不同种植密度条件下两种穗型冬小麦品种根际土壤酶活性的动态变化

在大田试验条件下，研究了2种穗型冬小麦品种在不同种植密度条件下根际土壤酶活性的动态变化。结果表明，随着生育时期的推进，两种穗型冬小麦品种根际土壤蛋白酶、过氧化氢酶和脲酶活性均呈先增高后降低的单峰曲线变化，拔节期和抽穗期活性较高，返青期和开花期活性则较低。不同种植密度条件下，豫麦49—198系根际土壤蛋白酶、脲酶活性均随密度增加呈先增高后降低的变化趋势，而过氧化氢酶活性表现不明显；兰考矮早八3种根际土壤酶活性随密度增加呈先降低后增高的变化趋势。不同密度水平下3种酶活性的方差分析表明，蛋白酶、脲酶差异达到显著水平，过氧化氢酶差异不显著。     

氮肥处理下套作大豆根系建成与产量关系的研究

在小麦／玉米／大豆种植模式中，研究了施氮量对套作大豆（贡选1号）根系性状与产量的效应。结果表明，施氮能增加根干重、一级侧根数和根系活力，提高单株结荚数和百粒重。其中低氮（N45、90kg／hm^2）处理效果较明显，使套作大豆增产16．8％～19．9％；高氮（N180、225kg／hm^2）处理延缓大豆根系衰老，但大豆产量明显较低氮处理低。根系性状与产量之间存在着一定的相关性，在V3（三节期）与R5（始粒期）两个生育时期，所测4个根系参数与产量呈显著正相关，在其它生育时期与产量的相关性较差。     

施氮量对玉米/大豆套作系统土壤微生物数量及土壤酶活性的影响

为揭示玉米/大豆套作体系下土壤氮素转换的调控机理和根际微生态效应,以种植模式为主因素[设玉米单作(MM)、大豆单作(SS)和玉米/大豆套作(IMS)3种处理],以玉米、大豆施氮总量(玉米、大豆施氮比例为3∶1)为副因素[设不施氮(NN,0 kg?hm~(-2))、减量施氮(RN,180 kg?hm~(-2))和常量施氮(CN,240 kg?hm~(-2))3个处理],研究了玉米/大豆套作系统下不同施氮量对作物根际土壤微生物数量及土壤酶活性的影响。结果表明:与相应单作相比,套作下玉米根际土壤真菌、放线菌数量分别提高25.37%和8.79%;套作大豆根际土壤真菌、放线菌、固氮菌数量高于单作大豆;套作玉米根际土壤蛋白酶、脲酶活性和套作大豆根际土壤蛋白酶活性均显著升高。各施氮水平间,减量施氮下玉米、大豆根际土壤真菌数量较常量施氮和不施氮均有所提高;施氮提高了玉米、大豆根际土壤放线菌数量;大豆根际土壤固氮菌数量以减量施氮最高,比不施氮和常量施氮高17.78%和5.67%;玉米根际土壤蛋白酶活性、脲酶活性和大豆根际土壤脲酶活性均以减量施氮为最高。适宜的施氮量不仅能增加玉米/大豆套作土壤中真菌、放线菌、固氮菌的数量,还能提高土壤蛋白酶、脲酶活性,调节土壤氮素的转化,促进玉米/大豆对土壤中氮素的吸收,实现节能增效。     

尿素施用量对道地药材滁菊土壤微生物活性的影响

通过田间试验,研究不同尿素施用量对道地药材滁菊土壤微生物数量、土壤酶活性和土壤微生物量碳、氮和产量的影响。结果表明,随着尿素施用量的提高,土壤细菌、真菌、放线菌和土壤过氧化氢酶、蛋白酶、脲酶呈先增加后降低的变化趋势,以N1（225kg N/hm2）或N2（450kg N/hm2）处理的酶活性较高,N3（675kg N/hm2）处理的酶活性略有降低;磷酸酶活性则呈上升趋势,以N3（675kg N/hm2）处理的脲酶活性最大。就土壤微生物量而言,土壤微生物C和土壤微生物N随施氮量的增加呈先增加后降低的趋势,尤其以土壤微生物N变化较为明显。表明适宜尿素施用量有益于滁菊根际微生物酶活性和土壤微生物量的提高,施用量过高则微生物量和酶活性下降。     

