摘要
盐渍土的改良利用对于维护我国粮食安全具有重要意义。利用 2 年田间定位试验，研究了脱硫石膏施用量对盐渍土土壤活性有机碳含量和酶活性的影响。试验处理为施用脱硫石膏 0 t·hm-2（S0）、2 t·hm-2 （S2）、4 t·hm-2（S4）、6 t·hm-2（S6）。采集 0 ～ 20 和 20 ～ 40 cm 土层样品，测定土壤活性有机碳组分含量 ［可溶性有机碳（DOC）、热水提取态有机碳（HEOC）、颗粒有机碳（POC）和易氧化有机碳（ROC）］和酶活性。结果表明：在 0 ～ 20 cm 土层中，S2、S4 和 S6 处理的 DOC、HEOC、POC 和 ROC 含量分别较 S0 处理提高了 17.04% ～ 43.71%、5.45% ～ 28.68%、40.94% ～ 83.46% 和 8.55% ～ 22.22%，随着脱硫石膏施用量的增加，活性有机碳组分含量增加。在 20 ～ 40 cm 土层中，S4 和 S6 处理的 DOC、POC 和 ROC 含量显著高于 S0 处理。在两个土层中，S2、S4 和 S6 处理的碳库管理指数均显著高于 S0 处理。在 0 ～ 20 和 20 ～ 40 cm 土层中，与 S0 处理相比，S2、S4 和 S6 处理的纤维素酶、β- 葡萄糖苷酶、多酚氧化酶、总体酶活性分别提高了 21.12% ～ 48.60%、 37.81% ～ 121.62%、4.73% ～ 44.09%、10.29% ～ 34.56% 和 11.89% ～ 57.77%、15.98% ～ 93.50%、 2.14% ～ 42.62%、5.51% ～ 31.75%，随着脱硫石膏施用量的增加，上述酶活性显著增加。S2、S4 和 S6 处理的蔗糖酶活性仅在 0 ～ 20 cm 土层中显著高于 S0 处理。在两个土层中，POC 和 ROC 含量均与纤维素酶、β- 葡萄糖苷酶、多酚氧化酶和总体酶活性呈显著正相关关系。在 0 ～ 20 cm 中，DOC 和 HEOC 也与纤维素酶、β- 葡萄糖苷酶、多酚氧化酶和总体酶活性呈显著正相关关系。灰色关联度分析和通径分析进一步表明纤维素酶、β- 葡萄糖苷酶和多酚氧化酶是影响土壤活性有机碳组分的关键酶。综上所述，随着脱硫石膏施用量的增加，表层盐渍土中土壤活性有机碳组分含量和碳转化酶活性显著增加，纤维素酶、β- 葡萄糖苷酶和多酚氧化酶活性能够显著影响土壤活性有机碳组分含量。
Abstract
The improvement and utilization of saline soil is of great significance for maintaining food security in China. The effects of desulfurized gypsum application on labile organic carbon content and enzyme activities in saline soil were investigated using a 2-year field site-specific experiment. The experimental treatments were 0 t·hm-2（S0），2 t·hm-2（S2）， 4 t·hm-2（S4），and 6 t·hm-2（S6）of desulfurized gypsum application. Soil samples were collected from 0-20 and 20- 40 cm soil layers to determine the contents of soil labile organic carbon fractions，including dissolved organic carbon（DOC），hot water extractable organic carbon（HEOC），particulate organic carbon（POC）and readily oxidizable organic carbon （ROC）and enzyme activities. The results