汪洋-土壤酶種類及其功能教學(xué)幻燈片

土壤酶的種類及其功能

匯報(bào)人：汪洋

2011年10月18日1.研究歷史背景（1）Woods（1898）首次從土壤中檢測(cè)出過(guò)氧化物酶活性（2）80年代中期，大約有60土壤酶被檢測(cè)出來(lái)，土壤酶學(xué)的理論和體系逐漸完善（3）80年代后期至今，土壤酶檢測(cè)技術(shù)、土壤酶活性對(duì)干擾的響應(yīng)和土壤酶功能的研究成為研究者感興趣的研究?jī)?nèi)容（4）土壤酶活性作為土壤質(zhì)量的評(píng)價(jià)指標(biāo)是目前土壤酶學(xué)研究的重要方向和領(lǐng)域2.土壤酶的種類

土壤酶主要來(lái)源于土壤微生物和植物根系的分泌物及動(dòng)植物殘?bào)w分解釋放的酶，包括氧化還原酶類、水解酶類、轉(zhuǎn)移酶類和裂解酶類共四大類2.1氧化還原酶類

脫氫酶醛氧化酶磷苯二酚氧化酶

尿酸氧化酶聯(lián)苯酚氧化酶

過(guò)氧化氫酶抗壞血酸氧化酶酸鹽還原酶

氫酶硫酸鹽還原酶

葡糖氧化酶

羥胺還原酶

過(guò)氧化物酶亞硝酸鹽還原酶2.3轉(zhuǎn)移酶類葡聚糖蔗糖酶氨基轉(zhuǎn)移酶果聚糖蔗糖酶硫氰酸酶2.4裂解酶天冬氨酸脫羧酶谷氨酸脫羧酶芳香族氨基酸脫羧酶3.土壤酶的主要功能（1）評(píng)價(jià)土壤肥力（2）監(jiān)測(cè)重金屬污染（3）培肥土壤（4）防治植物病蟲(chóng)害3.1評(píng)價(jià)土壤肥力

Waksman與Dubos（1926）就提出用土壤過(guò)氧化氫酶的活性作為土壤肥力指標(biāo)

Hofmann（1952）提出將土壤酶活性作為衡量土壤的生物學(xué)活性和生產(chǎn)力的指標(biāo)

Kynpenna（1958）反復(fù)強(qiáng)調(diào)了土壤酶活性與土壤肥力的直接相關(guān)，并建議將這種相關(guān)用于實(shí)際的目的

Koepf（1954）指出在土壤酶活性與土壤的營(yíng)養(yǎng)水平間并不存在緊密的相關(guān)

Turkova與Srogl（1960）在計(jì)算了不同植物群體下的同一土壤的CO2生成量與淀粉酶和蔗糖酶活性的相關(guān)性指出酶活性的測(cè)定不能提供表征土壤的總的生物學(xué)活性的可靠值土壤酶活性的總體在評(píng)價(jià)土壤肥力水平中的作用（周禮愷等，1983）

一供試土壤及其編號(hào)

1.黑土和草甸黑土（1）荒地（深厚黑土）；（2）1964年開(kāi)星地（深厚黑土）（3）1950年開(kāi)墾地（深厚黑土）；（4）本世紀(jì)四十年代開(kāi)墾地（深厚黑土,在1958年進(jìn)行了深翻和大量施肥）；（5）本世紀(jì)四十年代開(kāi)墾地（深厚黑土）；（6）和（7）中厚黑土,二者均為開(kāi)墾了一百余年的人工培肥地,前者的肥力水平略高于后者；（8）開(kāi)墾百余年的淺層黑土；（9）荒地（草甸黑土）；（10）1960年開(kāi)墾地（草甸黑土）；（11）1956年開(kāi)墾地（草甸黑土）

2.棕壤（1）遼寧省昌圖縣棕壤肥地；（2）遼寧省昌圖縣棕壤瘦地；（3）山東省泰安縣棕壤肥地；（4）山東省泰安縣棕壤瘦地；（5）遼寧省金縣棕壤肥地；（6）遼寧省金縣棕壤瘦地；（7）河北省遵化縣棕壤肥地；（8）河北省遵化縣棕壤瘦地二.進(jìn)行土壤物理、土壤化學(xué)及土壤生物化學(xué)測(cè)定的項(xiàng)目

1.黑土和草甸黑土腐殖質(zhì)、胡敏酸、活性胡敏酸、全氮、水解氮、全磷、速效磷、陽(yáng)離子代換量、物理性砂粒、過(guò)氧化氫酶、多酚氧化酶、轉(zhuǎn)化酶、服酶、堿性磷酸酶和中性磷酸酶

