苦参碱对土壤酶活性的影响

2020-06-03李航崔新仪赵丹丹

天津农业科学 2020年3期

李航崔新仪赵丹丹

摘要：土壤酶活性是影响土壤代谢的重要因素，为探讨植物源农药对土壤酶活性的影响，本文以苦参碱为试材，在实验室条件下探究其对土壤脲酶、过氧化氢酶、多酚氧化酶活性的影响。结果表明：随着苦参碱处理时间的延长，各处理土壤脲酶、过氧化氢酶和多酚氧化酶活性的变化趋势基本与对照一致;但同一处理时间不同浓度苦参碱处理相关酶活性的表现并不一致。至苦参碱处理14 d时，各浓度对土壤脲酶活性均表现为促进作用，且随着处理浓度的降低呈先升后降的趋势，在10 mg·kg-1处理最高;不同浓度的苦参碱及其对土壤过氧化氢酶和多酚氧化酶活性的影响率存在剂量-效应关系，均以500 mg·kg-1处理时促进效应最大。综上所述，在土壤酶活性基本上趋于稳定的14 d时，苦参碱在一定的浓度范围（50～500 mg·kg-1）内，有助于提高土壤脲酶、过氧化氢酶和多酚氧化酶的活性。

关键词：苦参碱;脲酶;过氧化氢酶;多酚氧化酶

中图分类号：S482 文献标识码：A DOI 编码：10.3969/j.issn.1006-6500.2020.03.009

Effect of Matrine on Soil Enzyme Activties

LI Hang， CUI Xinyi， ZHAO Dandan

（Tianjin Agricultural University， Tianjin 300380， China）

Abstract： Soil enzyme activity is an important factor affecting soil metabolism. In order to investigate the effect of plant-derived pesticides on soil enzyme activity， this paper studied the influence of Matrine on soil urease， catalase and polyphenol oxidase activities under laboratory conditions. The results showed that with the extension of Matrine treatment time， the change trend of urease， catalase and polyphenol oxidase activity in the soil was basically the same as that in the control group; but the expression of the enzyme activity of Matrine at different concentrations in the same treatment time was not consistent. When treated with Matrine for 14 days， each concentrations showed auxo-action on soil urease activity， and with the reduce of treatment concentration， it increased first and then decreased， and the highest concentration was at 10 mg·kg-1.There was a dose-effect relationship between the influence rate of Matrine at different concentrations on the activity of catalase and polyphenol oxidase in soil， and the maximum promoting effect was obtained when treated with 500 mg·kg-1.In summary， Matrine in a certain concentration range （50～500 mg·kg-1） at 14 d， when the soil enzyme activity was basically stable， was helpful to improve the activities of soil urease， catalase and polyphenol oxidase.

Key words： Matrine; urease; catalase; polyphenol oxidase

中國是农业大国，传统化学农药的使用对生物和环境造成了严重的危害。植物源农药的有效成分是天然物质，不仅对人、畜安全无毒，而且不污染环境，因此植物源农药将是今后发展的重点之一[1]。

土壤酶活性是土壤的本质属性之一，是决定土壤代谢的重要因素，它直接影响着土壤的物质转化，可以反映土壤中进行的各种生物化学过程的强度和方向。有学者发现，土壤酶具有评价土壤肥力、诊断土壤污染、评价土壤质量、培肥土壤及防治植物病虫害等方面的功能[2]。土壤脲酶可水解土壤中尿素生成氨、二氧化碳和水[2]，加速土壤中潜在养分的有效化，其活性是评价生态系统氮素转化机制及其功能演变时最常见的酶学指标[3]，因而检测土壤中脲酶活性可以作为衡量土壤肥力的指标之一，并能部分反映土壤生产力。过氧化氢酶活性与土壤有机质含量有关[4]，与微生物数量也有关[5]，能酶促过氧化氢的分解有利于防止过氧化氢对植物体的毒害作用[6]。因为土壤过氧化氢酶的活度与土壤有机质含量和土壤全氮量呈显著相关[6]，因此对土壤肥力特征具有表征作用[7]。据报道，土壤中过氧化氢分解的活性，有30%或40%以上是耐热的，既非生物活性，常由锰、铁引起催化作用[8]。土壤多酚氧化酶是一类以铜和锰为活性中心的氧化还原酶[9]，在土壤芳香化合物的转化方面起着关键的作用[10]，是生态系统中的重要氧化还原酶，可以反映土壤的腐殖化程度[4]。有研究显示，多酚氧化酶在碱性介质中活性最强，但在酸性土壤中不能显示最大活性[11]。苦参碱是天然植物性农药，对人畜低毒[12]，是广谱杀虫剂，具有触杀和胃毒作用，对各种作物上的黏虫、菜青虫、蚜虫、红蜘蛛有明显的防治效果，已被广泛的应用于农作物病虫害防治。但苦参碱对土壤酶研究报道较少。苦参碱系从豆科植物苦参（Sophora flavescens Ait.）的干燥根、植株、果实或平科植物广豆根（Sophora subprostrata

土壤脲酶活性是表征土壤供氮能力的重要指标[2]。本研究中，随施入苦参碱时间的延长，各处理（包括对照）土壤脲酶活性基本上呈现出降低-升高-降低-升高的趋势;同一处理时间，土壤脲酶活性在不同浓度苦参碱处理下的表现并不一致，至第14天时，各苦参碱处理土壤脲酶活性均高于对照且随着苦参碱浓度的降低呈先增后降的趋势。

本试验施用苦参碱后，土壤过氧化氢酶活性先被抑制达到抑制高峰（第4天）后逐渐恢复，接着抑制作用再次增强达到峰值（第7天）后开始表现为激活作用，至处理后第14天，苦参碱处理除1 mg·kg-1处理表现为抑制外其他浓度均表现为激活，且苦参碱的浓度越高，对土壤过氧化氢酶活性的激活作用越大。郑巍等[17]也做过吡虫啉及代谢产物对土壤过氧化氢酶活性的影响研究，其结果与此试验结果类似。

本试验中，随着苦参碱施入时间的延长，其对土壤多酚氧化酶影响变化幅度较大，在促进和抑制作用的交替中最终（14 d）表现为其苦参碱影响率随着浓度的增加而增加，其中50，100，500 mg·kg-1处理表现为正效应，且此时苦参碱与土壤多酚氧化酶呈现明显剂量-效应关系，与石瑛等[18]研究1， 4-二氯苯与土壤多酚氧化酶活性之间关系结论一致。

参考文献：

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