更全的杂志信息网

蔬菜大棚土壤过氧化氢酶活性及与养分关系研究

更新时间:2016-07-05

土壤酶活性在土壤系统的物质循环和能量流动中具有十分重要的作用,并且决定着土壤生物化学过程的方向[1]。土壤酶不仅参与土壤有机物的转化,还为植物的生长提供必要的养分[2]。过氧化氢酶主要分解土壤中的过氧化氢,降低土壤中过度累积的过氧化氢对植物根系的危害。过氧化氢酶活性的增加对土壤中污染物的降解有极显著的促进作用[3]。关松荫[4]研究表明,土壤中过氧化氢酶对于改善土壤肥力具有重要的作用;唐海滨等[5]研究发现,过氧化氢酶活性与土壤全氮呈极显著正相关,全氮对过氧化氢酶活性的影响表现在直接效应上,而速效钾、速效磷、全磷、有机质则通过间接作用影响过氧化氢酶的活性。贾继文等[6]研究得出,蔬菜大棚土壤中对过氧化氢酶活性有直接显著影响的是土壤有机质,通过适当提高有机质含量,可以改善酶活性,减少过氧化氢对作物的危害。赵静等[7]研究表明,pH值、铵态氮、交换性钙等通过直接或间接作用影响过氧化氢酶的活性。国外相关文献表明,过氧化氢酶具有能够结合和催化氨基酸功能基团的空间结构,土壤pH值通过改变其空间结构并干扰其对pH值的敏感性,最终使土壤过氧化氢酶活性受到一定程度的影响[8]

蔬菜基地是居民日常生活所需蔬菜的主要供应基地,其土壤肥力状况直接影响作物生长状况,进而影响农产品产量和质量。对黄土高原土壤酶活性与理化性质关系的研究较多[9-10],但对于种植蔬菜基地大棚土壤过氧化氢酶活性及与土壤养分间关系的研究相对较少。通过调查选取延安市具有代表性的蔬菜大棚为研究对象,分析蔬菜地0~20 cm土层土壤中过氧化氢酶活性以及土壤pH值、碱解氮、速效钾、有机碳4个理化指标的关系,为评价延安市近郊土壤肥力状况和指导近郊蔬菜种植提供科学依据,为蔬菜地合理施肥提供切实有效的办法。

1 材料与方法

1.1 样品采集与处理

以延安市安塞县下李家湾、宝塔区温家沟、甘泉县下寺湾、甘泉县姚店4个蔬菜基地为研究对象,分别采集0~20 cm土样。每个生产基地选取5个代表性大棚采样,以各大棚外露天蔬菜地土壤作为对照,每个大棚土样品采取3个土壤样品就地混合成1个土样。同时,每个大棚采取大棚外附近露天蔬菜地土壤作为对照,每个对照也取3个土壤样品就地混合成1个土样。共采集土壤样本数24个。取回的土壤按照分析项目的要求分2部分处理,其中一部分土壤在自然状态下风干并去除石块、植物残体后,按照四分法分取至需要量,研磨过0.10 mm孔径尼龙筛,密封保存在聚乙烯塑料袋中备用。另一部分去除杂物并过1 mm的土壤筛后直接密封保存,用于土壤酶活性的测定。土壤基本理化形状见表1。

表1 供试土壤样品养分状况

Table 1 Nutrition status of soil sample for test

采样地点种植类型有机质/(g·kg-1)碱解氮/(mg·kg-1)速效钾/(mg·kg-1)pH值下李家湾大棚土壤63.74±21.0879.65±13.85845.23±355.057.84±0.39露天对照32.06±6.8416.41±4.27159.80±49.248.96±0.19温家沟大棚土壤39.60±3.0646.44±15.08236.21±162.718.27±0.53露天对照30.71±5.0521.26±10.89126.03±61.638.66±0.23下寺湾大棚土壤57.92±17.6575.03±11.712585.46±806.667.60±0.31露天对照25.84±1.208.42±4.72112.76±25.338.73±0.32姚店大棚土壤41.87±6.6350.80±7.96968.63±661.257.81±0.17露天对照30.83±1.8126.70±3.49163.62±70.008.39±0.38

