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文献综述9间作下酶活性与土壤物理性状研究.ppt

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    • 间作体系下土壤酶活性和土壤物理性状的研究进展 目目 录录二、研究现状三、三、本研究的切入点一、前言四、拟解决的关键问题五、实验的设计 间作是我国传统农业间作是我国传统农业的精髓,合理的间作不仅的精髓,合理的间作不仅可以显著提高粮食单产和可以显著提高粮食单产和土地利用率,而且可以改土地利用率,而且可以改善和提高土壤肥力、保护善和提高土壤肥力、保护生态环境生态环境[1[1、、2]2]小麦////蚕蚕豆是云南小春作物的一种豆是云南小春作物的一种传统种植方式,而且小麦传统种植方式,而且小麦////蚕豆也是运用比较成功蚕豆也是运用比较成功的组合一、前言一、前言[1]LI L,Sun J H,Zhou L L,et al. PNAS,2007[2]Zhu Y Y,Chen H R,Fan J H,et al. Nature,2000 一、前一、前 言言 土壤酶是指土壤中的聚积酶土壤酶是指土壤中的聚积酶[3][3],来源于植物,来源于植物 、动物和微生、动物和微生物及其分泌物物及其分泌物[4][4]它是土壤中的生物催化剂,直接参与土壤的营它是土壤中的生物催化剂,直接参与土壤的营养元素的有效化过程。

      它不仅可以表征土壤物质能量代谢旺盛程养元素的有效化过程它不仅可以表征土壤物质能量代谢旺盛程度,而且可以作为评价土壤肥力高低、生态环境质量优劣的一个度,而且可以作为评价土壤肥力高低、生态环境质量优劣的一个重要生物指标重要生物指标[5-8][5-8]因此,通过土壤酶活性的变化将有助于了解因此,通过土壤酶活性的变化将有助于了解土壤肥力的现状和演化土壤肥力的现状和演化[3] [3] 关松荫关松荫. .土壤酶及其研究法土壤酶及其研究法,1986,1986[4]Marx M C et [4]Marx M C et al,Soilal,Soil Biology and Biochemistry,2001 Biology and Biochemistry,2001[5]Garcia-Ruiz R et al.[5]Garcia-Ruiz R et al. Soil Biology and Biochemistry,2008Soil Biology and Biochemistry,2008[6][6]张咏梅等张咏梅等. .热带亚热带植物学报热带亚热带植物学报,2004,2004[7][7]董艳等董艳等. .农业环境科学学报农业环境科学学报,2009,2009[8] Yao X H et [8] Yao X H et al.Europeanal.European Journal of Soil Biology,2006 Journal of Soil Biology,2006 一、前一、前 言言 土壤作为植物根系生长发育的基质,不断供给植物土壤作为植物根系生长发育的基质,不断供给植物正常生长所需的养分、水分等正常生长所需的养分、水分等, ,并协调这些物质之间的供并协调这些物质之间的供应关系。

      而掌握土壤的各种物理特性正是发挥这种调节应关系而掌握土壤的各种物理特性正是发挥这种调节作用的前提土壤容重、质地、团聚体和紧实度是重要作用的前提土壤容重、质地、团聚体和紧实度是重要的土壤物理因子的土壤物理因子, ,其大小不仅影响着土壤的蓄水性、透气其大小不仅影响着土壤的蓄水性、透气性和保肥性、抗蚀性,而且影响着植物的扎根和根系的性和保肥性、抗蚀性,而且影响着植物的扎根和根系的吸水性能吸水性能. .进而影响土壤肥力状况和植物的生长进而影响土壤肥力状况和植物的生长[9][9][9][9]熊顺贵熊顺贵. .基础土壤学基础土壤学,2001,2001 二、研究现状二、研究现状间作体系中土壤间作体系中土壤物理性状的研究物理性状的研究间作体系中土壤酶活性的研究间作体系中土壤酶活性的研究影响土壤酶活性影响土壤酶活性因素因素的研究的研究土壤酶活性作为土壤肥力指标的研究土壤酶活性作为土壤肥力指标的研究 王建湘等王建湘等[10][10]就南方丘陵山地梨园间作旱稻对土壤理化性质的影响进就南方丘陵山地梨园间作旱稻对土壤理化性质的影响进行了研究,结果表明:梨园间作旱稻有利于土壤团粒结构的形成行了研究,结果表明:梨园间作旱稻有利于土壤团粒结构的形成, , 相应地相应地降低了土壤的容重降低了土壤的容重, ,而田间持水量和孔隙度的增加而田间持水量和孔隙度的增加, ,则扩大了作物可利用水则扩大了作物可利用水的范围。

