崔振波

（東北大學生命科學與健康學院，遼寧沈陽110819）

茶樹生長中土壤微生物與土壤酶的相關(guān)性研究

崔振波

（東北大學生命科學與健康學院，遼寧沈陽110819）

土壤酶屬于一種特定的生物催化劑，不僅影響土壤中微生物的生長和發(fā)育，而且還是土壤中生命體內(nèi)氧化還原反應(yīng)、化合物水解等反應(yīng)的關(guān)鍵影響因素，土壤酶活性與土壤因子之間存在明顯的相關(guān)性。自古以來，我國在茶樹的種植方面有著豐富的經(jīng)驗，本文從闡述茶樹的生長規(guī)律及茶樹生長土壤環(huán)境出發(fā)，重點分析了土壤酶和微生物與土壤成分的相互關(guān)系，探討了茶樹生長中微生物與土壤酶的內(nèi)在聯(lián)系，對茶樹種植有一定的參考意義。

茶樹；生長；土壤微生物；土壤酶；相關(guān)分析

茶園土壤微生物的數(shù)量與土壤成分、土壤性質(zhì)以及一些有機質(zhì)含量密切相關(guān)。土壤三大微生物菌類的數(shù)量，隨著土壤養(yǎng)分變化而發(fā)生一系列變化。實驗結(jié)果表明，茶樹生長的土壤酶活性比值變化規(guī)律與茶樹養(yǎng)分、代謝酶等呈正相關(guān)關(guān)系。

1 茶樹的種植

茶樹屬山茶科類，為多年生常綠木本植物。從茶樹生長的特性來看，茶樹種植方式應(yīng)考慮兩方面內(nèi)容：一是茶樹排列方式；二是每叢的定苗數(shù)?？刂撇铇渖L的方式，往往通過修剪生長在兩側(cè)的枝葉來抑制縱向生長，從而達到茶樹高度生長在規(guī)定的高度范圍內(nèi)。不同地區(qū)生態(tài)環(huán)境等各不相同，所以我國茶樹種植的方式也是各不相同的，但是合理密植是茶樹栽培研究的重要內(nèi)容。什么叫做茶樹合理密植，也就是既要有效地利用空間和土層帶來的優(yōu)勢，同時也不要忘記采取合適的方法使茶樹得以充分發(fā)展，能達到理想收獲的目的的一種種植方式。

1.1 茶樹的生長規(guī)律

既有階段性，又有連續(xù)性是茶樹的總發(fā)育周期中鮮明的特點。茶樹各個年齡時期的生理功能不同，對各種營養(yǎng)元素的需求也各不一樣。茶樹的生長發(fā)育不僅受它自身生長特點的影響，又受外界環(huán)境因素條件的影響。不難發(fā)現(xiàn)，茶樹具有的自身生長特性才是主要的決定性因素。所以說，外界環(huán)境只能影響的是表面的概況，并不能從根本上改變實質(zhì)性規(guī)律。任何木本植物都一樣，茶樹也不例外，茶樹的總發(fā)育周期歷經(jīng)了幼苗期、發(fā)育期、成年期、衰老期等過程。這個過程中還涉及到生長和休息交替的過程，由此看來，茶樹的總生長周期與發(fā)育期相輔相成緊密結(jié)合，共同影響茶樹的生長。

1.2 茶樹生長的影響因素

茶樹的營養(yǎng)生長與生殖周期，既相互依存又相互矛盾。營養(yǎng)生長可以促進根部擴大吸收各類礦質(zhì)養(yǎng)分，積累光合產(chǎn)物。這些變化發(fā)展為生殖周期做了鋪墊，任何事情都有兩面性，營養(yǎng)過盛就會產(chǎn)生相反的作用，會抑制生殖周期的開始。對于以芽葉為收獲對象的茶樹來說，其生殖周期是不利于營養(yǎng)生長的。原因是生殖周期過程中，茶樹的葉子發(fā)生光合作用，提供茶樹所需要的營養(yǎng)物質(zhì)和能量，會部分消耗于生殖生長。影響茶樹生殖周期的因素可分為兩類：第一類是內(nèi)因，即品種特性；另一類是外因，包括氣象因素、營養(yǎng)條件、外源激素及人為調(diào)控措施等。

