植被更替及植果年限對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)和酶活性的影響

董瑩

【摘? ?要】 植被更替對(duì)土壤質(zhì)量造成的作用和影響較為深遠(yuǎn)，土壤有機(jī)質(zhì)及酶活性則屬于能夠較好反映這種作用和影響的指標(biāo)。基于此，本文基于地形、土壤、管理水平基本一致條件，圍繞10年果園、20年果園、農(nóng)田土壤開展了針對(duì)性研究，通過(guò)對(duì)比0～40cm土層深度內(nèi)的堿性磷酸酶活性、脲酶活性、過(guò)氧化氫酶活性、有機(jī)質(zhì)變化趨勢(shì)，研究明確了植被更替及植果年限帶來(lái)的影響，果樹生長(zhǎng)因此受到的影響也得以明確。

【關(guān)鍵詞】 植被更替;植果年限;土壤有機(jī)質(zhì);酶活性

中圖分類號(hào)：S-3? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)識(shí)別碼：A? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：2096-1073（2020）01-0088-89

土壤生產(chǎn)力水平可通過(guò)土壤有機(jī)質(zhì)體現(xiàn)，在農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展與土壤肥力提高中，土壤有機(jī)質(zhì)均發(fā)揮著關(guān)鍵性作用。而作為一種生物活性物質(zhì)，土壤酶具有催化能力，在養(yǎng)分循環(huán)和有機(jī)物分解過(guò)程中發(fā)揮著重要作用，土壤酶活性因此可以用于評(píng)價(jià)土壤生態(tài)系統(tǒng)的功能，土壤質(zhì)量變化預(yù)測(cè)也可基于土壤酶活性分析實(shí)現(xiàn)。對(duì)于土地利用變化引起的土壤變化和土壤管理措施的優(yōu)劣，可基于土壤質(zhì)量變化分析明確。

1? 研究思路

果園土壤酶活性研究向來(lái)屬于我國(guó)學(xué)界關(guān)注的焦點(diǎn)，但這類研究主要圍繞覆蓋措施、耕作、施肥展開，果園土壤酶活性在植果期間的變化研究相對(duì)較少。結(jié)合我國(guó)蘋果主產(chǎn)區(qū)生產(chǎn)實(shí)際可以發(fā)現(xiàn)，受土壤管理方式落后等因素影響，土壤結(jié)構(gòu)破壞情況極為常見，這不僅導(dǎo)致土壤肥力流失嚴(yán)重、水分蒸發(fā)嚴(yán)重，蘋果產(chǎn)業(yè)發(fā)展也因此受到了較為負(fù)面影響。受到果園系統(tǒng)的特殊性影響，水果產(chǎn)量的維持不可避免的需要大量投入農(nóng)藥和化肥，這就使得土壤質(zhì)量步入不斷惡化的循環(huán)。為保持土壤質(zhì)量，圍繞果園土壤酶與有機(jī)質(zhì)變化開展的研究具備較高現(xiàn)實(shí)意義，果園的可持續(xù)發(fā)展可獲得有力支持。因此，本文研究主要結(jié)合試驗(yàn)對(duì)比圍繞不同園齡果園土壤剖面土壤酶活性及有機(jī)質(zhì)的變異展開，以此分析變化規(guī)律，明確土壤質(zhì)量和土壤肥力變化情況，果園土壤肥力提高與果業(yè)生產(chǎn)優(yōu)化可由此獲得充足依據(jù)[1]。

2? 材料與方法

2.1? 試驗(yàn)地概況

選擇渭北蘋果主產(chǎn)區(qū)作為試驗(yàn)地，當(dāng)?shù)貫榇箨懶耘瘻貛О敫珊禋夂颍寥酪院趬劳翞橹鳎碛卸嘣?m以上的土壤腐殖質(zhì)層。