      的范围 [10]王建湘等.中国水土保持,20071.1.间作体系中土壤物理性状的研究间作体系中土壤物理性状的研究间作体系明显改善土壤的物理性状 [11][11]常介田等常介田等. .果树学报果树学报,2012,2012 常介田等常介田等[11][11]进行了枣园间作小麦与单作小麦对比进行了枣园间作小麦与单作小麦对比试验结果表明:枣园间作区土壤容重、温度降低,土试验结果表明:枣园间作区土壤容重、温度降低,土壤总孔隙度、毛管孔隙度、毛管持水量、水分含量均壤总孔隙度、毛管孔隙度、毛管持水量、水分含量均显著增加显著增加1.1.间作体系中土壤物理性状的研究间作体系中土壤物理性状的研究 林培群林培群等等[12][12]研究了桉农间作对土壤性质的影响结果表明:研究了桉农间作对土壤性质的影响结果表明:桉农间作能较好地改善林地土壤物理性质和化学性质间作地各桉农间作能较好地改善林地土壤物理性质和化学性质间作地各层土壤平均容重、非毛管孔隙度降低了,土壤毛管含水量、总孔层土壤平均容重、非毛管孔隙度降低了,土壤毛管含水量、总孔隙度、毛管孔隙度都提高了。

      隙度、毛管孔隙度都提高了[12] [12] 林培群林培群等等. .广东农业科学,广东农业科学,201020101 1、间作体系中土壤物理性状的研究、间作体系中土壤物理性状的研究 谢英荷等谢英荷等[13][13]通过对我国北方枣麦间作区土壤物理通过对我国北方枣麦间作区土壤物理性质分析研究性质分析研究, ,结果表明结果表明: :枣麦间作这一种植方式可促枣麦间作这一种植方式可促进土壤团粒结构的形成和孔性的改善进土壤团粒结构的形成和孔性的改善, ,提高土壤的保蓄提高土壤的保蓄性性, , 有效的改善土壤的水气热状况有效的改善土壤的水气热状况[13][13]谢英荷等谢英荷等. .山西农业大学学报山西农业大学学报,2003,20031 1、间作体系中土壤物理性状的研究、间作体系中土壤物理性状的研究 沈洁等沈洁等[14][14]研究茶树与苜蓿间作条件下主要生态研究茶树与苜蓿间作条件下主要生态因子特征结果表明:间作能改善土壤温度和物理因子特征结果表明:间作能改善土壤温度和物理性状,且随着间作密度的增加其效应更加明显性状,且随着间作密度的增加其效应更加明显[14][14]沈 洁等沈 洁等. .安徽农业大学学报安徽农业大学学报,2005,20051 1、间作体系中土壤物理性状的研究、间作体系中土壤物理性状的研究 2 2、间作体系中土壤酶活性的研究、间作体系中土壤酶活性的研究 不仅不同的间作模式酶活性变化不同,不仅不同的间作模式酶活性变化不同,同一间作作物随生育期的不同酶的变化也同一间作作物随生育期的不同酶的变化也不同,并且部分酶与酶之间还存在相关性。