showed that in 0-20 cm soil layer，DOC，HEOC，POC and ROC contents of S2，S4 and S6 treatments increased by 17.04%-43.71%，5.45%-28.68%，40.94%-83.46% and 8.55%-22.22%， respectively，compared with S0 treatment，and with the increase of desulfurized gypsum application，the labile organic carbon fractions content increased. In the 20-40 cm soil layer，DOC，POC and ROC contents were significantly higher in the S4 and S6 treatments than in the S0 treatment. Carbon pool management index was significantly higher in S2，S4 and S6 treatments than in S0 treatment in both soil horizons. In the 0-20 and 20-40 cm soil layers，compared with S0 treatment， the cellulase，β-glucosidase，polyphenol oxidase and overall enzyme activities were increased by 21.12%-48.60%， 37.81%-121.62%，4.73%-44.09%，10.29%-34.56%，11.89%-57.77%，15.98%-93.50%，2.14%-42.62%，5.51%- 31.75%，respectively，and the above enzymes activities were significantly increased with the increase of desulfurized gypsum application. The sucrase activity of S2，S4 and S6 treatments was significantly higher than that of the S0 treatment only in the 0-20 cm soil layer. POC and ROC contents were significantly and positively correlated with cellulase，β-glucosidase， polyphenol oxidase and overall enzyme activities in both soil layers. DOC and HEOC were also significantly and positively correlated with cellulase，β-glucosidase，polyphenol oxidase and overall enzyme activity in 0-20 cm. Grey correlation analysis and pathway analysis further indicated that cellulase，β-glucosidase and polyphenol oxidase were the key enzyme affecting soil labile organic carbon fractions. This research indicated that with the increase in the application amount of desulfurized gypsum，the content of soil labile organic carbon fractions and the activity of carbon conversion enzymes in the surface saline soil increased significantly. The activities of cellulase，β-glucosidase，and polyphenol oxidase could significantly influence the content of soil labile organic carbon fractions.
