四川茶園土壤中脲酶活性研究
發布時間：2024-12-07 點擊：40
摘 要 用苯酚一次氯酸鈉比色法，分析了四川幾種主要茶園土壤脲酶活性狀況。結果表明，在同一時期，不同種類茶園土壤中脲酶活性差異較大；隨著季節的不同，土壤中脲酶活性也有較大變化；同時，在不同的土層中，其脲酶活性也表現出不一樣。另經相關分析，土壤中脲酶活性與全氮、有機質、速效氮等關系密切。
關鍵詞 茶園土壤 脲酶 脲酶活性
土壤中的一切生物化學反應，實際上都是在酶的參與下進行的，土壤的酶活性反映了土壤中進行的各種生物化學過程的強度和方向。脲酶是土壤中的主要酶類之一，миненко等研究證明，土壤脲酶對土壤中氮的轉化，特別是對尿素的利用率等有重要影響作用，而尿素是一種優質氮肥，在當今世界農業中廣泛應用，因此，國外如蘇聯、英國、匈牙利等國科研人員對參與尿素水解的脲酶研究極為重視，對脲酶的活性以及利用其活性提高尿素的利用率等進行了較多研究；我國關松蔭等對一些耕作土壤和森林土壤脲酶有一定研究，而茶園土壤作為一種較為特殊的耕作土壤，對其脲酶活性研究，國內尚屬空白。因此，作者為了探明四川茶區各種土壤中的脲酶活性狀況、分布規律及其與土壤肥力關系等，特展開研究，旨在為今后深入研究并利用茶園土壤脲酶活性潛能提供依據。
1 材料與方法
1.1 供試土壤
供試土壤為四川茶區茶園土壤，主要為砂巖黃壤、灰巖黃壤、老沖積黃壤和酸性紫色土，分別采自永川市(四川省農科院茶研所試驗茶場)、涪陵市枳城區(個體茶園)、成都郫縣(四川省茶研所郫縣試驗場)和樂山市(個體茶園)。各土壤基本性狀見表1。
表1 供試土壤基本性狀
土壤類型 ph 有機質
(%) 全氮
(%) 速效氮
(mg/kg) 速效磷
(p)
(mg/kg) 速效鉀
(k)
(mg/kg)
砂巖黃壤 5.4 1.39 0.82 29.36 38.92 56.74
灰巖黃壤 5.7 1.21 0.76 24.24 38.04 50.28
老沖積黃壤 5.6 1.06 0.64 20.37 30.28 42.39
酸性紫色土 5.8 1.17 0.73 27.34 39.26 109.56
1.2 試驗方法
根據研究內容，在各茶區選取有代表性的壯年茶園，隨機設點挖取剖面，分層取樣，每種土樣按試驗設計(見結果與討論各部分)取土，土樣風干后，分析其脲酶活性及其它指標。
1.3 分析測定方法
土壤脲酶活性用茶酚一次氯酸鈉比色法。取5g風干土樣于50ml三角瓶中，加1ml甲苯，15min后加10ml 10%尿素和20ml ph6.6檸檬酸鹽緩沖液，搖勻后在37℃恒溫箱中培養24h，過濾后取3ml濾液注入50ml容量瓶中，再加蒸餾水17ml、苯酚鈉液4ml和次氯酸鈉液3ml，隨加隨搖，20min后顯色、定容，1h內在分光光度計上于波長578nm處比色測定。同時做標準曲線和空白試驗、無基質對照試驗。土壤有機質、全氮、速效氮、速效磷、速效鉀和ph值均按常規方法測定。 2 結果與討論
2.1 四川茶園土壤脲酶活性狀況
skujins、delaune等人研究證明，土壤酶活性的強弱，受土壤物理性狀、氣溫等多種因素影響，因此，該試驗于1995～1997年每年氣溫較高的7月中旬進行取樣測定，研究茶園土壤脲酶在較高的氣溫(土溫)下的活性狀況；另外由于茶樹根系大部分集中在0～40cm土層內，因此，每種土樣均取自0～40cm土層，充分混和，風干測定。表2結果表明，砂巖黃壤茶園中脲酶活性最高，在nh3－n 0.82～1.17mg/g.37℃.24h(以下各酶活性數據單位表示方法均同)之間，平均為0.96；其次為灰巖黃壤，其活性在0.85～0.98之間，均值為0.90；而老沖積黃壤的脲酶活性最低，均值為0.51；酸性紫色土的脲酶活性居中。分析以上脲酶活性狀況，筆者認為是由以下因素綜合作用所致：第一是由于土壤中有機質含量的影響，據筆者研究，茶園土壤中脲酶活性與土壤有機質含量呈正相關(見表4)，從表1可以看出，砂巖黃壤有機質量最高，灰巖黃壤其次，而老沖積黃壤最低；第二是由于土壤物理狀況的影響。由于老沖積黃壤板結、質地粘重，致使土壤透氣性差，直接影響到酶活性的強弱；第三是由氣溫狀況所致。從表2中可看出，砂巖黃壤和灰巖黃壤(試驗點)均地處川東地區，而老沖積黃壤和酸性紫色土則位于川西或川西南，兩地同一時期氣溫差異較大，因此氣溫的大小直接影響到土溫差異，所以在土溫相對較高的土壤中，其脲酶活性則強些(表3數據可進一步證明)。
表2 四川茶園土壤脲酶活性狀況
土壤類型 地區 脲酶活性 均值
砂巖黃壤 永川市(川東) 0.82～1.17 0.96
灰巖黃壤 涪陵市(川東) 0.85～0.98 0.90
老沖積黃壤 成都郫縣(川西) 0.48～0.65 0.51
酸性紫色土 樂山市(川東南) 0.55～0.68 0.62
注：脲酶活性表示單位：nh3－n mg/g.37℃.24h，以下各表均同。樣本數均為12個。
