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土壤酶

一、土壤酶

        土壤酶是一种生物活性物质,它能催化微生物、动植物残体在土壤中的分解或者活化,其土壤酶活性可以体现出土壤综合肥力特征及土壤养分转化过程,反映各种生化过程在土壤上的强弱和方向,作为土壤生物学活性和生产力的指标。王梦雅等研究表明,与对照相比,土著菌扩繁剂对脲酶活性有显著提高 (1.03mg/(g·24h))。张丽娟等研究微生物菌肥施入对黄河上游地区土壤酶活性的影响,结果表明微生物菌肥能够提高哈密瓜土壤脲酶、蔗糖酶以及过氧化氢酶活性。珊丹等就微生物菌肥对草原矿区排土场土壤微生物与土壤酶活性的影响进行研究,结果表明施加微生物菌肥与对照相比分别增加土壤中脲酶(29%) 、蔗糖酶(92.6%) 、碱性磷酸酶(25.7%) 、过氧化氢酶活性(75.7%)。

二、土壤酶作用

1.土壤酶主要来自于微生物和其他有机物质,土壤酶在加快土壤有机质降解、养分转化循环过程中具有关键作用,促进作物生长和产量增加,而不良的土壤环境条件和长时间大量化肥的使用对土壤酶活性都有着显著的影响。化肥的过度依赖和不合理施用导致自身利用率不高且引致一系列问题的出现,如土壤性状的恶化、土壤固结与酸化、土壤养分结构的失调所产生的环境污染等,严重威胁着我国农业生态环境。

2.在稳产增产前提下,开发和使用新型肥料,减少生产中化肥的投入使用,实现减肥目标,是我国当前水稻生产中的一项重要任务。

3.土壤磷酸酶是一类对土壤有机磷化合物具有催化水解作用的酶,在土壤中主要以吸附状态的形式存在,磷酸酶活性对作物的生长协调有效磷能力密切相关,其活性与肥力水平呈正相关,与土层深度呈负相关。

4.研究表明,在水稻返青期时,光合细菌处理组土壤磷酸酶活性均显著高于对照组处理3.99mg/g。在水稻分蘖期时,土壤磷酸酶活性达到最高值,这是源于复合微生物菌肥内含有丰富的活性物质对土壤磷酸酶活性产生影响,使土壤磷酸酶促进作物对磷素营养的吸收利用,增强土壤速效磷的有效性。

5.过氧化氢酶能够广泛存在于土壤中和生物体内,可以有效参与物质和能量在土壤中的相互转换,对过氧化氢进行催化分解后可以防止它对生物体产生毒害作用,在一定程度上其活性可表征土壤腐殖质化强度大小和土壤生物氧化过程的强弱,土壤中过氧化氢酶活性主要与土壤有机质及微生物数量有关。

6.土壤蔗糖酶广泛存在于土壤中,能够将植物不能吸收的蔗糖分解成被植物和微生物共同利用的营养物质,其活性在一定程度上反映土壤的呼吸强度,参与土壤中碳水化合物的转化,是土壤肥力水平的一个重要指标。由于水稻在生长前期所需养分较高,根系代谢旺盛,施加藻仙菌可使微生物和酶代谢活动增强,呼吸强度比较大,使其土壤蔗糖酶活性达到了最大值。光合细菌的代谢产物拥有极为丰富的营养物质,富含各种B 族维生素、促生长因子、辅酶 Q 和抗病毒因子等生理活性物质,能激发细胞的活性,提高光合作用能力。光合细菌活性的提高有利于满足水稻生长所需的养分,促使水稻根系得以吸收与发育,加快水稻植株的生长,提高植株存活率,这与李洁等在施用光合细菌在种植业上所得到的分析结果一致; 在水稻分蘖期进行叶面喷施,促进水稻叶面进行光合作用,能够提高水稻分蘖数,促进水稻生长发育进而使水稻增产。

三、菌肥的使用

        土壤酶主要来自于微生物和其他有机物质,土壤酶在加快土壤有机质降解、养分转化循环过程中具有关键作用,促进作物生长和产量增加,而不良的土壤环境条件和长时间大量化肥的使用对土壤酶活性都有着显著的影响。化肥的过度依赖和不合理施用导致自身利用率不高且引致一系列问题的出现,如土壤性状的恶化、土壤固结与酸化、土壤养分结构的失调所产生的环境污染等,严重威胁着我国农业生态环境。在稳产增产前提下,开发和使用新型肥料,减少生产中化肥的投入使用,实现减肥目标,是我国当前水稻生产中的一项重要任务。

        而复合微生物菌肥是近年发展起来的一种新型肥料,含有大量光合菌、芽孢杆菌等有益微生物,其作用是通过微生物活动可改善作物的生长环境,刺激作物生长发育,发挥土壤潜在肥力,提高农产品的产量和质量。本研究表明,协同光合菌、芽孢杆菌作用的复合微生物菌肥施入到土壤后可使土壤酶活性迅速提高,说明土壤中含有大量的有机碳能为土壤微生物提供养分和能量,表明采用复合微生物菌肥替代化肥的施用,可使环境不产生污染且不破坏原有养分含量及土壤结构的前提下对水稻结束生长后达到增产丰收的效果。

四、案例分享

       土壤酶活性可以作为衡量土壤生物学活性及其生产力的指标。土壤酶活性与土壤养分、土壤微生物、植物、施肥和耕作等农业管理措施密切相关。土壤微生物的种类和数量作为衡量土壤活力的重要指标会直接或间接地影响土壤养分转化。也有试验表明,真菌、放线菌和细菌等是土壤酶的主要来源。土壤酶活性和土壤肥力之间存在紧密联系,许多学者将土壤酶活性变化作为判断土壤肥力高低的标准之一。在土壤酶和土壤微生物的共同作用下,推动着土壤中物质转化与能量流动,土壤酶活性的高低反映了土壤养分转化能力的强弱,越来越受到诸多学者的研究和重视。

        试验结果表明,藻仙菌能够促进土壤有效养分的吸收和转化,水稻不同的生育期对土壤酶活性也各不相同,在不同程度上提高了土壤磷酸酶、过氧化氢酶、蔗糖酶和FDA水解酶活性。

        在不破坏土壤自然环境结构的前提下,土壤中微生物总量增加,改善土壤的理化性状,促进水稻的生长和满足土壤养分的持续供应,增强了水稻的抗逆性,促进水稻的光合作用,进而使水稻达到增产的目的。