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银杏园土壤酶活性与土壤肥力的关系研究



全 文 :广 西 植 物 Guihaia 19(3):277—28 999年 8月
文章编号 1000—3142(1999)o3—0277—05
银杏园土壤酶活性与土壤肥力的关系研究
唐 艳 ,杨林林z 叶家颖。
(1 广西柑桔研究所.广西桂林 541004;2 广西师范大学,广西桂林
摘 要:研究 了银杏土壤酶活性与土壤肥力的关系,试图探索利用土壤酶活性作为评价银杏果园土
壤肥力的指标。结果表 明,有 3种酶的活性与土壤肥力存在着极 为密切的关 系,酶活性 随土壤肥
力 的高低而有规律地变化。根据相关分析,该土壤的脲酶.蛋 白酶、转化酶 的活性 均与土壤 有机
质、全氮、全磷、碱解氯、速效磷.速效钾及银杏果实产量呈极显著相关.不同土壤酶活性之间
也存在极显著的相关性。 因此,土壤酶活性作为评价银杏土壤肥力水平的指标是可行的。
关键词:盟鸯 塞鳗重堡; 塞 ;! 堡
中图分类号:SI54.2 文献标识玛:A
Studies on the relationship between enzyme activity and
fertility of soil in Ginkgo orchard
TANG Yan , YANG Lin—lin , YE Jia—ying
CitrusResearchInstitute Guangxi.Guilin 54i004.China; GuangxiNormalUniversity Guilin 541004.China
Abstract: The relationship between enzyme actNity and fertility of soil in G inkgo orchard was stu-
died,we attem pted to use the enzyme activity of soil as an index to evaluate the fertility of soi[in
G inkgo orchard.The results show that the enzyme activity of Urease、 Proteas~and Invertase has
closely retation with the ferility of soil

the enzyme ani ty varies regularly with heigh and Low of
fertility of soil.According to correlation anal~ enzy me activity ofUmase,Protease,]nvertase has
cxtmmemarked correlation with organic matter total N.total P,total K,hydrotysable N,available
P,available K of soft and yield of Ginkgo.Different enzyme activity of soil has extreme-marked
corl~clation.Therefore,it is reasonable that the enzyme aetivity ofsoi】is used as an index to evaltate
fertility ofsoil in Ginkgo orchard.
Key words: G inkgo;enzyme activity;soil fertility;correlation
银杏 (Ginkgo bilobaLinn.)是古老的珍稀植物,是裸子植物银杏纲中唯一存留下来的最古老的
一 个树种,仅存我国,被称为远古名贵植物的活化石 ¨。它是我国出口创忙的传统名特优果品.桂
收稿 日期: 1999-01-18
作者 价 唐艳 (1965一),女,助理研究员,生物学专业.

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林市的兴安、灵JII-全州是我国银杏主产区之一,年产量约占全国总产量的三分之一 然而,其产量
远未满足国内外市场需求,故大幅度提高其产量是当务之急。从该产区目前的生产水平而言,加强果
园土壤管理,促进土壤的培肥,是提高银杏产量的重要环节 因此,深人研究银杏果园土壤的肥,々状
况,对提高银杏的生产水平,具有重要的意义。
土壤酶在土壤营养物质的循环和能量的转化过程中起着重要作用 有关研究报道指出,研究土壤
