延边地区三种类型植烟土壤酶活力、速效养分根际效应研究

在大田环境条件下,采用随机区组设计,研究延边地区3种类型土壤烤烟全生育期根际和非根际土过氧化氢酶、脲酶和转化酶活性,pH值,碱解氮、速效钾和速效磷含量动态变化.结果表明:延边地区植烟土壤根际土过氧化氢酶、脲酶和转化酶活性平均为0.60U,0.48U和22.09U,根际效应在不同土壤酶间存在差异:过氧化氢酶(R/S=1.08)＜脲酶(R/S=1.14)＜转化酶(R/S=1.51).暗棕壤烟株根际土3种酶活性和酶活根际效应均高于其他两种类型土壤.烟株根际土pH值、碱解氮、速效磷和速效钾含量分别为5.42、72.52 mg/kg、33.36 mg/kg和402.04 mg/kg,根际效应表现为:pH(R/S=0.91)＜碱解氮(R/S=0.98)＜速效磷(R/S=1.99)＜速效钾(R/S=2.46).烟株根际土pH值、碱解氮和速效钾含量均表现为:暗棕壤＞黑砂土＞白浆土,根际土速效磷含量与此相反.结论:暗棕壤烟株根际效应较大,酶活性较高、养分富集较多,为烟株生长提供了良好的养分供应环境,是暗棕壤烟叶质量优于黑砂土和白浆土的原因之一.     

石灰土地区几种作物根际与非根际土壤养分特征对比研究——以重庆市中梁山为例

以重庆市中梁山石灰土地区为研究区,选择莴笋、红菜苔、白菜、瓢儿菜和桔子5种不同的作物,通过野外采样和室内实验分析的方法,分别测定了5种作物的根际与非根际土壤的全氮、全磷、全钾、水解氮、速效磷、速效钾、有机质的含量以及土壤pH值,并进行了对比分析。结果表明,根际与非根际土壤的全氮、全磷、全钾、水解氮、速效磷、速效钾、有机质和pH值之间均表现出显著的差异性（p<0.05）。这5种作物的养分含量除了桔子树的根际土壤速效磷出现亏缺外,其余4种作物根际土壤的全氮、全磷、全钾、水解氮、速效磷以及速效钾都高于非根际土壤,不同作物出现了不同程度的富集现象。另外,根际土壤的pH值均低于非根际土壤;根际土壤有机质含量均高于于非根际土壤。     

黄土丘陵沟壑区典型林地土壤微生物、酶活性和养分特征

通过对陕西吴起县黄土沟壑区退耕还林地不同林分(沙棘、刺槐、油松、小叶杨)根际与非根际土壤养分、酶活性和微生物特征进行研究,比较4种典型林分及退耕草地“根际效应”及根际对养分的截留效应,评价根际效应对土壤特性产生不同改良效果,为黄土沟壑区退耕地人工林科学选择造林树种提供理论支持。研究表明:1根际与非根际土壤中有机质含量、有效磷含量、碱解氮含量和速效钾含量表现出显著差异,有机质、有效磷、速效钾含量均呈现明显的根际聚集现象。2根际土壤微生物数量和土壤酶活性总体高于非根际,仅油松样地中过氧化氢酶活性和小叶杨样地中脲酶活性根际低于非根际。3根际土壤中脲酶活性与细菌和真菌数量相关性达到显著水平,过氧化氢酶活性与真菌相关性达到显著水平;有机质含量与细菌、放线菌数量和脲酶活性相关性达到显著水平;碱解氮、有效磷含量均与细菌、真菌数量和脲酶活性相关性达到显著水平。在非根际土壤中,土壤养分含量与土壤微生物、土壤酶活性的相关性明显降低。4从土壤肥力综合水平看,根际土壤肥力水平综合得分总体上大于非根际土壤,其中根际土壤中沙棘小叶杨油松刺槐草地。沙棘能大幅度提高土壤肥力,具有较好的土壤改良效果。     

