土壤肥力水平在很大程度上受制于土壤酶的影響,與土壤酶活性之間存在著非常密切的相關關系，土壤肥力的測定可以使用測土儀進行快速的測定分析。本文旨在通過對長期培肥土壤的脲酶、蔗糖酶、堿性磷酸酶和多酚氧化酶活性的研究,并采用相關分析、通徑分析和主成分分析,以探討土壤酶活性與土壤肥力水平的關系以及將其作為土壤肥力指標的可行性。
1材料與方法
供試土樣采自西北農林科技大學1977年在農一站設置的長期肥料定位試驗地。試驗設計為:1）對照（無肥,CK）;2）化肥（施尿素和過磷酸鈣分別為450、525kg/hm2,CF）,3）休閑（不種作物,施尿素、過磷酸鈣和玉米秸稈分別為450、525和9375kg/hm2,FW）,4）低量秸稈（施尿素、過磷酸鈣和玉米秸稈分別為450、525和9375kg/hm2,LS）,5）中量秸稈（施尿素、過磷酸鈣和玉米秸稈分別為450、525和18750kg/hm2,ML）,6）高量秸稈（施尿素、過磷酸鈣和玉米秸稈分別為450、525和37500kg/hm2,HS）,7）廄肥（施尿素、過磷酸鈣和廄肥分別為450、525和37500kg/hm2,BM）。除休閑外,其余處理均為小麥）玉米一年兩茬輪作種植制度。各處理隨機區組排列,3次重復。土壤為重壤質土（系統分類名為土墊旱耕人為土,Earth-cumul-iorth-icanthrosols）。樣品是在連續培肥25年后于2002年冬小麥播種前采樣。采樣時,先去除0）5cm表層未腐解的作物秸稈,用5點法取5）20cm土樣,混勻風干,分別過1mm和0125mm篩備用。
土壤樣品分析:土壤有機質、全氮、全磷、堿解氮、*磷分別采用丘林法、開氏法、酸溶）鉬銻抗比色法、堿解擴散法和Olsen法測定，或者是直接使用土壤養分測定儀進行測定分析;土壤脲酶、蔗糖酶、堿性磷酸酶和多酚氧化酶活性,用比色法測定,分別以NH3-Nμg/（g·h）、glu.μg/（g·h）、Ph（OH）μg/（g·h）、紫色沒食子酸μg/（g·h）表示。
數據的相關分析（CORR）、多元線性回歸（REG）和主成分分析（PRINCOMP）采用美國SAS軟件進行。
結果分析
長期培肥對土壤養分和酶活性的影響通過對連續25年定位培肥試驗地土壤養分含量的分析看出,施肥處理使土壤中主要養分含量得到顯著提高,有機質、全氮、全磷、堿解氮和*磷較對照顯著增加,增加幅度分別為5167%~48174%、4140%~45155%、8117%~45185%、5108%~7013%和90196%~648174%。在不同培肥方式中,有機質增加的順序為廄肥（BM）>高秸（HS）>中秸（MS）>低秸（LS）>休閑（FW）>化肥（CF）;全氮增加的順序為BM>HS>MS>FW>LS>CF;堿解氮增加的順序為BM>HS>MS>FW>CF>LS;全磷含量增加的順序為BM>FW>HS>MS>CF>LS;*磷增加的順序為BM>FW>MS>HS>CF>LS（表1）。
表1還看出,施肥對4種酶的活性均有顯著的增加。土壤脲酶、蔗糖酶、堿性磷酸酶和多酚氧化酶活性分別比無肥對照區酶增加幅度為8167%~59136%、10186%~54164%、1149%~32159%和5121%~37142%。從不同培肥方式來看,脲酶與堿性磷酸酶有相似的趨勢,即BM>HS>MS>FW>CF>CK。廄肥處理土壤蔗糖酶活性低于高秸處理,其原因可能在于土壤蔗糖酶源于植物根茬,微生物的胞外酶,并在土壤中很少受土壤微生物增殖的影響,因此,在施用同樣無機肥的情況下,高秸處理蔗糖酶活性高。從表1還看出,多酚氧化酶與前3種酶的變化趨勢大不一樣,不同培肥方式的多酚氧化酶活性以中秸處理zui大,無肥zui小,各處理酶活性的順序為:MS>HS>FW>LS>CF>BM>CK,這表明施肥可以提高土壤多酚氧化酶活性,但培肥方式對其影響不顯著。休閑處理多酚氧化酶性大于低秸、化肥和廄肥處理,說明作物種植對多酚氧化酶活性影響不大,這可能主要是由于多酚氧化酶的性質與水解酶類不同而引起的。