盐渍土在我国分布面积广大，具有盐分含量高、有机质含量低、土壤结构差等一系列障碍因素。近 50 年来，我国盐渍土面积仍以每年 0.6% 的速度增加[1]。土壤盐渍化已成为制约我国环境健康与农业可持续发展的重要因素。施用脱硫石膏是改良盐渍土、提高作物产量的重要措施[2-3]。脱硫石膏溶解产生的钙离子能够置换土壤胶体上吸附的钠离子，使之进入溶液，从而有利于将钠离子淋洗出土体[4]。此外，提高土壤钙含量也能够促进土壤团聚体的形成，增加土壤有机质的稳定性[5-6]。赵惠丽等[5]研究发现施用脱硫石膏能够显著降低土壤盐分含量和土壤 pH。李传福等[7]研究也发现施用脱硫石膏能够增加土壤有机碳含量和团聚体稳定性。
土壤有机碳含量是衡量土壤肥力的关键指标，与土壤结构稳定性、养分有效性等一系列理化性质密切相关[8]。土壤活性有机碳是有机碳的重要组成部分，对温室气体排放、作物产量以及土壤微生物活性等有显著影响[9-11]。何伟等[11]研究发现土壤活性有机碳在改善土壤微生态环境和影响作物生长发育方面发挥重要作用。研究表明土壤活性有机碳含量受环境条件、土壤盐分含量以及养分有效性等因素的显著影响[12-13]。例如，汪艳等[12]发现土壤活性有机碳含量随着土壤含盐量增加而显著减少。李玲等[13]发现土壤盐碱化能抑制微生物活性，影响土壤活性有机碳的分解和转化。此外，土壤活性有机碳对耕作、施肥等田间管理措施响应快速，常作为表征土壤有机碳早期变化以及土壤质量和管理措施的重要指标[14-15]。研究施用脱硫石膏对活性有机碳组分的影响对于改良利用盐渍土具有重要意义。
土壤酶是土壤生态系统的重要组成部分，是土壤生物化学循环和能量流动的重要推动力，常用作表征土壤生物活性和土壤功能[16]。由于土壤活性有机碳的形成和转化需要土壤酶的参与，土壤酶活性也是影响土壤活性有机碳含量的重要因子[17-19]。例如，全紫曼等[19]发现土壤活性有机碳组分与蔗糖酶、β-葡萄糖苷酶和纤维素酶之间均呈显著正相关关系。路文涛等[20]研究表明绝大多数土壤酶活性与土壤有机碳含量呈显著正相关，在很大程度上影响土壤肥力。因此，研究盐渍土中活性有机碳组分与相关酶活性的关系对于准确评估活性有机碳组分变化具有重要意义。
由于地下水位高、地下水矿化度高、蒸发强烈等自然因素，黄河三角洲地区存在面积广大的盐渍土[21-23]。虽然脱硫石膏已被广泛用于改良盐渍土，但是，关于脱硫石膏施用量对黄河三角洲盐渍土土壤活性有机碳组分和相关酶活性影响的研究相对较少。本研究通过田间试验，研究该地区不同脱硫石膏施用量对土壤活性有机碳组分和酶活性的影响，探究酶活性与土壤活性有机碳含量变化的关系，以期为黄河三角洲地区盐渍土改良利用提供一定的理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
试验地位于山东省东营市黄河三角洲农业高新技术产业示范区（37°18′N，118°38′E），该地区属暖温带大陆性季风气候，年均气温 12.8℃，全年平均日照时数约 2728.5 h，年均降水量 555.9 mm，降水季节分布不均，多集中在夏季，无霜期年均 206 d。试验地土壤类型以滨海盐渍土为主，试验前土壤基础性质为 pH 8.79、全盐 1.31 g·kg-1、有机质 13.99 g·kg-1、全氮 1.02 g·kg-1、有效磷 17.49 mg·kg-1、速效钾 228.69 mg·kg-1。
1.2 试验设计
