黑土酶活性分布特征研究.pdf

1、黑土是我國主要耕地土壤之一，土質(zhì)肥沃，自然肥力較高，但由于自然環(huán)境惡化和長期耕作的影響，致使土壤肥力下降。而土壤酶活性反映了土壤中各種生物化學(xué)過程的強(qiáng)度和方向，可以作為評價(jià)土壤肥力的重要指標(biāo)。因此本文在前人對東北黑土區(qū)土壤養(yǎng)分全面調(diào)查的基礎(chǔ)上，對黑龍江省典型黑土耕作帶多樣點(diǎn)酶活性的分布特征及影響因素進(jìn)行了研究，包括過氧化氫酶、磷酸酶、脲酶、轉(zhuǎn)化酶、硝酸還原酶活性的垂直分布和水平分布特征，黑土層厚度、不同作物茬口對酶活性的影響，酶活性和碳

2、、氮、磷、鉀等養(yǎng)分的相關(guān)關(guān)系以及過氧化氫酶、磷酸酶、脲酶、轉(zhuǎn)化酶活性在玉米不同生育期的變化規(guī)律。探討了黑土酶活性的變化機(jī)理，進(jìn)一步認(rèn)識和揭示酶在評價(jià)土壤養(yǎng)分中的作用，為耕作黑土的改良和合理利用提供理論基礎(chǔ)。 在黑龍江省黑土區(qū)內(nèi)選擇了九個(gè)典型黑土剖面，對其過氧化氫酶、磷酸酶、脲酶、轉(zhuǎn)化酶、硝酸還原酶活性的垂直分布規(guī)律進(jìn)行研究。結(jié)果表明：黑土的垂直分布具有一定的規(guī)律性，在0～80cm土層中，酶活性隨土壤層次的加深而遞減；在80cm以

3、下的土層中，過氧化氫酶、硝酸還原酶、轉(zhuǎn)化酶活性不再降低，趨于穩(wěn)定或略有升高，而磷酸酶和脲酶活性卻急劇降低，甚至沒有酶活性。 對五種酶活性和土壤養(yǎng)分垂直分布規(guī)律的通徑分析結(jié)果表明：過氧化氫酶、磷酸酶、脲酶、轉(zhuǎn)化酶、硝酸還原酶活性與土壤全氮、速效氮、全磷、全碳、C/N的分布都有直接或間接的關(guān)系。主成分分析結(jié)果進(jìn)一步表明，脲酶、磷酸酶活性可作為評價(jià)土壤全量氮、速效氮、全量碳和全量磷垂直分布的指標(biāo)；而過氧化氫酶、轉(zhuǎn)化酶、硝酸還原酶活性不

4、宜作為評價(jià)土壤養(yǎng)分垂直分布的指標(biāo)。 在黑龍江省黑土帶的北端、中部和南端選擇了三個(gè)典型黑土區(qū)域，每一區(qū)域內(nèi)按照緯度的變化設(shè)置30-60個(gè)樣點(diǎn)，研究區(qū)域內(nèi)及區(qū)域間的過氧化氫酶、磷酸酶、脲酶、轉(zhuǎn)化酶、硝酸還原酶活性的水平分布變化規(guī)律。結(jié)果表明：區(qū)域1內(nèi)，五種酶活性隨緯度降低都有下降的趨勢；區(qū)域2和區(qū)域3內(nèi)，磷酸酶和硝酸還原酶活性隨緯度的下降而降低，而過氧化氫酶、脲酶、轉(zhuǎn)化酶活性隨緯度的降低變化較小或略有增加。各區(qū)域之間相比，磷酸酶和硝

5、酸還原酶活性為區(qū)域1＞區(qū)域2＞區(qū)域3，與土壤養(yǎng)分分布規(guī)律一致；而過氧化氫酶、脲酶、轉(zhuǎn)化酶活性的順序?yàn)閰^(qū)域3＞區(qū)域2＞區(qū)域1，與養(yǎng)分分布規(guī)律相反。 對五種酶活性和土壤養(yǎng)分水平分布規(guī)律的通徑分析結(jié)果表明：過氧化氫酶、磷酸酶、脲酶、轉(zhuǎn)化酶、硝酸還原酶活性的水平分布與土壤各養(yǎng)分分布有著直接或間接的關(guān)系；但主成分分析結(jié)果表明只有磷酸酶活性能夠做為反映土壤碳、氮、磷養(yǎng)分水平分布的指標(biāo)，土壤全鉀、速效鉀含量雖然和部分酶活性之間也存在一定的相關(guān)

6、關(guān)系，但卻不能用單一的酶活性作為其水平分布指標(biāo)。 在黑龍江省黑土區(qū)內(nèi)，對厚層黑土、中層黑土和薄層黑土各取樣點(diǎn)30個(gè)，對其過氧化氫酶、磷酸酶、脲酶、轉(zhuǎn)化酶、硝酸還原酶活性進(jìn)行比較研究。結(jié)果表明在厚度不同的黑土層中五種酶活性分布規(guī)律不同：過氧化氫酶和轉(zhuǎn)化酶活性在厚層、中層、薄層三種黑土中的差異不顯著；薄層黑土的脲酶活性大于中層和厚層黑土，而中層和厚層黑土的脲酶活性沒有顯著差異；磷酸酶活性在三種黑土中的分布與養(yǎng)分分布規(guī)律完全相同，即厚

7、層黑土＞中層黑土＞薄層黑土；硝酸還原酶活性在三種黑土中的分布與養(yǎng)分分布規(guī)律基本一致，但厚層黑土和中層黑土間酶活性差異不顯著。 對大豆和玉米兩種作物茬口的過氧化氫酶、磷酸酶、脲酶、轉(zhuǎn)化酶、硝酸還原酶活性的研究表明：大豆和玉米生長后五種酶活性在各樣點(diǎn)間差異都很大，土壤養(yǎng)分和五種酶活性沒有明顯的相關(guān)關(guān)系，大豆生長后雖然土壤全碳、全氮、全磷、速效氮含量都有所增加，但酶活性并無顯著變化，因此不能用酶活性來評價(jià)兩種作物生長后(下茬)的土壤養(yǎng)