保护性耕作对旱作玉米土壤微生物和酶活性的影响

研究了玉米关键生育时期不同保护性耕作措施对旱作玉米田土壤微生物和酶活性的影响。结果表明：随着玉米生育时期的推进,免耕留低茬、免耕留低茬＋秸秆覆盖、免耕留高茬＋秸秆覆盖、免耕留高茬4个处理土壤微生物细菌、放线菌、真菌和纤维素分解菌数量均显著增加,土壤过氧化氢酶、脲酶和蔗糖酶的活性增强。在全生育期,保护性耕作处理土壤微生物细菌、放线菌、真菌和纤维素分解菌数量比传统耕作分别提高41.9%、470.1%、67.9%和65.7%,土壤过氧化氢酶、脲酶和蔗糖酶的活性分别提高15.0%、18.5%和57.3%,且此效应受玉米生长发育进程的影响。表明保护性耕作有利于增加土壤有机质的累积,提高土壤肥力。     

铝和镉及其复合污染对砖红壤酶活性的影响

通过土培盆钵试验,研究铝、镉及其交互作用对砖红壤酶活性的影响,并进行相关性分析。结果表明：在铝单独处理中,脲酶活性变化很大;铝抑制磷酸酶、过氧化氢酶、脱氢酶和蔗糖酶活性。镉浓度不超过20 mg/kg时,脲酶活性升高,低浓度镉处理降低磷酸酶活性,而高浓度镉对磷酸酶活性没有影响;镉对过氧化氢酶的影响小于铝。铝与磷酸酶和过氧化氢酶呈显著负相关;铝镉复合处理对脲酶没有交互作用,对磷酸酶、过氧化氢酶、蔗糖酶及脱氢酶的影响有交互作用。由于土壤磷酸酶及过氧化氢酶对不同铝浓度表现出强烈的敏感性,因此选用磷酸酶和过氧化氢酶作为外源铝污染土壤的指示酶。相对其它土壤酶,脲酶对不同土壤镉浓度反应敏感,可以用脲酶作为土壤镉污染的指示酶。     

旱地小麦根际土壤酶活性及微生物生物量对覆盖方式的响应

为探究不同覆盖方式对小麦根际土壤酶活性及微生物生物量的影响,设置3种处理方式[玉米秸秆带状覆盖(SM)、地膜覆盖(PM)、露地(CK)],研究了秸秆带状覆盖的覆盖带(SMd)、种植带(SMu)、PM及CK小麦拔节期-蜡熟期土壤水分、温度、pH及生物学特性的变化。结果表明,地膜覆盖对土壤具有调温保墒、提高pH的作用,促进土壤过氧化氢酶、碱性磷酸酶的活性,但抑制了脲酶和蔗糖酶活性,土壤过氧化氢酶、碱性磷酸酶的活性分别高于CK 3.50%、6.71%,脲酶和蔗糖酶活性分别低于CK 3.70%、6.49%,其中MBC、MBN含量和MBC/MBN较CK均有不同程度的提高。秸秆带状覆盖可提高土壤SCW和pH,降低土壤温度,且对SMd的影响大于SMu。SMd和SMu因为土壤水温及pH的不同导致两者间微生物特性存在差异, SMd的土壤过氧化氢酶、脲酶、蔗糖酶活性较CK降低,碱性磷酸酶活性提高,MBC含量和MBC/MBN分别较CK提高37.19%、27.33%; SMu土壤的过氧化氢酶、碱性磷酸酶、蔗糖酶活性高于CK 7.58%、14.09%、10.32%,脲酶活性降低,MBC、MBN含量分别较CK提高15.26%、21.66%, MBC/MBN则低于CK13.67%。秸秆带状覆盖的降温保墒作用可能有利于增加微生物特别是真菌菌群及其活跃程度,提高小麦种植带土壤过氧化氢酶、碱性磷酸酶、蔗糖酶活性,对促进土壤中C、N元素的转化具有积极作用。     