      不同,并且部分酶与酶之间还存在相关性 马忠明等马忠明等[15][15]通过大田试验就长期通过大田试验就长期(26(26年年) )定位施肥对小麦玉米间作土壤酶定位施肥对小麦玉米间作土壤酶活性的影响进行了研究活性的影响进行了研究, ,结果表明结果表明, ,长期定位施肥下,小麦长期定位施肥下,小麦////玉米生育期内土壤玉米生育期内土壤过氧化氢酶、蔗糖酶、碱性磷酸酶总体均呈先升高后下降的变化趋势,在小麦过氧化氢酶、蔗糖酶、碱性磷酸酶总体均呈先升高后下降的变化趋势,在小麦拔节期至灌浆期达到最大值;而脲酶则表现出拔节期至灌浆期达到最大值;而脲酶则表现出““升升- -降降- -升升””的变化趋势,在间的变化趋势,在间作小麦拔节期和间作玉米成熟期酶活性出现作小麦拔节期和间作玉米成熟期酶活性出现2 2个峰值过氧化氢酶与蔗糖酶、个峰值过氧化氢酶与蔗糖酶、蔗糖酶与脲酶、脲酶与碱性磷酸酶活性之间存在显著的正相关关系,而过氧化蔗糖酶与脲酶、脲酶与碱性磷酸酶活性之间存在显著的正相关关系,而过氧化氢酶与脲酶和碱性磷酸酶、蔗糖酶与碱性磷酸酶活性之间的相关性较小氢酶与脲酶和碱性磷酸酶、蔗糖酶与碱性磷酸酶活性之间的相关性较小。

      [15][15]马忠明等马忠明等. .核农学报,核农学报,201120112 2、间作体系中土壤酶活性的研究、间作体系中土壤酶活性的研究 姜莉等姜莉等[16][16]通过田间试验研究了不同间作形式对玉米根际土壤酶活性通过田间试验研究了不同间作形式对玉米根际土壤酶活性的影响,结果表明:玉米整个生育期各处理脲酶、过氧化氢酶活性大小的影响,结果表明:玉米整个生育期各处理脲酶、过氧化氢酶活性大小顺序均表现为玉米顺序均表现为玉米////花生>玉米花生>玉米////红薯>玉米红薯>玉米////向日葵>玉米单作,且向日葵>玉米单作,且在喇叭口期差异较显著(在喇叭口期差异较显著(P>0.05)P>0.05)[16][16]姜莉等姜莉等. .中国农学通报中国农学通报,2010,20102 2、间作体系中土壤酶活性的研究、间作体系中土壤酶活性的研究 柴强等柴强等[17][17]通过盆栽试验,探讨供水及间甲酚对通过盆栽试验,探讨供水及间甲酚对小麦间作蚕豆土壤微生物多样性和酶活性的影响表明,小麦间作蚕豆土壤微生物多样性和酶活性的影响表明,种植模式对土壤过氧化氢酶和酸性磷酸酶活性具有极种植模式对土壤过氧化氢酶和酸性磷酸酶活性具有极显著的影响。

      显著的影响[17]柴强等. 生态学报,20062 2、间作体系中土壤酶活性的研究、间作体系中土壤酶活性的研究 章铁等章铁等[18][18]就栗茶间作模式对土壤养分和土壤酶活性的影响进就栗茶间作模式对土壤养分和土壤酶活性的影响进行了研究行了研究, , 结果表明结果表明: : 栗茶间作模式的土壤养分和酶活性高于单栗茶间作模式的土壤养分和酶活性高于单作模式土壤酶活性与土壤养分的相关分析结果显示作模式土壤酶活性与土壤养分的相关分析结果显示: : 脲酶酶活脲酶酶活性与速效钾、全氮、全磷、有机质、水解性氮、全钾性与速效钾、全氮、全磷、有机质、水解性氮、全钾 和速效磷和速效磷均呈极显著正相关均呈极显著正相关; ; 过氧化氢酶活性与水解性氮和有机质极显著过氧化氢酶活性与水解性氮和有机质极显著正相关正相关; ; 蔗糖酶与速效钾和全钾极显著正相关蔗糖酶与速效钾和全钾极显著正相关 [18]章章 铁等铁等.中国农学通报中国农学通报,20082 2、间作体系中土壤酶活性的研究、间作体系中土壤酶活性的研究间作模式酶活性显著高于单作,部分酶与土壤间作模式酶活性显著高于单作,部分酶与土壤养分存在相关性。

