深耕条件下秸秆还田对土壤呼吸的影响

【目的】明确深耕条件下秸秆还田对农田土壤呼吸的影响,为改进耕作和秸秆还田技术提供参考依据,缓解农田土壤紧实问题,使农田土壤质量逐步提高。【方法】通过2年田间定位试验,比较深耕秸秆还田(DT)和深耕秸秆不还田(DNT)两个处理对对土壤呼吸的影响。【结果】秸秆还田促进玉米根系生长,增加土壤微生物数量,提高土壤酶活性,增加土壤呼吸速率。在深耕条件下,秸秆还田后土壤细菌、真菌和放线菌的数量分别增加39.2%、60.9%和88.3%,土壤磷酸酶、脲酶和蔗糖酶活性分别增加8.2%、12.3%和4.4%,玉米根长密度增加22.8%,拔节期、吐丝期和成熟期的土壤呼吸通量分别增加97.7%、95.2%和111.3%。【结论】深耕条件下秸秆还田能改善0-30cm耕层土壤的生物性状,促进玉米根系生长,增加土壤呼吸通量。     

保护性耕作对寒地土壤酶活性的影响

以寒地黑土为研究对象,设置四种耕作方式:传统耕作(TT),免耕(NT),免耕秸秆覆盖(NTS),少耕秸秆覆盖(MTS),研究耕层深度、轮作方式、季节变化对土壤脲酶、蔗糖酶、酸性磷酸酶和过氧化氢酶活性的影响。结果表明,四种酶均表现为0-10>10-20>20-30 cm,在0-10 cm土层MTS的酶活性显著高于其他处理;不同保护性耕作方式下,除了过氧化氢酶外,土壤三种水解酶均表现玉米-玉米-大豆(CCS)>大豆-玉米-玉米(SCC);相同轮作方式下,脲酶、蔗糖酶和过氧化氢酶的酶活性均表现夏季>秋季,而酸性磷酸酶的酶活性在秋季较高。     

水稻节水保护性耕作的土壤理化性状及产量效应研究

通过对常规耕作和水稻节水保护性耕作的土壤理化性状、土壤酶、秸秆分解率及产量的比较分析,结果表明,水稻节水保护性耕作能降低土壤容重、增大土壤孔隙度、提高土壤速效养分,过氧化氢酶、酸性磷酸酶和脲酶活性分别比常规耕作高5.39%、14.52%、8.33%,蔗糖酶活性比常规低32.82%,表层、全耕层、深层秸秆粗分解率分别比常规耕作高11.71%、4.96%和9.10%,最终产量比常规耕作提高21.34%.     

秸秆还田年限对春玉米土壤酶活性及肥力的影响

为解决内蒙古平原灌区春玉米主产区因有机肥投入不足、化肥不合理施用而导致的耕层浅、犁底层坚硬、蓄水保肥能力偏低等问题,本研究基于连续4年秸秆还田定位试验,即春玉米收获后秸秆全量粉碎深翻(20 cm)还田,秸秆还田量年平均为16 365.43 kg/hm²,形成秸秆还田1～4年4个年限处理(HT1～HT4),以秸秆不还田为对照(CK),研究秸秆还田年限对春玉米不同生育期的土壤过氧化氢酶、碱性磷酸酶、蔗糖酶、脲酶活性的影响及其与土壤肥力的相关关系。结果表明：(1)秸秆还田2年处理(HT2),拔节期土壤过氧化氢酶活性最高,吐丝期土壤碱性磷酸酶、脲酶活性最高,均显著高于其他处理;秸秆还田4年处理(HT4),拔节期和吐丝期土壤蔗糖酶活性最高,且显著高于CK。(2)秸秆还田1～4年处理,吐丝期土壤速效养分含量逐年提高,pH值总体呈下降趋势。(3)土壤过氧化氢酶、碱性磷酸酶、蔗糖酶、脲酶活性与土壤速效养分含量存在显著或极显著正相关关系。综上,秸秆还田培肥土壤效果明显,提高了春玉米拔节期和吐丝期土壤酶活性,改善了土壤肥力状况。     