2.棕壤腐殖質(zhì)、全氮、全磷、鹽基飽和度、容重、毛管孔隙、凋萎含水量、田間有效持水量、過(guò)氧化氫酶、多酚氧化酶、轉(zhuǎn)化酶、蛋白酶、脲酶和磷酸酶（1）高肥力型（2）較高肥力型（3）較低肥力型（4）低肥力型22312結(jié)論：

因此用土壤酶活性的總體來(lái)表征土壤的肥力水平,至少對(duì)黑土、草甸黑土和棕壤說(shuō)來(lái),是完全可能和可行的。

聚類分析:我們所研究的樣品之間存在程度不同的相似性,于是根據(jù)一批樣品的多個(gè)觀測(cè)指標(biāo)，具體找出一些能夠度量樣品之間相似程度的統(tǒng)計(jì)量，以這些統(tǒng)計(jì)量為劃分類型的依據(jù)。把一些相似程度較大的樣品聚合為一類，把另外一些彼此之間相似程度較大的樣品又聚合為另一類，直到把所有的樣品聚合完畢3.2監(jiān)測(cè)重金屬污染Morenoa等(2001)研究了Cd對(duì)土壤酶、脫氫酶活性及ATP含量的影響，表明Cd對(duì)土壤酶活性有明顯的抑制作用，但粘粒含量較高的土壤酶活性受到的抑制作用較弱Speir等(1995，1999)研究了Cr和As對(duì)土壤生物的毒害作用，結(jié)果也表明，土壤酶活性隨著土壤重金屬離子含量的增加而降低土壤重金屬隔污染的植物修復(fù)與土壤酶活性（劉云國(guó)等,2002）（~）(~)51%88%36%78%3.3培肥土壤周衛(wèi)(1990)在施肥對(duì)水稻土酶活性影響中提出過(guò)氧化氫酶、轉(zhuǎn)化酶及脲酶活性與土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、水解氮含量呈正相關(guān)，而磷酸酶直接影響土壤有效磷的含量。在改土培肥過(guò)程中，盡量提高磷酸酶的活性，使土壤中固定的大量Al—p、Fe—p、Ca—p得以釋放

水解酶參與土壤中有機(jī)物的轉(zhuǎn)化，能裂解有機(jī)化合物中糖苷鍵、脂鍵、肽鍵、酸酐鍵以及其它鍵，把高分子化合物水解成為植物和微生物利用的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。因此可將土壤酶原理應(yīng)用于有機(jī)肥的生產(chǎn)，使用合適的有機(jī)肥有利于提高土壤中酶的活性，從而改善土壤肥力.黑龍江省農(nóng)科院(1994年)施用非腐解態(tài)和腐解態(tài)玉米秸稈，可提高土壤酶活性36.4%31.8%5.9%3.6%15.5%12%57.3%8.9%3.4防治植物病蟲(chóng)害土壤中的幾丁質(zhì)酶、果膠酶、葡聚糖酶、蛋白酶、脂肪酶等多種酶都可以作為植物病蟲(chóng)害防治的有用酶，它們主要通過(guò)水解病原微生物或害蟲(chóng)的細(xì)胞物質(zhì)，使細(xì)胞結(jié)構(gòu)得以破壞而達(dá)到防治目的，但關(guān)于土壤中這些酶的直接防治證據(jù)還很少。4.研究展望（1）根據(jù)我國(guó)各地土壤狀況，測(cè)出各土壤質(zhì)地中與土壤肥力相關(guān)性顯著地酶，以利于以后評(píng)價(jià)當(dāng)?shù)氐耐寥婪柿Γ?）找出對(duì)不同重金屬污染敏感的專屬酶，以監(jiān)測(cè)土地污染（3）加強(qiáng)土壤酶對(duì)病蟲(chóng)害防治方向的研究參考文獻(xiàn)[1]劉云國(guó),李欣,徐敏,甘海明.土壤重金屬污染的植物修復(fù)與土壤酶活性[J].湖南大學(xué)學(xué)報(bào),2002,29(4):56~59[2]楊萬(wàn)勤,王開(kāi)運(yùn).土壤酶研究動(dòng)態(tài)與展望[J].應(yīng)用于環(huán)境生物學(xué)報(bào),2002,8(5):564~570[3]李文革,劉志堅(jiān),譚周進(jìn),謝桂先.土壤酶功能的研究進(jìn)展[J].湖南農(nóng)業(yè)科學(xué),2006,(6):34~3