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雷竹林地土壤酶活性研究
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广告招租，e-mail:yesize@hotmail.com 摘 要：为了了解目前雷竹林地土壤酶活性状况，作者在1999年春季采样分析了浙江省临安市郊4个乡镇23个雷竹户的竹林土壤。结果表明：雷竹地土壤活性变异较大，23块竹林土壤过氧化氢酶、蔗糖酶、磷酸酶、脲酶和蛋白酶活性的变异系数分别达到了33.37%,71.00%，49.60%,39.90%和28.08%，蛋白酶活性与土壤有机质、水解氮、有效磷、速效钾、蔗糖酶和脲酶的相关系数分别为0.801，0.962，0.783，0.040，0.441和0.845，说明蛋白酶是较理想的肥力指标。土壤磷酸酶活性与土壤有效磷的相关系数为-0.875，说明雷竹地磷肥用量过多，除磷酸酶外，土壤各类酶活性和雷竹开花率和煤污病感病指数均呈负相关，过氧化氢酶和蔗糖酶与竹子开花率负相关性达极显著水平。土壤生物学性质特别是过氧化氢酶和蔗糖酶活性可作为竹林退化指标。表6参7 关键词：雷竹；林地；土壤氮素；土壤磷素；土壤钾素；煤污病；竹子开花；酶；相关系数 中图分类号：S158.3；S714.2 文献标识码：A 雷竹（Phyllostacys praecox f.prevelnalis）在生产上已有十几年的栽培历史。近年来，通过科研人员的大量试验研究，雷竹高产栽培技术已日益成熟[1-3]，并在生产中取得很大的经济效益，特别是采用了冬季覆盖技术，实现了雷笋的反季节生产，从而给单位面积土地带了更丰厚的收益[4]。然而，连年覆盖带来了诸多问题，竹林地土壤状况恶化是其中一个比较突出的问题。笔者在研究了冬季覆盖过程土壤性质变化后，发现连年覆盖可造成土壤有机态营养耗竭、碳氮比失调以及酶活性的异常[5.6]。由于雷竹大都为农户分散经营，各农户对土壤管理不尽相同，包括施肥数量、次数、林地水分管理以及覆盖过程中土壤温度和湿度控制等都有很大差异，因而，要全面了解目前丰产雷竹地土壤状况，必须作较为广泛的调查分析。土壤酶活性是土壤生物学性质的主要指标，也在很大程度上反映了土壤肥力状况，为此，作者在1999年春季对临安市郊4个乡镇23个雷竹户竹林地土壤进行了调查，采集了土壤样品，分析其酶活性，旨在这方面作一些探讨。 1 样品与方法 本次采样区设在临安市郊的4个乡镇。该处年平均气温为15.9℃，最高气温41.3℃，最低气温度-13.3℃，年降水量1424mm。土壤为发育于凝灰岩的红壤。 1999年5月上中旬在临安市杨岭、高虹、青云和东天目等4个乡镇选择23个有代表性雷竹户，用自制采样器蛇型法多点采集各农户雷竹地土壤样品。采样深度为30cm。土壤经风干去杂，过筛后备用。土壤酶活性分析采用关松荫等方法[7]。土壤养分状况见表1。 表1 供试竹林土壤养分分析 Table1 Analysis of soil nutrient regine for testing bamboo forest 样点 有机质/（g.kg-1） 水解氨/（mg.Kg-1） 有效磷/（mg.Kg-1） 速效钾/（mg.Kg-1） 杨01 47.088 84.224 263.8 285 02 29.218 75.012 83.4 165 03 33.045 65.142 11.0 40 高01 40.487 78.960 187.8 450 02 28.476 59.220 142.0 510 03 25.094 80. 276 24.2 140 04 32.575 78.302 187.2 850 05 28.772 67.116 115.4 430 青01 29.0 99 78.302 61.2 190 02 23.352 67.774 58.2 345 03 50.827 125.020 301.8 610 04 27.239 72.380 157.0 750 05 14.800 38.164 20.2 120 东01 44.791 126.336 180.6 315 02 30.440 55.930 28.8 100 03 27.569 73.696 113.0 320 04 28.521 90.804 186.4 920 05 39.631 108.570 275.4 1060 06 19.985 52.640 28.4 50 07 25.991 57.904 89.2 355 08 40.176 111.202 158.0 260 09 39.665 119.756 460.2 1010 10 41.451 111.860 206.4 405 2 结果分析 本次采集的23块样地均是采用了冬季覆盖技术。采样时间定在5月上中旬，也即雷笋笋期结束而雷竹林地尚未施肥的时期，目的是为了更实际地反映土壤的真实状况。 2.1 土壤酶活性统计分析 从表2可以看到，调查的23块竹林土壤各类酶活性变异较大。过氧化氢酶、蔗糖酶、磷酸酶、脲酶和蛋白酶活性的变异系数分别为33.37%，71.00%，49.60%，39.98%和28.08%（表3）。