1.2 测定方法

土样pH∶pH计测定,水土比为1∶2.5;总有机碳:德国元素总有机碳测定仪;碱解氮:扩散吸收法;速效钾:1 mol/L醋酸铵溶液浸提,火焰光度计法测定;过氧化氢酶活性:高锰酸钾滴定法,结果以1 g干土消耗0.1 mol/L高锰酸钾的毫升数来表示,即(0.1 mol/L KMnO4)mL/g。

我最近还遇到了一种情况,当时我正在用一部不同的相机拍摄肖像,开启了提示音,我把它关掉了,但专业模式要求我再次开启提示音:这有助于她了解我将会在何时拍摄照片。

1.3 数据分析

混合汽点火到完全燃烧约需2~3ms的时间。由于发动机的工况、转速、节气门开度及汽缸内的混合汽浓度发生变化,导致了在不同工况下,汽缸内混合汽燃烧时间的不同,所以,不能简单的一概而论。在汽油机一定的节气门开度下,转速随负荷的变化而相应变化。转速增加时,汽缸中紊流增强,火焰传播速度加快。

2 结果与分析

2.1 研究区土壤过氧化氢酶活性

其中:y表示过氧化氢酶活性;X2表示土壤碱解氮;X3表示土壤速效钾,下同。pH值和有机质对过氧化氢酶活性的直接影响不显著,被排除。显著性检验结果表明,X2X3的偏回归系数的显著性均小于0.05,说明自变量与因变量之间存在显著性差异,有统计学意义都应留在方程中。由通径系数可以看出,自变量X2X3y的直接作用分别是:P2y=0.555、P3y=0.387。由此可见,碱解氮和速效钾是影响大棚土壤过氧化氢酶活性的主要直接因素,而这2个指标之间,起主导作用的是碱解氮。可见,过氧化氢酶活性可以作为评价土壤碱解氮和速效钾高低的一个间接性指标,该指标能为蔬菜生产基地蔬菜的合理种植、合理施肥提供科学依据。此外,氮元素是土壤过氧化氢酶的重要组成部分,会影响土壤中过氧化氢酶的量[18]

图1 下李家湾土壤过氧化氢酶活性 Fig.1 Soil catalase activity in Xialijiawan

图2 温家沟土壤过氧化氢酶活性 Fig.2 Soil catalase activity in Wenjiagou

[5] 唐海滨,廖超英,刘莉丽,等.蔬菜大棚土壤脲酶、过氧化氢酶活性与土壤养分的关系[J].干旱地区农业研究,2011,29(3):165-168,179.

图3 下寺湾土壤过氧化氢酶活性 Fig.3 Soil catalase activity in Xiasiwan

图4 姚店土壤过氧化氢酶活性 Fig.4 Soil catalase activity in Yaodian

各蔬菜生产基地大棚土壤过氧化氢酶活性的比较见图5。由图5可知,4个采样基地土壤过氧化氢酶活性从大到小依次为:下寺湾、下李家湾、姚店和温家沟,其值分别为2.74±0.12 mL/g、2.65±0.17 mL/g、2.65±0.05 mL/g、2.39±0.18 mL/g。

图5 各蔬菜生产基地土壤过氧化氢酶活性的比较 Fig 5 Comparison of soil catalase activity in various vegetable production bases

研究表明,土壤酶活性能够清楚的反映土壤代换能力的强度[12-13]。由实验结果与参考文献[14]中内容相比,蔬菜地土壤酶活性偏低,分析其原因可能与土壤过氧化氢产生量的多少有关。由于蔬菜地土壤连作次数多,很少进行休眠、晒垡,土壤超负荷的使用导致土壤中过氧化氢积累过多,从而降低土壤自身的代换能力,进而降低了土壤对毒性的抵抗能力。