试验于 2021 年玉米季开始，试验共包括 4 个处理，分别为施用 0 t·hm-2（S0）、2 t·hm-2（S2）、 4 t·hm-2（S4）和 6 t·hm-2（S6）脱硫石膏。每个处理均设 4 个重复小区，每个小区面积为 6 m × 8 m，每个小区之间间隔 1 m。每个处理均施用 N 160 kg·hm-2、P2O5 90 kg·hm-2 和 K2O 90 kg·hm-2，其中 60% 的氮肥和全部磷、钾肥作为基肥，剩余 40% 的氮肥作为追肥。氮、磷和钾肥分别采用尿素、过磷酸钙和硫酸钾，均为市售普通肥料。脱硫石膏购自河北友胜公司，其中 CaSO4·2H2O 含量约为 85%，其他成分还包括约 4% 的 CaCO3、约 9% 的水分以及约 2% 的其他杂质成分。种植制度采用玉米-黑麦草轮作，玉米品种为郑单 958，黑麦草品种为冬牧 70。肥料和脱硫石膏仅在玉米季施用，黑麦草季不施任何肥料。黑麦草收获后移出小区，作为青贮饲料使用。
1.3 样品采集与测定
2023 年玉米收获后，采用多点混合取样法在每个小区分别采集 0～20 和 20～40 cm 两个土层的土壤样品。在实验室内将样品中的石砾、根系及动植物残体等挑出，一部分直接过 2 mm 筛，然后保存在-20℃冰箱中；另一部分风干后过 2 mm 筛。
土壤可溶性有机碳（DOC）采用 Jones 等[24] 的方法进行测定。热水提取态有机碳（HEOC）采用 Ghani 等[25] 的方法进行测定。易氧化有机碳 （ROC）采用 0.333 mol·L-1 高锰酸钾氧化法测定[26]。颗粒有机碳（POC）采用六偏磷酸钠溶液提取，利用重铬酸钾外加热法测定其中碳含量[27]。土壤总有机碳（TOC）含量也采用重铬酸钾外加热法测定[28]，土壤 pH 采用 pHSJ-4F 型 pH 计测定，土壤全盐采用烘干质量法测定，土壤硝态氮采用紫外分光光度法测定，土壤有效磷采用碳酸氢钠浸提-钼锑抗比色法测定，土壤速效钾采用乙酸铵浸提-火焰光度法测定[28]。碳库管理指数能够反映土壤管理措施引起的土壤有机碳变化程度，是监测土壤有机碳变化系统的敏感的指标，计算公式如下[29]：
碳库指数＝土壤总有机碳含量 / 参考土壤有机碳含量
碳库活度＝易氧化有机碳含量 /（土壤总有机碳含量-易氧化有机碳含量）
碳库活度指数＝样品碳库活度 / 参考土壤碳库活度
碳库管理指数＝碳库指数 × 碳库活度指数 × 100%
本试验以对照组为参考土壤。
纤维素酶和蔗糖酶活性分别以羧甲基纤维素钠和蔗糖为底物，采用 3，5-二硝基水杨酸比色法测定；β-葡萄糖苷酶活性以对硝基苯-β-D-葡萄糖苷为底物，采用比色法测定；过氧化氢酶活性通过高锰酸钾滴定法测定[30]。多酚氧化酶活性以 L-3，4-二羟苯丙氨酸（左旋多巴）为底物，采用比色法测定[31-32]。上述酶活性均采用新鲜土样测定。
总体酶活性能消除不同土壤酶活性的量纲及大小的影响，能很好地反映土壤中总体酶的活性及土壤肥力水平，总体酶活性采用下面的公式计算[33]：
式中，Et 为总体酶活性；Xi 为供试土样第 i 种酶活性实测值；为同种酶活性平均值。
1.4 数据处理与分析
试验数据用 SPSS 22.0 进行统计分析。0～20和 20～40 cm 土层分别进行单因素方差分析，差异显著性分析用 Duncan 法，显著性水平为 0.05。采用 Pearson 相关分析比较土壤有机碳组分含量与酶活性之间的关系，采用灰色关联度分析和通径分析明确不同酶活性对活性有机碳组分含量的影响程度。
2 结果与分析
2.1 施用脱硫石膏对土壤基础理化性质的影响
不同脱硫石膏施用量对土壤 pH 和全盐含量及土壤养分的影响不同（表1）。在 0～20 cm 土层，与 S0 处理相比，S2、S4 和 S6 处理 pH 分别降低 2.05%、0.34% 和 2.73%，有效磷含量分别增加 22.19%、36.86% 和 37.18%（P<0.05）。然而，仅 S4 和 S6 处理的硝态氮含量显著高于 S0 处理。在 20～40 cm 土层，与 S0 处理相比，S2、S4 和 S6 处理的 pH 分别降低 2.91%、1.68% 和 3.69%，有效磷含量分别增加 20.20%、48.48% 和 47.81% （P<0.05）。然而，仅 S6 处理硝态氮含量显著高于 S0 处理。两个土层不同处理的全盐含量均无显著差异。
