长期施肥对薄层黑土酶活性及土壤肥力的影响

利用29年的长期定位试验,对不同的施肥方式下薄层黑土酶活性及肥力进行了研究,探讨长期施肥对土壤酶活性及与土壤肥力的影响。结果表明,化肥与有机肥配合施用能明显提高土壤有机质、全氮、全磷、碱解氮、有效磷含量,增强土壤脲酶、磷酸酶、转化酶、过氧化氢酶、脱氢酶活性。相关分析结果显示,土壤脲酶、磷酸酶、转化酶、过氧化氢酶、脱氢酶活性与有机质、全氮、全磷、有效磷、碱解氮呈显著正相关。土壤脲酶、磷酸酶、转化酶、过氧化氢酶、脱氢酶综合活性可以反映长期施肥后薄层黑土质量的变化趋势。     

不同土层土壤酶活性对重金属汞和镉胁迫的响应

通过室内模拟重金属污染土壤,研究了不同浓度Hg、Cd单一胁迫及Hg＋Cd复合胁迫对不同土层（0-20cm和20-40cm）土壤脲酶、过氧化氢酶和转化酶活性的影响。结果表明,不同土壤酶对Hg和Cd胁迫的响应并不一致,Hg对土壤脲酶和转化酶的影响较大,Cd对过氧化氢酶的作用更显著。转化酶对Hg、Cd胁迫的响应因处理浓度不同而表现为抑制或激活作用。相关分析显示,脲酶活性可作为土壤Hg及Hg＋Cd污染程度的生化监测指标;而过氧化氢酶活性可以作为Cd污染的指标。同一重金属浓度胁迫下,0—20cm土层的土壤酶活性明显高于20～40cm土层的土壤酶活性。Hg、Cd胁迫对0～20cm土壤脲酶和过氧化氢酶的抑制作用小于20～40cm相应土壤酶活性,高浓度Hg和低浓度Cd对0—20cm土壤转化酶表现为抑制作用,而对20-40cm土壤转化酶却表现为激活作用。     

不同施肥处理下灌耕灰钙土水解酶活性的剖面分布及其相关性

在不同施肥处理下,对西北半干旱区灌耕灰钙土,土壤转化酶、脲酶和碱性磷酸酶活性的剖面分布以及土壤酶与土壤全量养分、土壤酶之间相关性进行研究。结果表明,各处理在小麦的各个生育期土壤转化酶、脲酶和碱性磷酸酶的活性均为:0～10 cm土层10～20 cm土层20～40 cm土层,且绝大多数处理各土层之间酶活性差异都达到显著水平。土壤转化酶、脲酶和碱性磷酸酶与土壤有机质、全氮、全磷含量基本呈正相关,有的达到显著和极显著水平,三种酶与全钾含量均为负相关,基本未达显著。土壤转化酶、脲酶和碱性磷酸酶活性三者之间的相关性呈极显著和显著正相关,酶的总体活性大小可以用来衡量土壤肥力水平的高低。     

施用有机肥和化肥对菜田土壤酶动态特性的影响

通过露地田间栽培黄瓜试验,研究施用有机肥和化肥对土壤中性磷酸酶、脲酶、过氧化氢酶和转化酶动态特性的影响。结果表明,露地菜田土壤酶活性随土层的加深而减弱,0～10cm土层酶活性明显高于10～20cm。菜田耕层土壤酶活性季节性变化明显,作物旺盛生长期土壤酶活性高,而作物生长初期和末期,土壤酶活性较低。施用有机肥、化肥在一定条件下可以改变土壤酶活性。施用半腐熟有机肥,生育初期酶活性低,生育后期逐渐升高;施用氮肥,在黄瓜各个生育期均不同程度地降低了酶的活性,而增施磷、钾肥却不同程度地提高了酶的活性。     

