黄雪琳,杨 静,贺宇纯
(咸阳职业技术学院,陕西咸阳 712000)
影响土壤酶活性的因素很多,如土壤生物区系、理化性质、农业植被以及一些人为因素等,其主要影响因素有土壤微生物、土壤理化性质、土壤养分、施肥等农业管理措施、农药与重金属等[1]。
土壤微生物是土壤生态系统中养分来源的巨大原动力,在动植物残体的降解和转化、养分的循环和释放及土壤理化性质的改善中起着重要作用,土壤微生物是土壤生物活性最敏感的指标之一。
土壤酶的研究与土壤微生物有着密切联系。近年来,关于土壤酶活性与土壤微生物关系的研究报道屡见不鲜。许多研究表明,细菌、真菌和放线菌等是土壤酶的主要来源。根际土壤的阿维属细菌能够分泌释放漆酶,真菌腐霉属和木霉属可以增强砂壤土脲酶、磷酸酶和纤维素酶的活性,这些酶与土壤C、N、P等养分的循环有密切的关系。放线菌能够向土壤中释放醋酶和氧化酶,它们对木质素和腐殖质具有降解作用。土壤微生物与土壤酶的来源和活性的关系研究对于土壤酶学的研究和发展具有重要意义。
植物主要是通过其根系分泌物和根系分泌物作用于根际微生物区系影响土壤酶活性。植物根系在从土壤中获取植物生长所必需的水分、无机盐及营养物质的同时,也在向土壤中释放质子、离子、有机物等等。土壤酶活性受到多种因素的影响,但是这些因素却又受到植物根系活动的制约,植物根际的土壤酶促反应过程要比根际外强得多。此外,不同种类的植物其根系对酶活性的影响也有所不同。
土壤的物理性质包括土壤的水分、温度、质地、通气性、孔隙度等,它们对土壤酶的活性有直接或间接影响。通常当土壤内部水分含量较高时,酶活性较高,但土壤的含水量过多时则会对酶的活性产生抑制作用,因此在进行土壤酶的研究时要适当考虑含水量对于酶活性的影响。研究显示,温度对于酶活性的影响极大,温度过高时会影响土壤结构的稳定性,继而间接影响到酶的活性,严重时会引发酶丧失活性。
经过大量的研究事实表明,土壤的化学性质会对土壤酶活性产生比较大的影响,根据相关测试显示,棕色土土壤的pH值一般为6.3~6.5,最高可以达到7.0,因此酸性磷酸酶活性较高。但是对于褐土、黑土、潮土、盐碱土这四种类型的土壤,pH范围在7.35~8.0之间,在这四种类型土壤中,碱性磷酸酶的活性是最强的。大棚土壤中有机质跟过氧化氢酶之间具有显著或极显著正相关性,全氮与中性磷酸酶、全磷与脲酶和磷酸酶、无机磷与过氧化氢酶等也存在着显著正相关性,但有机磷、无机磷等却跟多酚氧化酶存在着负相关性[2]。
土壤微生物和植物根系是土壤酶的主要来源,他们的活动能力受到土壤养分的直接影响。因此,土壤酶活性与土壤养分含量有密切联系。有机质能够增强土壤的通气性和孔隙度,是土壤微生物和酶的有机载体,其组成和含量会对土壤酶的稳定性造成影响。土壤中氮、磷、钾等营养元素的存在状况和含量也与土壤酶活性变化有关。大量研究表明[3],土壤养分和土壤酶活性之间存在密切的关系。
施肥可以改善土壤理化特性、水热状况及微生物区系,从而对土壤酶活性产生影响。有机肥料与化学肥料的施用会对土壤酶活性产生明显的影响。有机无机肥配施能够不同程度地增强多种土壤酶活性,而单施化肥将会显著降低酶活性。在实际生产中,可通过增施有机肥或有机无机肥配施来改善土壤理化性质,提高土壤酶活性,提升土地利用效率,同时亦可减少化肥的施用量,实现环境的可持续发展[4]。
进入土壤的农药及其分解产物残留在土壤环境中,会对土壤酶活性及其生态环境产生影响。农药可直接抑制或激活土壤酶活性,也能够通过改变植物根系功能及土壤生物组成等间接影响土壤酶活性[5]。
重金属移动性差、难降解,它们随肥料、农药及工业废弃物进入土壤后可能会对土壤环境造成严重污染。重金属污染会对土壤酶产生激活或抑制效应,这与重金属的种类、浓度以及土壤类型等有关。
影响土壤酶活性的因素是复杂多样的,关于土壤微生物酶活性影响因素的研究对土壤的培肥改良具有重要意义。
[1]贾继文,聂俊华,李絮花,等.蔬菜大棚土壤理化性状与土壤酶活性关系的研究[J].山东农业大学学报(自然科学版),2001.32(4):427-432.
[2]周清斌,龚文.浅谈土壤酶活性与土壤肥力的关系研究[J].中国农业信息,2014(5):104.
[3]邱莉萍,刘军,王益权,等,土壤酶活性与土壤肥力的关系研究[J].植物营养与肥料学报,2004,10(3):277-280.
[4]李猛,张恩平,张淑红,等.长期不同施肥设施菜地土壤酶活性与微生物碳源利用特征比较[J].植物营养与肥料学报,20l7,23(1):44-53.
[5]程东祥,王婷婷,包国章,等.长春城市土壤酶活性及其影响因素[J].东北师大学报(自然科学版),2010,42(2):137-142.