煙草在線據云南煙葉信息網站報道 12月16日刊發的2005年第24期《中國農業科學》刊載的“低分子量有機酸對植煙土壤酶活性和細菌群落結構的影響”一文稱,低分子量有機酸濃度對土壤酶活性有重要影響,土壤細菌可能不是影響土壤酶活性的主要原因。該結果為改善土壤質量提供了科學依據。
該文指出,在土壤中,根系分泌物介導下的植物與根際特異微生物相互作用,影響土壤肥力、健康狀況以及植物的生長發育,結果使植物表現為連作障礙、連作促進或者植物的他感作用。煙草根系分泌物主要包括有機酸類、烷烴類、酯類和酰胺類,以及甘油和煙堿等40余種。適量濃度的低分子量根系分泌物及其主要成分可顯著提高土壤微生物的活性,促進土壤團聚體的形成,增強土壤團聚體的穩定性。煙草不宜連作,植煙土壤中苯甲酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕櫚酸、肉桂酸和鄰苯二甲酸是造成連作障礙的重要物質。
該文利用化學試劑模擬煙草根系分泌物中的6種低分子量有機酸進行室內培養試驗。根據煙苗生長前期根系分泌有機酸的數量及前人研究結果,檢測1、2和3 g?kg-1(碳土比)3種濃度處理的6種有機酸(苯甲酸、肉桂酸、月桂酸、鄰苯二甲酸、肉豆蔻酸和棕櫚酸)25℃黑暗環境下培養植煙土壤30 d后對4種土壤酶活性(過氧化氫酶、堿性磷酸酶、脲酶和蔗糖酶)的影響并應用高通量測序方法檢測6種低分子量有機酸的2 g?kg-1濃度處理細菌群落結構之間的差異。采用系統進化樹、主成分分析、相對豐度直觀展示圖和物種豐度聚類熱圖等方法分析了細菌群落結構差異性。
該研究結果顯示,肉桂酸對土壤蔗糖酶活性抑制作用最強;肉桂酸、鄰苯二甲酸和苯甲酸對土壤脲酶活性的抑制作用較強;肉桂酸和苯甲酸對土壤過氧化氫酶的活性抑制作用較強;鄰苯二甲酸、肉桂酸和苯甲酸對土壤堿性磷酸酶的活性抑制作用較強。相對豐度直觀展示圖結果表明2 g?kg-1濃度處理的月桂酸與其他6種處理存在較大差異,藍藻門、Chloroplast、Streptophyta和Streptophyta-unclassified的含量分別在門、綱、目和科水平上明顯大于其他6種處理,與系統進化樹和主成分分析圖顯示的結論一致,其他處理的細菌群落結構在屬以上水平差異不明顯,在屬水平上7個處理間有較大差異。
該研究分析認為,低分子量有機酸的濃度對于土壤酶活性具有重要影響,低濃度低分子量有機酸增加土壤酶活性,高濃度抑制土壤酶活性。月桂酸處理的土壤細菌群落結構與其他處理存在較大差異,主要體現為藍藻門的差異,其他處理間細菌群落結構差異不明顯,土壤細菌或許不是影響土壤酶活性的主要原因。
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蔗糖酶可催化蔗糖水解成為葡萄糖和果糖,進而提高土壤的生物活性,增加土壤中的營養物質,故蔗糖酶的活性強弱可用來反映土壤的肥力水平。
脲酶是一種酰胺酶,主要參與有機物分子中肽鍵的水解,脲酶可直接參與尿素形態轉化水解生成氨、二氧化碳和水,脲酶活性的上升說明土壤轉化氮能力的增強,土壤中的氮素轉化狀況通常可以用土壤脲酶的活性來表示。
植物或微生物在其生長發育代謝過程及體內有機物氧化分解過程中可能會產生并積累一些過氧化氫,而這種過氧化氫的累積勢必會對植株及種植土壤造成迫害及損壞效果,過氧化氫酶則能夠催化分解這種過氧化氫,將其分解為氧氣和水,從而達到解除這種毒害作用的效果。過氧化氫酶活性的大小可以表示土壤氧化過程的強度。
土壤磷酸酶主要參與土壤有機磷化合物的水解,磷酸酶的活性大小直接影響土壤有機磷的分解轉化,進而影響土壤磷素的有效性。磷酸酶可以催化降解土壤中多種磷酸化合物,在作物生育階段為作物供應磷素,故土壤磷酸酶活性可以用來表征土壤中磷的狀況。
篤行致遠 2024中國煙草行業發展觀察