表1不同处理的土壤基础理化性质
注：数值为平均值 ± 标准差；同一土层深度同一列中不同小写字母表示不同处理间差异显著（P<0.05）。下同。
2.2 施用脱硫石膏对土壤有机碳组分含量的影响
不同脱硫石膏施用量对不同活性有机碳组分的影响不同（表2）。在 0～20 cm 土层，与 S0 处理相比，S2、S4 和 S6 处理 DOC 含量分别增加 17.04%、40.99% 和 43.71%（P<0.05），HEOC 含量分别增加 5.45%、12.43% 和 28.68%（P<0.05），POC 含量分别增加 40.94%、53.94% 和 83.46%（P<0.05）， ROC 含量分别增加 8.55%、7.69% 和 22.22%。在 20～40 cm 土层，与 S0 处理相比，S2、S4 和 S6 处理的 DOC 含量分别增加 14.15%、13.79% 和 15.68% （P<0.05），POC 含量分别增加 35.19%、42.92% 和 54.94%（P<0.05）。然而，仅 S2 和 S4 处理 HEOC 含量以及 S6 处理的 ROC 含量显著高于 S0 处理。两个土层不同处理的 TOC 含量均无显著差异。
不同脱硫石膏施用量对土壤活性有机碳组分占总有机碳的比例影响不同（表3）。在 0～20 cm 土层，随着脱硫石膏施用量的增加，DOC/TOC 和 POC/TOC 显著增加。此外，S6 处理的 HEOC/TOC 比 S0 处理高 22.47%（P<0.05）。但不同处理的 ROC/TOC 无显著差异。在 20～40 cm 土层，与 S0 处理相比，S2、S4、S6 处理的 DOC/TOC 和 POC/TOC 分别增加了 13.92%、11.39%、15.19% 和 34.32%、39.99%、54.41%（P<0.05）。此外，S6 处理的 ROC/TOC 显著高于 S0 处理，而 S2、S4、S6 处理的 HEOC/TOC 均与 S0 处理无显著差异。
表2不同处理的土壤活性有机碳组分和总有机碳含量
注：DOC、HEOC、POC、ROC、TOC 分别为可溶性有机碳、热水提取态有机碳、颗粒有机碳、易氧化有机碳、总有机碳。下同。
表3不同处理的土壤活性有机碳组分占总有机碳的比例
2.3 施用脱硫石膏对土壤碳库管理指数的影响
不同脱硫石膏施用量对土壤碳库管理指数影响不同（ 表4）。在 0～20 和 20～40 cm 土层，不同处理的非活性有机碳含量和碳库指数均无显著差异。在 0～20 cm 土层，S2、S4 和 S6 处理的碳库活度指数和碳库管理指数均显著高于 S0 处理，但 S2、S4 和 S6 处理间无显著差异。
表4不同处理的土壤碳库管理指数
2.4 施用脱硫石膏对土壤酶活性的影响
不同脱硫石膏施用量对不同酶活性的影响不同（ 图1）。在 0～20 cm 土层，与 S0 处理相比， S2、S4 和 S6 处理的蔗糖酶活性分别增加 2.47%、 4.06% 和 10.06%（P<0.05），纤维素酶活性分别增加 21.12%、42.69% 和 48.60%（P<0.05），β-葡萄糖苷酶活性分别增加 37.81%、75.88% 和 121.62% （P<0.05），多酚氧化酶活性分别增加 4.73%、22.79% 和 44.09%（P<0.05）。S6 处理的过氧化氢酶活性也显著高于 S0 处理。在 20～40 cm 土层，S2、S4、 S6 处理的纤维素酶活性和 β-葡萄糖苷酶活性以及多酚氧化酶活性较 S0 处理分别增加 11.89%、4 5.73%、57.77%（P<0.05）和 15.98%、61.03%、93.50% （P<0.05）以及 2.14%、22.67%、42.62%（P<0.05）。此外，S6 处理的蔗糖酶活性和过氧化氢酶活性显著低于 S0 处理。在两个土层中，施用脱硫石膏均较 S0 处理显著增加了总体酶活性，且随着脱硫石膏施用量的增加，总体酶活性显著增加。
图1不同处理对土壤酶活性的影响
注：同一土层深度柱上不同小写字母表示处理间差异显著（P<0.05）。下同。
2.5 土壤活性有机碳组分与土壤酶活性的关系