不同抗性小麦品种与蚕豆间作对小麦根际速效养分含量的影响

通过田间试验研究了3个对白粉病抗性不同的小麦品种93-124(低抗)、云麦-47(高抗)和云麦-42(中抗)分别与蚕豆间作对小麦不同生育期根际速效氮、磷、钾养分的影响差异。结果表明,在单作条件下,不同抗性小麦品种间根际速效氮含量和根际速效钾含量在各生育期均无显著差异,根际有效磷含量在分蘖、拔节、抽穗期无显著差异,灌浆期93-124根际有效磷含量显著高于云麦-42。小麦蚕豆间作显著提高了分蘖、拔节和抽穗期小麦根际土壤速效氮、磷、钾含量,降低了成熟期根际速效氮、有效磷含量。在分蘖至抽穗期,与单作相比,93-124、云麦-47和云麦-42的根际碱解氮含量分别提高了23.16%~46.90%、23.74%~31.78%和11.23%~22.44%间作93-124的根际有效磷含量提高了35.26%~59.63%;间作云麦-47根际速效钾提高了10.87%~57.59%。间作提高根际速效氮、磷养分的效应以93-124最高,间作提高根际速效钾的效应以云麦-47最高。小麦蚕豆间作具有显著的产量优势,93-124、云麦-47和云麦-42的LER(土地当量比)分别为1.01,1.20和1.14。     

岩质边坡人工土壤酶活性与土壤营养元素关系研究

以浙江省舟山市人工修复的边坡为研究对象,采用简单相关分析、回归分析和典型相关分析等统计方法对人工土壤营养元素和酶活性的关系进行了研究。结果表明:1简单相关分析中,脲酶活性与全氮、全磷及速效钾含量呈显著正相关,与速效氮含量呈显著负相关;蔗糖酶活性与全氮、全钾和速效钾含量呈显著或极显著正相关;蛋白酶活性与全磷含量呈正相关;酸性磷酸酶活性与全磷、有效磷和全钾含量呈极显著或显著负相关,与速效氮含量呈显著正相关。2回归分析中,土壤酶活性与营养元素建立的方程显著性均为强或极强,全氮、全钾、有效磷和速效钾含量对土壤酶活性的正向影响较大。3典型相关分析中,蔗糖酶活性与全氮含量关系最密切,蛋白酶和酸性磷酸酶活性与有机质、速效氮和全磷含量关系最密切。3种分析结果表明,人工土壤中全氮、全钾、有效磷和速效钾含量与土壤酶活性关系最密切。     

不同年龄木麻黄林地根际土壤养分含量和酶活性动态

在福建省东山县滨海沙地，开展了不同年龄木麻黄林地根际和非根际土壤养分和酶活性的测定，研究结果表明：（1）不同年龄木麻黄林地根际pH小于非根际土壤，随林龄增长根际土壤和非根际土壤pH值均表现为下降趋势；根际土壤有机质、全氮和水解氮含量高于非根际土壤，各土层有机质含量在中龄林时最大；从中龄林阶段至过熟林，水解氮含量下降；全磷和速效磷含量从幼林发育至中龄林、近熟林逐渐减少，至过熟林略有恢复；根际土壤全钾、速效钾含量呈增加趋势。（2）不同年龄木麻黄林地根际CEC值、水解性总酸度、交换性盐基总量、交换性Mg^2＋均大于非根际土壤；幼林龄根际交换性Ca^2＋低于非根际；土壤CEC值在中龄林时最高。（3）不同年龄木麻黄林地根际土壤磷酸酶、过氧化物酶和多酚氧化酶活性均大于非根际土壤；随着林木的生长，根际和非根际土壤磷酸酶活性逐渐升高，并且根际与非根际间的差异也呈增大趋势；根际过氧化物酶活性从幼龄林到中龄林下降，随着林木生长至过熟林有所升高；根际多酚氧化酶活性在过熟林阶段高于其它发育阶段。     

