茶樹(shù)生長(zhǎng)中土壤微生物與土壤酶的相關(guān)性研究

崔振波

（東北大學(xué)生命科學(xué)與健康學(xué)院，遼寧沈陽(yáng)110819）

茶樹(shù)生長(zhǎng)中土壤微生物與土壤酶的相關(guān)性研究

崔振波

（東北大學(xué)生命科學(xué)與健康學(xué)院，遼寧沈陽(yáng)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(zhǎng)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(lái)，我國(guó)在茶樹(shù)的種植方面有著豐富的經(jīng)驗(yàn)，本文從闡述茶樹(shù)的生長(zhǎng)規(guī)律及茶樹(shù)生長(zhǎng)土壤環(huán)境出發(fā)，重點(diǎn)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(shù)生長(zhǎng)中微生物與土壤酶的內(nèi)在聯(lián)系，對(duì)茶樹(shù)種植有一定的參考意義。

茶樹(shù)；生長(zhǎng)；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(jī)質(zhì)含量密切相關(guān)。土壤三大微生物菌類(lèi)的數(shù)量，隨著土壤養(yǎng)分變化而發(fā)生一系列變化。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，茶樹(shù)生長(zhǎng)的土壤酶活性比值變化規(guī)律與茶樹(shù)養(yǎng)分、代謝酶等呈正相關(guān)關(guān)系。

1 茶樹(shù)的種植

茶樹(shù)屬山茶科類(lèi)，為多年生常綠木本植物。從茶樹(shù)生長(zhǎng)的特性來(lái)看，茶樹(shù)種植方式應(yīng)考慮兩方面內(nèi)容：一是茶樹(shù)排列方式；二是每叢的定苗數(shù)?？刂撇铇?shù)生長(zhǎng)的方式，往往通過(guò)修剪生長(zhǎng)在兩側(cè)的枝葉來(lái)抑制縱向生長(zhǎng)，從而達(dá)到茶樹(shù)高度生長(zhǎng)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(guó)茶樹(shù)種植的方式也是各不相同的，但是合理密植是茶樹(shù)栽培研究的重要內(nèi)容。什么叫做茶樹(shù)合理密植，也就是既要有效地利用空間和土層帶來(lái)的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)也不要忘記采取合適的方法使茶樹(shù)得以充分發(fā)展，能達(dá)到理想收獲的目的的一種種植方式。

1.1 茶樹(shù)的生長(zhǎng)規(guī)律

既有階段性，又有連續(xù)性是茶樹(shù)的總發(fā)育周期中鮮明的特點(diǎn)。茶樹(shù)各個(gè)年齡時(shí)期的生理功能不同，對(duì)各種營(yíng)養(yǎng)元素的需求也各不一樣。茶樹(shù)的生長(zhǎng)發(fā)育不僅受它自身生長(zhǎng)特點(diǎn)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(shù)具有的自身生長(zhǎng)特性才是主要的決定性因素。所以說(shuō)，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(shí)質(zhì)性規(guī)律。任何木本植物都一樣，茶樹(shù)也不例外，茶樹(shù)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(guò)程。這個(gè)過(guò)程中還涉及到生長(zhǎng)和休息交替的過(guò)程，由此看來(lái)，茶樹(shù)的總生長(zhǎng)周期與發(fā)育期相輔相成緊密結(jié)合，共同影響茶樹(shù)的生長(zhǎng)。

1.2 茶樹(shù)生長(zhǎng)的影響因素

茶樹(shù)的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)與生殖周期，既相互依存又相互矛盾。營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)可以促進(jìn)根部擴(kuò)大吸收各類(lèi)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(yíng)養(yǎng)過(guò)盛就會(huì)產(chǎn)生相反的作用，會(huì)抑制生殖周期的開(kāi)始。對(duì)于以芽葉為收獲對(duì)象的茶樹(shù)來(lái)說(shuō)，其生殖周期是不利于營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)的。原因是生殖周期過(guò)程中，茶樹(shù)的葉子發(fā)生光合作用，提供茶樹(shù)所需要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和能量，會(huì)部分消耗于生殖生長(zhǎng)。影響茶樹(shù)生殖周期的因素可分為兩類(lèi)：第一類(lèi)是內(nèi)因，即品種特性；另一類(lèi)是外因，包括氣象因素、營(yíng)養(yǎng)條件、外源激素及人為調(diào)控措施等。