酶活性的变化,将有助于了解土壤肥力的现状和演化 对于土壤酶活性 的研究,近年来取得了很
大的进展 然而,对银杏园土壤酶活性的研究,仅叶家颖等报导 了银杏根际的土壤酶活性研究 川
对银杏园土壤酶活性与土壤肥力的关系,至今尚无报导。因此,我们对银杏土壤酶活性与土壤肥力的
关系进行 了研究,试图利用土壤酶活性作为评价该土壤肥力的指标,为指导制定合理的银杏园土壤管
理措施,定向培肥土壤和调控土壤肥力提供科学依据
1 材料和方法
1.1 材料
于白果采收时,在灵川县海洋乡银杏园中,分别选择有代表性的高、 中、低产园的银杏树各 5
株,并在每株树 的树冠滴水线上采垂直 O~4O cm 深土层的土壤样品 1个,共 l5个土壤样品,测定
其脲酶、蛋白酶.转化酶的活性及有机质、全氮、全磷、全钾、碱解氯、速效磷,速效钾的含量,称
各株白果的产量 分析不同肥力水平的土壤酶活性、养分含量及白果产量的变化。
同时,选择上述高,中、低产园的银杏树各 l株,在每株的树冠滴水线上,分别采垂直 0~2O
cm,20~40 cm、40~60 cm深的不同土层的土样各 1个,每株树采 1个土壤剖面,3个士样,共 9
个土样,分析不同土层的土壤酶活性与养分含量的变化。
1.2 方法
土壤养分含量的测定,用土壤常规分析方法
土壤脲酶活性用靛酚比色法,蛋 白酶活性用茚三酮比色法,转化酶用 3,5一二硝基水杨酸比色
法。
用电脑计算土壤脲酶,蛋 白酶、转化酶的活性之间及其与土壤养分含量、银杏产量的相关系数。
土壤酶活性的表示单位:脲酶用 NH3N mg/g (4-),37℃ ,24 h;蛋白酶用 NH2N mg/g
( ),30℃ 24 h;转化酶用 glucose nag/g ( ), 30℃,24 h。
2 结果与讨论
1 不同肥力水
从表 1的结果表明,其土壤酶活性与化学性状的变化趋势一致,其脲酶、蛋白酶,转化酶活性及
有机质、全氮、全磷、全钾、碱解氮、速效磷、速效钾的含量均随土壤肥力水平的高低而有规律地变
化 即肥力水平高的高产园土壤,不仅土壤养分含量最高,而且酶活性也最高 肥力水平居中的中产
园土壤,其养分含量及酶活性均是中等 肥力水平最低的低产园土壤其酶活性及养分含量均最低。本
研究结果揭示了土壤酶活性不仅与土壤碳、氮、磷、钾的含量密切相关,而且也能反映土壤速效氮,
磷、钾含量水平 值得提出的是,该土壤不论中产园土壤还是低产园土壤与高产园土壤相比较,其土
壤碳,氮、磷、钾全量的差异不如速效养分、土壤酶活性及银杏种实的差异大 从表 1可见、 中产园
土壤比高产园土壤的各项测试值减少的百分率分别是 有机质 14.16、全氮 12,79、全磷9.84、全钾
7.0,而碱解氮 30.05、速效磷 32.85,速效钾 41.15,脲酶活性 39.11、蛋白酶 28.77、转化酶 30.38,
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3期 唐 艳等 银杏国土壤酶活性与土壤肥力的关系研究 279
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白果产量 40.88;低产固土壤 比高产园土壤所测各项值减少 的百分率分别是:有机质 30.24 全氪
25 58、全磷 25.91全钾 23、而碱解氮 67、速效磷 58.26、速效钾 77.81、碌酶活性 73.77、蛋白酶
61.84、转化酶 55、白果单株产量 70.74 说明土壤酶活性在土壤肥力的发展中起了重要的作用 高
产固土壤在人为耕作培肥的作用下,使得土壤中碳、氨、磷、钾含量得到积累,有机肥的施用比中
低产园多,直接为土壤带人大量的胞外酶,从而酶的活性较强,促进了土壤中营养l物质的循环代谢,
使得土壤速效氨、磷、钾等有效养分含量较高,保证适时供应银杏生长发育所需 的营养,获得 了高
产。中、低产园土壤较粘,土壤结构性差,通气不良,土壤水、肥、气、热不协调,影响了土壤酶的
活性,土壤的营养物质与能量转化速度缓慢,供给有效养分不足而致产量低。可见,土壤酶活性是一
项最敏感的土壤生化指标,可以反映该土壤肥力水平及供肥性能。
2.2
许多研究资料指出,土壤中酶活性随土层加深而递减 叫 。本研究也进一步证实了这一观点
从表 2反映出,不论是高产镪杏园还是中产银杏园、低产银杏园的土壤剖面,其有机质 全氪、全
磷、全钾、碱解氪、速效磷、速效钾的含量及土壤脲酶、蛋白酶、转化酶的活性均随土层加深而递
减 这是因为上部土层有较多的营养物质及较强的生物学活性,土壤结构也较好 土壤酶活性在谆土
壤各土层的变化与土壤碳、氨、磷、钾养分的变化是同步的,说明土壤酶活性与土壤肥力水平有着极
为密切的内在联系.
