淺談土壤酶的來源、種類與影響因素

陳俏

淺談土壤酶的來源、種類與影響因素

陳俏

（四川省雙流中學(xué) 610200）

土壤酶的存在使土壤生態(tài)環(huán)境系有了完整的物質(zhì)和能量循環(huán)，整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)變得更加穩(wěn)定。本文主要從土壤酶的來源以及分類情況對(duì)其進(jìn)行深入的探討，并且列出影響土壤酶活性的因素，如理化性質(zhì)、養(yǎng)分、微生物影響、人為因素等等。最后著重研究土壤酶與土地肥沃程度之間的聯(lián)系，并且對(duì)土壤酶的未來發(fā)展導(dǎo)向進(jìn)行分析。

土壤酶；土壤肥沃程度；活性因素

土壤酶是土壤的有機(jī)組成部分，數(shù)量雖然不多，但是對(duì)于整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的影響非常大，參與了土壤生態(tài)系統(tǒng)的生物化學(xué)過程。在科技水平的發(fā)展下，人們針對(duì)土壤酶這一物質(zhì)展開了深入的研究，得出了一系列的新結(jié)論。

1 土壤酶的來源與種類分析

1.1 土壤酶的來源

土壤酶的發(fā)現(xiàn)最初是Woods在1899年在土壤中檢測(cè)到了過氧化氫酶活性，到現(xiàn)在已經(jīng)經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的發(fā)展歷程，土壤酶是生態(tài)系統(tǒng)中的重要一員，它參與了包括土壤生物化學(xué)過程在內(nèi)的自然界物質(zhì)循環(huán)。自1899年首次從土壤中檢測(cè)出過氧化氫酶活性到現(xiàn)在，土壤酶已經(jīng)成為研究土壤生態(tài)系統(tǒng)不可或缺的關(guān)鍵性指標(biāo)。

土壤酶的產(chǎn)生一般是來自微生物和其他生物體的代謝以及腐敗分解的過程。植物根系分泌釋放土壤酶，植物體內(nèi)的細(xì)胞分泌或者死亡時(shí)都會(huì)攜帶酶類融入土壤當(dāng)中，微生物釋放分泌土壤酶，土壤內(nèi)生存著大量的微生物，它們快速繁殖并產(chǎn)生大量的酶進(jìn)入土壤。根據(jù)微生物種類的不同，他們向土壤中釋放的酶類也各不相同，同時(shí)，土壤內(nèi)生存的動(dòng)物也能向土壤釋放酶類物質(zhì)。土壤是許多生物的家園，但土壤內(nèi)動(dòng)物只為土壤提供了少量的酶類，如蚯蚓、螞蟻與其他節(jié)肢類動(dòng)物。此外，動(dòng)物植物、微生物死亡時(shí)分解腐敗過程中也釋放出大量的酶。

1.2 土壤酶的分類

土壤酶是結(jié)構(gòu)性能都比較穩(wěn)定的具有特殊催化能力的酶類，是天然的生物催化劑。按照酶的功能大致可以分為氧化還原酶、水解酶、轉(zhuǎn)移酶、裂合酶等。按照酶在土壤中分布的規(guī)律可以分為兩種：①有力的生物細(xì)胞產(chǎn)生釋放的生物酶。②與非生物產(chǎn)生的非生物酶類。土壤酶主要以游離態(tài)與結(jié)合態(tài)存在于土壤中，參與到土壤有機(jī)質(zhì)的分解與合成活動(dòng)中，酶促反應(yīng)直接影響著土壤酶的活性。在土壤介質(zhì)中，酶活性會(huì)直接受到PH值、濃度、土壤成分、氧化還原電位等因素的影響，與土壤理化性質(zhì)之間有著密切的關(guān)聯(lián)，特別是與供應(yīng)植物養(yǎng)分能力聯(lián)系頗深，因此，土壤酶的活性直接反映出了土壤的代謝作用。

2 影響土壤酶活性的因素

2.1 土壤的物理性質(zhì)