      养分存在相关性 张恩和张恩和[19][19]用盆栽法和根系栽培法对小麦用盆栽法和根系栽培法对小麦////大豆大豆和小麦和小麦////玉米玉米2 2种模式研究发现,间套种植提高了根种模式研究发现,间套种植提高了根系酸性磷酸酶的分泌量;系酸性磷酸酶的分泌量; P.K.GhoshP.K.Ghosh等等[20][20]发现大豆间作高粱,使土壤中发现大豆间作高粱,使土壤中脱氢酶活性以及硝酸还原酶活性均得到提高脱氢酶活性以及硝酸还原酶活性均得到提高[19]张恩和.西北植物学报,2001[20] Ghosh PK .Agronomy Journal,20062 2、、间作系统中土壤间作系统中土壤酶活性的研究酶活性的研究 王平等王平等[21][21]就长期不同施肥方式对小麦就长期不同施肥方式对小麦////玉米土玉米土壤蔗糖酶活性的影响进行了研究,研究结果表明间壤蔗糖酶活性的影响进行了研究,研究结果表明间作可以改善土壤酶活性作可以改善土壤酶活性. . 刘均霞等刘均霞等[22][22]通过盆栽试验表明间作体系中玉米、通过盆栽试验表明间作体系中玉米、大豆根际土壤中的脲酶和磷酸酶活性均显著高于相大豆根际土壤中的脲酶和磷酸酶活性均显著高于相应单作应单作. .[21][21]王王 平等平等. .农业现代化研究农业现代化研究,2009,2009[22][22]刘均霞等刘均霞等. .贵州农业科学贵州农业科学,2007,20072 2、间作体系中土壤酶活性的研究、间作体系中土壤酶活性的研究 张智晖等张智晖等[23][23]通过大田试验就玉米大豆间作模式对土壤酶通过大田试验就玉米大豆间作模式对土壤酶活性及土壤养分的影响进行了研究活性及土壤养分的影响进行了研究, ,结果表明:玉米大豆间作结果表明:玉米大豆间作显著提高了土壤反硝化酶活性和土壤速效钾含量,而显著降低显著提高了土壤反硝化酶活性和土壤速效钾含量,而显著降低了土壤有机质含量。

      各耕作模式下土壤酶活性与土壤养分含量了土壤有机质含量各耕作模式下土壤酶活性与土壤养分含量的相关分析表明:反硝化酶活性与土壤速效钾含量呈极显著正的相关分析表明:反硝化酶活性与土壤速效钾含量呈极显著正相关,反硝化酶活性与土壤有机质含量呈显著负相关相关,反硝化酶活性与土壤有机质含量呈显著负相关[23]张智晖等张智晖等.安徽农业科学安徽农业科学,20112 2、、间作间作体系中土壤酶活性的研究体系中土壤酶活性的研究 覃娟等覃娟等[24][24]研究了甘蓝与水萝卜间作对土壤的理研究了甘蓝与水萝卜间作对土壤的理化性状及脲酶、过氧化氢酶、蔗糖酶活性的影响结化性状及脲酶、过氧化氢酶、蔗糖酶活性的影响结果表明果表明: : 间作明显改善了土壤的理化性状间作明显改善了土壤的理化性状, , 提高了土提高了土壤有机质含量壤有机质含量, , 增加了土壤养分增加了土壤养分, , 提高土壤酶和微生提高土壤酶和微生物的活性物的活性, , 加速有机物的矿化加速有机物的矿化[24][24]覃覃 娟等娟等. .北方园艺北方园艺,2010,20102 2、、间作间作体系中土壤酶活性的研究体系中土壤酶活性的研究 蔡倩等蔡倩等[25][25]就科尔沁沙地南部果就科尔沁沙地南部果////草草( (粮粮) ) 模式对土壤酶的影响模式对土壤酶的影响进行了研究,试验结果表明间作均不同程度地增加了土壤酶活性进行了研究,试验结果表明间作均不同程度地增加了土壤酶活性, , 与徐雄等与徐雄等[26][26]和龙妍等和龙妍等[27][27]研究结果一致。