2.3
50年代初,Hofmann提出用土壤酶活性作为衡量土壤的生物学括性与生产力的指标,其后有些
学者建议将这种相关用于农业生产实际 ¨。近年来,我国学者也积极开展了对红壤、黑土、黑垆
土、棕色石灰土、冲积土等土壤酶活性与土壤肥力的关系研究,肯定了酶的活性可以作为衡量土壤肥
力的指标 但是,也有不少学者提出不同的见解。例如 Koepf曾提出酶活性与营养水平之间不存在
紧密的相关性、从而不能作为评价土壤肥力水平的标准 。本研究相关分析结果表明 (表3),所测
3种土壤酶活性与银
杏固土壤肥力性状有
极显著的相关性。
脲 酶 脲 酶 能
酶促尿素 的水解。尿
素是以植物残傩、厩
肥组分和无机氮肥形
式进^土壤,也能作
表3 银杏园土壤酶话性与土壤粹分含量 白果产量的单相关系数
Table 3 Correlation coefficient ofenzyme activily and
nutrientcol~[tof soRand v|ddofG~nkgo
蛋白酶 转化酶 有机质 垒 氰 垒 礴 全 讳 碱解氮 建教碑 遮敬钾 白果产量
rO 5】4 ,一0.05时 显著相差水平 i0.64】 ,一mo】时 投显著相差水平 样品散 。
为蛋白质和核酸等舍氯有机化台物的转化中问产物在土壤中生成 它的水解产物——氨是高等植物氯
与营养的直接来源。在研究蛋白酶的同时,研究碌酶的活性将有助于更好地了解土壤氨素的转化进
程。本研究表明 (表 3),其脲酶活性不仅与全氯、碱解氮呈极显著相关,而且与有机质、全磷 全
钾、速效磷、速效钾也呈极显著相关
蛋 白酶 在进入土壤的植物残体和微生物体的组成中,有相当大量的蛋白物质 土壤蛋白酶能
酶促这类物质水解成肽或氨基酸。它与脲酶一道,参与土壤氡素循环,对土壤生命与作物生长起着重
要作用。本研究结果表明 (表 3),蛋白酶活性与土壤有机质、全氯 全磷、全钾、碱解氢、速效
磷、速效钾均呈极显著相关。
转化酶 转化酶能酶促蔗糖分子中果糖基的B葡萄糖苷碳键的断裂,使蔗糖水解成葡萄糖和果
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3期 唐 艳等: 银杏园土壤酶活性与土壤肥力的关系研究 281
糖 它存在于所有的土壤里,是至今研究得最多的土壤酶,因为土壤的肥力水平和生物学活性强度以
及各种农业措施对于土壤的熟化作用,在转化酶的活性上,比其他酶的活性反映得更为明显 本研究
表明 (表 3),转化酶的活性与土壤有机质、全氨、全磷、全钾、碱解氮、速效磷、速效钾均呈极显
著相关.
本研究的相关性分析还表明 (表 3),脲酶、蛋 白酶、转化酶之间存在极显著的相关性 这就揭
示了土壤酶在酶促土壤有机物质转化中,不仅显示专性特性,同时存在共性关系。酶的专性特性能反
映土壤中这种或那种有机化合物的转化进程,而有共性关系的酶的总体活性,在一定程度上反映着土
壤肥力的水平 我国有的学者研究指出:在评价土壤肥力水平时,酶的专性特性是不可忽略的一面,
而应作更多考虑的则是与土壤主要肥力因素有关的分布最广的酶的总体活性 先前的许多学者之所以
在土壤酶活 匪能否作为土壤肥力的指标的问题上存在争议,其原因正是较少地考虑到这一点
从表 3还可以看出,银杏国土壤脲酶、蛋白酶、转化酶的活性均与银杏种实产量呈极显著相关。
根据以上的相关性分析,脲酶 蛋白酶、转化酶的活性均能专性地或综合地反映土壤的有机质、
氮、磷、钾的状况。这3种酶活性与银杏产量也呈极显著的相关性.3种酶之间也存在着极密切的关
系 因此,土壤酶活性可作为评价银杏园土壤肥力水平及生产力水平的指标。
3 结 论
脲酶、蛋 白酶和转化酶的活性均随土壤肥力水平的高低和土壤剖面深度的变化而有规律地变化。
高产园土壤酶活性最高,其次是中产园土壤酶活性,而低产园土壤的酶活性最低。酶活性随土层加深
而递减.根据相关分析,所测3种酶的活性均与碳、氮、磷、钾的全量及其速效养分含量白果产量呈
极显著相关,酶活性之问也呈极显著相关。因此,酶活性可作为评价土壤肥力的指标。
参敬 献:
(1)中国农业科学院果树研究所等主编.中国果树栽培学 【M】.北京 农血出版杜.1987.85l~852
(2)曹承绵 李荣华.张志明.红壤的酶括性与土壤肥力 【 .土壤通报,1986.17(7)l5~t9
[3)叶家颖,马承毫 司}业成 银杏报际的土壤酶活性研究 [JJ.广西师范大学学报(自然科学版),1997.15a)72-77
(4)关梧荫.沈桂琴.盂 昭鹏 等、我国主要土壤剖面酵活性状况 【 .土壤学拭 1984,21(4)368~38O
(5)中国科学院林业 土壤研究所等编.全国土壤酶学研究 文集 【c】 沈阳 辽宁科学 技术 出版也 1988 7~14.232-236
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