深耕对夏玉米产量形成及土壤理化性质的影响

[目的]研究深耕对夏玉米产量构成和土壤理化性状的影响。[方法]利用耕作定位第7年的试验(2009-2015年),设常规耕作+秸秆还田(CT)、深耕+秸秆还田(DT)、深耕+秸秆不还田(NDT)、隔年深耕+秸秆还田(ADT)4种耕作方式进行田间试验。[结果]深耕能显著提高夏玉米产量,平均比CT增产17.6%,增产的原因是穗数、行粒数和百粒重穗行数的显著提高增加12.5%,行粒数多7.4%,百粒重提高5.6%;DT和ADT处理比NDT处理平均增产7.9%,DT与ADT间差异不显著。从增产机理上分析,深耕能显著提高夏玉米LAI(叶面积指数),灌浆期平均提高了11.0%;深耕打破犁底层,耕层厚度增加了58.9%,有效耕层土壤量增加59.2%,容重下降了10%以上,显著提高根系活力。同时深耕+秸秆还田即提高土壤有机质含量,又增加了土壤酶活性。10~40cm土层有机质含量提高了10%以上,0~20cm土层土壤酶活性增加了5%以上。[结论]隔年深耕是豫西地区一种节本增效的耕作模式。     

秸秆还田和耕作深度对稻田耕层土壤的影响

为了解耕作深度与秸秆还田对稻田耕层土壤酶活性和微生物群落结构的影响,2016年同时在兰溪和金华两地开展油菜秸秆还田与不同耕作深度的稻作田间试验,探讨浅耕(耕深10~12 cm)无秸秆还田、浅耕油菜秸秆还田、深耕(耕深18~20 cm)无秸秆还田和深耕油菜秸秆还田等4个处理对土壤养分含量、土壤酶活性和土壤磷脂脂肪酸(PLFA)组成及土壤微生物群落结构的影响。结果表明,秸秆还田能增加土壤碱解氮和有效磷等含量,但耕深和秸秆还田对土壤pH、速效钾和有机质含量均无显著影响。秸秆还田可提高稻谷产量,而耕深对稻谷产量无明显影响。与浅耕无秸秆相比,深耕或秸秆还田可提高耕层土壤磷酸酶和β-葡糖苷酶的活性,但对生物多样性香农(Shannon)指数无显著影响。秸秆还田可提高土壤磷脂脂肪酸总含量、细菌PLFA含量和真菌PLFA含量,而增加耕深会降低土壤真菌PLFA含量。秸秆还田结合适宜的耕作深度可有效提高稻田土壤养分、酶活性和微生物生物量,改善土壤肥力,进而提高水稻产量。     

秸秆还田量和腐熟剂对秸秆降解率和土壤理化性质的影响

为提高北方地区还田秸秆的降解率,在室内模拟不同量玉米秸秆还田,并设置施用秸秆腐熟剂处理和未施用秸秆腐熟剂处理,测定秸秆填埋后7、14、21、28 d土壤温度、湿度,碱性磷酸酶、过氧化氢酶、脲酶、蔗糖酶、纤维素酶活性,秸秆降解率及土壤养分含量,探讨秸秆还田量和腐熟剂对秸秆降解率和土壤理化性质的影响。结果表明,施用秸秆腐熟剂总体上可以提高土壤酶活性,其中土壤蔗糖酶活性总体以施用秸秆腐熟剂+秸秆填埋量中等(400 g土壤+5 g秸秆+0. 25 g秸秆腐熟剂)的处理最高,土壤碱性磷酸酶、脲酶、纤维素酶总体均以施用秸秆腐熟剂+秸秆填埋量高(400 g土壤+10 g秸秆+0. 25 g秸秆腐熟剂)的处理最高,且该处理秸秆降解率也最高;未施用秸秆腐熟剂处理中,总体以秸秆填埋量高的处理效果最好。在秸秆还田条件下,施用秸秆腐熟剂极显著增加了土壤速效钾含量,其中以施用秸秆腐熟剂+秸秆填埋量高、中等的处理较高;其他土壤养分含量及温度在各处理间差异均不显著,且在秸秆填埋量相同条件下,施用秸秆腐熟剂对土壤含水量也无显著影响。综上,施用秸秆腐熟剂+秸秆填埋量高的处理效果最佳,值得推广。     