造成不同竹园土壤酶活性变异大的原因主要是经营措施的不一致性。雷竹大都为农户分散经营，各农户施肥和覆盖等栽培措施控制很不一致，特别是覆盖材料和覆盖厚度不同将会造成输入土壤有机物数量和质量有很大差异，而有机物对土壤酶活性影响力是最大的。笔者在过去的研究已经证明，不同覆盖材料会造成覆盖过程中以及覆盖结束时土壤酶活性有很大差异[6]。 2.2 土壤酶活性与土壤养分的相关分析 23个样点土壤酶活性与土壤养分含量相关分析表明（表4），土壤有机质、土壤水解氮和有效磷相关性达显著水平，土壤水解氮和土壤有效磷、速生钾以及土壤有效磷和速效钾含量之间相关性均达到显著或极显著水平，说明本次调查的23块雷竹地土壤氮磷钾含量变化比较同步，各林地土壤养分的差异更在于养分总量的不同。 表2 土壤酶活性 Table2 Soil enzyme activities for testing barboo forest 样点 过氧化氢酶 蔗糖酶 磷酸酶 脲酶 蛋白酶 杨01 55.51 0.83 11.91 0.130 0.097 02 65.53 0.89 30.62 0.109 0.086 03 82.52 1.05 47.82 0.307 0.074 高01&n bsp;68.47 0.87 18.00 0.138 0.084 02 32.18 0.04 26.59 0.111 0.067 03 28.11 0.17 40.96 0.118 0.080 04 67.26 0.93 19.44 0.121 0.070 05 107.44 1.25 28.06 0.086 0.065 青01 69.21 0.68 39.65 0.118 0.075 02 69.73 0.97 41.47 0.110 0.069 03 114.66 2.83 6.52 0.114 0.115 04 113.50 2.95 21.01 0.064 0.078 05 66.33 0.66 46.22 0.125 0.053 东01 67.23 0.73 19.44 0.145 0.119 02 97.75 1.01 45.03 0.043 0.056 03 109.75 2.00 26.18 0.117 0.075 04 108.77 0.70 18.60 0.123 0.101 05 105.70 0.50 11.12 0.131 0.114 06 112.30 1.02 44.74 0.133 0.052 07 43.80 0.50 34.28 0.111 0.059 08 106.49 2.82 23.72 0.156 0.114 09 106.68 2.08 7.06 0.059 0.128 10 109.54 2.58 11.18 0.132 0.121 说明：土壤酶活性单位 过氧化氢酶（0.1mol.L-1KMnO4）,mg.kg-1。min-1;脲酶（NH3-N）。mg.g-1.d-1;蛋白酶（NH2-N），mg.g-1.d-1.磷酸酶（P2O5），mg.g-1,h-1;蔗糖酶（C6H12O6）,mg.g-1.d-1 表3 土壤酶活性统计 Table3 Statistic analysis of soil enzyme activites 项 目 平均值 标准差 变异系数/% 过氧化氢酶 82.980 27.080 33.37 蔗 糖 1.220 0.840 71.00 磷 酸 钾 2 6.950 13.080 49.60 脲 酶 0.123 0.048 39.90 蛋 白 酶 0.085 0.023 28.08 说明：单位同表2。 表4 土壤酶活性和土壤养分含量相关分析 Table4 Correlation coffcients between soil nutrients and enzyme activities R(n=23) 有机质x1 水解氧x2 有效磷x3 速效钾x4 过氧化氢酶x5 蔗糖酶x6 磷酸酶x7 脲 酶x8 蛋白酶x9 x1 1.00 0.826·· 0.722·· 0.320 0.231 0.376 -0.678·· 0.172 0.801·· X2 1.00 0.753·· 0.483· 0.366 0.459· -0.660·· 0.050 0.962·· X3 1.00 0.768·· 0.344 0.388 -0.875·· 0.222 0.783·· X4 1.00 0.348 0.189 -0.754·· -0.312 0.490· X5 1.00 0.733·· -0.248 0.085 0.357 X6 1.00 -0.273 0.076 0.441· X7 1000 0.210 -0.647·· X8 1.00 0.845·· X9 1.00 表4显示，土壤有机质含量和土壤蛋白酶活性呈极显著相关，而和土壤过氧化氢酶、蔗糖酶和脲酶活性相关性不显著，和土壤磷酸酶为极显著负相关。一般的自然土壤中土壤有机质和各类酶活性均有较好的正相关性[7]。本文中出现的异常情况是否和雷竹地冬季覆盖过程改变了土壤酶活性自然变化规律，以及化肥的大量施用造成一些土壤酶活性减弱有关。这一点从表4中，土壤有效磷含量与土壤磷酸酶活性呈极显著负相关可以看得更清楚。一般情况下适量的化肥可提高土壤酶活性，而过量施用化肥则反使土壤酶活性下降。