合品种 D 优多 1。
112 　测定内容与方法
于分蘖期、孕穗期及灌浆结实期进行 0～5cm 土层
取样 ,按照周礼恺[1 ]方法测定土壤酶活性 ,并用烘干称
重法测定水稻根干重及地上部分干重。土壤过氧化氢
酶活性以每克土壤在室温下 20 min 消耗 011molΠL
KMnO4 的毫升数表示 ;土壤尿酶活性以在 37 ℃培养
24h 后每克土壤中 NH32N 的毫克数表示 ;土壤转化酶
活性以在 37 ℃培养 24h 后每克土壤消耗 011molΠL
Na2 S2O3 的毫升数表示。
113 　数据处理
用 Excel 作图 ,DPS 进行方差分析 ,SPSS 进行二元
线性回归及偏相关分析。
2 　结果与分析
211 　锌铬复合污染对水稻不同生育期生物量的影响
从表 1 可以看出 ,锌铬复合污染对水稻的生长有
抑制作用。从水稻生物量来看 ,随土壤中锌铬浓度的
增大 ,不同生育期的水稻根干重及地上部分干重均呈
下降的趋势。与之相反的是 ,不同生育期的水稻根冠
比则呈现一定的升高趋势。在不同生育期 ,水稻根干
重及地上部分干重均以对照最高。在分蘖期 ,根冠比
以 A3B3 最大 ,为 01182 ;在孕穗期 ,根冠比以 A0B2 最
大 ,为 01173 ;在灌浆结实期 ,根冠比以 A3B2 最大 ,为
01112。从方差分析结果 (表 2) 可以看出 ,锌浓度间、
426 核　农　学　报 21 卷
　　　　 表 1 　锌铬复合污染对水稻不同生育期生物量的影响
Table 1 　Effects of compound pollution of Zn and Cr on biomass of rice plants at different growth stages
处理编号
treatment No.
分蘖期
tillering stage (gΠplant) 孕穗期booting stage (gΠplant) 灌浆结实期filling stage (gΠplant)
根干重
root dry weight
地上部分干重
shoot dry weight
根冠比
rootΠshoot ratio 根干重root dry weight 地上部分干重shoot dry weight 根冠比rootΠshoot ratio 根干重root dry weight 地上部分干重shoot dry weight 根冠比rootΠshoot ratio
A0B0 01539 3164 01148 5167 4115 01137 10102 10213 01098
A0B1 01458 3122 01142 5158 3718 01148 9198 9517 01104
A0B2 01431 2196 01146 5133 3018 01173 9178 8815 01111
A0B3 01430 2174 01157 4148 2915 01152 7104 8810 01080
A1B0 01433 3124 01134 5117 3413 01151 9153 9015 01105
A1B1 01428 3100 01143 4197 3618 01135 9112 8715 01104
A1B2 01413 2183 01146 4139 3513 01124 8124 8315 01099
A1B3 01357 2106 01173 3193 2916 01133 7112 7417 01095
A2B0 01405 3108 01131 4183 3515 01136 9143 8416 01111
A2B1 01394 2189 01136 4149 3315 01134 7195 7717 01102
A2B2 01369 2178 01133 4113 3511 01118 7190 7410 01107
A2B3 01311 1193 01161 3179 3315 01113 7109 7313 01097
A3B0 01338 2142 01140 4129 2919 01143 7175 7915 01097
A3B1 01284 2109 01136 4111 2916 01139 7162 8013 01095
A3B2 01278 2101 01138 4108 2816 01143 7135 6515 01112
A3B3 01280 1154 01182 4105 2815 01142 7113 6515 01109
表 2 　水稻生物量的方差分析 F值
Table 2 　F value of variance analysis of rice plants biomass
生育期 growth stage 生物量 biomass
变异来源 source
Zn Cr Zn ×Cr
根干重 root dry weight 265315333 65718833 6313733
分蘖期 tillering stage 地上部分干重 shoot dry weight 41812533 35418433 815833
根冠比 rootΠshoot ratio 613033 7813933 512533
根干重 root dry weight 1711233 1112333 48014733
孕穗期 booting stage 地上部分干重 shoot dry weight 20916533 14710833 5913133
根冠比 rootΠshoot ratio 17215633 1117533 5114133
根干重 root dry weight 210015733 309613933 36314033
灌浆结实期 filling stage 地上部分干重 shoot dry weight 78910233 39418333 1814133
根冠比 rootΠshoot ratio 6713133 21112833 15113533
注 : F0105 (3 ,30) = 2192 , F0101 (3 ,30) = 4151 , F0105 (9 ,30) = 2121 , F0101 (9 ,30) = 3106。Zn、Cr 及 Zn ×Cr 的自由度分别为 3 ,3 ,9 ,误差自由度为 30。3 和33 分别表示 0105 和 0101 的显著水平。下表同。
Note : F0105 (3 ,30) = 2192 , F0101 (3 ,30) = 4151 , F0105 (9 ,30) = 2121 , F0101 (9 ,30) = 31061 df Zn = df Cr = 3 , df Zn ×Cr = 9 , df e = 301 3 , 33 indicate significant
difference at 0105 and 0101 levels , respectively. The same as following tables.