重金属Cd处理对柱花草根际土壤酶活性的影响

采用添加外源重金属和土培盆栽法,研究了浓度为0～5.0 mg/kg的镉(Cd)对4个柱花草(热研2号、热研13号、TPRC2001-1和西卡柱花草)根际土壤酶(过氧化氢酶、脲酶、磷酸酶)活性的影响。结果表明,不同柱花草根际土壤过氧化氢酶活性对镉胁迫响应存在显著差异,镉促进4个柱花草根际土壤过氧化氢酶活性的浓度分别为0.5、1.0～5.0、0.5～5.0、2.0～5.0 mg/kg。与对照(CK)相比,低浓度Cd(0.5 mg/kg)胁迫,对热研2号、热研13号和西卡柱花草根际土壤脲酶活性无显著影响,但TPRC2001-1柱花草根际土壤脲酶活性增加;而在1.0～5.0 mg/kg处理条件下,脲酶活性无显著变化。0.5～5.0 mg/kg Cd胁迫时,显著抑制了热研2号、热研13号和西卡柱花草根际土壤磷酸酶活性;2.0～5.0 mg/kg Cd胁迫时,TPRC2001-1柱花草根际土壤磷酸酶活性显著降低。说明,种植TPRC2001-1柱花草能缓解镉对3种土壤酶活性的胁迫,土壤镉对3种土壤酶活性的影响表现为磷酸酶>脲酶>过氧化氢酶,磷酸酶和脲酶可作为土壤中镉污染的指示酶。     

风沙半干旱区秸秆还田对间作花生土壤酶活性与产量的影响

在风沙半干旱区间作（大扁杏—花生—大扁杏）条件下,以花生品种＂阜花10号＂为材料,研究了不同秸秆还田量对花生土壤酶活性和产量的影响。结果表明：秸秆覆盖还田能显著提高土壤脲酶、过氧化氢酶、蛋白酶的活性,处理Ⅲ的土壤脲酶与蛋白酶活性较强,处理Ⅱ过氧化氢酶活性略高于处理I与处理Ⅲ。秸秆覆盖还田对花生产量和WUE的影响达到显著水平。产量与WUE的高低顺序均为：处理Ⅱ〉处理Ⅲ〉处理I〉处理Ⅳ（CK）。因此,处理Ⅱ较适宜本地区。     

辽西地区垄作保护性耕作方式对玉米产量效应的影响研究

比较研究了不同垄作保护性耕作方式对玉米产量及其形成过程的影响。结果表明,垄作保护性耕作方式具有明显的增产效果,留茬免耕、留茬覆盖和灭茬免耕分别比传统耕作增产12.0%、13.6%和7.8%。垄作保护性耕作方式的干物质积累量和株高均表现为作物生长发育的前期低于传统耕作,在拔节期以后逐渐赶上并超过传统耕作,其单株干物重由大到小的顺序为:留茬覆盖>留茬免耕>灭茬免耕,平均株高整齐度由大到小的顺序为:灭茬免耕>传统耕作>留茬免耕>留茬覆盖。不同耕作方式玉米灌浆速率不同,其中保护性耕作方式玉米灌浆速率的优势表现在授粉15d以后。垄作保护性耕作方式的玉米穗行数、行粒数均优于传统耕作,其中又以留茬覆盖方式最佳,分别比传统耕作高出0.85和1.40个百分点。     

初期保护性耕作和秸秆还田对土壤物理特性及大豆玉米产量的影响

在黑龙江垦区852农场研究了初期保护性耕作和秸秆还田对土壤温度、土壤水分、土壤容重和机械阻力等土壤物理特性及对玉米、大豆产量的影响,为中长期保护性耕作和秸秆还田的应用提供理论依据.试验于2009年进行,轮作顺序为大豆-玉米-玉米;大豆试验圃(前茬为玉米)和玉米试验圃(前茬为玉米)处理为免耕、灭茬还田、旋耕还田和传统耕作;玉米试验圃(前茬为大豆)处理包括免耕、直播还田、旋耕还田和传统耕作.结果表明:大豆试验圃(前茬为玉米)免耕和灭茬还田处理生育前期的土壤温度分别比传统耕作低3.38℃和2.6℃,玉米圃(前茬为大豆)免耕和直播处理同期的土壤温度分别比传统耕作低1.93℃和1.39℃;春季播种期大豆试验圃(前茬为玉米)免耕和灭茬还田处理的土壤体积含水量分别高于传统耕作9.3 %和4.8%,玉米试验圃(前作为大豆)免耕和直播还田处理的土壤体积含水量分别高于传统耕作16.0 %和12.6 %;此外,免耕模式的5～20 cm深度的土壤容重和0～25 cm的土壤机械阻力均显著高于传统耕作模式,但是均未达到对作物根系生长产生抑制的阀值;免耕和灭茬/直播还田模式前期的耕层低温并未对产量构成不利影响,与传统耕作相比并未显著减产.     