本次调查的23个农户大多有施用复合肥（15：15：15）习惯，复合肥提供的N：P2O5：K2O为1:1:1。而据笔者研究，雷竹笋对氮磷钾的需求比例数为6:1:2,因而连年施用复合肥就会造成土壤无机磷残留过高。从表1也 可以看到这23块雷竹地土壤有效磷含量确实都很高。土壤中磷的过多输入造成了土壤磷酸酶性严重下降。和磷酸酶不同，土壤蛋白酶活性和土壤有机质特别是土壤水解氮有极显著正相关，说明本次调查的23块竹林土壤氮素输入不像磷素那样过量，而是较适度的。蛋白酶除了和有机质和水解氮有极显著相关外，和土壤有效磷含量、土壤过氧化氢酶、蔗糖酶和磷酸酶活性相关性均达显著或极显著水平，说明对本次调查的雷竹地来讲土壤蛋白酶活性是较理想的地力指标。蛋白酶是催化有机态氮分解为无机态氮的酶类，蛋白酶活性高，说明土壤可利用态氮丰富。这里也说明氮素对雷竹及竹笋芽生长的重要性。 2.3 土壤酶活性与竹子开花率和煤污病率相关分析 在土壤酶分析的同时，调查了17块样地竹子开花情况和8块样地竹子煤污病发生情况（表5）。从调查结果来看，煤污病感病指数高的地块竹子开花率也较高，例如杨02、高02、高03和东07等4个点煤污病感指数均在50以上，平均为63.41。相应这4个样点竹子开花率均在10%以上，平均为16.18%。而煤污病感病指数较低的4个点杨03、青01、青03和青05，平均感病指数为13.85，竹子开花率也较低，平均为6.09%.从土壤酶活性与竹子开花率、煤污病感病指数的相关分析可以看到（表6），除磷酸酶以外，各类酶活性与竹子开花率和竹子煤 污病感病指数均呈负相关，其中过氧化氢酶和蔗糖酶活性与竹子开花率负相关性达极显著水平，说明土壤生物学性质不良的地块，竹子开花和感病率较高。目前，衡量竹林退化常采用竹子开花率、各类病虫害感病率和地下鞭提前腐烂程度，其中地下鞭状况较难把握，而采用竹子开花率和感病指数比较直观。 表6初步反映出了竹林退化和土壤生物学性质关系，因而采用土壤生物学性质特别是土壤过氧化氢酶和蔗糖酶活性作为竹林退化指标也是较理想的。 表5 雷竹开花及煤污病统计 Table5 Statistic on percentage of blossoming and sooty mould susceptibility 样点 统计株数 竹子开花率/% 煤污病感病指数 杨 01 159 15.72 02 124 11.29 84.64 03 170 7.06 20.00 高 01 150 9.33 02 150 21.33 63.70 03 90 21.11 52.50 04 150 9.33 05 150 3.3 青 01 118 6.8 11.00 02 109 14.7 03 139 2.9 12.40 04 128 0.8 05 79 7.6 12.00 东 01 150 7.0 05 150 7.0 07 150 11.0 52.80 09 150 2.0 表6 土壤酶活性与竹子开花率和煤污感病感指数相关分析 Table&nbs p;6 Correlation cofficients between enzyme activities and percentages of blossoming and sooty mould susccptibility index 过氧化氢酶 蔗糖酶 磷酸酶 脲酶 蛋白酶 竹子开花率（n=17） -0.836·· -0.732·· 0.321 -0.269 -0.414 煤污病感病指数（n=8） -0.601 -0.457 0.098 0.380 -0.476 3 小结 雷竹林地土壤各类酶活性变异较大，说明各农户经营措施存在较大差异。 土壤蛋白酶活性与土壤有机质、水解氮、有效磷、速效钾、土壤蔗糖酶和脲酶相关性达显著或极显著水平。 土壤磷酸酶与土壤有效磷含量呈极显著负相关，说明本次调查的雷竹地土壤无机磷肥使用量过多。 除磷酸酶外，土壤各类酶活性与竹子开花率和煤污病感病指数均呈负相关，其中土壤过氧化氢酶和蔗糖酶活性与开花率负相关性达极显著水平，说明土壤生物化学性质特别是过氧化氢酶、蔗糖酶活性可作为竹子退化的指标。 参考文献 1 汪祖潭、方伟、何钧潮，等，雷竹笋用林高产高效栽培技术[M]，北京：中国林业出版社，1995.5～30 2 方伟、何钧潮、卢学可、等.雷竹早产高效栽培技术[J].浙江林学院学报，1994，11（2）：121～128 3 胡超宗、金爱武、郦章顺、等.早竹保护地栽培覆盖材料研究[J]，浙江林学院学报，1996，13（1）：5～9 4 沈月琴、程云行、徐秀英，等.竹笋产品市场供求分析和预测[J]，浙江林学院学报，1998，15（4）：333～339 5 姜培坤、徐秋芳、钱新标，等。雷竹林地覆盖增温过程中土壤化学性质的动态变化[J]，浙江林学学院，1999，16（2）：123～130。 6 姜培坤、徐秋芳、钱新标，等，雷竹地覆盖增温过程中土壤酶活性的动态变化[J]，林业科学研究，1999，12（5）：548～551。 7 关松荫，土壤酶及其研究法[M]，北京：农业出版社，1986.206～239.
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