铬浓度间及锌铬浓度互作间水稻不同生育期根干重、
地上部分干重及根冠比的差异均极显著。
212 　锌铬复合污染对水稻不同生育期土壤过氧化氢
酶活性的影响
从总体上看 ,锌铬复合污染对水稻不同生育期土
壤过氧化氢酶活性均有抑制作用。从图 12A、B 可以看
出 ,在水稻分蘖期和孕穗期 ,随土壤中锌铬浓度的增
大 ,土壤过氧化氢酶活性均呈下降的趋势。在灌浆结
实期 (图 12C) ,随铬浓度的增加 ,土壤过氧化氢酶的变
化为 : 当锌浓度为 0mgΠkg 时 ,先降后升 ; 锌浓度为 250mgΠkg 时 ,先降后升再降 ;锌浓度为 500mgΠkg 或铬浓度为 200mgΠkg 时 ,随另一种重金属浓度的增加 ,先升后降。3 个生育期土壤过氧化氢酶活性的最小值均为 A3B3 ,分别比同时期对照低 34117 %、23102 %和4189 %。可见 ,随着水稻的生长 ,土壤过氧化氢酶活性的最小值与对照 (最大值)的差距在逐渐缩小。方差分析表明 (表 3) ,锌浓度间、铬浓度间的水稻不同生育期土壤过氧化氢酶活性差异均极显著 ,而锌与铬浓度互作间的差异在分蘖期及孕穗期极显著 ,在灌浆结实期则不显著。
526　6 期 锌铬复合污染对水稻不同生育期土壤酶活性的影响
图 1 　锌铬复合污染对水稻不同
生育期土壤过氧化氢酶活性的影响
Fig. 1 　Effects of compound pollution of Zn and Cr
on soil catalase activity at different growth
stages of rice plants
A :水稻分蘖期 ;B :水稻孕育期 ;C :水稻灌浆结实期。下图均同。
A :tillering stage ; B :booting stage ; C :filling stage.
The same as following figures.
213 　锌铬复合污染对水稻不同生育期土壤脲酶活性
的影响
在水稻不同生育期 ,锌铬复合污染对土壤脲酶活
性的影响不同。从总体上看 ,在前期 ,抑制了土壤脲酶
活性 ,到中后期则有促进作用。在分蘖期 ,锌浓度为
0 ,500mgΠkg 及铬浓度为 0 ,100mgΠkg 时 ,随另一种重金
属浓度的增加 ,土壤脲酶活性先降后升 ,而在其他浓度
条件下 ,均呈上升的趋势 (图 22A) ,最大值为对照。在
孕穗期 ,锌浓度低于 250mgΠkg 及铬浓度低于 200mgΠkg
时 ,随另一种重金属浓度的增加 ,土壤脲酶活性呈升高
的趋势 ;而锌浓度 ≥250mgΠkg 及铬浓度 ≥200mgΠkg 时 ,
随另一种重金属浓度的增加 ,呈下降的趋势 (图 22B) ,
最大值为 A1B3 ,比同时期对照高 46100 %。在灌浆结
实期 ,随土壤中锌铬浓度的增加 ,土壤脲酶活性呈升高
的趋势 (图 22C) ,最大值为 A3B2 ,比同时期对照高
69141 %。这说明了在锌铬复合污染条件下 ,土壤脲酶
活性从受到抑制状态逐步过渡到促进状态。方差分析
表明 (表 3) ,锌浓度间、铬浓度间及锌铬浓度互作间不
同生育期土壤脲酶活性的差异均极显著。
图 2 　锌铬复合污染对水稻不同
生育期土壤脲酶活性的影响
Fig. 2 　Effects of compound pollution of Zn and Cr
on soil urease activity at different stages of rice plants
214 　锌铬复合污染对水稻不同生育期土壤转化酶活
性的影响
在锌铬复合污染条件下 ,水稻不同生育期土壤转
化酶活性的变化趋势与土壤脲酶的变化相似。在分蘖
626 核　农　学　报 21 卷
期 ,土壤转化酶活性随土壤中锌铬浓度的增加 ,呈下降
趋势 (图 32A) ,并以对照值最大 ;在孕穗期及灌浆结实
期 ,则随土壤中锌铬浓度的增加而呈升高趋势 (图 32
B、C) 。在孕穗期时其最大值为 A0B2 ,比同时期对照
高 59115 % ,而灌浆结实期的最大值为 A3B3 ,比同时期
对照高 98128 %。方差分析表明 (表 3) ,锌浓度间、铬
浓度间及锌铬浓度互作间不同生育期土壤转化酶活性
的差异均极显著。
表 3 　土壤酶活性的方差分析 F值
Table 3 　F value of soil enzyme activity
生育期 growth stage 土壤酶活性 soil enzyme activity
变异来源 source
Zn Cr Zn ×Cr
过氧化氢酶活性 catalase activity 16017633 5112233 515733
分蘖期 tillering stage 脲酶活性 urease activity 10616533 6911633 6414833
转化酶活性 invertase activity 2410233 4710133 317733
过氧化氢酶活性 catalase activity 5419033 8616233 1318733
孕穗期 booting stage 脲酶活性 urease activity 1817233 914333 2110533