甘肃中部高寒区覆盖栽培对马铃薯土壤酶活性及产量变化影响

覆盖栽培作为旱作农业节水的关键技术之一,在适宜条件下可以对马铃薯生长的土壤环境和土壤微生态区系产生影响。通过高寒旱区马铃薯田间试验,研究露地栽培(OF)、降解地膜覆盖栽培(DF)、黑色地膜覆盖栽培(BF)、秸秆覆盖栽培(SM)和白色地膜覆盖栽培(WF)5种不同覆盖栽培方式对土壤酶活性和马铃薯产量构成的影响。不同土层各处理蔗糖酶、脲酶、过氧化氢酶、碱性磷酸酶酶活性表现不同。在10 cm土层BF蔗糖酶活性显著高于OF和DF处理,WF、DF过氧化氢酶活性显著低于BF处理,脲酶活性各处理无显著差异;WF碱性磷酸酶活性显著低于BF处理(10和20 cm土层),SM显著低于DF(30 cm土层)。从酶活性变化垂直分布看出,随着土层深度增加,各处理蔗糖酶活性逐渐降低;OF和DF过氧化氢酶活性降低,其他处理"先升高后降低";DF和WF碱性磷酸酶、脲酶活性变化规律相似,表现为"先降低后升高",其他处理降低。从植株和块茎性状来看,主茎数、单株薯重和平均薯重各处理间无显著差异,SM株高和商品薯率(除了OF处理)显著高于其他处理。SM模式下马铃薯产量最高为24 268 kg/hm~2,较OF增产7 235 kg/hm~2,增幅为42.5%。     

长期不同施肥条件下大豆田黑土酶活性研究

以农业部黑龙江耕地保育与农业环境科学观测实验站(始建于1979年)为研究平台,选取4个典型施肥处理(不施肥处理、有机肥处理、单施化肥、有机-化肥配合处理)为供试土样,于2011年大豆收获后采集土壤样品,研究长期不同施肥处理对黑土主要酶类(葡糖苷酶、脲酶和磷酸单酯酶)活性的影响。结果表明:长期不施肥处理大豆田土壤酶活性较低,施肥处理可以增加黑土酶活性,脲酶与磷酸单酯酶对施肥响应程度大于β-葡糖苷酶;单施有机肥处理与化肥处理对土壤酶活性影响程度之间差异不显著,而有机肥配施化肥处理则能够显著增强黑土β-葡糖苷酶、脲酶和磷酸单酯酶活性。同时,土壤β-葡糖苷酶、脲酶和磷酸单酯酶活性与土壤有机碳、全氮、全磷以及速效磷含量之间具有极显著的正相关关系,与土壤p H之间具有极显著的负相关关系。长期有机肥配施化肥处理可以显著增强大豆田土壤酶活性,土壤酶活性与土壤主要养分含量之间关系密切。     

施用降解菌种使秸秆还田对土壤酶活性和玉米产量的影响

[目的]通过施用降解菌种使秸秆还田,测量每年土壤中微生物菌群数量和玉米产量,分析降解菌种使秸秆还田对土壤和玉米产量的影响。[方法]通过对土壤中碱性磷酸酶、脲酶、转化酶、过氧化氢酶和玉米产量的趋势分析,探讨秸秆还田对土壤酶活性和玉米产量的影响。[结果]随着秸秆还田使用年限的增加,土壤中碱性磷酸酶、尿酶、转化酶活性不断增高,5年后,土壤中碱性磷酸酶活性比对照高4.35倍;尿酶比对照高12.6倍;土壤转化酶比对照高205.4%,过氧化氢酶活性与秸秆还田没有明显的相关性。[结论]施用降解菌种使秸秆还田,能够提高土壤中各种酶的活性,改善土壤环境,更好地提高农作物的经济效益。     

稻麦两熟制不同耕作方式与秸秆还田对小麦产量和品质的影响

为给稻套麦的高产栽培和秸秆科学还田提供理论依据,通过大田小区和网室水泥池微区的3年定位试验,比较研究了稻麦两熟条件下免耕套播秸秆覆盖、免耕套播高茬、翻耕秸秆还田、翻耕秸秆不还田(CK)4个耕作方式处理对小麦产量和品质的影响.结果表明,在同期同量播种条件下,免耕套种小麦穗数较少,千粒重较高,第一年实际产量略低.但随着连续免耕时间的延长,残留秸秆较多,稻田水绵严重,影响套种小麦出苗,免耕处理产量明显降低,免耕秸轩覆盖还田比翻耕不还田平均降低7.27%,因而必须改变播种方式或轮耕.耕翻秸秆覆盖还田在麦季的产量有增有减,比翻耕不还田平均减产1%左右.免耕与秸秆还田条件下虽然小麦容重降低,但出粉率提高,小麦的加工品质改善.在土壤肥力较低时,免耕处理小麦的蛋白质和湿面筋含量有降低趋势;而秸秆覆盖还田可提高蛋白质和湿面筋含量,有利于改善中强筋专用小麦的品质.     