添加碳氮对大豆秸秆还田土壤酶活性及微生物量碳的影响

试验设置3因素(秸秆(S)、红糖(T)、氮素(N))、2水平(添加(1)、未添加(0)),共8个处理STN1、STN0、SN1、SN0、TN1、TN0、N1、N0,在室温下进行60d的土壤培养试验,测定各处理在培养时期内的土壤呼吸、微生物量碳、3种土壤酶(蔗糖酶、脲酶、过氧化氢酶)的变化特征。结果表明:各处理的土壤呼吸速率均表现为前期快速增加,达到峰值后逐渐下降随之趋于稳定;随培养时间变化,各处理土壤酶活性呈现先升高后降低的趋势,大豆秸秆还田与不还田处理相比,对3种酶(蔗糖酶、过氧化氢酶、脲酶)以及微生物量碳含量有促进作用,其中秸秆+氮肥对土壤脲酶活性的提高最显著,秸秆+红糖+氮肥处理对土壤呼吸速率、蔗糖酶活性、过氧化氢酶活性、微生物量碳含量的影响最显著。     

深耕和秸秆还田对土壤微生物数量的影响

通过两地两年田间定位试验,对比研究常规耕作并秸秆还田(CT)、深耕并秸秆还田(DT)、深耕但秸秆不还田(DNT)三种耕作方式对土壤微生物数量的影响。结果表明:深耕和秸秆还田均能够增加土壤微生物数量,DT处理耕层土壤细菌、真菌、放线菌数量显著高于CT处理和DNT处理,分别增加10.8%、23.9%、31.0%和56.1%、85.3%、142.6%。深耕主要增加耕层中下部土壤微生物数量,而秸秆还田能够增加整个耕层土壤微生物数量。     

耕作模式对东北风沙土酶活性的影响

[目的]探讨不同集成耕作模式对东北风沙土土壤酶活性的影响。[方法]在东北风沙土区开展耕作模式的田间对比试验,以传统耕作模式(CT)为对照,研究3种集成耕作模式(ITP1、ITP2和ITP3)对风沙土土壤酶(脲酶、磷酸酶、蔗糖酶、过氧化氢酶)活性、速效养分、有机质的影响及其相互之间的关系。[结果]与传统种植CT模式相比,ITP1模式显著增加脲酶、磷酸酶、蔗糖酶和过氧化氢酶活性,分别增加了68.57%、74.04%、31.44%和20.44%;ITP2模式增加脲酶、磷酸酶和蔗糖酶活性,但是降低过氧化氢酶活性;ITP3模式脲酶和蔗糖酶活性增加,过氧化氢酶活性降低。与传统种植CT模式相比,ITP1模式增加土壤速效养分(N、P、K)和有机质含量,ITP2模式显著增加土壤速效K和有机质含量,ITP3模式差异不显著。脲酶活性与土壤碱解氮、速效钾、有机质含量呈显著正相关;磷酸酶活性与土壤速效磷、有机质、碱解氮含量呈显著正相关。[结论]从耕作模式对土壤有机质含量、速效养分含量及酶活性影响的角度分析,ITP1模式最适合风沙土区玉米种植,ITP2模式次之,而ITP3模式不适合。     