1.3 茶樹的種植模式

隨著社會的發(fā)展、經(jīng)濟的不斷增長，人們發(fā)現(xiàn)了茶樹的種植模式可以給人類帶來可觀的經(jīng)濟收入，茶樹經(jīng)營、管理模式也發(fā)生了重要的變革，茶樹種植已經(jīng)度過了瓶頸期?？傮w來看，茶樹種植趨向于科學化、精密化的發(fā)展模式。福建和臺灣各個茶企的代表積極進行了茶樹種植新型模式的交流。為了進一步促進閩臺茶業(yè)的交流與合作發(fā)展，這些代表提出了新的環(huán)保種植理念。其中強調(diào)“綠色、有機、低碳、健康”是今后茶業(yè)發(fā)展的趨勢。為了構(gòu)建新的和諧社會，保護茶葉品牌的實力，產(chǎn)茶地區(qū)需要保護茶樹生長區(qū)域環(huán)境，落實監(jiān)管茶樹生長的生態(tài)環(huán)境。不僅如此，以有機環(huán)保為代表的低碳模式，將大力應(yīng)用于茶樹生長園里，這會使得茶樹的種植模式更加先進?？茖W實施化學肥料，為了節(jié)約資源，減少污染，要節(jié)制濫用化肥、有害農(nóng)藥，提倡農(nóng)家肥料循環(huán)利用，這些方法不僅能節(jié)約資源而且還將會實現(xiàn)科學化種植模式。另外，重視茶葉的飲用質(zhì)量，實現(xiàn)科技文化一體化的生產(chǎn)模式，這會將我國茶樹文化經(jīng)濟帶動到一個新高度。

2 茶樹種植的土壤環(huán)境

茶樹是一種喜在酸性土壤中生長的植物，而且較低的pH有利于茶樹的生長。但是一般認為pH在4.5～6.5的土壤較有利于茶樹的生長。茶樹比較喜歡生長在酸性土壤中，這是因為鈣質(zhì)對于茶樹而言是有害處的，它會結(jié)合酸性土壤而失去活性，因此不能讓茶樹生長的土壤環(huán)境中鈣質(zhì)含量過高。除此之外，在土質(zhì)的選擇上，有效土層須超過一米以上，才能達到要求。達到有效土層的種植環(huán)境，更有利于茶樹的生長，給茶農(nóng)帶來更好的經(jīng)濟效益。

2.1 茶樹的土壤環(huán)境

茶樹生長的土壤環(huán)境，有效土層必須超過一米才能達到要求，距離表面二三十厘米處的不含石灰石的砂質(zhì)土壤，其特點是通氣性好、透水能力強、儲水穩(wěn)定。另外，特定的有機質(zhì)含量也是十分重要的。土壤條件對茶樹種植至關(guān)重要，若茶樹在中性或微堿性土壤中均很難成活。與此同時，茶樹的生長也受到制約，影響最終的收獲產(chǎn)量。生長茶樹的土壤應(yīng)該稍微濕潤，過度的積水會造成茶葉根部浸泡時間過長，出現(xiàn)腐爛等現(xiàn)象，最終影響茶樹的正常生長。茶樹種植區(qū)域中，降水量的指標也是影響茶樹生長的重要因素，所以對降水量的要求也是比較嚴格的。土壤表層有鐵盤層、黏土層或網(wǎng)紋層的地域也不宜種植茶樹。

2.2 茶樹的土壤微生物

茶樹屬于一種經(jīng)濟性農(nóng)作物,土壤環(huán)境為茶樹的生長發(fā)育提供了所需要的營養(yǎng)成分。在土壤這個復雜的生態(tài)系統(tǒng)中，土壤里的微生物成為了消費者和分解者，對土壤生態(tài)系統(tǒng)有重要的影響。微生物能夠調(diào)動和傳遞能量，參與著各種營養(yǎng)成分的合成?，F(xiàn)如今，人們對土壤質(zhì)量變化的指標越發(fā)重視，并將這項參數(shù)作為評價土壤中微生物構(gòu)成的特征指標。茶樹種類萬千，茶樹土壤中微生物分布廣泛、種類繁多?？茖W家們對土壤微生物進行了細致的調(diào)研分析，主要集中在微生物量、微生物區(qū)系、酶活性等指標的變化方面。