连续负压供水对辣椒种植土壤速效养分及酶活性的影响

为探索负压供水对辣椒土壤速效养分和土壤生物活性的影响,在温室大棚内采用盆栽试验,试验利用负压供水装置,设置-5、-10、-15 k Pa以及人工浇水(CK)4个处理,测定了辣椒各生育期土壤碱解氮、有效磷、速效钾含量,以及土壤过氧化氢酶、脲酶、蔗糖酶和磷酸酶活性指标。结果表明,试验中供水压力控制在-5~-15 k Pa时,辣椒各生育期土壤碱解氮、有效磷、速效钾含量,4种土壤酶活性均显著高于CK,其中,-5k Pa处理对土壤养分及酶活性的提高显著。土壤速效养分含量与酶活性相关分析表明,在负压供水条件下,土壤4种酶活性之间,土壤碱解氮、有效磷、速效钾含量之间,土壤酶与土壤速效养分之间均呈极显著正相关;主成分分析表明,第一主成分对土壤养分供应能力的贡献大,第二主成分反映出过氧化氢酶及蔗糖酶不断分解减少时,有效磷及速效钾权重减少。综上所述,采用负压供水方式,能促进土壤酶活性提高,有利于辣椒土壤养分的转化,当供水压力稳定在-5 k Pa时,提高辣椒土壤养分效果更为显著。     

土壤微生态环境对樱桃树“黑疙瘩”病发生的影响

研究陕西"黑疙瘩"病樱桃树根际土壤微生态环境,分析其对樱桃树"黑疙瘩"病发病的影响,可为后期防治工作提供理论和实践依据。本研究采用传统微生物学、分子生物学及生物化学相结合的方法,对陕西白鹿原发病樱桃树根际土壤理化性质、土壤酶活性及可培养微生物数量、优势细菌种类与健康樱桃树根际的差异进行了分析,结果表明:健康樱桃树根际土壤全磷、速效钾、有效磷、碱解氮平均含量高于病株根际,土壤有机碳含量低于病株根际,而土壤全氮、全钾含量及pH根际间差异不显著;健康樱桃树根际土壤蛋白酶、脲酶、转化酶及多酚氧化酶活性高于病株根际,而脱氢酶和过氧化氢酶活性低于病株根际。土壤根际微生物分析表明,健康樱桃树根际土壤的可培养细菌、放线菌数量显著高于病株根际,尤其是优势细菌种类及数量;而霉菌平均数量则相反,但差异不显著。因此,根际土壤可培养细菌、放线菌的减少及优势细菌分布不均,以及速效养分的减少、酶活性的降低可能是影响樱桃树"黑疙瘩"病发生的原因之一。     

冀西北坝上地区退化防护林的土壤性质

为了解冀西北坝上防护林退化与土壤性质的关系,以河北省张北坝上地区杨树防护林为研究对象,比较了不同退化程度杨树防护林的土壤养分和土壤硬度。研究结果表明:1随林分退化程度的增加,土壤硬度和出现钙积层的概率均有增加的趋势。2除速效钾表现出明显差异外,不同退化程度防护林土壤有机质、全磷、速效磷、全氮、碱解氮、全钾含量无明显差异。3张北坝上地区土壤养分含量总体处于较低水平。根据全国第2次土壤普查养分分级标准,其有机质为4级,磷素和氮素为6级,钾素为5级。4土壤有机质含量与全氮、碱解氮、全钾、速效钾、全磷和速效磷含量呈显著或极显著正相关关系,全氮与碱解氮、全钾与速效钾含量呈显著正相关关系,全磷与速效磷含量没有明显的相关关系。尽管张北坝上的地区土壤养分含量普遍较低,但防护林退化程度与多数土壤养分含量没有明显的相关关系,而与土壤硬度的高低及钙积层的有无具有一定的相关性。     

