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人参土壤主要养分及酶活性研究

孙海  
【摘要】: 土壤肥力状况是植物良好生长的基础,而土壤养分是土壤肥力的直接体现,土壤酶活性是表征土壤肥力的关键生物活性指标。本文以不同年生农田栽参和林下参根区土壤为实验材料分析土壤养分含量和酶活性状况,以期了解两种生产模式下人参根区土壤养分及酶活性的变化趋势并准确评价二者土壤肥力状况,为农田栽参土壤改良和林下参健康护育提供理论基础。主要研究内容如下: 1.运用常规农化分析法分析人参土壤养分,结果表明两种生产模式下人参土壤养分含量及pH值不同,同一种养分林下参土壤中含量高于农田栽参土壤,有机质、土壤NPK及土壤pH值相互影响。农田栽参和林下参土壤中有机质、全N和全P含量均为表层根层底层,不同层次全K含量差异较大。对人参根层土壤分析发现,随人参生长年限延长,农田栽参有机质和全N含量呈下降趋势,全P和速效NPK呈“N”字形变化趋势;林下参根层土壤有机质、全N和全P含量逐年增加,全K含量保持在一个恒定水平上,速效NPK逐年增加;土壤pH值变化在人参适宜生长的范围内,但是两种生产模式下根层土壤pH值变化趋势不同,农田栽参根层土壤pH值呈逐年下降趋势,4年生pH最低为5.17;林下参根层土壤pH值逐年升高,25年生最高为6.36;对人参土壤养分元素进行相关性分析显示:养分之间相互影响,特别是有机质含量显著影响着土壤中其它养分元素的含量及形态。 2.通过酶促反应的底物减少量和产物生成量测定土壤酶活性,结果表明两种生产模式下人参根区土壤酶活性高低不同,同一种酶在林下参土壤中是农田栽参土壤中的一倍以上。两种生产模式根区土壤酶活性的垂直分布大都为表层根层底层,且栽参土壤酶活性高于对照土壤。农田栽参根层土壤过氧化氢酶、蔗糖酶和磷酸酶活性随人参生长呈倒“V”字形变化趋势,都以2年生活性最高,其值分别为0.555 ml/g·20min-1、16.695 mg/g·d-1和8.307 mg/g·d-1,脲酶活性呈“И”字形变化;林下参土壤过氧化氢酶和磷酸酶活性随人参生长基本保持恒定,蔗糖酶和脲酶呈“И”字形变化;对土壤酶进行相关分析显示,农田栽参土壤过氧化氢酶与蔗糖酶和磷酸酶达极显著相关,林下参根区土壤过氧化氢酶活性与蔗糖酶、脲酶以及磷酸酶活性显著相关。 3.运用典型相关分析对人参土壤养分和土壤酶进行分析,明确两种土壤肥力的关键养分和酶活性以及微量元素与酶活性的作用机制。结果表明农田栽参土壤第一典型变量中有机质,NPK元素含量及Zn元素与土壤磷酸酶、蔗糖酶和过氧化氢酶活性高低密切相关,Zn对酶活性有促进作用,二者累计贡献率为74.2%;林下参土壤中第一典型相关变量显示土壤中有机质,全P、速效K含量及Fe元素含量与土壤磷酸酶、脲酶、蔗糖酶和过氧化氢酶活性高低关系最大,Fe对酶活性呈抑制作用,累计贡献率为54.5%;两种育参地第一典型相关变量排序图显示随人参逐年生长向下延伸,土壤养分和土壤酶活性都急剧下降。 土壤酶活性能够准确反映土壤营养供应状况,结合土壤有机质、NPK及pH值可以准确评价人参土壤肥力状况。因此农田栽参土壤改良和林下参健康护育应该综合考虑人参地土壤养分和土壤酶活性,通过调节土壤养分、C/N比以及金属元素含量来调节土壤肥力状况。


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