2.4土壤理化性狀與土壤酶活性的兰州连作磷化量特相關性分析
2.4.1土壤生態化學計量學特征與土壤酶活性相關性分析
由表2可知，C/N與C/P呈顯著正相關，百合與N/P呈顯著負相關，土壤碳氮C/P與N/P呈正相關關係，学计性研這種正負相關性表明三者間存在著相互作用、征及平衡及製約關係。酶活過氧化氫酶活性與脲酶活性呈顯著正相關，兰州连作磷化量特與C/N呈負相關關係；蔗糖酶活性與堿性磷酸酶活性呈顯著正相關，百合與C/N呈顯著負相關，土壤碳氮與C/P呈負相關關係；脲酶活性與堿性磷酸酶活性呈顯著正相關，学计性研與C/N呈負相關關係；堿性磷酸酶活性與C/N呈顯著負相關，征及與C/P呈負相關關係。酶活說明土壤生態化學計量學特征與土壤酶活性存在一定的兰州连作磷化量特相關性。
2.4.2土壤理化性質與土壤酶活性典型相關分析
典型相關分析是百合研究兩組變量之間相互依存的關係，分析兩組變量之間相關性的土壤碳氮一種方法，它能夠揭示出兩組變量之間的內在聯係。為了進一步探明蘭州百合土壤理化性質與酶活性之間的相關性，采用典型相關分析方法探究兩者之間的定量統計關係。土壤理化性質U(X1:pH;X2：可溶性有機碳；X3：堿解氮；X4：速效磷；X5:C/N;X6:C/P;X7:N/P）和酶活性V(Y1：過氧化氫酶；Y2：蔗糖酶；Y3：脲酶；Y4：堿性磷酸酶）之間的相關關係。由表3可知，4組相關係數矩陣中隻有第1組U1和V1的相關係數為0.986,P=0.005，達到P<0.01極顯著水平，表明土壤理化性質與酶活性相關密切。因此，對第1組典型變量進行分析。
蘭州百合土壤理化性質與酶活性相關性研究結果如圖3所示，土壤理化性質與酶活性之間存在98.60%的相關性。土壤理化性質：pH、可溶性有機碳、堿解氮、速效磷、C/N、C/P、N/P的典型載荷分別為-0.828、0.170、0.855、0.908、0.394、0.488、0.001。酶活性過氧化氫酶、蔗糖酶、脲酶、堿性磷酸酶的典型載荷分別為0.092、-0.589、0.487、-0.079。由圖3可知，土壤pH與可溶性有機碳、堿解氮、速效磷、C/N、C/P、N/P、過氧化氫酶、脲酶呈負相關關係。可溶性有機碳、堿解氮、速效磷與C/N、C/P、N/P、過氧化氫酶、脲酶呈正相關關係。在土壤理化性質與酶活性的變量組和中，各載荷量絕對值的大小為：X4>X3>X1>Y2>X6>Y3>X5>X2>Y1>Y4>X7，說明速效磷含量對C/P、脲酶活性有相互促進作用，pH與速效磷含量、堿解氮含量、C/P、脲酶活性間存在一定的矛盾。可見，土壤理化性質、酶活性相互間關係的複雜性。
3結論
(1）隨著蘭州百合連作年限的增加，土壤pH下降，土壤呈酸化趨勢。土壤有機質、全氮、全磷、堿解氮、速效磷隨著連作年限的增加總體呈增加趨勢，且種植3年後顯著增加，表明短期連作能夠為蘭州百合提供良好的土壤養分環境。
(2）土壤碳氮磷化學計量比隨著連作年限的增加呈增加趨勢，但土壤碳、氮、磷含量變化不一致，養分趨於失衡。
4討論
4.1連作對百合土壤理化性質及化學計量比的影響