      研究结果一致3 3个间作处理酶活性在果个间作处理酶活性在果树和间作物生育旺盛期出现高峰说明土壤酶活性与果树和间作树和间作物生育旺盛期出现高峰说明土壤酶活性与果树和间作物的生长发育表现出良好的协调关系物的生长发育表现出良好的协调关系, , 对于满足其不同时期营养对于满足其不同时期营养有积极的作用有积极的作用[28][28]同时3 3个间作处理土壤酶活性的增强个间作处理土壤酶活性的增强, , 促进了土促进了土壤壤C C、、N N、、P P素的营养循环素的营养循环, , 提高了土壤氧化还原能力提高了土壤氧化还原能力, , 有利于土壤有利于土壤腐殖质的形成腐殖质的形成[29][29][25]蔡倩等.干旱地区农业研究 2010[26]徐雄等. 水土保持学报, 2005 [28]范君华等.中国农学通报, 2005[27]龙 妍等. 西北农林科技大学学报(自然版),2007 [29]方晰等.水土保持学报, 20092 2、、间作间作体系中土壤酶活性的研究体系中土壤酶活性的研究 耿广东等耿广东等[30][30]就玉米与姜间作对土壤微生物和酶活性的影响进就玉米与姜间作对土壤微生物和酶活性的影响进行了研究,结果表明:土壤中过氧化氢酶和脲酶活性与真菌、细行了研究,结果表明:土壤中过氧化氢酶和脲酶活性与真菌、细菌、放线菌和其总量均呈正相关关系,其中,过氧化氢酶活性与菌、放线菌和其总量均呈正相关关系,其中,过氧化氢酶活性与微生物数量的相关性大于脲酶活性与微生物数量的相关性,放线微生物数量的相关性大于脲酶活性与微生物数量的相关性,放线菌数量与两种酶的相关性大于其他两类微生物与两种酶的相关性,菌数量与两种酶的相关性大于其他两类微生物与两种酶的相关性,其与过氧化氢酶活性的相关性达到了显著的正相关其与过氧化氢酶活性的相关性达到了显著的正相关. . [30]耿广东等耿广东等.土壤通报,土壤通报,20092 2、、间作间作体系中土壤酶活性的研究体系中土壤酶活性的研究土壤微生物与酶活性存在相关性。

      土壤微生物与酶活性存在相关性 3、土壤酶活性影响因素土壤酶活性土壤酶活性微生物土壤水气热条件土壤酸碱性土壤有机质、氮、磷及微量元素土壤团聚体和粘粒 土壤酶的研究与土壤微生物研究密切相关土壤酶的研究与土壤微生物研究密切相关 许多研究表明许多研究表明[31][31] ,放线菌、真菌和细菌等是土壤酶的主要来源放线菌、真菌和细菌等是土壤酶的主要来源 沈宏等沈宏等[32][32]通过盆栽试验研究表明,壤质褐土微生物生物量碳、氮与土壤通过盆栽试验研究表明,壤质褐土微生物生物量碳、氮与土壤过氧化氢酶和蔗糖酶、脲酶活性均呈显著或极显著相关关系过氧化氢酶和蔗糖酶、脲酶活性均呈显著或极显著相关关系 丁菡等丁菡等[33][33]研究了半干旱区土壤酶活性与其理化性质及微生物的关系,结研究了半干旱区土壤酶活性与其理化性质及微生物的关系,结果表明,土壤微生物含量与蔗糖酶、脲酶、碱性磷酸酶有非常显著的相关性果表明,土壤微生物含量与蔗糖酶、脲酶、碱性磷酸酶有非常显著的相关性[31]刘善江等.中国农学通报,2011[32]沈宏等. 应用生态学报,1999[33]丁菡等,.南京林业大学学报,20073、土壤酶活性影响因素 土壤水分、空气和热量状况对土壤酶活性的影响是明显的土壤水分、空气和热量状况对土壤酶活性的影响是明显的, , 一方面一方面, , 其与其与土壤微生物的活性和类型有显著的相关性土壤微生物的活性和类型有显著的相关性, , 因此因此, , 必然对土壤酶的活性产生巨大必然对土壤酶的活性产生巨大影响。