耕作方式与秸秆还田对砂姜黑土土壤酶活性及冬小麦产量的影响

为探究耕作方式及秸秆还田处理对砂姜黑土土壤酶活性的影响,在河南省商水县砂姜黑土地区设置深耕秸秆不还田、深耕秸秆还田、旋耕秸秆还田和旋耕秸秆不还田4个处理,以超高产小麦品种周麦27为材料进行大田试验,对不同处理的土壤过氧化氢酶、蔗糖酶、脲酶、碱性磷酸酶活性及冬小麦籽粒产量进行测定分析。结果表明,20~40cm土层土壤过氧化氢酶的活性在不同处理间差异大多不显著,小麦拔节期、开花期和成熟期0~20cm土层深耕秸秆不还田处理与其他处理间差异显著。0~20cm土层土壤蔗糖酶活性在小麦生育期内不同处理间有显著差异,秸秆还田处理下土壤蔗糖酶活性高于秸秆不还田处理,而在20~40cm土层小麦拔节期和成熟期不同处理间没有显著差异。在小麦生育期内秸秆还田处理下0~20cm和20~40cm土层土壤脲酶活性显著高于其他处理,深耕秸秆不还田处理在拔节期和成熟期高于旋耕秸秆不还田处理。不同处理间土壤碱性磷酸酶活性在小麦生育期内差异显著,总体表现为深耕秸秆还田旋耕秸秆还田深耕秸秆不还田旋耕秸秆不还田。深耕秸秆还田处理对比其他处理能够显著增加冬小麦籽粒产量及千粒重,但其有效穗数显著低于其他处理。     

中耕方式对土壤理化特性及玉米生长发育影响研究 Ⅱ. 中耕方式对土壤理化特性的影响

在0～3次中耕条件下研究了中耕方式对土壤理化特性和玉米产量形成的影响。结果表明,多次中耕降低了0～20cm耕层土壤水分含量,玉米生育后期0～10cm土层土壤容重差异不显著,免中耕处理平均值高于其它处理;收获期10～20cm土壤容重处理间差异显著,在子粒形成期、乳熟期土壤容重差异不显著,其中各时期免中耕土壤容重最大。中耕对土壤孔隙度数量、比例有一定的调节作用。中耕降低了脲酶、中性磷酸酶、过氧化氢酶及转化酶的活性。少中耕有增产的趋势,并且可以降低生产成本、增加经济效益。     

吉林省中部玉米带高产田黑土酶活性特征研究

以吉林省梨树县高产创建的农田黑土为供试土壤,相邻地块农民常规生产田土壤为对照,研究高产田土壤酶活性特征。结果表明,0～10 cm土层高产田土壤过氧化氢酶、蔗糖酶活性均显著高于农民常规生产田,由于pH值不同,磷酸酶活性表现出不同的规律。11～20 cm土层万发乡高产田（深松25 cm）土壤过氧化氢酶活性显著高于其他生产田;21～40 cm土层万发乡高产田（深松25 cm）土壤蔗糖酶活性显著高于其他生产田,其他酶活性差异不显著。土壤深松能够改善土壤酶的生存环境,提高酶活性。     

不同耕作方式对松嫩平原半干旱区玉米土壤生物特性影响

为探究不同耕作方式对松嫩平原半干旱区玉米土壤环境的影响,设置旋耕垄作(CK)、旋耕垄作深松、免耕、免耕深松、旋耕平作和旋耕平作深松6种耕作方式,研究不同耕作方式对土壤细菌、土壤真菌、土壤放线菌、土壤动物和土壤动物群落组成的影响。结果表明,免耕和免耕深松处理能够显著提高土壤细菌、真菌和放线菌数量,提高幅度分别为18.57%～31.01%、27.99%～48.76和12.32%～21.95%。免耕和免耕深松处理显著提高了0～30 cm土壤微生物量碳和微生物量氮含量,提高幅度分别为8.33%～16.55%和9.70%～19.89%。平作深松处理土壤动物捕获量最高,免耕和免耕深松处理Shannon-wiener指数最高,表明免耕更有利于农田生态系统土壤生物的生存环境的维护。     