2.2 过氧化氢酶与养分的相关性

为了解当地土壤环境和种植模式下蔬菜大棚土壤过氧化氢酶活性与土壤养分及pH值之间的关系,对土壤过氧化氢酶与有机质、碱解氮、速效钾和pH值之间进行了相关性分析,结果见表2。由表2可知,土壤过氧化氢酶活性与这4个指标之间都存在着极显著相关性,说明土壤有机质、碱解氮、速效钾和pH值含量的高低影响土壤过氧化氢酶活性。其中,土壤pH值与过氧化氢酶活性之间呈极显著负相关,相关系数为-0.520;土壤过氧化氢酶活性与碱解氮、速效钾和有机质之间呈极显著正相关,相关系数分别为0.698、0.592和0.525,这与文献[5]中的研究结果相一致。

表2 土壤养分与过氧化氢酶活性的相关系数

Table 2 The correlation between soil nutrientand catalase activity

指标pH值碱解氮速效钾有机质过氧化氢酶Pearson相关性-0.520∗∗0.698∗∗0.592∗∗0.525∗∗活性显著性(单侧)0.00900.0030.009注:∗∗为在0.01水平(单侧)上显著相关。

土壤有机质、碱解氮、速效钾和pH值都与过氧化氢酶活性之间存在着密切的关系,对过氧化氢酶有着强烈的影响,但这些土壤参数对过氧化氢酶活性直接影响作用的大小还不清楚。任何2个自变量之间的关系不能用简单的相关系数来准确说明,2个自变量的线性相关关系在多个自变量的反应系统中会受到多个自变量的影响[15]。多个回归因子中的平均变化规律能够用多元回归方程准确描述。为了进一步研究各指标对过氧化氢酶活性的贡献,需要对土壤酶活性与土壤性质进行回归分析。

有关室内空气质量和挥发性有机化合物(VOCs)的问题日益受到严格审查。 作为关系到空气质量、健康和福利、生产效率和绩效的证据基础,标准和法规可能会收紧。

假设某数控机床的其中一个元动作单元出现了n类故障模式,将这些故障模式作为决策对象i,针对这些故障模式的评价指标共有m个,称这些评价指标为决策指标属性j,存在s个决策灰类,则决策对象i关于决策指标j的量化评价值xij(i=1,2,…,n;j=1,2, …,m)所组成的信息矩阵为:

表3 正态性检验结果

Table 3 Normality test results

指标Shapiro-Wilk统计量dfSig.过氧化氢酶活性0.930200.153

通径分析可以通过对自变量与因变量之间表面直接相关性的分解,来研究自变量对因变量的直接重要性和间接重要性,从而为统计决策提供可靠的依据,在众多领域得到广泛应用[16]。用SPSS18.0进行通径分析[17],表4给出了各自变量的偏回归系数、方程截距、标准回归系数(即通径系数)、标准误差以及相对应的显著性检验结果,从而可得线性回归方程为

y=2.176+0.006X2+0.000 071X3

土壤过氧化氢酶是土壤关键酶之一,它有助于提供作物健康生长的土壤环境和提高农产品质量和产量。采样地土壤过氧化氢酶的活性见图1~图4。由图1可知,下李家湾棚内土壤过氧化氢酶活性在2.40~2.85 mL/g之间,平均值为2.65 mL/g,变异系数为6.31%,露天对照组土壤过氧化氢酶活性为2.26,大棚土壤酶活性都高于对照组。由图2可知,温家沟大棚土壤中过氧化氢酶活性在2.14~2.67 mL/g之间,平均值为2.39 mL/g,变异系数为7.74%,对照组为2.19 mL/g,除2#大棚外其他都高于露天对照组。由图3可知,下寺湾土壤中过氧化氢酶活性为2.65~2.93 mL/g,平均值为2.74 mL/g,变异系数为4.29%,对照组为2.00 mL/g,测定的5个大棚土壤的过氧化氢酶活性依次分别高于对照组34.29%、33.64%、32.55%、40.07%和46.59%。由图4可知,姚店土壤过氧化氢酶的活性为2.61~2.73 mL/g,平均值为2.65 mL/g,变异系数仅为2.00%,露天对照组土壤过氧化氢酶活性为2.55,大棚土壤酶活性均略高于对照组。

[4] 关松荫.土壤酶与土壤肥力[J].土壤通报,1980,24(6):41-44.