      另一方面影响另一方面, , 不同水分条件、空气组成和水分状况不同水分条件、空气组成和水分状况, , 也会直接影响土壤酶活也会直接影响土壤酶活性的存在状态与活性强弱性的存在状态与活性强弱[34][34] 一般情况下一般情况下, , 土壤湿度较大时土壤湿度较大时, , 酶活性较高酶活性较高, ,但土壤过湿时但土壤过湿时, , 酶活性减弱酶活性减弱[34] 有研究有研究[35, 36][35, 36]表明表明, , 当温度由当温度由10℃10℃上升到上升到6060或或70℃70℃时时, , 土壤酶活性显著增加土壤酶活性显著增加; ; 但但随着温度的进一步升高随着温度的进一步升高, , 脲酶迅速钝化脲酶迅速钝化; ; 在在150℃150℃下加热下加热24h24h或或115℃115℃下加热下加热15h, 15h, 土壤酶会完全失活土壤酶会完全失活[34]周礼恺.土壤学进展, 1980 [35]林玉锁等. 环境科学学报, 1995 [36]和文祥.土壤与环境, 20003、土壤酶活性影响因素 当当pHpH在在5.05.0以下时以下时, ,过氧化氢酶和脱氢酶的活性几乎完全丧过氧化氢酶和脱氢酶的活性几乎完全丧失失, , 而转化酶和脲酶受酸度的影响较小而转化酶和脲酶受酸度的影响较小[37][37]。

      另有研究另有研究[38][38]表明表明,pH,pH对脲酶的巯基氨基、羧基等组成部分对脲酶的巯基氨基、羧基等组成部分所处状态及蛋白质构型所处状态及蛋白质构型( (三级结构三级结构) )的影响的影响, , 也会导致酶活性的也会导致酶活性的改变 徐冬梅等徐冬梅等[39][39]研究表明研究表明, , 低酸度先对脲酶、中性磷酸酶产生低酸度先对脲酶、中性磷酸酶产生一定的激活效应一定的激活效应, , 进而转化为抑制进而转化为抑制[37][37]梅守荣等梅守荣等. .上海农业科技上海农业科技, 1985 , 1985 [38][38]许嘉琳等许嘉琳等. . 陆地生态系统中的重金属陆地生态系统中的重金属,1995,1995[39][39]徐东梅等徐东梅等. .土壤通报土壤通报, 2003 , 2003 3、土壤酶活性影响因素 土壤酶可以吸附在有机物质上土壤酶可以吸附在有机物质上, ,一般而言一般而言, , 土壤全氮、全磷含量与有机质含土壤全氮、全磷含量与有机质含量是成比例的量是成比例的, ,所以土壤所以土壤N, PN, P含量与土壤酶活性有关含量与土壤酶活性有关[40][40]。

      微量元素对土壤酶活微量元素对土壤酶活性的影响性的影响, , 取决于土壤的性质及不同酶类对微量元素的专有特性取决于土壤的性质及不同酶类对微量元素的专有特性, , 对某些酶起对某些酶起激活作用的微量元素激活作用的微量元素, , 对另一种酶则可能起抑制作用而且对另一种酶则可能起抑制作用而且, , 同一微量元素的同一微量元素的含量不同时含量不同时, , 既可以起激活酶的作用既可以起激活酶的作用, , 也可以起到抑制酶的作用也可以起到抑制酶的作用[41][41] 李跃林等李跃林等[42][42]研究表明研究表明, , 锌和锰对土壤蛋白酶活性影响的正效应最大锌和锰对土壤蛋白酶活性影响的正效应最大, , 即促即促进作用较大锌在一定程度上对脲酶和过氧化氢酶有负效应进作用较大锌在一定程度上对脲酶和过氧化氢酶有负效应, , 即有一定的抑制即有一定的抑制作用作用, , 而锰对其有正效应而锰对其有正效应, , 即促进作用即促进作用[40][40]刘广深等刘广深等, , 土壤学报土壤学报, 2003, 2003[41]KunarV, [41]KunarV, SinghMSinghM. . AustAust J J SoilResSoilRes, 1986 , 1986 [42][42]李跃林等李跃林等. .应用生态学报应用生态学报, 2003, 20033、土壤酶活性影响因素 不同粒径团聚体的酶活性不一样不同粒径团聚体的酶活性不一样, ,小团聚体的酶活性要比大团聚中的小团聚体的酶活性要比大团聚中的高高[3][3]。

