植被更替及植果年限對土壤有機質和酶活性的影響

董瑩

【摘? ?要】 植被更替對土壤質量造成的作用和影響較為深遠，土壤有機質及酶活性則屬于能夠較好反映這種作用和影響的指標?；诖耍疚幕诘匦?、土壤、管理水平基本一致條件，圍繞10年果園、20年果園、農田土壤開展了針對性研究，通過對比0～40cm土層深度內的堿性磷酸酶活性、脲酶活性、過氧化氫酶活性、有機質變化趨勢，研究明確了植被更替及植果年限帶來的影響，果樹生長因此受到的影響也得以明確。

【關鍵詞】 植被更替;植果年限;土壤有機質;酶活性

中圖分類號：S-3? ? ? ? ? ? ? ?文獻識別碼：A? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：2096-1073（2020）01-0088-89

土壤生產力水平可通過土壤有機質體現，在農業可持續發展與土壤肥力提高中，土壤有機質均發揮著關鍵性作用。而作為一種生物活性物質，土壤酶具有催化能力，在養分循環和有機物分解過程中發揮著重要作用，土壤酶活性因此可以用于評價土壤生態系統的功能，土壤質量變化預測也可基于土壤酶活性分析實現。對于土地利用變化引起的土壤變化和土壤管理措施的優劣，可基于土壤質量變化分析明確。

1? 研究思路

果園土壤酶活性研究向來屬于我國學界關注的焦點，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較少。結合我國蘋果主產區生產實際可以發現，受土壤管理方式落后等因素影響，土壤結構破壞情況極為常見，這不僅導致土壤肥力流失嚴重、水分蒸發嚴重，蘋果產業發展也因此受到了較為負面影響。受到果園系統的特殊性影響，水果產量的維持不可避免的需要大量投入農藥和化肥，這就使得土壤質量步入不斷惡化的循環。為保持土壤質量，圍繞果園土壤酶與有機質變化開展的研究具備較高現實意義，果園的可持續發展可獲得有力支持。因此，本文研究主要結合試驗對比圍繞不同園齡果園土壤剖面土壤酶活性及有機質的變異展開，以此分析變化規律，明確土壤質量和土壤肥力變化情況，果園土壤肥力提高與果業生產優化可由此獲得充足依據[1]。

2? 材料與方法

2.1? 試驗地概況

選擇渭北蘋果主產區作為試驗地，當地為大陸性暖溫帶半干旱氣候，土壤以黑壚土為主，并擁有多在1m以上的土壤腐殖質層。

2.1? 采樣及分析方法

在進行土樣采集前，對果園的面積、施肥量、種植密度、果樹品種等基本情況進行全面調查。基于相同自然生態條件，分別選擇樹種為紅富士的10年與20年蘋果園作為研究對象，每個園齡各選2個果園，同時選擇農田作為對照。采樣點布設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）。對于同一個果園內采集的3株果樹下土樣，以此風干、磨細，備用。采用0.25mm篩用于土壤有機質測定，采用1mm篩測定土壤酶活性。為測定土壤容重，采用環刀采集原狀土樣的方式進行測定，為避免土樣被破壞，采用硬質盒進行運輸，并在室內陰涼處自然風干采集的土樣后剔除其中的植物殘體，以此更好滿足試驗需要[2]。

2.2? 測定項目與方法

采用重鉻酸鉀外加熱法用于土壤有機質的測定;采用脲酶用靛酚藍比色法開展土壤酶活性的測定，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定堿性磷酸酶，表示為24h后酚mg/g土;采用KMn O4滴定法測定過氧化氫酶，表示為20min后0.02mol/L KMn O4mL/g土。

2.3? 數據處理

采用SAS軟件與Excel軟件，用于數據的處理及統計分析，以此滿足試驗需要。

3? 結構與分析

基于試驗，可確定植被更替及植果年限對果園土壤有機質、堿性磷酸酶活性、脲酶活性、過氧化氫酶活性帶來的影響，影響的確定可為土壤質量退化問題的解決提供一定支持。

3.1? 果園土壤有機質受到的影響

結合試驗，可明確果園土壤有機質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質含量得到直觀展現。土壤條件、環境條件及有機物投入的變化均會對土壤中有機質含量消長情況產生影響，一般來說，農田土壤因翻耕而產生的擾動明顯高于果園土壤，這使得果園土壤能夠更好累積有機質。受黑壚土發育特征及歷史進程影響，無論是果園還是農園，土壤有機質含量在0～40cm范圍內均存在隨土層深度增加遞減趨勢，這是由于現代培肥對表層土壤影響深遠，因此其擁有相對較高的有機質含量。對比果園和農田可以發現，果園土壤有機質含量明顯低于農田土壤，這是由于土壤有機質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碳周轉速率、有機碳輸入量會出現顯著變化，管理措施、施肥方式的不同也與這種差異的出現存在直接關聯。

3.2? 果園土壤堿性磷酸酶活性受到的影響

有機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磷的分解轉化狀況能夠基于堿性磷酸酶活性得到直觀展現。結合試驗可以確定，土層深度的增加會導致農田土壤堿性磷酸酶活性出現顯著變化，變化趨勢為先增加后減少，各土層間差異未達到顯著水平。隨土層深度增加，果園土壤堿性磷酸酶活性的變化趨勢可描述為不斷遞減，各土層存在達到顯著水平的差異，且各土層農田土壤的過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，殘留無機磷和土壤有機磷轉化可較好滿足果樹對磷的需求，因此這種情況下幼齡果園的土壤堿性磷酸酶活性優勢較為明顯。

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行評價，氮肥的施用年限、施用深度、施用量會直接影響土壤脲酶的活性。結合試驗可以發現，土層深度加深會導致土壤脲酶活性顯著下降，果園土壤和農田土壤均存在這一特點。在0～10cm土層，對比農田土壤，果園土壤脲酶活性較低，而在10～40cm土層，農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，其他土層基本不存在變化。

3.4? 果園土壤過氧化氫酶活性受到的影響

土壤抗氧化能力能夠通過過氧化氫酶得到較好評價，土壤的解毒能力也直接受到過氧化氫酶的影響。結合試驗可以發現，果園土壤（0～30cm）過氧化氫酶活性下降趨勢明顯，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?？梢?，0～10cm土層過氧化氫酶直接受到植果年限影響。

4? 結論

綜上所述，土壤有機質和酶活性會在一定程度上受到植被更替及植果年限的影響。在此基礎上，結合本文涉及的果園土壤有機質、果園土壤堿性磷酸酶活性、果園土壤過氧化氫酶活性、果園土壤脲酶活性受到的影響可以發現，蘋果種植需考慮多方面因素使用化肥，人為調控能力的有效性也需要得到重視，這樣才能夠為果園土壤質量退化問題的解決提供支持。

參考文獻：

[1] 李芳芳.基于分子標記物的云南典型土壤有機質更替及吸附特性研究[D].昆明：昆明理工大學，2018.

[2] 張強，李民吉，周貝貝.環渤海灣和黃土高原“富士”蘋果園土壤養分與果實礦質元素關系的多變量分析[J].園藝學報，2017，44（08）：1439-1449.

（編輯：赫亮）