土壤理化性質的惡化是產生連作障礙的主要因素之一。土壤酸化的加重可以為病原真菌滋生提供條件，從而加重作物病蟲害的發生。本研究結果表明（表1），隨著蘭州百合種植年限的增加，土壤pH顯著下降，說明隨著連作年限的增加蘭州百合土壤呈酸化趨勢。典型性相關分析結果顯示（圖3），土壤pH與土壤養分、土壤生態化學計量特征及過氧化氫酶活性、脲酶活性呈負相關，表明土壤pH的變化與土壤養分及酶活性之間存在矛盾，pH可能是致使蘭州百合土壤產生連作障礙的重要原因。孫鴻強研究結果表明，隨著蘭州百合連作年限的增加，土壤堿解氮、速效磷含量增加，土壤pH下降。李晶晶等也研究發現，土壤有機碳、全氮含量隨著百合連作年限的增加呈上升趨勢，蘭州百合連作後，土壤有機質、全氮、全磷、堿解氮、速效磷含量呈增加趨勢（表1），表明短期連作可以提高蘭州百合根際土壤養分的供應能力，滿足百合植株生長和根際微生物的活動所需的營養和能源。這與本試驗結果相類似。
土壤碳、氮、磷化學計量學特征是衡量土壤碳氮磷養分平衡的重要參數。C/N能夠用於衡量土壤碳、氮養分平衡狀況，土壤C/N與有機物質的分解速度成負相關。本研究中（圖1a），隨著連作年限的增加，土壤C/N呈上升趨勢，表明土壤有機質增加並趨於穩定，不利於土壤微生物對有機質分解及養分的釋放。土壤氮、磷是植物賴以生存的物質基礎和重要的環境條件，能夠製約植物生長發育。本研究中（圖1c）土壤N/P隨著連作年限的增加無顯著變化，土壤全氮、全磷含量呈增加趨勢，表明百合短期連作能夠提高氮、磷儲量。但是土壤C/N、C/P隨著連作年限的增加呈上升趨勢（圖1a,b），而N/P無顯著變化，表明土壤氮、磷含量的變化與土壤碳含量變化不一致。此外，相關性分析表明（表2），土壤C/N與酶活性呈負相關，C/P與蔗糖酶和堿性磷酸酶呈負相關，這可能是由於連作產生自毒物質，造成土壤微生物區係和酶活性發生改變，植株和微生物對各養分元素利用能力及需求產生變化，使百合土壤養分趨於失衡，致使連作障礙的發生。
4.2連作對百合土壤酶活性的影響
土壤酶主要來源於植物根係分泌物以及土壤微生物活動，積極參與了土壤各種生物化學過程，在生態係統物質循環和能量流動中飾演者十分重要的角色。當遭遇土壤環境變化時，土壤酶將會產生一定的抗逆機製來維持自身穩定性，在初期表現為酶活性下降，當隨著環境幹擾作用的加強，其生物適應性也將隨之加強，出現升高現象。本試驗研究結果顯示（圖2a,b,c,d），蘭州百合土壤過氧化氫酶、蔗糖酶、脲酶、堿性磷酸酶活性均呈U型變化，這可能就是由於上述原因所致。過氧化氫酶能夠催化過氧化氫分解成氧和水，是植物抗氧化係統中關鍵的酶，能夠防止過氧化氫對植株的毒害，在植物抵禦逆境脅迫中起到關鍵作用。本研究中（圖2a），連作2年後，百合土壤過氧化氫酶活性顯著降低，這與孫雪婷等對三七連作1～3年土壤過氧化氫酶活性的研究結果相類似，說明百合連作後土壤抗逆性相對減弱，這可能誘發病害。
蔗糖酶可以把高分子量的蔗糖分解成植物易吸收的小分子的糖類，能夠為土壤生物體提供充足的能源，提高生物活性。蔗糖酶活性種植3年較種植1年和種植2年相比酶活性顯著下降（圖2b），且與C/N、C/P呈負相關關係，說明蔗糖酶活性可能是製約有機質分解與利用的因素之一。脲酶是氮素循環過程重要的參與者，對氮素含量的變化表現敏感。本研究結果顯示（圖2c），連作3年較連作1年、連作2年根際土壤脲酶活性顯著升高，土壤全氮和堿解氮也成增加趨勢，土壤全氮和有效氮含量與土壤脲酶呈正相關，表明蘭州百合短期連作可以提供良好的氮環境。夏品華等研究顯示，太子參連作1～3年，隨著連作年限的增加土壤磷酸酶先降低後上升，這與本試驗研究結果一致。可見，連作能夠影響土壤酶活性，過程複雜。
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