大豆多根瘤、無(wú)根瘤突變體連作對(duì)土壤酶活性的影響

郭彥+楊洪雙

摘要：以大豆多根瘤、無(wú)根瘤突變體為材料，以種植1、2、3年的土壤為對(duì)象，探討土壤中脲酶、多酚氧化酶的活性變化。結(jié)果表明：隨著連作年份的增加，土壤中脲酶的含量在無(wú)根瘤突變體中呈遞減的趨勢(shì)，而在多根瘤突變體中呈現(xiàn)出遞增的趨勢(shì)，表明多根瘤突變體的固氮作用優(yōu)于無(wú)根瘤突變體；土壤中多酚氧化酶的含量在2種突變體中則表現(xiàn)為相反的趨勢(shì)，在無(wú)根瘤大豆中的活性是逐年遞增的，在多根瘤大豆中則逐年遞減。

關(guān)鍵詞：大豆；連作；根瘤突變體；脲酶；多酚氧化酶；土壤

中圖分類號(hào)： S344.4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

文章編號(hào)：1002-1302（2015）03-0099-01

大豆是重要的經(jīng)濟(jì)作物，長(zhǎng)期連作會(huì)導(dǎo)致減產(chǎn)，究其原因主要是由于有毒根系分泌物的積累、土壤含鹽量及pH值失衡等導(dǎo)致土壤理化性質(zhì)發(fā)生改變，造成土壤板結(jié)，影響作物對(duì)養(yǎng)分的吸收；同時(shí)土壤變劣造成土壤微生物及酶活性降低，養(yǎng)分分解作用下降；作物酶活性降低，細(xì)胞分裂減緩，膜結(jié)構(gòu)遭到破壞，影響礦物質(zhì)元素的吸收運(yùn)輸。脲酶是土壤中最為活躍的水解酶類之一，對(duì)土壤環(huán)境變化非常敏感，脲酶活性的提高有利于穩(wěn)定性較高的土壤有機(jī)氮向有效氮轉(zhuǎn)化[1-2]。多酚氧化酶參與土壤有機(jī)組分中芳香族化合物的轉(zhuǎn)化，土壤中多酚氧化酶活性高低對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)形成很重要[3]。本研究以大豆多根瘤、無(wú)根瘤突變體為材料，以種植1、2、3年的土壤為對(duì)象，探討土壤中脲酶、多酚氧化酶的活性變化，旨在為開(kāi)展大豆連作土壤研究提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

以多根瘤、無(wú)根瘤的2個(gè)大豆突變體為材料，取麥田耕層土壤進(jìn)行盆栽，出苗后置于室外生長(zhǎng)，定期澆水；成熟期植株收獲后保存土壤，繼續(xù)種植，分別獲得正茬、連作1年、連作2年土壤，共6個(gè)處理，每處理重復(fù)3次，成熟期植株收獲后取根際土壤，混勻后密封待用。

1.2 方法

采用靛酚比色法測(cè)定脲酶活性，采用鄰苯三酚比色法測(cè)定多酚氧化酶活性。

2 結(jié)果與分析

2.1 連作大豆土壤脲酶活性的測(cè)定

脲酶可以加速土壤中潛在養(yǎng)分的有效化，因而土壤中脲酶活性可作為衡量土壤肥力的指標(biāo)之一，它可以表征土壤的氮素狀況。

由圖1可知，隨著連作年份的增加，無(wú)根瘤大豆的土壤脲酶含量呈逐年遞減趨勢(shì)，多根瘤大豆土壤中脲酶含量呈現(xiàn)逐年增加的趨勢(shì)。由此可知，多根瘤大豆的固氮作用明顯高于無(wú)根瘤大豆，連作年限越長(zhǎng)，優(yōu)勢(shì)越明顯。

2.2 連作大豆土壤多酚氧化酶活性的測(cè)定

多酚氧化酶在土壤有機(jī)質(zhì)形成中起到重要作用，由圖2可知，隨著連作年限增加，無(wú)根瘤大豆土壤中多酚氧化酶含量逐漸提高，表明土壤中有機(jī)質(zhì)含量逐年提高。多根瘤大豆土壤中多酚氧化酶含量則呈現(xiàn)逐年遞減的趨勢(shì)，但在正茬及連作1年土壤中，多根瘤大豆的多酚氧化酶含量均高于無(wú)根瘤大豆，連作2年土壤則是無(wú)根瘤大豆高于多根瘤大豆，具體原因有待進(jìn)一步研究。

3 結(jié)論

本研究表明，連作年限越長(zhǎng)，多根瘤大豆土壤中脲酶活性越高，多根瘤大豆土壤中的多根瘤能夠產(chǎn)生脲酶，氮含量逐年累積，因而多根瘤大豆的土壤肥力比無(wú)根瘤要好，大豆長(zhǎng)勢(shì)也更好。無(wú)根瘤大豆不能固氮，土壤中氮含量逐年減少，脲酶含量隨著連作時(shí)間增加而呈降低趨勢(shì)。連作1年無(wú)根瘤大豆土壤氮含量與多根瘤大豆土壤大體相同，主要原因是一方面脲酶活性逐年下降，另一方面多根瘤大豆中的根瘤產(chǎn)生脲酶，脲酶固定空氣中的氮，填補(bǔ)了土壤中的消耗。隨著連作年限的增加，土壤中多酚氧化酶活性降低，致使土壤中的動(dòng)植物殘?bào)w不能轉(zhuǎn)化為有機(jī)物供植物利用，這也是導(dǎo)致連作大豆減產(chǎn)的原因之一。

參考文獻(xiàn)：

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