表3 土壤脲酶活性的季節性變化及剖面分布規律
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關鍵詞 茶園土壤 脲酶 脲酶活性
土壤中的一切生物化學反應，實際上都是在酶的參與下進行的，土壤的酶活性反映了土壤中進行的各種生物化學過程的強度和方向。脲酶是土壤中的主要酶類之一，миненко等研究證明，土壤脲酶對土壤中氮的轉化，特別是對尿素的利用率等有重要影響作用，而尿素是一種優質氮肥，在當今世界農業中廣泛應用，因此，國外如蘇聯、英國、匈牙利等國科研人員對參與尿素水解的脲酶研究極為重視，對脲酶的活性以及利用其活性提高尿素的利用率等進行了較多研究；我國關松蔭等對一些耕作土壤和森林土壤脲酶有一定研究，而茶園土壤作為一種較為特殊的耕作土壤，對其脲酶活性研究，國內尚屬空白。因此，作者為了探明四川茶區各種土壤中的脲酶活性狀況、分布規律及其與土壤肥力關系等，特展開研究，旨在為今后深入研究并利用茶園土壤脲酶活性潛能提供依據。
1 材料與方法
1.1 供試土壤
供試土壤為四川茶區茶園土壤，主要為砂巖黃壤、灰巖黃壤、老沖積黃壤和酸性紫色土，分別采自永川市(四川省農科院茶研所試驗茶場)、涪陵市枳城區(個體茶園)、成都郫縣(四川省茶研所郫縣試驗場)和樂山市(個體茶園)。各土壤基本性狀見表1。
表1 供試土壤基本性狀
土壤類型 ph 有機質
(%) 全氮
(%) 速效氮
(mg/kg) 速效磷
(p)
(mg/kg) 速效鉀
(k)
(mg/kg)
砂巖黃壤 5.4 1.39 0.82 29.36 38.92 56.74
灰巖黃壤 5.7 1.21 0.76 24.24 38.04 50.28
老沖積黃壤 5.6 1.06 0.64 20.37 30.28 42.39
酸性紫色土 5.8 1.17 0.73 27.34 39.26 109.56
1.2 試驗方法
根據研究內容，在各茶區選取有代表性的壯年茶園，隨機設點挖取剖面，分層取樣，每種土樣按試驗設計(見結果與討論各部分)取土，土樣風干后，分析其脲酶活性及其它指標。
1.3 分析測定方法
土壤脲酶活性用茶酚一次氯酸鈉比色法。取5g風干土樣于50ml三角瓶中，加1ml甲苯，15min后加10ml 10%尿素和20ml ph6.6檸檬酸鹽緩沖液，搖勻后在37℃恒溫箱中培養24h，過濾后取3ml濾液注入50ml容量瓶中，再加蒸餾水17ml、苯酚鈉液4ml和次氯酸鈉液3ml，隨加隨搖，20min后顯色、定容，1h內在分光光度計上于波長578nm處比色測定。同時做標準曲線和空白試驗、無基質對照試驗。土壤有機質、全氮、速效氮、速效磷、速效鉀和ph值均按常規方法測定。 2 結果與討論
2.1 四川茶園土壤脲酶活性狀況
skujins、delaune等人研究證明，土壤酶活性的強弱，受土壤物理性狀、氣溫等多種因素影響，因此，該試驗于1995～1997年每年氣溫較高的7月中旬進行取樣測定，研究茶園土壤脲酶在較高的氣溫(土溫)下的活性狀況；另外由于茶樹根系大部分集中在0～40cm土層內，因此，每種土樣均取自0～40cm土層，充分混和，風干測定。表2結果表明，砂巖黃壤茶園中脲酶活性最高，在nh3－n 0.82～1.17mg/g.37℃.24h(以下各酶活性數據單位表示方法均同)之間，平均為0.96；其次為灰巖黃壤，其活性在0.85～0.98之間，均值為0.90；而老沖積黃壤的脲酶活性最低，均值為0.51；酸性紫色土的脲酶活性居中。分析以上脲酶活性狀況，筆者認為是由以下因素綜合作用所致：第一是由于土壤中有機質含量的影響，據筆者研究，茶園土壤中脲酶活性與土壤有機質含量呈正相關(見表4)，從表1可以看出，砂巖黃壤有機質量最高，灰巖黃壤其次，而老沖積黃壤最低；第二是由于土壤物理狀況的影響。由于老沖積黃壤板結、質地粘重，致使土壤透氣性差，直接影響到酶活性的強弱；第三是由氣溫狀況所致。從表2中可看出，砂巖黃壤和灰巖黃壤(試驗點)均地處川東地區，而老沖積黃壤和酸性紫色土則位于川西或川西南，兩地同一時期氣溫差異較大，因此氣溫的大小直接影響到土溫差異，所以在土溫相對較高的土壤中，其脲酶活性則強些(表3數據可進一步證明)。
表2 四川茶園土壤脲酶活性狀況
土壤類型 地區 脲酶活性 均值
砂巖黃壤 永川市(川東) 0.82～1.17 0.96
灰巖黃壤 涪陵市(川東) 0.85～0.98 0.90
老沖積黃壤 成都郫縣(川西) 0.48～0.65 0.51
酸性紫色土 樂山市(川東南) 0.55～0.68 0.62
注：脲酶活性表示單位：nh3－n mg/g.37℃.24h，以下各表均同。樣本數均為12個。
表3 土壤脲酶活性的季節性變化及剖面分布規律
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