秸秆还田和氮肥供应对设施番茄土壤肥力与氮素淋溶的影响

为明确秸秆还田和氮肥供应对设施蔬菜土壤性质的影响，以夏秋茬设施番茄为研究对象，分析不同秸秆还田量和氮肥供应情况下设施番茄土壤0～20 cm土层土壤肥力和土壤氮素淋溶的变化。结果表明：秸秆还田和氮肥施用提高了土壤0～20 cm土层有机质、全氮、速效钾和速效磷含量；不同秸秆还田量均可以提高土壤中脲酶、蔗糖酶和过氧化氢酶活性；施加氮肥对土壤脲酶活性有显著影响，土壤蔗糖酶、过氧化氢酶活性差异不显著；秸秆还田和氮肥减施可以分别降低淋溶液铵态氮、硝态氮、全氮浓度和淋溶损失量，最高可降低全氮淋溶损失量31.44%和49.25%，氮肥减施可降低硝态氮淋溶损失量达56.65%；秸秆还田和低氮肥供应可以增加设施番茄的产量，氮肥过量会导致设施番茄减产。     

黄土高原春玉米田不同耕作处理土壤酶活性的变化

【目的】研究黄土高原一年一熟春玉米区不同耕作处理对农田土壤酶活性的影响。【方法】以春玉米品种"沈玉17"为供试作物,采取保护性耕作(NT)、传统耕作+秸秆还田(TS)和传统耕作(CT)3种耕作模式栽培。第2年,分别于播种前(04-17)、拔节期(06-03)、抽雄期(07-16)和成熟期(09-15)用土钻取0～20cm土样,测其过氧化氢酶、脲酶、碱性磷酸酶、多酚氧化酶、蔗糖酶和纤维素酶活性,探索不同保护性耕作方式下土壤酶活性的动态变化规律。【结果】NT条件下,土壤过氧化氢酶和碱性磷酸酶活性均呈先上升后下降的变化趋势。TS条件下,土壤多酚氧化酶活性表现为先下降后上升的趋势,但上升时期出现较晚;土壤蔗糖酶活性表现为先上升后下降的变化趋势,在抽雄期最高;土壤纤维素酶活性在拔节期显著高于NT和CT耕作模式。3种耕作模式下,土壤脲酶活性均呈先升高后下降的趋势。可能由于受土壤水热状况和通气等因素影响,不同处理条件下不同土壤酶活性最高值出现的时期不同。【结论】保护性耕作有提高土壤酶活性的趋势。     

垄膜沟播与秸秆还田对内蒙古黄土高原玉米农田土壤水分、酶活性及产量的影响

为明确全覆膜垄膜沟播种植和秸秆还田措施下玉米农田土壤保水改土效果及增产效应,在内蒙古黄土高原旱作区对比分析了全覆膜垄膜沟播结合秸秆还田（S+M）、秸秆还田（S）、全覆膜垄膜沟播（M）、秸秆不还田不覆膜（CK）4种不同耕作方式下土壤水分、酶活性变化规律及玉米产量形成特性。结果表明：全覆膜垄膜沟播种植和秸秆还田均能提高玉米各生育阶段0—100 cm土层土壤含水量,尤以0—20 cm土层土壤含水量差异最为显著,且全覆膜垄膜沟播种植提升效果优于秸秆还田,两者耦合后土壤含水量表现为最大;垄膜沟播和秸秆还田均可显著提高土壤过氧化氢酶、脲酶、蔗糖酶和碱性磷酸酶活性,且随玉米生育期推移,土壤酶活性呈先增加后降低趋势,在大喇叭口期达到峰值;同时,垄膜沟播和秸秆还田均能提高玉米干物质量和产量,由高到低次序为S+M＞M＞S＞CK,与CK相比,S、M、S+M处理玉米产量分别提高11.84%、37.83%、45.13%,全覆膜垄膜沟播结合秸秆还田明显优于其他处理,可作为内蒙古黄土高原旱作区玉米节水增效增产栽培模式。     