      团聚体的稳定性也与酶活性有关团聚体的稳定性也与酶活性有关, , 如脲酶活性与土壤团聚体的稳定如脲酶活性与土壤团聚体的稳定性及土壤容重呈显著负相关性及土壤容重呈显著负相关, ,转化酶活性与土壤团聚体的稳定性呈显著的转化酶活性与土壤团聚体的稳定性呈显著的正相关正相关[43][43]. . 土壤酶只有一小部分存在于土壤溶液中土壤酶只有一小部分存在于土壤溶液中, , 其大部分被土壤粘粒、腐殖其大部分被土壤粘粒、腐殖质等物质吸附质等物质吸附, , 其可通过阳离子交换反应的方式与粘粒矿物结合土壤其可通过阳离子交换反应的方式与粘粒矿物结合土壤pHpH值越低值越低( (低于酶蛋白的等电点低于酶蛋白的等电点), ), 粘粒吸附的酶越多,同土壤粘粒对酶吸附粘粒吸附的酶越多,同土壤粘粒对酶吸附量也不同量也不同[44]. 冯贵颖等冯贵颖等[45][45]研究表明研究表明, , 土壤粘粒对脲酶均有吸附土壤粘粒对脲酶均有吸附, , 且吸附数量不尽相且吸附数量不尽相同同, , 同一土壤粘粒同一土壤粘粒, , 表现为原样土壤粘粒的吸附量大于去有机质土壤粘粒表现为原样土壤粘粒的吸附量大于去有机质土壤粘粒. .[43][43]黄巧云黄巧云. .土壤学进展土壤学进展, 1995, 1995[44][44]李东坡李东坡. .土壤通报土壤通报, 2003, 2003[45][45]冯贵颖冯贵颖. .西北农业大学学报西北农业大学学报, 1999, 19993、土壤酶活性影响因素 4、土壤酶活性作为土壤肥力指标的研究 土壤酶活性是维持土壤肥力的一个潜在指标,它的高低反映了土壤养土壤酶活性是维持土壤肥力的一个潜在指标,它的高低反映了土壤养分转化的强弱。

      土壤酶学的研究与土壤肥力的研究联系非常紧密分转化的强弱土壤酶学的研究与土壤肥力的研究联系非常紧密 许多专家指出许多专家指出[34][34],土壤酶活性作为土壤肥力的评价指标是完全可能和,土壤酶活性作为土壤肥力的评价指标是完全可能和可行的 陈恩凤等陈恩凤等[46][46]在土壤肥力实质研究中认为,土壤酶活性可以作为土壤肥在土壤肥力实质研究中认为,土壤酶活性可以作为土壤肥力的辅助指标力的辅助指标[46][46]陈恩凤等陈恩凤等. . 土壤学报土壤学报,1985,1985 谭向平等谭向平等[47][47]认为土壤酶作为土壤生态系统的主要组成部分之一,在土壤营认为土壤酶作为土壤生态系统的主要组成部分之一,在土壤营养物质转化、肥力水平培育方面发挥着重要作用,但是凭借单一的土壤酶活性指养物质转化、肥力水平培育方面发挥着重要作用,但是凭借单一的土壤酶活性指标评价土壤肥力尚较为片面而总体酶活性指标不仅与绝大部分生物指标间有很标评价土壤肥力尚较为片面而总体酶活性指标不仅与绝大部分生物指标间有很好的相关性并且与土壤化学指标也有很好的相关性,故可以用总体酶活性指标较好的相关性并且与土壤化学指标也有很好的相关性,故可以用总体酶活性指标较为全面地评价外界条件对土壤生化过程的影响。

