作物根系對(duì)土壤生物活性的影響

1、作物根系對(duì)土壤生物活性的影響一9.-6q物器.一YffG.,孫學(xué)作物根系對(duì)土壤生物活性的影響蘭宋俊通/,吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)土囊政究所栽培作物其根系在生育期同,不僅是只從土壤中吸取養(yǎng)分即所謂的耗地過(guò)程,同時(shí)也在不斷向土壤中分泌各種有機(jī)物,如氨基酸類,有機(jī)酸類,糖類,核苷酸類,生長(zhǎng)素類和酶類等,用以調(diào)節(jié)根際微生物的活動(dòng),為自身創(chuàng)造更為良好的土壤環(huán)境.研究資料還說(shuō)明,作物在其生育過(guò)程中不斷有死亡和破壞的根冠,根毛和表皮脫落下來(lái),另外圍繞著根還有粘膠產(chǎn)生,而這些物質(zhì)也是根際微生物的重要營(yíng)養(yǎng)源和能源.由于根際微生物的迅速死亡和被分解,K.Ritz;2認(rèn)為微生物生物量(microbialbiomass)是土壤中

2、有機(jī)質(zhì)養(yǎng)分的一種短暫而攝有效的貯存形式.本文通過(guò)試驗(yàn)測(cè)定了玉米和大豆兩種作物不同生育時(shí)期根系土壤生物活性的變化,了解作物通過(guò)飯分泌物和根脫落物來(lái)調(diào)節(jié)根際微生物的活動(dòng),以改善土壤環(huán)境.一,材料和方法供試土壤為黑鈣土和黑土,兩種土壤的農(nóng)化性狀如表1.表1供試土壤的農(nóng)化性狀試驗(yàn)方法采用油氈紙筒在試驗(yàn)地上挖成圓柱形規(guī)那么土坑,周圍用油氈紙圍成筒狀(直徑50cm,筒高30cm),筒底接原土地的底土.筒內(nèi)裝供試土壤各50kg,每筒施用磷酸二銨色休閑為對(duì)照,栽培玉米(品種四單八)每筒1株,大豆(品種吉林20)每筒5株.在不同生育時(shí)期分別采集根際土壤,測(cè)定土壤生物活性.氧化氫酶用容量法l多酚氧化酶用沒食子素比

3、色法J轉(zhuǎn)化酶用3.5二硝基水楊酸比色法;磷酸酶用本所改良法.二,試驗(yàn)結(jié)果圖中可以看出兩種土壤呈現(xiàn)一致的規(guī)律.玉米在吐絲期,大豆在結(jié)莢期(8月上旬),即作物的263期盛茸生的系恨在性活慟生嚷土冉骷的蛙活酶要土啞摘土量物生嚷,對(duì)系幕報(bào)鼠豆豆大走于和高拳蒹五根了米析玉升,復(fù)峰_l高現(xiàn)于大豆.對(duì)照(不種作物且黑色體悶)在整個(gè)生育期變化幅度不大.土壤呼吸強(qiáng)度的變化狀況從CO.的變化量(圖3,圖4)看,種植作物的顯著增強(qiáng),而同樣是在作物的生育盛期出現(xiàn)明顯的頂峰,且玉米高于大豆.件.蟥_3替彝刊125305080I10130播天數(shù)圈1作韌不同生育期根系土媲生物碳的變化(黑鈣土)圖5作物不同生育期根系土媲呼吸

4、(CO)的變化(黑鈣土)圖2作物不同生育期根系土壤生物碳的變化(黑土)圖倒同圖11ooo一州H_8oo一l柚3600越囂酬,400播種后無(wú)數(shù)圖4作物不同生育期根系土壤呼吸(CO.)的變化(黑土)圖倒同圈3玉米和大豆不同生育時(shí)期根系土壤的幾種土壤酶活性的變化,不管黑鈣土和黑土依然同土壤微生物生物量的變化呈現(xiàn)同一的規(guī)律性,即種植作物的土壤酶活性明顯增強(qiáng),出現(xiàn)酶活性的頂峰期也在作物生育盛期.這與陳恩風(fēng)等人測(cè)定的土壤轉(zhuǎn)化酶活性的結(jié)果是一致的3).26一.F士啊E0蓉堂并.叫_上蜞EH0雷群各種酶活性測(cè)定的結(jié)果是,過(guò)氧化氫酶和磷酸酶為大豆高于玉米,而多酚氧化酶和轉(zhuǎn)化酶那么仍為玉米高于大豆.三,討論通過(guò)對(duì)