转化酶活性 invertase activity 418933 1211833 2210433
过氧化氢酶活性 catalase activity 1419733 1013133 2116
灌浆结实期 filling stage 脲酶活性 urease activity 15012233 2516333 1111833
转化酶活性 invertase activity 6415533 1711233 717333
表 4 　锌铬与土壤酶活性的回归关系
Table 4 　Regression relationship between Zn ×Cr and soil enzyme activity
生育期
growth stage
土壤酶活性
soil enzyme activity
二元回归方程
regression function
F 值
F value
复相关系数 R
R value
偏回归系数 t
t value
过氧化氢酶活性
catalase activity
Y= 11293 - 01000449X1 - 01000262X2 13146733 0182133 t1 = - 4170433
t2 = - 21192 3
分蘖期
tillering stage
脲酶活性
urease activity
Y= 01192 + 01000005X1 - 01000005X2 01815 01334 t1 = 01156
t2 = - 11267
转化酶活性
invertase activity
Y= 21213 - 01000274X1 - 01000659X2 10114333 0178133 t1 = - 21075
t2 = - 3199833
过氧化氢酶活性
catalase activity
Y= 11649 - 01000238X1 - 01000384X2 17173433 0185533 t1 = - 3164333
t2 = - 4171133
孕穗期
booting stage
脲酶活性
urease activity
Y= 01411 + 01000021X1 + 01000087X2 01720 01316 t1 = 01341
t2 = 11150
转化酶活性
invertase activity
Y= 11465 - 01000154X1 + 01000316X2 01954 01358 t1 = - 01717
t2 = 11181
过氧化氢酶活性
catalase activity
Y= 11624 - 01000067X1 - 01000072X2 19123433 0186533 t1 = - 4171133
t2 = - 4103433
灌浆结实期
filling stage
脲酶活性
urease activity
Y= 01363 + 01000187X1 + 01000119X2 9108733 0176433 t1 = 3179833
t2 = 11936
转化酶活性
invertase activity
Y= 11856 + 0100132X1 + 01000662X2 14179033 0183333 t1 = 5105033
t2 = 21019
注 : X1 为不同浓度的 Zn , X2 为不同浓度的 Cr , n = 16 , F0105 (2 ,13) = 3180 , F0101 (2 ,13) = 6170 , t0105 (13) = 21160 , t0101 (13) = 31012 , R0105 = 01608 , R0101 =
01712。
Note : X1 , X2 indicate contents of Zn and Cr , respectively. n = 16 , F0105 (2 ,13) = 3180 , F0101 (2 ,13) = 6170 , t0105 (13) = 21160 , t0101 (13) = 31012 , R0105 = 01608 ,
R0101 = 017121
215 　锌铬复合污染与土壤酶活性的关系
以土壤重金属含量为自变量 ( X1 为不同浓度的
Zn ,X2 为不同浓度的 Cr) ,水稻不同生育期土壤酶活性
为因变量 ( Y)进行二元线性回归分析 (表 4) ,在水稻不
同生育期 ,土壤过氧化氢酶活性与土壤中锌、铬浓度均
有极显著的线性回归关系 ,土壤脲酶活性在灌浆结实
期、土壤转化酶活性在分蘖期和灌浆结实期均与土壤
中锌、铬浓度有极显著的线性回归关系。在置信度
726　6 期 锌铬复合污染对水稻不同生育期土壤酶活性的影响
　　　
表 5 　锌、铬与水稻不同生育期土壤酶活性的偏相关关系
Table 5 　Partial correlation between Zn , Cr contents and soil enzyme activity at different
growth stages of rice plants , respectively
土壤酶活性