2.1? 采樣及分析方法

在進(jìn)行土樣采集前，對(duì)果園的面積、施肥量、種植密度、果樹品種等基本情況進(jìn)行全面調(diào)查。基于相同自然生態(tài)條件，分別選擇樹種為紅富士的10年與20年蘋果園作為研究對(duì)象，每個(gè)園齡各選2個(gè)果園，同時(shí)選擇農(nóng)田作為對(duì)照。采樣點(diǎn)布設(shè)于各果園樹冠投影面距樹干1m處，采用土鉆依次逐層采取土壤剖面樣品，按10cm間隔采樣（0～40cm深度）。對(duì)于同一個(gè)果園內(nèi)采集的3株果樹下土樣，以此風(fēng)干、磨細(xì)，備用。采用0.25mm篩用于土壤有機(jī)質(zhì)測(cè)定，采用1mm篩測(cè)定土壤酶活性。為測(cè)定土壤容重，采用環(huán)刀采集原狀土樣的方式進(jìn)行測(cè)定，為避免土樣被破壞，采用硬質(zhì)盒進(jìn)行運(yùn)輸，并在室內(nèi)陰涼處自然風(fēng)干采集的土樣后剔除其中的植物殘?bào)w，以此更好滿足試驗(yàn)需要[2]。

2.2? 測(cè)定項(xiàng)目與方法

采用重鉻酸鉀外加熱法用于土壤有機(jī)質(zhì)的測(cè)定;采用脲酶用靛酚藍(lán)比色法開展土壤酶活性的測(cè)定，土壤酶活性的表示單位為24h后NH3-Nmg/g土;采用磷酸苯二鈉比色法測(cè)定堿性磷酸酶，表示為24h后酚mg/g土;采用KMn O4滴定法測(cè)定過(guò)氧化氫酶，表示為20min后0.02mol/L KMn O4mL/g土。

2.3? 數(shù)據(jù)處理

采用SAS軟件與Excel軟件，用于數(shù)據(jù)的處理及統(tǒng)計(jì)分析，以此滿足試驗(yàn)需要。

3? 結(jié)構(gòu)與分析

基于試驗(yàn)，可確定植被更替及植果年限對(duì)果園土壤有機(jī)質(zhì)、堿性磷酸酶活性、脲酶活性、過(guò)氧化氫酶活性帶來(lái)的影響，影響的確定可為土壤質(zhì)量退化問題的解決提供一定支持。

3.1? 果園土壤有機(jī)質(zhì)受到的影響

結(jié)合試驗(yàn)，可明確果園土壤有機(jī)質(zhì)受到的植被更替及植果年限影響，土壤肥力高低可基于土壤有機(jī)質(zhì)含量得到直觀展現(xiàn)。土壤條件、環(huán)境條件及有機(jī)物投入的變化均會(huì)對(duì)土壤中有機(jī)質(zhì)含量消長(zhǎng)情況產(chǎn)生影響，一般來(lái)說(shuō)，農(nóng)田土壤因翻耕而產(chǎn)生的擾動(dòng)明顯高于果園土壤，這使得果園土壤能夠更好累積有機(jī)質(zhì)。受黑壚土發(fā)育特征及歷史進(jìn)程影響，無(wú)論是果園還是農(nóng)園，土壤有機(jī)質(zhì)含量在0～40cm范圍內(nèi)均存在隨土層深度增加遞減趨勢(shì)，這是由于現(xiàn)代培肥對(duì)表層土壤影響深遠(yuǎn)，因此其擁有相對(duì)較高的有機(jī)質(zhì)含量。對(duì)比果園和農(nóng)田可以發(fā)現(xiàn)，果園土壤有機(jī)質(zhì)含量明顯低于農(nóng)田土壤，這是由于土壤有機(jī)質(zhì)含量直接受到植被更替影響，且土地利用方式改變使得土壤中有機(jī)碳周轉(zhuǎn)速率、有機(jī)碳輸入量會(huì)出現(xiàn)顯著變化，管理措施、施肥方式的不同也與這種差異的出現(xiàn)存在直接關(guān)聯(lián)。