稻鸭生态种养系统直播水稻根表和根际土壤营养特性研究

采用田间小区试验对比分析了直播方式下稻鸭生态种养系统和水稻单一种植系统水稻根表和根际土壤的氮、磷、钾和有机碳含量及pH的变化。结果表明:与水稻单一种植系统相比,稻鸭生态种养系统水稻根表和根际pH分别升高4.41%、0.85%,全氮含量分别降低0.11g·kg-1、0.11g·kg-1,全磷和全钾含量变化不明显。水稻根表速效氮和速效钾含量分别增加30.80mg·kg-1、17.93mg·kg-1,速效磷含量降低8.66mg·kg-1;水稻根际速效氮和速效钾含量分别减少15.13mg·kg-1、7.61mg·kg-1,速效磷增加9.66mg·kg-1。稻鸭生态种养系统水稻根表活性有机碳和高活性有机碳分别增加2.17g·kg-1、0.56g·kg-1,全有机碳含量减少0.99g·kg-1;根际土壤全有机碳、活性有机碳和中活性有机碳含量分别减少2.39g·kg-1、2.64g·kg-1、0.72g·kg-1。稻鸭生态种养改变了速效磷、速效钾和活性有机碳在水稻根域土壤的相对富集部位,即速效钾和活性有机碳富集部位主要在根表土壤,速效磷则主要在根际土壤。表明稻鸭生态种养明显改善了水稻根表和根际土壤营养状况,这可能对水稻根系吸收和利用土壤养分具有积极意义。     

转EdHP1(氢离子焦磷酸化酶)基因小麦的钾利用特征研究*

由于农业生产对地力的掠夺加剧了土壤的钾素亏缺,严重影响了农业的可持续发展。本文通过根箱试验对比研究K0(不施钾)、K1(施KCl 186 kg·hm-2)和K2(施KCl 805 kg·hm-2)3个施钾水平下,转披碱草EdHP1(氢离子焦磷酸化酶)基因小麦和野生型小麦根系对土壤钾的吸收利用、根际钾素动态及土壤酶活性等的影响,探讨转基因技术对提高小麦钾素的吸收和利用效率的潜力。结果表明:在不同施钾水平下,转基因小麦根际土壤速效钾含量均低于野生型小麦。在K1施钾水平下,转基因小麦根际土壤速效钾含量比野生型小麦分别低8.30%(30 d)、15.02%(60 d)和12.53%(75 d)。由于转基因小麦对根际土壤钾的吸收较大,导致在试验中有非根际土壤速效钾向根际迁移的过程。在K0、K1和K2钾水平下,转基因小麦钾生物利用指数比野生型小麦分别提高了22.39%、136.21%和14.03%,地上部钾含量分别提高了225.97%、18.77%和17.28%,根系阳离子交换量(CEC)分别提高了55.19%、33.16%和30.44%。不同钾水平下的转基因小麦根际土壤过氧化氢酶和脲酶活性均显著高于野生型小麦。因此,披碱草根系EdHP1基因的引入,能有效提高根系阳离子交换量,创造适于钾吸收的根际环境,显著提高了小麦对钾素的吸收和利用效率。     

樱桃根际土壤酶活性与土壤养分动态变化及其关系研究

通过盆栽试验研究了樱桃根际脲酶、磷酸酶活性与氮、磷、钾动态变化及其相互关系。结果表明,生长季前期樱桃根际脲酶、磷酸酶活性明显提高,根际酶活性显著高于根外,随物候期进展土壤酶活性及R/S值逐渐降低。氮、磷、钾元素在年生长周期内整体上呈下降趋势,生长季前期根际全氮、碱解氮及全磷亏缺明显,而根际有效磷、速效钾明显富集,这种作用亦随物候期进展逐渐减弱。土壤脲酶、磷酸酶活性与氮磷钾土壤营养元素含量间存在着一定的相关性,以春梢停长期相关程度最高。     