适宜的水氮处理提高稻基农田土壤酶活性和土壤微生物量碳氮

为探讨节水灌溉与氮肥施用对稻田土壤微生物特性的影响,该试验采用防雨棚池栽试验,研究2个灌溉模式（常规灌溉与控制灌溉）与3个水平施氮量（90、180和270 kg/hm2））对稻基农田土壤脲酶活性、土壤过氧化氢酶活性、土壤磷酸酶活性、土壤转化酶活性、土壤微生物量碳及土壤微生物量氮的影响。研究结果表明,随着施氮水平增加,土壤脲酶活性和土壤微生物量氮增加,土壤过氧化氢酶活性、土壤磷酸酶活性、土壤转化酶活性、土壤微生物量碳、土壤微生物量碳与土壤微生物量氮的比值、土壤微生物熵均呈先增加后降低趋势;与常规灌溉相比,控制灌溉显著提高稻基农田土壤脲酶活性、土壤过氧化氢酶活性、土壤磷酸酶活性、土壤转化酶活性、土壤中微生物量碳、土壤微生物量氮、土壤微生物熵,降低土壤微生物量碳与土壤微生物量氮的比值。在该试验条件下,以控制灌溉模式下施氮量180 kg/hm2可获得最优的生物环境,土壤脲酶活性、土壤过氧化氢酶活性、土壤磷酸酶活性、土壤转化酶活性、土壤中微生物量碳、土壤微生物量氮分别达到3.02×10-2 mg/g、0.93 mL/g、5.70 mg/g、10.08 mL/g、237.58 mg/kg、52.60 m/kg。该研究对认识稻基农田水氮耦合关系、指导江淮丘陵季节性干旱区水稻优质节水高产高效栽培实践提供理论依据。     

转菜豆几丁质酶基因和烟草葡聚糖酶基因抗病棉花的种植对棉花根际土壤酶活性的影响

本研究探讨了转菜豆几丁质酶基因和烟草葡聚糖酶基因的抗病棉花株系７p、２８p（双价载体）以及受体高代材料９７１８５、７９７０１的种植对根际土壤过氧化氢酶活性、蛋白酶活性、纤维素酶活性、脲酶活性、蔗糖酶活性的影响。结果表明：整个生育时期抗病转基因棉花根际土壤的过氧化氢酶活性与其受体之间差异不显著（Ｐ＞０．０５）。另外,根际土壤的蛋白酶活性、纤维素酶活性、脲酶活性、蔗糖酶活性在同一生育期内差异不显著（Ｐ＞０．０５）,而在不同的生育时期差异显著（Ｐ＜０．０５）。说明抗病转基因棉花的种植对根际土壤过氧化氢酶和蛋白酶几乎无影响,而根际土壤纤维素酶、脲酶、蔗糖酶活性的变化转基因抗病棉花与受体种植之间几乎没有影响,而在不同棉花株系和生育期之间产生一定的影响,这可能与不同基因类型以及生育期植株根部分泌物有关。研究初步表明转基因抗病棉花的种植对土壤微生态的影响不大。     

不同供氮条件下施硫对冬小麦光合特性及籽粒产量的影响

在大田条件下，以强筋小麦豫麦34为供试材料，在330kg／hm^2（高氮）、240kg／hm^2（中氮）2个供氮水平下施用纯硫0，20，60，100／hm^2，研究了不同供氮条件下施硫对小麦光合特性及产量的影响。结果表明：在适宜的供氮水平下施硫对小麦氮同化的关键酶硝酸还原酶（NR）活性、叶绿素SPAD值、叶片可溶性蛋白、旗叶光合速率均有促进的影响，高氮条件下有随施硫量的增加NR活性、叶片中可溶性蛋白含量以及旗叶光合速率有减少的趋势。在2个供氮水平下施硫均对干物质积累量和籽粒产量影响效果明显，在N330水平下，各施硫处理的产量高低依次为S100〉S60〉S20〉S0；与S0相比，施硫处理籽粒产量分别提高了28．6％，12．6％和1．9％，S100与S20和S0相比达显著水平，S100和S60间差异不显著。在N240水平下，施硫肥处理籽粒产量分别提高了25．7％，25．3％和12．2％，S100，S60和S20差异不显著，但均显著大于S0。     