      为全面地评价外界条件对土壤生化过程的影响 郑洪元等郑洪元等[48][48]认为,单独以酶活性单位作为肥力指标有一定的局限性大量认为,单独以酶活性单位作为肥力指标有一定的局限性大量研究发现,由于酶专一的作用于某一基质,因此个别酶活性只能反映土壤专一地研究发现,由于酶专一的作用于某一基质,因此个别酶活性只能反映土壤专一地分解过程和营养循环而有共性关系酶的总体活性在一定程度上可以表征土壤肥分解过程和营养循环而有共性关系酶的总体活性在一定程度上可以表征土壤肥力水平 周礼恺周礼恺[49][49]认为,将土壤酶活性的总体用于评价土壤的肥力水平时进行数量认为,将土壤酶活性的总体用于评价土壤的肥力水平时进行数量化分类是完全可能和可行的化分类是完全可能和可行的[47][47]谭向平等谭向平等. .西北农林科技大学学报西北农林科技大学学报,2012,2012,,[48][48]郑洪元等郑洪元等. .土壤生态生物化学研究法土壤生态生物化学研究法,1982,1982[49][49]周礼恺周礼恺. .土壤酶学土壤酶学,1988,19884 4、土壤酶活性作为土壤肥力指标的研究、土壤酶活性作为土壤肥力指标的研究 豆科豆科////禾本科是我国西南地区较普遍的种植模式禾本科是我国西南地区较普遍的种植模式[50][50],因其,因其能充分利用豆科作物的共生固氮作用,发挥间套作优势而被农能充分利用豆科作物的共生固氮作用,发挥间套作优势而被农民广为接受。

      但长期以来,有关小麦民广为接受但长期以来,有关小麦////蚕豆间作系统的研究大蚕豆间作系统的研究大多集中在水分利用和光能利用效率多集中在水分利用和光能利用效率[51][51]、对氮、磷和钾等养分的、对氮、磷和钾等养分的吸收利用吸收利用[52][52]、产量优势、产量优势[53][53]、病虫害控制等方面、病虫害控制等方面[54][54]对物理性状对物理性状的研究集中在果的研究集中在果- -粮间作上,酶活性集中在于微生物和养分的关粮间作上,酶活性集中在于微生物和养分的关系上但对间作体系中土壤酶活性和物理性状的变化及其生态系上但对间作体系中土壤酶活性和物理性状的变化及其生态功能的研究较少特别是在作物生长期间功能的研究较少特别是在作物生长期间三、本研究的切入点[50][50]肖炎波等肖炎波等. .植物营养与肥料学报植物营养与肥料学报,2007,2007[51][51]肖靖秀等肖靖秀等. .植物营养与肥料学报植物营养与肥料学报,2006,2006[52][52]李勇杰等李勇杰等. .植物营养与肥料学报植物营养与肥料学报,2007,2007[53][53]董董 艳等艳等. .应用生态学报应用生态学报,2008,2008[54][54]董董 艳等艳等. .植物营养与肥料学报植物营养与肥料学报,2012,2012 植物根系间的相互作用是如何影响间作体系作物对养分的利用,从而对作物产量的形成、酶活性及物理性状的变化和肥力的改善产生影响?三、本研究的切入点 采用通径分析土壤酶活性与土壤的物理性状及土壤肥力状况的关系,有助于了解土壤碳,氮、磷、硫的生物转化进程、动向以及土壤潜在肥力的有效化程度。

      测定间作系统土壤酶活性和土壤的物理性状,从他们的变化角度评价不同栽培模式的环境效应,为小麦和蚕豆的栽培模式和合理施肥提供理论依据了解间作土壤酶活性的分布特点,探讨酶活性与土壤肥力因素之间的相关性,对判断间作模式土壤肥力演变趋势、定向培育高肥力土壤有十分重要的指导意义四、拟解决的关键问题 设计路线小麦和蚕豆单作、间作土壤样品的采集土体和根际土土壤物理性状土壤酶活性容重团聚体土壤质地紧实度过氧化氢脲酶转化酶碱性磷酸酶土壤肥力生物量、产量土壤酶总体活性小麦蚕豆间作下土壤物理性状和酶活性对土壤肥力的影响有机质、全氮、全磷、碱解氮、速效磷五、实验设计 谢谢!请老师和同学谢谢!请老师和同学批评指正!批评指正! 。

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