甘肃兰州作为古丝绸之路的重镇,新时期一带一路的重要节点城市,历史、文化、艺术资源有着得天独厚的优势和不可取代的地位。上世纪八十年代,甘肃省第一代雕塑家们,以《黄河母亲》《丝绸古道》《博浪》《瑞雪》《平沙落雁》等为代表的一批极具民族精神、西部人文特色和独特艺术表现力的雕塑精品,奠定了甘肃雕塑艺术在中国当代雕塑领域的专业地位。

表4 土壤过氧化氢酶活性与土壤养分间逐步回归分析结果a

Table 4 Stepwise regression analysis Resultsa betweensoil catalase activity and soil nutrient

模型非标准化系数B标准误差标准回归系数BetatSig.1(常量)2.1670.11119.5130碱解氮0.0070.0020.6984.1400.0012(常量)2.1760.09922.0010碱解氮0.0060.0020.5553.4360.003速效钾0.00007100.3872.3950.028

注:a.因变量:过氧化氢酶活性。

在进行回归分析之前,首先对过氧化氢酶活性测定值进行正态性检验。SPSS对一组数据进行正态性检验有2种方法,Kolmogorov-Smirnov Test和Shapiro-Wilk Test。Shapiro-Wilk Test适用于小样本的检验,此次研究20个样本,属于小样本,因此对因变量过氧化氢酶活性进行正态性检验后利用Shapiro-Wilk Test的输出结果(见表3)。Shapiro-Wilk统计量0.930,显著水平 Sig.=0.153>0.05,所以因变量过氧化氢酶活性服从正态分布,即过氧化氢酶活性是正态变量,可以进行回归分析。

3 结论

(1)采样地大棚土壤过氧化氢酶活性在2.14~2.93 mL/g之间,大棚土壤过氧化氢酶活性变异性较小,变异系数在2.00%~7.74%之间,除个别大棚土壤过氧化氢酶活性略小于露天对照外,绝大多数都高于露天对照土壤。

(2)土壤过氧化氢酶活性与pH值之间呈极显著负相关,相关系数为-0.520;土壤过氧化氢酶活性与碱解氮、速效钾和有机质之间呈极显著正相关,相关系数分别为0.698、0.592和0.525。

(3)碱解氮和速效钾是影响大棚土壤过氧化氢酶活性的主要直接因素,而这2个指标之间起主导作用的是碱解氮。过氧化氢酶活性的可以作为评价土壤碱解氮和速效钾的一个间接性指标。

参考文献

[1] 刘庆新,吴发启,刘海斌,等.纸坊沟流域土壤酶活性与土壤肥力关系研究[J].植物营养与肥料学报,2009,16(5):1100-1106.

[2] Srivastava S C,Singh J S.Microbial C,N and P in Dry Tropical Forest Soils:Effects of Alternate Land-uses and Nutrient Flux[J].Soil Biology & Biochemistry,1991,23(2):117-124.

青辰苦笑道:“那一次……我其实没有做什么的,我赶过去的时候,食人魈已经被你杀死了,而且,我也差点被你宰了。”

[3] 王建,祁迎春,冯琦,等.黄土高原油污土壤植草恢复与土壤CAT活性的关系[J].陕西农业科学,2016,62(6):6-11.

尹福是八卦门大弟子,功夫极好,宫宝田接触社会早,为人最是聪明懂事,所以在拜他为师之后,很得尹福的喜爱。宫宝田也很勤奋,武艺进步很快。

总体来看,大棚土壤过氧化氢酶活性变异性较小,在2.00%~7.74%之间,除个别大棚土壤过氧化氢酶活性略小于露天对照外,绝大多数都高于露天对照土壤。过氧化氢酶的活性表征土壤腐殖化强度大小和有机质积累程度[11],大棚地过氧化氢酶普遍高于露天土壤,可能与有机质的腐殖化强度有关。

[6] 贾继文,聂俊华,李祭花,等.蔬菜大棚土壤理化性状与土壤酶活性关系的研究[J].山东农业大学学报:自然科学版,2001,47(4):427-432.