外源镧对黑麦草-铜尾矿系统土壤酶活性的影响

对供试土壤添加不同含量的LaCl3,并通过盆栽试验研究外源镧对黑麦草-铜尾矿系统土壤酶活性的影响。结果表明:La的添加对试验组和对照组土壤的过氧化氢酶活性有一定的抑制作用,并且随着La含量的增加,抑制作用增强;蔗糖酶、脲酶以及磷酸酶活性则随着La含量的增加而增强。试验组的土壤酶活性与对照组相比,蔗糖酶、脲酶和磷酸酶的平均活性分别上升了16.59%、30.65%和13.19%,过氧化氢酶的平均活性下降了6.33%。除脲酶外,蔗糖酶、脲酶以及磷酸酶的活性,试验组与对照组都存在极显著差异(P<0.01)。研究显示,添加La可以增加种植黑麦草的土壤酶活性,对修复铜尾矿地区土壤铜污染的效果显著。     

对不同秸秆还田模式下玉米根际土壤脲酶和过氧化氢酶活性的变化研究

通过田间试验,研究化肥和有机肥以及秸秆还田不同比例混施对玉米根际土壤脲酶和过氧化氢酶的影响。结果表明,玉米秸秆有利于提高土壤过氧化氢酶活性,而有机肥则主要提高土壤脲酶活性。不同处理下,A3B2C的处理比其他处理的土壤过氧化氢酶和脲酶的活性高。化肥和有机肥以及秸秆还田不同比例混施能明显增强脲酶的活性。其中有机肥与化肥配施对于增加土壤中脲酶活性尤为显著。化肥和有机肥以及秸秆还田不同比例混施增加土壤中过氧化氢酶活性,并且以A2B3C处理的土壤过氧化氢酶活性增加幅度最大。     

淮北砂姜黑土酶活性对长期不同施肥模式的响应

【目的】针对安徽淮北砂姜黑土“旱、涝、僵、瘦”等不良属性,通过探讨长期定位施肥对砂姜黑土酶活性的影响,揭示土壤酶对施肥模式的响应机制,为有效改善土壤生物化学环境、提高土壤质量、进而保证作物高产稳产提供理论支撑。【方法】以安徽省濉溪县杨柳试验基点长期定位培肥试验（1981至今）为基础,研究5种不同施肥模式下（不施肥、单施化肥、单施有机肥、有机肥与化肥配施（等氮）、有机肥与化肥配施（高氮））小麦-玉米轮作系统中耕层土壤（0-20 cm）脲酶、酸性磷酸酶、中性磷酸酶、过氧化氢酶以及蔗糖酶活性的变化趋势,并进行相关性分析和成对比较,分别阐明土壤酶间的相互关系及各酶活性的季节性变化规律。【结果】与长期不施肥相比,长期单施有机肥可显著提高砂姜黑土脲酶、过氧化氢酶和蔗糖酶的活性,小麦收获期和玉米收获期分别提高了130.5%和129.5%、11.4%和14.9%、31.4%和12.0%,但对酸性磷酸酶和中性磷酸酶活性无明显促进作用;长期单施化肥可有效增强土壤酸性磷酸酶与中性磷酸酶活性,同时明显抑制其他3种土壤酶的活性;在同等施氮水平下,有机肥与化肥配施可使5种土壤酶活性均保持较高水平,弥补了单施化肥或单施有机肥因施肥模式单一导致某种土壤酶活性较差的不足;高氮水平下,有机肥与化肥配施可显著提高酸性磷酸酶和中性磷酸酶活性,但对其他酶作用规律不明显。砂姜黑土不同土壤酶之间普遍存在显著相关关系：脲酶与过氧化氢酶、蔗糖酶之间以及过氧化氢酶与蔗糖酶之间存在显著正相关关系,而磷酸酶与其他3种酶之间存在此消彼长的关系。此外,砂姜黑土脲酶、酸性和中性磷酸酶、过氧化氢酶以及蔗糖酶酶活受季节的影响也因施肥不同而不同。【结论】同等施氮水平下,有机肥与化肥配施与单施化肥或单施有机肥相比,能使砂姜黑土脲酶、磷酸酶、过氧化氢酶及蔗糖酶均保持较高的活性,有利于改善土壤生物化学环境,进而提高土壤可持续生产力;土壤酶之间相关关系各有不同,呈显著正相关关系的有脲酶与过氧化氢酶、脲酶与蔗糖酶及过氧化氢酶与蔗糖酶,而磷酸酶与其他3种酶之间均呈显著负相关关系;砂姜黑土酶活性受季节影响的程度因酶种类与施肥方式不同而有所不同。     