2.3 土壤微生物對茶樹生長的影響

茶樹生長環(huán)境下包括很多生態(tài)系統(tǒng)。其中，在土壤微生物與茶樹的根部形成的這個生態(tài)系統(tǒng)中，土壤微生物能夠?qū)ξ镔|(zhì)進行分解，將能量轉(zhuǎn)化和傳遞到下一個消費者，最終構(gòu)成了完整的食物鏈。茶樹的根部含有諸多的營養(yǎng)物質(zhì)，供應(yīng)微生物生長。反過來，土壤微生物對茶樹根系的發(fā)育也起到了一定的促進作用,為茶樹的生長提供了有機元素。土壤中的微生物種類繁多，不同種類的微生物需求的有機質(zhì)以及各種營養(yǎng)成分的含量也是不一樣的。除此之外，土壤酶的本質(zhì)是一種蛋白質(zhì)，具有一定的反應(yīng)活性，在化學反應(yīng)中具有催化作用。土壤酶的活性受到溫度和環(huán)境的影響。在土壤的物質(zhì)能量循環(huán)中，土壤酶也起到了非常重要的作用。

3 茶樹生長土壤中微生物與土壤酶的效應(yīng)分析

土壤中的各類含有物質(zhì)是相互作用、相互影響的。微生物與土壤酶之間也存在著特定的效應(yīng)，土壤中含有很多有機物污染物，這些有機污染物經(jīng)過微生物分解，實現(xiàn)降解或者轉(zhuǎn)化達到完全無害。微生物降解有機物主要依靠兩種作用方式:通過微生物分泌的胞外酶對污染物產(chǎn)生作用實現(xiàn)降解；污染物被微生物吸收后,微生物分泌的細胞內(nèi)酶也會對物質(zhì)進行降解。生物學中所提到的微生物要不斷從胞外環(huán)境中吸收攝取營養(yǎng)物質(zhì)，細胞從外界攝取能量的方式主要有：主動運輸、被動擴散、促進擴散、基團轉(zhuǎn)位等。

3.1 土壤酶的生物原理

土壤酶的概念可歸結(jié)為存在于土壤中各酶類的總稱，土壤酶是土壤的重要組成部分之一。土壤酶活性不僅指已經(jīng)進入到土壤中的酶的活性，而且還包括正在向土壤內(nèi)部轉(zhuǎn)化的酶的活性。這表明了土壤酶來源十分廣泛，當前可以被確定的土壤酶活性已經(jīng)多達好幾十種。土壤酶可以參與土壤中多種生物化學過程，這些過程均都需要能量的參與以及營養(yǎng)物質(zhì)的儲存與釋放，土壤酶還參與了土壤的發(fā)生和發(fā)育，以及土壤肥力的形成以及土壤成分演變的全部過程。

3.2 土壤酶與微生物的關(guān)系

在了解土壤酶的生物原理之后，我們就可以判斷它與微生物的關(guān)系，土壤微生物和土壤酶活性的共同點是反映土壤營養(yǎng)水平最為重要的生物學指標之一。兩者還都可以作為生態(tài)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)元素。土壤中有諸多養(yǎng)分含量，它可以直接影響茶樹的生長,土壤微生物只是通過能量流動等間接方式調(diào)節(jié)茶樹的生長。因此，土壤養(yǎng)分含量對茶樹生長有著關(guān)鍵的作用，土壤中微生物和土壤酶都是能量的傳遞者。在有機質(zhì)高的土壤中，微生物數(shù)量大，各類酶的活性越強,導致兩者相互作用的反應(yīng)越強。

3.3 土壤酶對茶樹生長的影響

科學家指出土壤酶活性對土壤的狀況起到了關(guān)鍵作用,它能將土壤的各項生產(chǎn)力指標以及微生物特性很好地反映出來。因此，對不同基因型茶樹活力和土壤酶活性的研究，是實現(xiàn)茶樹優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的一項基礎(chǔ)。例如：在土壤酶對茶樹的抗蟲害作用中，土壤的幾丁質(zhì)酶、果膠酶、蛋白質(zhì)酶等多種酶，都可以作為茶樹病蟲害防治的有用酶，酶的水解作用能破壞細胞結(jié)構(gòu)從而達到防治目的。

4 結(jié)論

土壤的微生物和土壤酶，對茶樹種植有著重要的影響作用。通過數(shù)據(jù)的檢測可以間接地反映出土壤酶對土壤有一定的改良作用。土壤中的有機成分是土壤微生物分解、轉(zhuǎn)化的對象，其中的化學反應(yīng)影響和改變著土壤一系列的物理、化學和生物特性。土壤酶與微生物之間相互影響。并且兩者在土壤的改良狀況里，都發(fā)揮著極大的作用，兩者之間存在著相互協(xié)同的作用關(guān)系。

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崔振波（1979-），男，遼寧沈陽人，碩士，實驗師，研究方向：生物化學、分子生物學、微生物、土壤微生物。