对土壤活性有机碳组分和酶活性之间进行相关性分析（图2）。在 0～20 cm，不同活性有机碳组分间均存在显著的正相关关系，蔗糖酶、纤维素酶、β-葡萄糖苷酶、多酚氧化酶和总体酶活性间也均存在显著正相关关系。此外，DOC、HEOC、 POC 和 ROC 均与蔗糖酶、纤维素酶、β-葡萄糖苷酶、多酚氧化酶和总体酶活性呈显著正相关关系。HEOC 和 POC 也与过氧化氢酶活性呈显著正相关关系。在 20～40 cm 土层中，DOC 与 POC 和 ROC均呈显著正相关关系，POC 也与 ROC 呈显著正相关关系。纤维素酶、β-葡萄糖苷酶、多酚氧化酶和总体酶活性间也均存在显著正相关关系。而蔗糖酶活性与纤维素酶、β-葡萄糖苷酶、多酚氧化酶和总体酶活性间均存在显著负相关关系。HEOC 与多酚氧化酶活性存在显著负相关关系，POC 和 ROC 与纤维素酶、β-葡萄糖苷酶、多酚氧化酶和总体酶活性间均存在显著正相关关系，ROC 与蔗糖酶活性存在显著负相关关系。
图2土壤活性有机碳组分和酶活性间的相关性
注：* 表示 P≤0.05，** 表示 P≤0.01。
采用灰色关联度分析进一步分析土壤酶活性与活性有机碳含量的关系，不同酶活性与活性有机碳组分的关联程度不同（表5）。在 0～20 cm 土层中，纤维素酶活性与 DOC 和 HEOC 关联度最高，而多酚氧化酶活性与 POC 关联度最高，蔗糖酶活性与 ROC 关联度最高，过氧化氢酶活性与 TOC 关联度最高。在 20～40 cm 土层中，过氧化氢酶活性与 DOC 关联度最高，蔗糖酶活性与 HEOC 关联度最高，纤维素酶活性与 POC 关联度最高，多酚氧化酶活性与 ROC 关联度最高，过氧化氢酶和蔗糖酶活性与 TOC 关联度最高。
采用通径分析研究不同酶活性对活性有机碳组分的影响（ 表6）。在 0～20 cm 土层中，β葡萄糖苷酶活性对 DOC 具有最大的直接正效应 （1.100），多酚氧化酶活性对 HEOC 具有最大的直接正效应（0.674），纤维素酶活性分别对 POC 和 ROC 表现出最大的直接正效应（1.191 和 1.538）。而 β-葡萄糖苷酶活性分别对 HEOC、POC 和 ROC 表现出最高的间接效应（间接通径系数为 0.852、 1.612 和 1.930），蔗糖酶活性对 DOC 表现出最高的间接效应（间接通径系数为 1.242）。在 20～40 cm 土层中，纤维素酶活性分别对 DOC、POC 和 ROC 表现出最大的直接正效应（2.311、2.005 和 0.392），多酚氧化酶活性对 HEOC 具有最大的直接负效应（-3.165）。β-葡萄糖苷酶活性分别对 DOC 和 ROC 表现出最高的间接效应（间接通径系数为 1.433 和 0.700），多酚氧化酶活性分别对 HEOC 和 POC 表现出最高的间接效应（间接通径系数为 2.607 和 2.331）。
表5不同脱硫石膏施用量土壤酶活性和活性碳组分关联度分析
表6土壤酶活性对土壤活性有机碳含量的通径系数
续表
3 讨论
3.1 脱硫石膏施用量对土壤活性有机碳组分的影响
土壤活性有机碳含量是衡量土壤质量的重要指标，在改善土壤结构和提高土壤肥力方面起到重要作用[34]。本研究表明，施用脱硫石膏能够显著增加盐渍土土壤活性有机碳组分含量，随着脱硫石膏施用量增加，土壤活性有机碳组分含量增加，且这种现象在表层更加明显。李传福等[17]也发现施用脱硫石膏能够显著增加土壤水溶性有机碳和易氧化有机碳含量。土壤活性有机碳组分主要来自于外源有机物质和土壤有机碳的分解过程[35]。本研究发现施用脱硫石膏能够显著降低土壤 pH，增加土壤硝态氮和有效磷含量（表1），从而减轻了盐渍土碱性毒害，为作物提供更多的养分，促进作物生长[36]，进而释放更多的根系分泌物和残留更多的根系。由于根系分泌物主要是由易溶于水的有机物质组成，因此根系分泌物的输入能够直接促进土壤活性有机碳含量的增加。此外，残留根系的分解也能够显著促进土壤活性有机碳含量的提升[37]。温国昌等[38] 研究发现作物生物量随脱硫石膏施用量的增加而增加。因此，本试验中土壤活性有机碳含量随脱硫石膏施用量的增加而增加。此外，施用脱硫石膏能够增加盐渍土中 Ca2+ 含量，Ca2+ 一方面能够直接参与盐渍土中有机无机复合体的形成[39]，增强有机碳的化学稳定性，从而减少微生物对有机碳的分解； 另一方面 Ca2+ 能够促进土壤团聚体的形成，增强对土壤活性有机碳组分的物理保护[40-41]，从而也有利于活性有机碳含量的增加。然而，本研究也发现施用脱硫石膏对土壤总有机碳含量无显著影响，这与李传福等[7]的研究结果相反。这可能是因为总有机碳本身含量较高，短期（本试验为 2 年）的田间管理措施并不能够显著影响土壤总有机碳含量[5]。赵惠丽等[5]也发现短期施肥对盐渍土总有机碳含量无显著影响。