基因型影响磷镁互作下大豆生长及根瘤和菌根性状

  【目的】  明确施加镁肥在不同磷处理的土壤上对不同基因型大豆生长及根瘤和菌根性状的影响。  【方法】  田间试验采用三因素试验设计,设置施P₂O₅ 40 kg/hm2 (P40)和100 kg/hm2 (P100)两个水平,施MgO 0 kg/hm2 (Mg0)和75 kg/hm2 (Mg75)两个水平,磷高效基因型粤春03-3 (YC03-3)和磷低效基因型本地2号(BD2)两个大豆基因型。测定了大豆植株干重、单株结荚数、根系性状、根瘤性状、菌根侵染率以及植株氮、磷、镁含量。  【结果】  P100处理显著增加了两个大豆基因型的植株干重、单株结荚数、总根长、根表面积和体积以及植株氮、磷、镁积累量。施用镁肥,YC03-3在P40和P100处理下植株干重、单株结荚数、植株氮和镁积累量均显著增加,在P100条件下植株磷积累量以及根表面积、根体积、根平均直径显著增加;BD2在P40和P100处理下植株镁积累量显著增加,P40条件下植株氮积累量显著增加。磷和镁处理显著影响大豆与有益微生物的共生。P40条件下,两个大豆基因型的根瘤数和根瘤干重在Mg0和Mg75处理间无显著差异;P100条件下Mg75处理BD2和YC03-3的根瘤数分别较Mg0处理增加了135%和178%,根瘤干重分别增加了308%和197%。Mg0条件下P40处理YC03-3的菌根侵染率较P100增加了31.6%;Mg75条件下P40处理的BD2菌根侵染率较P100增加了15.0%。P40条件下,Mg75提高了BD2菌根侵染率16.3%;P100条件下,Mg75提高了YC03-3菌根侵染率32.1%。主成分分析发现,P100条件下,Mg0与Mg75处理之间差异显著,而P40条件下镁处理之间差异不明显。  【结论】  增施磷肥显著促进了两个大豆基因型的生长,改善了植株氮、磷、镁养分状况。增施镁肥可增加磷高效大豆基因型YC03-3的地上部和根部干重、单株结荚数、植株氮积累量,对磷低效型基因BD2没有显著作用。YC03-3的根瘤密度对施磷和施镁响应较BD2显著。BD2的菌根侵染率在低磷条件下对施镁的反应敏感,而YC03-3的菌根侵染率在P100条件下对施镁反应敏感。由此可见,磷和镁养分之间的互作效应受到大豆基因型的影响。     

Magnitude,direction, and drivers of rhizosphere effect on soil nitrogen and phosphorus in global agroecosystem

The rhizosphere is the most active soil area for material transformation and energy flow of soil, root, and microorganism, which plays an important role in soil biochemical cycling. Although the rhizospheric nitrogen (N) and phosphorous (P) were easily disturbed in the agroecosystem, the effects of rhizosphere on the dynamics of soil N and P cycling have not yet been systematically quantified globally. We summarized the magnitude, direction, and driving forces of rhizosphere effects on agroecosystem's N and P dynamics by 1063 observations and 15 variables from 122 literature. Rhizosphere effects increased available N (AN, 9%), available P (AP, 11%), and total P (TP, 5%), and decreased nitrate N (NO₃–N, 18%) and ammonia N (NH₄–N, 16%). The effect of rhizosphere on total N (TN) was not significant. These effects improved AN in tropical (12%) and subtropical (14%) regions. The effect of rhizosphere on TP was greater under subtropical conditions than in other climates. The most substantial effects of the rhizosphere on TP and AP were observed under humid conditions. Rhizosphere effects increased AN and AP in vegetables more than in other crop systems. Application of N > 300 kg ha⁻¹ had the most significant and positive rhizosphere effects on TN and AN. P application of 100–150 kg ha⁻¹ had the greatest rhizosphere effects on TP and AP. These effects also improved the microbial (biomass N and P) and enzymatic aspects (urease, acid phosphatase, and alkaline phosphatase) of soil P and N cycling. Structural equation modeling suggested that aridity indices, fertilizer application rate, soil pH, microbial biomass, and soil enzymes strongly influence the magnitude and direction of the rhizosphere's effect on the P and N cycles. Overall, these findings are critical for improving soil nutrient utilization efficiency and modeling nutrient cycling in the rhizosphere for agricultural systems.     