施氮水平对不同肥力土壤微生物学特性的影响

为阐明不同肥力区域,施氮水平对土壤微生物学特性的影响,采用室内分析法系统比较3个肥力条件下,5个施氮水平(不施氮、70%×优化施氮、优化施氮、130%×优化施氮和农民习惯性施氮)对土壤微生物生物量碳、氮以及酶活性的影响。结果表明:较高肥力有利于微生物生物量氮(MBN)的保蓄。随氮肥施用水平提高,微生物所同化的氮在各肥力区均有所增加,继续增大尿素用量(312kg/hm2),中、低肥力土壤MBN的数值有所回落;而肥力差异未对微生物生物量碳(MBC)产生规律性的影响。低肥力条件下,施氮对MBC的影响表现为先抑制后促进的作用,高、中肥力则与之相反;优化施氮与农民习惯性施氮均有助于蔗糖酶和脲酶活性的提高;在高、低肥力区域,随施氮水平增加,过氧化氢酶活性先降低而后升高,与在中等肥力区所表现的规律恰好相反。与无氮对照(N0)相比,70%优化施氮对土壤蛋白酶活性有抑制作用,而随氮肥用量增加,蛋白酶活性渐趋升高,尿素用量为312kg/hm2时的蛋白酶活性达最大值;适量施氮范围内(0~270kg/hm2),增施尿素有利于碱性磷酸酶活性的提升。     

氮肥不同用量及基追肥比例对芹菜产量和品质的影响

通过盆栽试验研究氮肥不同用量和基追比例对芹菜的产量效应和品质效应。本试验条件下，施氮量为150mg／kg土时（约相当于337．5kg／hm^2）芹菜产量最高，继续增施氮肥，产量显著降低。施氮量为100mg／kg土时（约相当于225kg／hm^2），Vc含量和可溶性糖含量最高，施氮量增加，芹菜品质显著降低。芹菜叶绿素、硝酸还原酶活性和硝酸盐含量与氮肥用量呈极显著的线性正相关。不同氮肥用量处理的芹菜在不同生育期的硝酸盐积累量均呈明显的“S”曲线。基肥N占100％时，芹菜的生长情况最好，基肥N占50％时，芹菜的叶绿素含量，硝酸还原酶活性，Vc和可溶性糖含量均最大。追施一次肥处理的芹菜叶片硝酸盐含量显著低于追两次肥的处理。     

施氮量对寒区盐碱地马铃薯生育期土壤微生物数量和酶活性的影响

采用田间小区试验方法,研究了施氮量对寒区盐碱地马铃薯不同时期(播种期,幼苗期,块茎形成期,块茎增长期和淀粉积累期)的土壤微生物(细菌,真菌和放线菌)数量和土壤脲酶、蔗糖酶、碱性磷酸酶和过氧化氢酶活性的影响。结果表明:与低氮(N 0 kg·hm-2)处理相比,中氮(N 90 kg·hm-2)和高氮(N 180 kg·hm-2)处理可以明显增加寒区盐碱地3类土壤微生物数量和4种土壤酶活性。随着马铃薯生长期的推进,3类微生物数量呈先上升后下降的趋势;低氮处理在幼苗期之后土壤脲酶和蔗糖酶活性变化无明显差异,磷酸酶活性呈降低趋势,而过氧化氢酶活性呈增加趋势;中氮和高氮处理的土壤蔗糖酶和中性磷酸酶活性呈先增加后降低再上升的趋势,而脲酶和过氧化氢酶活性呈逐渐增加趋势。3类土壤微生物数量和4种酶活性随土壤深度的增加呈降低趋势。     

影响砂姜黑土麦田土壤氮素转化的生物学因素 及其对供氮量的响应

砂姜黑土是我国典型的中低产田土壤类型,研究其在土壤微生物驱动下的氮素转化过程及其机制,可为定向调控土壤氮素转化过程,提高氮素利用效率并减少其负面效应提供科学依据。试验设置0 kg·hm~(-2)、120 kg·hm~(-2)、225 kg·hm~(-2)和330 kg·hm~(-2) 4个供氮量,分别于冬小麦越冬期、拔节期、抽穗期、开花期、灌浆期和成熟期测定小麦根际土壤氮转化相关微生物作用(氨化作用、硝化作用和反硝化作用)强度和土壤氮素转化相关酶(脲酶、蛋白酶)活性,土壤净氮素矿化速率、土壤硝态氮和铵态氮含量的变化,研究影响砂姜黑土麦田土壤氮素转化的生物学因素及其对不同供氮量的响应。结果表明,土壤氮素转化微生物及酶活跃时期为拔节到灌浆期,灌浆期之后土壤氨化作用强度、硝化作用强度、脲酶及蛋白酶活性降低;土壤净氮素矿化速率与土壤氮素转化微生物作用强度及酶活性的活跃期较为一致,在开花前后达到最高。除脲酶活性随供氮量增加持续上升外,土壤氮素转化微生物作用强度及蛋白酶活性均随供氮量的增加,在225 kg·hm~(-2)处理下达到最高,进一步增加供氮量至330 kg·hm~(-2),微生物作用强度及酶活性均表现出不同程度的下降。可见,砂姜黑土土壤氮素转化的活跃期与小麦需氮高峰期基本一致,有利于冬小麦的生长。但由于砂姜黑土中土壤硝化作用强度较低,土壤硝化能力有限,从而降低了氮素可利用性,且增加了土壤氨挥发损失的潜在风险。在一定范围内增加供氮量,有利于土壤氮素的转化,但供氮过多(330 kg·hm~(-2))则不利于砂姜黑土供氮能力的提高。     