3.2? 果園土壤堿性磷酸酶活性受到的影響

有機(jī)磷的釋放速度在很大程度上受到堿性磷酸酶活性的影響，土壤生物有效性和有機(jī)磷的分解轉(zhuǎn)化狀況能夠基于堿性磷酸酶活性得到直觀展現(xiàn)。結(jié)合試驗(yàn)可以確定，土層深度的增加會(huì)導(dǎo)致農(nóng)田土壤堿性磷酸酶活性出現(xiàn)顯著變化，變化趨勢(shì)為先增加后減少，各土層間差異未達(dá)到顯著水平。隨土層深度增加，果園土壤堿性磷酸酶活性的變化趨勢(shì)可描述為不斷遞減，各土層存在達(dá)到顯著水平的差異，且各土層農(nóng)田土壤的過(guò)氧化氫酶活性高于果園土壤。隨著種植年限的增加，10年果園的10～30cm土層堿性磷酸酶活性高于20年果園，這是由于幼齡果園磷肥投入不足所致，殘留無(wú)機(jī)磷和土壤有機(jī)磷轉(zhuǎn)化可較好滿足果樹對(duì)磷的需求，因此這種情況下幼齡果園的土壤堿性磷酸酶活性優(yōu)勢(shì)較為明顯。

3.3? 果園土壤脲酶活性受到的影響

土壤供氮水平可基于土壤脲酶活性進(jìn)行評(píng)價(jià)，氮肥的施用年限、施用深度、施用量會(huì)直接影響土壤脲酶的活性。結(jié)合試驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn)，土層深度加深會(huì)導(dǎo)致土壤脲酶活性顯著下降，果園土壤和農(nóng)田土壤均存在這一特點(diǎn)。在0～10cm土層，對(duì)比農(nóng)田土壤，果園土壤脲酶活性較低，而在10～40cm土層，農(nóng)田土壤的脲酶活性明顯低于果園土壤，10～30cm土層的果園土壤脲酶活性達(dá)到顯著水平。受植果年限增加影響，10～20cm土層的脲酶活性存在少量增加，20～30cm土層的脲酶活性則存在顯著下降趨勢(shì)，其他土層基本不存在變化。

3.4? 果園土壤過(guò)氧化氫酶活性受到的影響

土壤抗氧化能力能夠通過(guò)過(guò)氧化氫酶得到較好評(píng)價(jià)，土壤的解毒能力也直接受到過(guò)氧化氫酶的影響。結(jié)合試驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn)，果園土壤（0～30cm）過(guò)氧化氫酶活性下降趨勢(shì)明顯，而在不斷增加的植果年限影響下，果園土壤表層土層（0～10cm）過(guò)氧化氫酶活性下降極為顯著，土層（30～40cm）則略微增加，其他2層基本不存在變化。可見，0～10cm土層過(guò)氧化氫酶直接受到植果年限影響。

4? 結(jié)論

綜上所述，土壤有機(jī)質(zhì)和酶活性會(huì)在一定程度上受到植被更替及植果年限的影響。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合本文涉及的果園土壤有機(jī)質(zhì)、果園土壤堿性磷酸酶活性、果園土壤過(guò)氧化氫酶活性、果園土壤脲酶活性受到的影響可以發(fā)現(xiàn)，蘋果種植需考慮多方面因素使用化肥，人為調(diào)控能力的有效性也需要得到重視，這樣才能夠?yàn)楣麍@土壤質(zhì)量退化問題的解決提供支持。

參考文獻(xiàn)：

[1] 李芳芳.基于分子標(biāo)記物的云南典型土壤有機(jī)質(zhì)更替及吸附特性研究[D].昆明：昆明理工大學(xué)，2018.

[2] 張強(qiáng)，李民吉，周貝貝.環(huán)渤海灣和黃土高原“富士”蘋果園土壤養(yǎng)分與果實(shí)礦質(zhì)元素關(guān)系的多變量分析[J].園藝學(xué)報(bào)，2017，44（08）：1439-1449.

（編輯：赫亮）