枯草芽孢杆菌对植烟土壤养分含量与酶活性的影响

为探讨枯草芽孢杆菌微生物菌剂对土壤主要养分含量及酶活性的影响,以及施用枯草芽孢杆菌后的土壤养分与酶活性间的关联性,以K326为材料,开展了枯草芽孢杆菌微生物菌剂不同用量研究。结果表明:烤烟移栽以后,(1)土壤有机质含量呈现下降趋势;碱解氮和有效磷、钾含量则呈现"低-高-低"的变化规律,且烤烟移栽后45 d达到最大值;(2)土壤脲酶活性呈现由低到高的变化,移栽后90 d达到最大值;过氧化氢酶活性呈现"低-高(60 d)-低-较高(90 d)"的规律性变化;蔗糖酶活性出现"较高-低(60 d)-高(75 d)-高(90 d)"的规律性变化;(3)通过土壤酶活性对土壤有机质、碱解氮和速效磷、钾含量间的灰色关联分析表明,土壤脲酶活性在移栽后45 d对有机质和碱解氮,以及移栽后60 d对速效磷和钾含量影响最大;过氧化氢酶和蔗糖酶活性,分别在移栽后60 d和75 d,对土壤有机质、碱解氮,及速效磷和钾的含量影响最大。植烟土壤施用枯草芽孢杆菌,对提高土壤养分含量及酶活性有着良好的效果,不同生长阶段土壤养分与酶间相互作用有差异。     

施用堆肥对生菜品质和土壤生物活性及土壤肥力的影响

研究了施用玉米秸秆堆肥对盆栽生菜的产量和品质、土壤微生物、土壤酶活性以及土壤肥力的影响。结果表明,与不施肥对照和单施化肥相比,化肥与堆肥配施能够使生菜增产,提高VC和可溶性蛋白含量,改善品质;且施用堆肥或化肥与堆肥配施能够增加土壤细菌、放线菌和真菌的数量,提高土壤微生物多样性;同时施用堆肥能够显著增强土壤蔗糖酶、脲酶、过氧化氢酶和纤维素酶活性;另外,与单施化肥相比,化肥与堆肥配施有利于培肥土壤,提高土壤有机质、有效钾和有效磷含量,改善土壤酸度。经相关性分析后发现土壤有机质与土壤微生物、蔗糖酶以及过氧化氢酶之间呈显著正相关,有效磷与有效钾分别与微生物和纤维素酶活性呈显著正相关;说明土壤微生物和酶活性在一定程度上可反映土壤肥力水平。     

东北玉米带秸秆覆盖免耕对土壤性状的影响

研究玉米秸秆全覆盖免耕对土壤性质的影响及在东北春玉米种植区的应用。结果表明,在播种前后,免耕较常规垄作可增加30%～78%土壤含水量,显著降低耕层土壤温度,增加表层0～20 cm土壤容重;秸秆全覆盖免耕较常规垄作极显著增加单位面积土壤内蚯蚓的数量和重量;免耕5年后,土壤有机质变化主要集中在表层,在0～5 cm,秸秆全覆盖免耕土壤有机质含量5年间增加了29.1%。实施秸秆全覆盖免耕可以达到土壤可持续发展,积温较低区域采取此耕作方式可适当降低秸秆覆盖量。     

轮耕对冬小麦田土壤酶活性时空变化的影响

为了解轮耕对土壤酶活性的影响,采用田间定位试验,比较和分析了秸秆还田和不还田条件下,连续3年常规耕作(3C)、1年深翻+2年常规耕作(DP2C)、2年深翻+1年常规耕作(2DPC)和连续3年深翻(3DP)处理的冬小麦田土壤酶活性时空变化特点。结果表明,秸秆还田和深翻均可提高0~40cm土层土壤蔗糖酶、脲酶、碱性磷酸酶和过氧化氢酶的活性,其中秸秆还田后平均增幅分别为24.92%、9.20%、6.66%和11.04%,经深翻处理后平均增幅分别为5.33%、6.26%、2.02%和3.43%。随着土层深度增加,各处理土壤酶活性逐渐降低,2DPC和3DP处理相对3C处理20~40cm土层4种土壤酶活性降低幅度较小。秸秆还田配合2DPC、3DP土壤耕作处理不仅能提高酶活性,也有利于酶在土壤中均匀分布。