[7] 赵静,韩甜甜,谢兴斌,等.酸化梨园土壤酶活性与土壤理化性质之间的关系[J].水土保持学报,2011,25(4):115-120.

[8] Dick W A,Cheng L,Wang P.Soil Acid and Alkaline Phosphatase Activity as pH Adjustment Indicators[J].Soil Biology & B-iochemistry,2000,32(13):1915-1919.

[9] 彭映平,和文祥,王紫泉,等.黄土高原旱区绿肥定位试验土壤化学性质及酶活性特征研究[J].西北农林科技大学学报:自然科学版,2015,43(9):131-138,149.

[10] 邱莉萍,刘军,王益权,等.土壤酶活性与土壤肥力的关系研究[J].植物营养与肥料学报,2004,11(3):277-280.

应用Excel 2003和SPSS 18.0 进行数据处理和统计分析。

[11] 郑郁善,黄宝龙.福建含笑杉木混交林生物量和土壤肥力的研究[J].南京林业大学学报,1998,41(2):49-52.

[12] 严健汉,詹重慈.环境土壤学[M].武汉:华中师范大学出版社,1985.

长脸长须汉子将凿热的钎头浸入水沟,“嗤啦”,水烫得一激灵,热汽蒸腾,汩汩流下去。长脸长须汉子抽出铁钎,继续凿。

[13] 关松荫.土壤酶及其研究法[M].北京:农业出版社,1986..

[14] 於忠祥,汪维云,沙宗珩,等.合肥郊区菜园土土壤酶活性研究[J].土壤通报,1996,27(4):179-181.

[15] 胡小平,王长发.SAS基础及统计实例教程[M].西安:西安地图出版社,2001.

[16] 张琪,丛鹏,彭励.通径分析在Excel和SPSS中的实现[J].农业网络信息,2007,22(3):109-110,91.

风影将头凑过去,咬住了她的小耳朵,说话细得像蚊子叫,他告诉了她关于师父的一个小秘密。他说,在山背后的桃花坞村师父有个相好的,那次师父与那个相好的在桃花林中幽会,让他给撞见了。从此,风影偷偷地跑出山门,师父也就开一只眼闭一只眼了。原来和尚也有女人,难怪这世上没有不偷腥的猫。原来,师父有如此隐秘而严重的把柄落到了风影的手中,难怪他胆大包天敢跑出寺院来玩。红琴什么也不说,一个劲地笑,风影让她发誓,不许告诉任何人,红琴就向他保证,这事一定彻头彻尾地烂在肚子里。

[17] 杜家菊,陈志伟.使用SPSS线性回归实现通径分析的方法[J].生物学通报,2010,59(2):4-6.

狗逼。左小龙说道。说罢又捡起一块各方面条件符合的石头。左小龙对大帅说:扔石头很有讲究,我其实很喜欢这个,刚才这个是失误,你看,太大的时候扔不动,太小的扔不远,片状的石头容易收到乱流的影响,三角的石头挌手,容易歪,最合适的就是这样的石头,椭圆形,光滑,大小……

[18] 周礼恺.土壤酶学[M].北京:科学出版社,1987.

王建,卢超超,芦珊珊,高涵,祁迎春
《甘肃科学学报》 2018年第02期
《甘肃科学学报》2018年第02期文献

服务严谨可靠 7×14小时在线支持 支持宝特邀商家 不满意退款

本站非杂志社官网,上千家国家级期刊、省级期刊、北大核心、南大核心、专业的职称论文发表网站。
职称论文发表、杂志论文发表、期刊征稿、期刊投稿,论文发表指导正规机构。是您首选最可靠,最快速的期刊论文发表网站。
免责声明:本网站部分资源、信息来源于网络,完全免费共享,仅供学习和研究使用,版权和著作权归原作者所有
如有不愿意被转载的情况,请通知我们删除已转载的信息 粤ICP备2023046998号