黄腐酸肥料对小麦根际土壤微生物多样性和酶活性的影响

目的研究不同用量黄腐酸肥料对根际土壤微生物和土壤酶活性的影响,为黄腐酸肥料的研究与应用提供理论依据。方法以小麦为试验作物进行了盆栽试验。黄腐酸肥料的施用量 (含黄腐酸20.6%) 为0、2、6、10 g/kg,除CK外其他处理施等量复合肥 (N?P₂O₅?K₂O 15–10–20),种子薄覆土壤后,再施入处理所需黄腐酸肥料。小麦播种40天后,采集小麦根际土壤,采用稀释平板涂抹法测定了土壤微生物种群数量,Biolog-Eco生态板测定了微生物功能多样性,常规方法测定了相关土壤酶活性。结果黄腐酸肥料施用量为0、2 g/kg时小麦种子发芽率均为100%,而施用黄腐酸肥料6、10 g/kg时,种子发芽率分别为97%、91%,四个处理间差异不显著。施用黄腐酸肥料,土壤中细菌、真菌和放线菌数量显著增加,在黄腐酸肥料施用量为6 g/kg 时达到最大值。施用黄腐酸肥料对四种土壤酶的活性均有促进作用,尤其对过氧化氢酶活性的促进作用最为显著。当黄腐酸肥料的施用量为10 g/kg时,小麦根际土壤中脲酶、酸性磷酸酶、过氧化氢酶和蔗糖酶的活性均达到最大值。施用黄腐酸肥料6、10 g/kg,土壤微生物的总体活性,物种的丰富度和均匀度、群落的多样性以及根际土壤微生物呼吸强度显著增加,施用10 g/kg黄腐酸肥料时效果最佳。结论在40天的试验周期内,施用黄腐酸肥料能有效增加土壤中细菌、真菌和放线菌的数量,显著改善微生物群体功能,增加脲酶、酸性磷酸酶、过氧化氢酶和蔗糖酶活性。但是,只有在黄腐酸肥料施用量达6 g/kg后才有显著的效果。     

氮及相关的酶活性对小麦根际施肥的反应

In the present experiment,wheat seedlings(Trticucum aestivum L.)were grown on a purple soil with various fertilizer treatments in order to investigate the responses of nitrogen and related enzyme activities in the rhizosphere,The results revealed the increments of both organic matter and total N in the soil with the proximity to the growing roots,especially in treatment of supplying pig manure in combination with chemical fertilizer,suggesting that they could ome from root and microorganism exudation which could be intensified by inorganic-organic fertiliztion,being of benefit to improving the physical and bilogical envi-ronment in the rhizosphere of wheat.Much more inorganic N was observed in the fertilized soils surrounding wheat roots than in the CK treatment ,indicating ,the improvement of crop N supply in the rhizosphere of wheat by fertilization. The activities of invertase,urease and protease in the root zone were greatly enhanced as compared to those in the other parts of soil except that the urease activities were similar in the rhizospher and nonrhi-zosphere of the CK and pig manure treatments,indicating that invertase and protese could be produced by growing roots and rhizosphere microorganisms,in contrast to urease which could be stimulated by urea,Also,significant increment of chemical fertilizer combined with pig manure,suggested that fertilization not only accelerated the renewal of organic matter bu also enhanced bioavailability of organic N in that soil zone .This could be the reason why the total amount of inorganic N available for plants was increased more obviously in the rhizosphere of wheat of the fertilizaton treatments than in taht of the CK treatment.     

Effect of mixed cropping with lupin (Lupinus albus L.) on growth and nitrogen uptake in pasture grasses grown under manure application

ABSTRACT

The use of organic fertilizer is essential to ensure sustainable agricultural production. Because organic fertilizer normally acts as a slow-release fertilizer, improving its nutrient-use efficiency is important, particularly in terms of nitrogen (N) nutrition. In the present study, we attempted to increase the N-use efficiency of cattle farmyard manure (CM) in the cultivation of pasture grasses by mixed cropping with white lupin (Lupinus albus), which has been reported to decompose organic N in its rhizosphere. Timothy (Phleum pratense) and orchard grass (Dactylis glomerata) were cultivated with or without either lupin or soybean (Glycine max) in pots under three different N treatments (CM, ammonium sulfate, or no N). In the CM treatment, growth was higher in grasses cultivated with lupin than in those cultivated alone or with soybean. Moreover, decomposition of soluble organic N and protease activity in the rhizosphere soil of grasses with CM treatment were enhanced by mixed cropping with lupin. Analyses of microbial activity and bacterial community structure using Biolog EcoPlates suggested that the enhanced decomposition of soluble organic N was facilitated by lupin roots rather than by rhizosphere microorganisms.     