5、土壤微生物生物量和土壤呼吸(CO:)量及土壤酶活性的測(cè)定結(jié)果可以看出,栽培作物明顯增強(qiáng)土壤的生物活性.除作物根系本身的呼吸作用使土壤增加CO,作物根系分泌一些酶類外,總體的土壤生物活性的變化說(shuō)明,作物在其生育期不僅只是從土壤中吸取養(yǎng)分,而且通過(guò)根分泌的和脫落的有機(jī)物來(lái)調(diào)節(jié)土壤微生物的活動(dòng),使土壤生物活性的變化和根系自身的生育相適應(yīng).雖然土壤微生物的生命活動(dòng)也在吸取土壤中的有效態(tài)養(yǎng)分,但其軀體很快會(huì)死亡而被分解,再釋放出養(yǎng)分來(lái)|同時(shí)土壤微生物又在促使土壤中難利用態(tài)養(yǎng)分的轉(zhuǎn)化,有利于作物根系對(duì)養(yǎng)分的吸收.土壤生物活性的變化,是隨著作物的不同生育時(shí)期而發(fā)生變化的,在作物生育盛期出現(xiàn)頂峰,可以認(rèn)為這是

6、作物通過(guò)其根系的代謝作用來(lái)調(diào)節(jié)土壤生物活性,為自身生活創(chuàng)造有利的土壤環(huán)境.例如,根系分泌物還可以增加土壤中的團(tuán)聚體,改善土壤物理性狀,這也已為國(guó)內(nèi)外的許多研究資料所證實(shí).從玉米和大豆兩種作物(前者被認(rèn)為是耗地作物,后者被認(rèn)為是養(yǎng)地作物)的比照用礦質(zhì)肥料補(bǔ)充高產(chǎn)作物所需要的養(yǎng)分,只要不斷改善土壤環(huán)境,充分發(fā)揮礦質(zhì)肥料的供應(yīng)作用,集約栽培高產(chǎn)作物是可行的.因此,對(duì)于傳統(tǒng)的簡(jiǎn)單的把作物分為.養(yǎng)地作物與耗地作物的論點(diǎn)是值得商榷的.玉米根系曲什么會(huì)比大豆根系能更增強(qiáng)土壤的生物活性?這一方面是由于玉米有龐大的根系,其根系超過(guò)大豆根系量的3O以上,并且隨著施用化肥數(shù)量的增加而增加(4;另一方面是玉米根系的分泌物及脫落物的數(shù)量高于大豆,這從玉米適當(dāng)連作會(huì)使土壤水穩(wěn)性團(tuán)聚休增多的測(cè)定結(jié)果【5,6中可以得到證實(shí).再?gòu)脑S多的研究資料中,認(rèn)為反映土壤肥沃狀況時(shí),轉(zhuǎn)化酶比其它酶反映更為明顯,而我們的測(cè)定結(jié)果也進(jìn)一步證實(shí)玉米根系比大豆根系使土壤轉(zhuǎn)化酶活性明顯增強(qiáng)參考文獻(xiàn)I瞇文新等,土壤和環(huán)境傲生物學(xué),282頁(yè),北京農(nóng)業(yè)太學(xué)出版社,1988.C23Ritz,K.cta1.,SoilScience20(I),1989.【3)胨恩且,瞇恩風(fēng)文集.197頁(yè),江寧科學(xué)技術(shù)出版壯.189O.4)王*札等,施用化學(xué)肥料對(duì)玉米擔(dān)茬蕺量的影響,吉林農(nóng)業(yè)大學(xué).3期,1998.5)張鈍清等,農(nóng)作物