1.3 茶樹(shù)的種植模式

隨著社會(huì)的發(fā)展、經(jīng)濟(jì)的不斷增長(zhǎng)，人們發(fā)現(xiàn)了茶樹(shù)的種植模式可以給人類(lèi)帶來(lái)可觀的經(jīng)濟(jì)收入，茶樹(shù)經(jīng)營(yíng)、管理模式也發(fā)生了重要的變革，茶樹(shù)種植已經(jīng)度過(guò)了瓶頸期?？傮w來(lái)看，茶樹(shù)種植趨向于科學(xué)化、精密化的發(fā)展模式。福建和臺(tái)灣各個(gè)茶企的代表積極進(jìn)行了茶樹(shù)種植新型模式的交流。為了進(jìn)一步促進(jìn)閩臺(tái)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(qiáng)調(diào)“綠色、有機(jī)、低碳、健康”是今后茶業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)。為了構(gòu)建新的和諧社會(huì)，保護(hù)茶葉品牌的實(shí)力，產(chǎn)茶地區(qū)需要保護(hù)茶樹(shù)生長(zhǎng)區(qū)域環(huán)境，落實(shí)監(jiān)管茶樹(shù)生長(zhǎng)的生態(tài)環(huán)境。不僅如此，以有機(jī)環(huán)保為代表的低碳模式，將大力應(yīng)用于茶樹(shù)生長(zhǎng)園里，這會(huì)使得茶樹(shù)的種植模式更加先進(jìn)?？茖W(xué)實(shí)施化學(xué)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(huì)實(shí)現(xiàn)科學(xué)化種植模式。另外，重視茶葉的飲用質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)科技文化一體化的生產(chǎn)模式，這會(huì)將我國(guó)茶樹(shù)文化經(jīng)濟(jì)帶動(dòng)到一個(gè)新高度。

2 茶樹(shù)種植的土壤環(huán)境

茶樹(shù)是一種喜在酸性土壤中生長(zhǎng)的植物，而且較低的pH有利于茶樹(shù)的生長(zhǎng)。但是一般認(rèn)為pH在4.5～6.5的土壤較有利于茶樹(shù)的生長(zhǎng)。茶樹(shù)比較喜歡生長(zhǎng)在酸性土壤中，這是因?yàn)殁}質(zhì)對(duì)于茶樹(shù)而言是有害處的，它會(huì)結(jié)合酸性土壤而失去活性，因此不能讓茶樹(shù)生長(zhǎng)的土壤環(huán)境中鈣質(zhì)含量過(guò)高。除此之外，在土質(zhì)的選擇上，有效土層須超過(guò)一米以上，才能達(dá)到要求。達(dá)到有效土層的種植環(huán)境，更有利于茶樹(shù)的生長(zhǎng)，給茶農(nóng)帶來(lái)更好的經(jīng)濟(jì)效益。

2.1 茶樹(shù)的土壤環(huán)境

茶樹(shù)生長(zhǎng)的土壤環(huán)境，有效土層必須超過(guò)一米才能達(dá)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(diǎn)是通氣性好、透水能力強(qiáng)、儲(chǔ)水穩(wěn)定。另外，特定的有機(jī)質(zhì)含量也是十分重要的。土壤條件對(duì)茶樹(shù)種植至關(guān)重要，若茶樹(shù)在中性或微堿性土壤中均很難成活。與此同時(shí)，茶樹(shù)的生長(zhǎng)也受到制約，影響最終的收獲產(chǎn)量。生長(zhǎng)茶樹(shù)的土壤應(yīng)該稍微濕潤(rùn)，過(guò)度的積水會(huì)造成茶葉根部浸泡時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，出現(xiàn)腐爛等現(xiàn)象，最終影響茶樹(shù)的正常生長(zhǎng)。茶樹(shù)種植區(qū)域中，降水量的指標(biāo)也是影響茶樹(shù)生長(zhǎng)的重要因素，所以對(duì)降水量的要求也是比較嚴(yán)格的。土壤表層有鐵盤(pán)層、黏土層或網(wǎng)紋層的地域也不宜種植茶樹(shù)。

2.2 茶樹(shù)的土壤微生物

茶樹(shù)屬于一種經(jīng)濟(jì)性農(nóng)作物,土壤環(huán)境為茶樹(shù)的生長(zhǎng)發(fā)育提供了所需要的營(yíng)養(yǎng)成分。在土壤這個(gè)復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)中，土壤里的微生物成為了消費(fèi)者和分解者，對(duì)土壤生態(tài)系統(tǒng)有重要的影響。微生物能夠調(diào)動(dòng)和傳遞能量，參與著各種營(yíng)養(yǎng)成分的合成?，F(xiàn)如今，人們對(duì)土壤質(zhì)量變化的指標(biāo)越發(fā)重視，并將這項(xiàng)參數(shù)作為評(píng)價(jià)土壤中微生物構(gòu)成的特征指標(biāo)。茶樹(shù)種類(lèi)萬(wàn)千，茶樹(shù)土壤中微生物分布廣泛、種類(lèi)繁多?？茖W(xué)家們對(duì)土壤微生物進(jìn)行了細(xì)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(biāo)的變化方面。