Effect of Transgenic Bt Cotton on Bioactivities and Nutrients in Rhizosphere Soil

The influence of transgenic Bacillus thuringiensis (Bt) cotton (BtXincai1) and its corresponding nontransgenic isoline (Xincai1) on the microorganisms, enzyme activity, and nutrient content of rhizosphere soil was studied through experiments in potted plants. The calcareous drab soil samples were collected (0–15 cm deep) from an experimental field in Shanxi Agricultural University (China) in 2005. The pots were categorized in different groups with replicates for each variety (transgenic BtXincai1 and general Xincai1). The rhizosphere soil samples were collected at different growth periods (seedling, bud, flowering, peak boll, boll opening, and harvest). The Bt protein and other microbial properties in the soil samples were determined by using selected methods (material and methods session). The results demonstrated that the concentration of the Bt protein in the rhizosphere soil of BtXincai1 reached a peak at 56.14 ng g^?1 during the flowering period. However, the Bt protein would not continuously accumulate in the soil. The rhizosphere soil of BtXincai1 was more suitable for the growth and proliferation of bacteria and fungi but it had no significant impact on the number of actinomycetes. BtXincai1 had some inhibitory effects on alkaline phosphatase activity in the rhizosphere soil, and it might promote dehydrogenase activity during the blooming period. However, it had no significant influence on protease, urease, or sucrase activities. Further, it had no significant impact on the contents of organic matter, total nitrogen, available nitrogen, or potassium in rhizosphere soil. It could significantly decrease the content of available phosphorus during the flowering period. Based on this study, the sensitive reactions of microorganisms and the activities of alkaline phosphatase and dehydrogenase might be considered as three potential indexes for assessing the risk posed by transgenic Bt cotton to soil ecology.     

连续3年施用生物有机肥对土壤养分、微生物生物量及酶活性的影响

通过温室盆栽试验,研究了连续3年在不同土壤中施用不同量的生物有机肥的土壤养分、微生物生物量、酶活性及棉花各器官干物质量的变化。结果表明:连续3年施用生物有机肥,3种土壤的养分、酶活性、微生物量和各器官干物质量均有不同程度的提高。随着其用量的增加,土壤养分、微生物量及脲酶活性也在增加,土壤pH则相反,土壤蔗糖酶、多酚氧化酶、蛋白酶活性表现先上升后下降的趋势,且在不同土壤施用生物有机肥10~30 g/kg时基本达到最高,过氧化氢酶活性无显著变化。高、中、低有机质含量的土壤的棉花各器官干物质量分别在施用生物有机肥10~20、20~30、40 g/kg时基本达到最高。随着施肥年限的延长,3种土壤微生物生物量碳、氮均表现为先降低后升高的趋势,土壤酶活性则变化差异较大。通过在不同有机质含量土壤中施肥与不施肥比较发现,本底有机质含量越低的土壤,施肥较不施肥的土壤养分、脲酶、蔗糖酶、蛋白酶活性及微生物量增加幅度越大。     

断根和施肥对杨树人工林根际土壤肥力及生物学特性的影响

采用田间小区试验研究了不同的断根和施肥措施对I-107杨树人工林根际养分、微生物数量及酶活性的影响。结果表明:相同处理的杨树林地根际土壤pH均低于非根际土壤,而有机质、速效氮、速效磷、速效钾、有效铜和有效锌的含量均高于非根际土壤;与其它处理相比,断根施肥处理的根际土和非根际土壤速效养分含量最高,差异达显著水平;与对照相比,断根施肥处理显著提高了林地土壤的脲酶、转化酶、过氧化氢酶、多酚氧化酶和过氧化物酶活性,而施肥未断根处理少量增加了此5种土壤酶活性,断根未施肥处理则降低了土壤酶的活性。各处理林地土壤微生物数量大小次序为:断根施肥>施肥未断根>断根未施肥>对照。由此可得出,施肥和断根措施相结合可有效改善根系土壤环境,提高林地土壤肥力。