土壤碳库管理指数是评价土壤质量和衡量土壤碳素动态变化的重要指标，可以灵敏反映土壤肥力以及土壤碳库变化[42]。本研究发现施用脱硫石膏能够显著提高盐渍土碳库管理指数，但不同施用量间无显著差异。李传福等[17]研究也发现施用脱硫石膏能够显著提高盐渍土碳库管理指数。这主要是因为施用脱硫石膏显著增加了土壤易氧化有机碳含量（表2）。另外，脱硫石膏施用量并不显著影响易氧化有机碳含量（表2），从而可能导致土壤碳库管理指数在不同施用量间无显著差异。
3.2 脱硫石膏施用量对土壤酶活性的影响
土壤酶是推动土壤有机碳和养分转化的催化剂，是土壤生物活性和土壤质量的重要指标[43]。本研究发现施用脱硫石膏显著增加了与土壤有机碳转化相关的蔗糖酶、纤维素酶、β-葡萄糖苷酶和多酚氧化酶活性，且随着脱硫石膏施用量的增加，土壤酶活性增加。这与陈凤清等[41]研究结果相似。杨万勤等[44]研究表明土壤酶活性受土壤环境条件（如温度、盐分等）的显著影响。施用脱硫石膏能够显著降低土壤盐分含量，且降盐效果随脱硫石膏施用量的增加而提升[45]，从而可能降低盐分对酶的胁迫作用，提高酶活性。赵惠丽等[5]研究也发现土壤酶活性与土壤盐分含量呈显著负相关关系。此外，土壤酶主要是由土壤微生物合成并释放进入土壤[46]，土壤酶活性与微生物数量呈显著正相关关系[47]。随着施用脱硫石膏对土壤环境的改善，土壤微生物数量显著增加，从而也有利于土壤酶活性的增加。同时，除土壤环境条件外，土壤酶活性受催化底物浓度的显著影响[48]。施用脱硫石膏显著促进了作物生长，导致更多的根系残体和根系分泌物进入土壤，从而为土壤酶提供了充足的催化底物，促进了酶活性的提高。李增强等[43]也发现随着外源有机物（绿肥）输入量的增加，土壤碳转化相关的酶活性显著增加。然而，本研究也发现施用脱硫石膏对过氧化氢酶活性影响不显著。陈凤清等[41]利用盆栽试验也发现盐渍土壤中过氧化氢酶受脱硫石膏影响并不显著，且大量施用脱硫石膏可导致其活性降低。过氧化氢酶主要参与生物呼吸和代谢过程，其作用主要是将对生物有毒的过氧化氢转化为无毒的水[49]。虽然施用脱硫石膏能够显著改善土壤环境条件，但可能由于土壤中过氧化氢数量较少，底物浓度限制了过氧化氢酶活性。
3.3 土壤活性有机碳组分与酶活性的关系
土壤活性有机碳的形成和转化均需要相关酶的参与。本研究发现土壤活性有机碳含量与碳转化酶（蔗糖酶、纤维素酶、β-葡萄糖苷酶和多酚氧化酶）活性呈显著正相关关系。本研究结果与 Li 等[50] 的研究结果相似，表明土壤酶活性能够显著影响土壤活性有机碳含量。进一步通过灰色关联度分析和通径分析表明，纤维素酶、β-葡萄糖苷酶和多酚氧化酶活性对活性有机碳组分的影响更大（表5和 6）。纤维素酶和 β-葡萄糖苷酶均为水解酶类，能够催化不溶性的大分子纤维素分解为小分子易溶性物质[51]，从而有利于活性有机碳含量的增加。多酚氧化酶的主要作用是催化土壤中酚类物质的转化，使其主要转化为羧酸类物质[52]。土壤中酚类物质转化为羧酸类物质增加了溶解性，可以直接促进土壤活性有机碳含量的提高。另外，酚类物质的减少可以减轻其对水解酶的毒害作用，促进水解酶类将复杂化合物催化水解为简单有机物，从而提高土壤活性有机碳含量。
4 结论
黄河三角洲地区盐渍土中施用脱硫石膏能够显著提高土壤活性有机碳组分含量和碳转化酶活性，且随着脱硫石膏施用量的增加土壤活性有机碳组分含量和碳转化酶活性增加，这种变化规律在 0～20 cm 土层中更加明显。土壤活性有机碳组分含量与碳转化酶活性间存在显著正相关关系，纤维素酶、 β-葡萄糖苷酶和多酚氧化酶活性能够显著影响土壤活性有机碳组分含量。