2.3 土壤微生物對(duì)茶樹(shù)生長(zhǎng)的影響

茶樹(shù)生長(zhǎng)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(shù)的根部形成的這個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中，土壤微生物能夠?qū)ξ镔|(zhì)進(jìn)行分解，將能量轉(zhuǎn)化和傳遞到下一個(gè)消費(fèi)者，最終構(gòu)成了完整的食物鏈。茶樹(shù)的根部含有諸多的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，供應(yīng)微生物生長(zhǎng)。反過(guò)來(lái)，土壤微生物對(duì)茶樹(shù)根系的發(fā)育也起到了一定的促進(jìn)作用,為茶樹(shù)的生長(zhǎng)提供了有機(jī)元素。土壤中的微生物種類(lèi)繁多，不同種類(lèi)的微生物需求的有機(jī)質(zhì)以及各種營(yíng)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(xué)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(shù)生長(zhǎng)土壤中微生物與土壤酶的效應(yīng)分析

土壤中的各類(lèi)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(jī)物污染物，這些有機(jī)污染物經(jīng)過(guò)微生物分解，實(shí)現(xiàn)降解或者轉(zhuǎn)化達(dá)到完全無(wú)害。微生物降解有機(jī)物主要依靠?jī)煞N作用方式:通過(guò)微生物分泌的胞外酶對(duì)污染物產(chǎn)生作用實(shí)現(xiàn)降解；污染物被微生物吸收后,微生物分泌的細(xì)胞內(nèi)酶也會(huì)對(duì)物質(zhì)進(jìn)行降解。生物學(xué)中所提到的微生物要不斷從胞外環(huán)境中吸收攝取營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，細(xì)胞從外界攝取能量的方式主要有：主動(dòng)運(yùn)輸、被動(dòng)擴(kuò)散、促進(jìn)擴(kuò)散、基團(tuán)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(lèi)的總稱(chēng)，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(jìn)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(lái)源十分廣泛，當(dāng)前可以被確定的土壤酶活性已經(jīng)多達(dá)好幾十種。土壤酶可以參與土壤中多種生物化學(xué)過(guò)程，這些過(guò)程均都需要能量的參與以及營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的儲(chǔ)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(guò)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(diǎn)是反映土壤營(yíng)養(yǎng)水平最為重要的生物學(xué)指標(biāo)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(shù)的生長(zhǎng),土壤微生物只是通過(guò)能量流動(dòng)等間接方式調(diào)節(jié)茶樹(shù)的生長(zhǎng)。因此，土壤養(yǎng)分含量對(duì)茶樹(shù)生長(zhǎng)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(jī)質(zhì)高的土壤中，微生物數(shù)量大，各類(lèi)酶的活性越強(qiáng),導(dǎo)致兩者相互作用的反應(yīng)越強(qiáng)。

3.3 土壤酶對(duì)茶樹(shù)生長(zhǎng)的影響

科學(xué)家指出土壤酶活性對(duì)土壤的狀況起到了關(guān)鍵作用,它能將土壤的各項(xiàng)生產(chǎn)力指標(biāo)以及微生物特性很好地反映出來(lái)。因此，對(duì)不同基因型茶樹(shù)活力和土壤酶活性的研究，是實(shí)現(xiàn)茶樹(shù)優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的一項(xiàng)基礎(chǔ)。例如：在土壤酶對(duì)茶樹(shù)的抗蟲(chóng)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(shù)病蟲(chóng)害防治的有用酶，酶的水解作用能破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu)從而達(dá)到防治目的。

4 結(jié)論

土壤的微生物和土壤酶，對(duì)茶樹(shù)種植有著重要的影響作用。通過(guò)數(shù)據(jù)的檢測(cè)可以間接地反映出土壤酶對(duì)土壤有一定的改良作用。土壤中的有機(jī)成分是土壤微生物分解、轉(zhuǎn)化的對(duì)象，其中的化學(xué)反應(yīng)影響和改變著土壤一系列的物理、化學(xué)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。

[1]梁慧玲,董尚勝.茶園土壤微生物研究現(xiàn)狀[J].茶葉,2001(4):154-155.

[2]姚槐應(yīng),黃昌勇等.土壤微生物生態(tài)學(xué)及其實(shí)驗(yàn)技術(shù)[M].科學(xué)出版社,2006.

[3]劉敏英,鄭子成,李廷軒.茶園土壤團(tuán)聚體中微生物量碳、氮的分布特征[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué),2011(15):25-27.

[4]徐華勤,肖潤(rùn)林,向佐湘等.不同生態(tài)管理措施對(duì)丘陵茶園土壤微生物生物量和微生物數(shù)量的影響[J].土壤通報(bào),2010(6):67-69.

崔振波（1979-），男，遼寧沈陽(yáng)人，碩士，實(shí)驗(yàn)師，研究方向：生物化學(xué)、分子生物學(xué)、微生物、土壤微生物。