土壤的物理性質(zhì)對(duì)于土壤酶的活性有直接影響，土壤結(jié)構(gòu)通過影響內(nèi)部的含水量、溫度、空氣含量等繼而間接影響土壤酶活性。通常當(dāng)土壤內(nèi)部含有較高的水分時(shí)，酶活性較高，但是土壤的含水量過多時(shí)則會(huì)抑制酶的活性，而含水量較低也會(huì)使酶活性降低，因此在進(jìn)行土壤酶的研究時(shí)要適當(dāng)考慮含水量對(duì)于酶活性的影響。研究顯示，溫度對(duì)于酶的影響極大，如果溫度過高，會(huì)導(dǎo)致酶喪失活性，溫度過高也會(huì)影響了結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性繼而間接影響到酶的活性?？諝庖矔?huì)直接影響到酶的催化能力。

2.2 土壤的化學(xué)性質(zhì)

土壤的化學(xué)性質(zhì)一般通過土壤內(nèi)含有的養(yǎng)分和能量分布影響植物等生物分泌酶的含量，土壤內(nèi)含有豐富有機(jī)物質(zhì)和礦物質(zhì)，這些物質(zhì)也會(huì)影響酶的穩(wěn)定性。

2.3 土壤內(nèi)微生物影響

土壤內(nèi)大量的微生物對(duì)土壤酶的活性有著一定的影響，但是受限于當(dāng)前科學(xué)水平還尚未得出明確的結(jié)果。只能證明土壤酶活性與土壤微生物之間有著十分密切的內(nèi)在聯(lián)系，但是之間的影響又會(huì)受到土壤結(jié)構(gòu)的理化性質(zhì)干擾，因此實(shí)際情況十分復(fù)雜。

2.4 人為因素

土壤酶在土壤內(nèi)廣泛分布，并且對(duì)環(huán)境的變化十分敏感，人為因素造成的重金屬污染以及農(nóng)藥施用的問題也會(huì)導(dǎo)致土壤酶的活性產(chǎn)生變化。重金屬污染會(huì)對(duì)土壤酶產(chǎn)生抑制，這會(huì)對(duì)微生物的生存環(huán)境造成影響，使得酶無法發(fā)揮自身的活性。土壤酶與農(nóng)藥之間的關(guān)系是隨著農(nóng)藥的用量、酶的種類、土壤情況的不同產(chǎn)生不同的變化，可能是正相關(guān)，也可能是負(fù)相關(guān)，甚至出現(xiàn)土壤酶完全適應(yīng)農(nóng)藥環(huán)境的情況。

2.5 植物根系

植物根系作為植物內(nèi)最強(qiáng)大的吸收分泌器官，在從土壤中獲取植物生長(zhǎng)所必需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、水分、無機(jī)鹽的同時(shí)也在向土壤中釋放質(zhì)子、離子、有機(jī)物等等。土壤酶活性受到多種因素的影響，但是這些因素卻又受到植物根系活動(dòng)的約束，此外，不同的植物其根系對(duì)酶活性的影響也有所不同。目前的研究顯示，植物根系會(huì)直接影響到土壤酶的活性。

3 結(jié)束語(yǔ)

土壤是陸地生態(tài)系統(tǒng)的核心，作為判斷土壤質(zhì)量生物活性標(biāo)準(zhǔn)的土壤酶，直接參與著土壤生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)，保護(hù)著系統(tǒng)的穩(wěn)定性。關(guān)于土壤酶這一物質(zhì)，還處于初級(jí)研究階段，研究歷史并不長(zhǎng)，就我國(guó)的情況來看，關(guān)于土壤酶的研究，還需要在以下幾個(gè)領(lǐng)域開展深入的研究：

（1）關(guān)于土壤酶活性的測(cè)定方式，還不夠科學(xué)，目前國(guó)內(nèi)普遍采用的方式就是土壤風(fēng)干法，風(fēng)干之后來測(cè)定土壤酶的活性，實(shí)際上，在風(fēng)干過程中，土壤酶的理化性質(zhì)會(huì)發(fā)生變化，這必然會(huì)影響到測(cè)量的準(zhǔn)確性。

（2）在土壤酶種類的研究上，還不夠深入，僅僅研究了土壤與磷與氮之間的關(guān)系，對(duì)于幾丁質(zhì)酶、纖維素降解的研究非常少，為了準(zhǔn)確把握土壤酶的影響因素，需要針對(duì)以上幾種物質(zhì)展開深入的研究。

相信在未來階段，隨著科學(xué)研究的加深，關(guān)于土壤酶的研究也將越來越深入，其應(yīng)用范圍也會(huì)得到不斷的擴(kuò)展。

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1004-7344（2016）27-0291-01

2016-9-14