不同耕作方式对土壤微生物量和土壤酶活性的影响

采用大田试验,研究了不同耕作方式对土壤微生物量及酶活性的影响,结果表明:不同耕作方式对土壤微生物量和土壤酶活性有显著的影响.与常规耕作相比,免耕、沟播显著提高了土壤的微生物量碳和氮的含量,以及土壤过氧化氢酶、蔗糖酶、脲酶、蛋白酶活性;而套作显著降低了土壤的微生物量碳和氮的含量,以及土壤过氧化氢酶、蔗糖酶、脲酶、蛋白酶活性.土壤有机物质输入量少,土壤耕作是套作土壤微生物量和土壤酶活性低的主要原因.     

秸秆还田与耕作方式对土壤酶活性动态变化的影响

为研究土壤酶活性在不同耕作措施下随作物生长的动态变化,于小麦、玉米生育期内测定了关键生育时期各处理的土壤酶活性,结果表明:随着作物的生长,秸秆不还田深翻、秸秆还田深翻、秸秆还田旋耕处理的过氧化氢酶活性均呈先升后降趋势;磷酸酶活性在小麦生育期内呈现先降后升的趋势,而在玉米生育期内则呈上升趋势;转化酶活性在小麦生育期内呈上升趋势,而在玉米生育期内则表现为先升后降。深耕秸秆还田处理和旋耕秸秆还田处理能提高磷酸酶和转化酶活性,过氧化氢酶活性在作物同一关键生育期内,各处理间没有明显差异。     

秸秆还田深度对土壤有机质含量及酶活性的影响

为促进秸秆快速有效分解,设置不同土层共6个处理,分别为秸秆不还田CK1(0cm)、CK2(15cm)、CK3(30cm)及秸秆还田处理SR1(0cm)、SR2(15cm)、SR3(30cm),对各处理土壤有机质含量及过氧化氢酶、脲酶和蔗糖酶活性进行测定。结果表明:秸秆还田处理下的土壤有机质含量比不还田增加2.1~9.8g·kg~(-1),过氧化氢酶、脲酶和蔗糖酶活性显著提高,还田深度为15cm时秸秆腐解速率最快,对提高土壤有机质含量等效果更好。土壤酶活与有机质相关性研究结果表明:酶活性与有机质呈显著正相关(P0.05),3种酶在土壤物质分解转化,有机质积累等过程中起到重要作用。     

腐熟秸秆对植烟土壤酶活性与部分养分的影响

通过盆栽试验,研究了添加不同量腐熟秸秆处理对土壤酶活性及土壤养分的影响.结果表明,添加腐熟麦秸能明显提高土壤脲酶、蔗糖酶、过氧化氢酶、纤维素酶活性及有机质、碱解氮、速效磷、速效钾含量,腐熟秸秆添加量以159.9 g·盆-1(18 000 kg·hm-2)最为适宜.与对照相比,该处理的烟株全生育期内土壤有机质、碱解氮、速效钾、速效磷含量分别提高6.1%,31.8%,24.0%,42.5%.在烟草不同生育时期,土壤脲酶、蔗糖酶、纤维素酶活性的动态变化不同,脲酶、纤维素酶高峰出现在团棵期,而蔗糖酶高峰出现在现蕾期和圆顶期.相关分析表明,添加腐熟秸秆后,土壤纤维素酶、碱解氮、有机质和速效钾与脲酶活性达显著相关,土壤脲酶、过氧化氢酶、纤维素酶和碱解氮与速效磷含量达显著相关,这说明土壤酶活性与土壤养分含量呈密切相关性.