不同紫色土剖面中脲酶活性的分布规律及影响因子研究

论文摘要

土壤脲酶属胞外诱导酶,在农业土壤中,由于其活性在一定条件下能反映土壤生物环境条件的优劣和土壤物质的转化速率,并能明显反应出农业土壤肥力水平的差异,因而常常被作为衡量土壤肥力水平高低的重要指标之一。土壤脲酶主要来源于土壤微生物,在相同诱导因子条件下,土壤微生物区系的组成和活性水平必将强烈地影响到土壤脲酶活性的强弱:同时,即使具有相同的土壤微生物区系组成,诱导因子的水平和底物丰缺的变化也将导致土壤脲酶活性产生极大的差异。但是,土壤微生物区系的构成和活性强弱取决于不同成土条件下形成的土壤中特有的物理化学性质,以及不同的农业利用方式对土壤生物环境条件的影响;因此,通过对特定的成土和农业利用条件下土壤脲酶活性分布规律的研究,能达到进一步明确影响土壤脲酶活性的主导因子和相互关系,掌握不同成土条件和土壤利用方式下脲酶活性的发展趋势,为更好利用脲酶活性指标这一重要的肥力因子,因土制宜地为指导农业生产行为提供依据。紫色土是由紫色母岩发育而成的一种岩性土,本身具有特殊的成土特性,普遍表现为物理风化强烈而化学风化过程较弱,成土时间短,剖面层次分化不明显,母岩的物质组成和物理化学性质对成土性质产生强烈影响:同时,由于农业利用方式的影响,紫色土壤的风化发育方向、剖面形成、分化及基本理化性质上产生差异,而这些性质差异的存在对土壤脲酶活性的影响,以及脲酶活性在不同利用方式下紫色土壤中的分布特点和影响因子目前尚缺乏系统的研究。因此本文通过对重庆市范围内部分典型紫色土剖面土壤中的脲酶活性进行系统研究,以期了解在不同剖面中脲酶活性的分布差异和规律以及影响脲酶活性变化的因子,补充紫色土中酶活性研究的不足。主要结论如下:（1）在5种利用方式下,紫色土壤剖面耕作层中脲酶活性总体表现为旱作利用方式＞水田利用,具体次序为:果树土壤＞旱地土壤＞水稻土壤＞蔬菜土壤＞水旱轮作土壤,其中最高值(81.7 mg·kg-1·24h)出现在果园土壤中,但最低值(1.94 mg·kg-1·24h)却出现在蔬菜园土壤中;同时,旱作土壤耕层脲酶活性变化幅度要大于水田;在不同母质发育的土壤剖面中,侏罗系遂宁组母质发育的土壤脲酶活性(（?）=17.9 mg·kg-1·24h)强于侏罗系沙溪庙组母质发育的土壤(（?）=10.6 mg·kg-1·24h),但这种表现是否有普遍意义还有待进一步研究。（2）在5种利用方式下,紫色土壤剖面中脲酶活性的垂直分布表现为:侏罗系沙溪庙组母质发育的土壤剖面中,脲酶活性在水稻土和水旱轮作土壤中层次分布均衡,未找到明显规律:在旱地土壤中,脲酶活性表现为耕作层≈心土层＞底土层;而在蔬菜园土壤中,脲酶活性则表现为耕作层＜心土层≈底土层;果园土壤脲酶活性逐层递减。侏罗系遂宁组母质发育的土壤在五种利用方式下,脲酶活性基本上随着剖面的加深而降低。（3）在5种利用方式下,脲酶活性在不同剖面相同层次间的变化幅度相同点是在耕作层中变幅最大。不同的是:在水稻——冬水和水稻—小麦的土壤中,脲酶活性在犁底层和底土层的变幅呈递减趋势但程度较弱:在旱地土壤中,变幅大致相当;在蔬菜和果园土壤中,变化幅度随剖面层次的加深而剧烈减弱,降到底土层后脲酶活性基本上处于一致。（4）紫色水稻土类的土壤中,脲酶活性与土壤有机质、全氮、碱解氮和有效磷相关关系极显著(r0.01=0.418),与全磷显著相关(r0.05=0.325),其通径系数绝对值排序为:全氮＞有效磷＞碱解氮＞有机质＞pH＞全磷＞速效钾＞全钾。紫色土类的土壤中,脲酶活性与土壤全磷含量极显著相关(r0.01=0.393),与其他化学性质相关不显著,其通径系数绝对值排序为:全磷＞碱解氮＞pH＞有效磷＞有机质＞全钾＞全氮＞速效钾。（5）在5种利用方式下,土壤中脲酶活性的影响因子作用不同。其直接通径系数绝对值排序为:水稻土壤:全氮＞碱解氮＞有效磷＞有机质＞全磷＞pH＞全钾＞速效钾水旱轮作土壤:全磷＞有机质＞全氮＞pH＞全钾＞碱解氮＞速效钾＞有效磷旱地土壤:碱解氮＞pH＞有机质＞全氮＞有效磷＞全磷＞全钾＞速效钾蔬菜园土壤:全磷＞有效磷＞pH＞碱解氮＞速效钾＞全钾＞有机质＞全氮果园土壤:碱解氮＞速效钾＞有机质＞pH＞有效磷＞全磷＞全钾＞全氮

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 文献综述
• 1.1 土壤中酶的来源及性质
• 1.1.1 土壤中的主要酶类
• 1.1.2 土壤酶的来源
• 1.2 土壤理化性质对酶活性的影响
• 1.2.1 土壤水、热、气对土壤酶活性的影响
• 1.2.2 土壤团聚体对土壤酶活性的影响
• 1.2.3 土壤化学性质对土壤酶活性的影响
• 1.2.4 土壤微生物与土壤脲酶活性
• 1.3 农业耕作管理措施对土壤酶活性的影响
• 1.3.1 施肥
• 1.3.2 耕作方式
• 1.3.3 利用方式
• 1.3.4 轮作与连作
• 1.3.5 农用化学物质
• 1.4 土壤剖面中酶的研究
• 1.4.1 主要土类剖面中酶活性研究
• 1.4.2 紫色土剖面中酶活性研究
• 1.5 小结
• 第2章 引言
• 2.1 研究目的和意义
• 2.2 研究方案
• 2.2.1 研究目标
• 2.2.2 研究内容
• 2.3 研究方法
• 2.4 技术路线
• 第3章 材料与方法
• 3.1 样品的采集
• 3.2 主要测定项目及方法
• 3.2.1 土壤基本理化性质测定
• 3.2.2 土壤脲酶活性的测定
• 3.3 数据处理
• 第4章 结果与分析
• 4.1 不同利用方式紫色土脲酶活性分布规律的研究
• 4.1.1 紫色土脲酶活性水平分布规律
• 4.1.2 紫色土脲酶活性垂直分布规律
• 4.1.3 紫色土典型剖面构型中脲酶活性的分布
• 4.1.4 小结
• 4.2 土壤脲酶活性影响因子研究
• 4.2.1 不同土壤类型下剖面中脲酶活性影响因子研究
• 4.2.2 不同利用方式下剖面中脲酶活性影响因子研究
• 4.2.3 小结
• 第5章 结论与建议
• 5.1 结论
• 5.2 建议
• 参考文献
• 发表论文及参加课题
• 致谢