soil enzyme activity
分蘖期 tillering stage 孕穗期 booting stage 灌浆结实期 filling stage
Zn Cr Zn Cr Zn Cr
过氧化氢酶活性 catalase activity - 01793733 - 015195 3 - 01710433 - 01794633 - 01794133 - 01745633
脲酶活性 urease activity 010431 - 013316 010942 013039 01725333 014730
转化酶活性 invertase activity - 014987
- 01742633 - 011951 013113 01805633 014852
Note : r0105 = 01497 , r0101 = 01623
图 3 　锌铬复合污染对水稻不同
生育期土壤转化酶活性的影响
Fig. 3 　Effects of compound pollution of Zn and Cr
on soil invertase activity at different stages of rice plants
α= 0105 条件下 ,孕穗期土壤脲酶活性与锌的 t 检验不
显著 ,应从方程中剔出。依次类推 ,分蘖期从土壤转化
酶活性中剔出锌 ,灌浆结实期从土壤转化酶活性中剔
出铬。因此 ,得到以下方程 :
分蘖期土壤转化酶活性 : Y = 21049 - 01000659 X2 ,
F = 12193033 , t = - 3159633 , R = 0169333 ;
灌浆 结 实 期 土 壤 脲 酶 活 性 : Y = 01388 +
01000187 X1 , F = 12106133 , t = 3147333 , R = 0168033 ;
灌浆结实期土壤转化酶活性 : Y = 11997 +
0100132 X1 , F = 20191133 , t = 4157333 , R = 0177433 。
其中 , F0101 (1 ,13) = 8186 , R0101 = 01623 , t0101 (14) =
21977。
偏相关分析表明 (表 5) ,在水稻不同生育期 ,土壤
过氧化氢酶活性与土壤中锌、铬浓度均呈显著或极显
著负相关关系 ,说明土壤中锌、铬浓度对土壤过氧化氢
酶活性产生了锌铬复合效应 ,且在分蘖期及灌浆结实
期与锌浓度关系最为密切 ,在孕穗期与铬关系更密切。
土壤脲酶活性在水稻灌浆结实期与土壤中锌浓度偏相
关系数为 01725333 ;土壤转化酶活性在水稻分蘖期与
土壤中铬浓度、灌浆结实期与土壤中锌浓度的偏相关
系数分别为 - 01742633 、01805633 。说明土壤中锌、铬浓
度对土壤脲酶活性及转化酶活性未产生复合效应。
3 　讨论与结论
在土壤重金属胁迫下 ,微生物生物量下降[8 , 9 ] ,水
稻植株保护酶活性受到影响[10～12 ] ,光合速率降低 ,因
而其生长受到抑制[13 , 14 ] ,从而影响微生物和水稻根系
分泌物的量。而土壤酶是土壤活性蛋白质 ,来源于土
壤微生物和植物根系的分泌物[1 ] 。因此 ,在重金属污
染的条件下 ,土壤酶活性同时受到重金属、土壤微生物
及植物根系分泌物的影响。一方面 ,重金属占据土壤
酶的活性中心 ,或与酶分子的巯基、胺基和羧基结合 ,
形成较稳定的络合物 ,从而降低土壤酶活性[15 , 16 ] 。李
博文等研究表明 ,在重金属单一元素污染下 ,土壤转化
酶活性、碱性磷酸酶活性与铬的添加量、脲酶活性与锌
的添加量均呈极显著的负相关 ,而过氧化氢酶活性与
铅的添加量呈极显著正相关 ,且铬、锌的交互作用使土
壤脲酶活性与铬添加量达到了显著负相关[17 ] 。本试
826 核　农　学　报 21 卷
验研究表明 ,锌铬复合污染不仅降低水稻生物量 ,增大
根系比重 ,而且影响不同生育期土壤酶活性。锌铬复
合污染对水稻不同生育期土壤过氧化氢酶活性均有抑
制作用 ,且随土壤中锌铬浓度的增加呈降低的趋势 ,这
与杨志新等[18 ] 人的研究结果一致 ;土壤脲酶活性、转
化酶活性在水稻分蘖期受到抑制 ,且随土壤中锌铬浓
度的增加呈降低的趋势 ,而在孕穗期及灌浆结实期 ,则
随土壤中锌铬浓度的增加呈升高的趋势 ,这与前人的
研究结果[3～5 , 17 , 18 ] 有所不同。这表明在重金属胁迫
下 ,土壤酶活性并不是简单的受到抑制或促进 ,可能与
水稻植株一起 ,通过调节自身的变化而向着适应逆境
的方向发展。
线性回归分析与偏相关分析表明 ,在水稻不同生
育期 ,土壤中锌、铬浓度对土壤过氧化氢酶活性均产生
了锌铬复合效应 ,这说明锌铬复合污染对土壤过氧化
氢酶活性可能产生协同或加和的抑制效应 ,这与李博
文等[19 ]的研究相似。而锌铬复合污染对土壤转化酶
活性和土壤脲酶活性均未产生复合效应 ,可能与这两
种土壤酶对锌、铬两种元素的敏感性及水稻在不同生
育期对锌、铬的吸收量有关。
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