根剪对冬枣根际土理化性状及生物学特性的影响

以6年生的冬枣(Zizyphusjujuba Mill.)为试材,分别在行间两侧距树干3倍、5倍和7倍胸径距离处对其进行根剪处理,研究了根剪对冬枣根际土理化性状及生物学特性的影响.结果表明:与对照相比,3倍胸径距离根剪提高了根际土的有效N,P,K含量和pH值以及农药残留的含量;减少了根际土中细菌和真菌的数量,处理间差异达到显著水平,而对放线菌数量则无明显影响;3倍胸径距离根剪抑制了根际土的过氧化氢酶、蔗糖酶、磷酸酶及脲酶活性;降低了有机质含量及根分泌物中氮基酸总量、有机酸总量和总糖含量.与3倍胸径距离根剪相比.5倍胸径距离根剪后根际土中的有效N,P,K含量、有机质含量、酶活性、根分泌物、微生物数量均有所增加,pH值以及农药残留量则有所降低.7倍胸径距离根剪,根际土中的各项指标与对照相比无明显差异.综合分析认为,3倍胸径距离根剪对根际土理化性状及生物学特性有较大的影响.     

氨基酸有机肥对棉花根际和非根际土壤酶活性和养分有效性的影响

在新疆石河子进行了2年不同氨基酸有机肥施用量的大田试验,测定棉花根际和非根际土壤酶活性和有效养分含量。结果表明,棉花根际土壤过氧化氢酶、蔗糖酶、磷酸酶、脲酶、纤维素酶活性高于非根际,且脲酶、纤维素酶活性达到显著差异。新陆早8号根际过氧化氢酶活性高于新陆早12号,但蔗糖酶、磷酸酶、脲酶、纤维素酶活性低于新陆早12号。根际碱解N呈显著降低,速效P呈增加趋势。膜下滴灌根际和非根际土壤过氧化氢酶、磷酸酶、脲酶、土壤pH及非根际的碱解N、速效P、根际的速效K较淹灌高,而土壤蔗糖酶、纤维素酶、根际碱解N、速效P、非根际的速效K较淹灌低。氨基酸有机肥对棉花根际和非根际土壤酶活性都有增加作用。土壤pH随着有机肥施用量的增加呈下降趋势,根际低于非根际。氨基酸有机肥增加了土壤碱解N、速效P、速效K含量。     

不同养分条件下太子参根部土壤环境变化及综合评价

研究不同养分条件下太子参根部土壤环境变化的时间动态,探索太子参根部土壤环境的综合评价方法,可为指导太子参高效栽培提供理论基础。于3个不同土壤养分地块上分别种植太子参,定期监测其根部土壤化学性质、土壤酶活性及微生物种群结构变化,用主成分分析进行综合评价。结果表明：太子参整个生长时期,不同土壤养分条件下太子参根部土壤均以全磷、缓效钾、有效磷、速效钾含量以及土壤酸性转化酶（S-AI）和土壤过氧化氢酶（S-CAT）活性变异度最大;有机质及氮素含量、土壤酸性磷酸酶（S-ACP）、土壤脲酶（S-UE）及土壤多酚氧化酶（S-PPO）活性变异度较小;太子参成熟后,细菌和放线菌菌群数量显著增加,真菌菌群数量显著减少。测定的16个土壤环境指标中较多指标间显著相关,出现信息重叠,影响评价结果的客观性;以基本特征值大于1抽取5个成分,利用5个成分函数表达式进行综合评分,结果得出,各土壤养分含量越高,综合得分值越大,土壤环境越优。上述结果说明：太子参生育期内磷、钾素变化较大,及时补足磷、钾肥可能是改善太子参根部土壤环境的有效方法之一。利用主成分综合评分方法能客观、高效评价太子参根部土壤环境情况。