长期施肥对棕壤主要酶活性的影响

研究目的是揭示长期施肥对棕壤主要酶活性的影响,为土壤培肥以及合理施肥提供理论依据。研究试材采自沈阳农业大学土地与环境学院棕壤肥料长期定位试验微区,共11个施肥处理。结果表明,土壤转化酶、中性磷酸酶、碱性磷酸酶在玉米拔节期及灌浆期出现两个活性高峰,脲酶在玉米拔节期、过氧化氢酶在玉米大喇叭口期各出现一个活性高峰。长期施用有机肥能够提高土壤过氧化氢酶、转化酶及脲酶活性,降低土壤磷酸酶活性,磷肥能够增强土壤过氧化氢酶及转化酶的活性,氮肥则对过氧化氢酶、转化酶、脲酶具有抑制作用。土壤各种酶之间及酶与土壤养分、玉米产量之间存在显著或极显著相关性。因此合理施肥营造良好的土壤生物化学环境将有利于土壤肥力的保持与提高,为作物的高产稳产提供有利保障。     

不同施肥处理对西北半干旱区土壤酶活性的影响及其动态变化

在氮磷总用量一定的前提下,对春小麦不同生育期土壤酶活性的动态变化进行了研究。结果表明,在小麦生育期,休闲处理中转化酶、脲酶和碱性磷酸酶活性高于其它处理;施肥对土壤过氧化氢酶活性的影响较小;有机肥在增加土壤转化酶、脲酶、碱性磷酸酶活性方面可以同样发挥无机肥的作用,秸秆或者秸秆与氮磷配合施用可以提高土壤转化酶、脲酶、碱性磷酸酶的活性,羊粪在增加表层土壤脲酶活性方面优于秸秆。在小麦生育期内土壤酶活性的动态变化不同。各处理中过氧化氢酶、转化酶和脲酶活性分别在灌浆期或者收获期、收获期和分蘖期出现高峰,而碱性磷酸酶活性则在苗期或者灌浆期活性最高。     

长期施肥对黑土和暗棕壤土壤酶活性及土壤养分的影响

为阐明长期施肥对黑土和暗棕壤土壤酶活性的影响、土壤酶活性与土壤养分的关系,探讨土壤持续利用的培肥模式,采集了施用不同肥料28年后的黑土和暗棕壤,对黑土和暗棕壤土壤酶活性以及土壤养分因子进行了测定和分析。结果表明,与不施肥对照相比,各施肥处理均可显著增加黑土和暗棕壤有机质和氮磷钾养分含量,提高土壤脲酶、磷酸酶、转化酶、过氧化氢酶活性,其中以化肥配施有机肥效果最为明显。土壤酶活性与土壤养分之间有很好的相关性,土壤脲酶、磷酸酶、转化酶、过氧化氢酶活性与土壤有机质、全氮、全磷、碱解氮、速效磷含量呈显著相关,黑土对施肥比暗棕壤对施肥更敏感。对不同土壤长期化肥配施有机肥均可为作物生长创造良好的土壤环境。     

不同施肥措施对春玉米农田土壤酶活性的影响

为研究肥料配比对春玉米农田土壤酶活性的影响,连续4年采用田间定位种植春玉米,分析各生育期各土层酶活性,利用聚类分析和主成分分析揭示酶活性的动态变化差异。结果表明,各种施肥措施显著增加蔗糖酶、脲酶和磷酸酶活性,主要影响10~20 cm土层酶活性。施用有机肥土壤酶活性最大值出现在散粉期,施用无机肥土壤酶活性最大值出现在大喇叭口期。随着土层深度的增加,蔗糖酶、脲酶、磷酸酶活性呈下降趋势;过氧化氢酶活性10~20 cm土层最低。配合施肥中增施氮肥降低过氧化氢酶活性,增加蔗糖酶、脲酶活性;增施磷肥增加脲酶、磷酸酶活性;增施有机肥增加过氧化氢酶活性,降低蔗糖酶、脲酶活性。单施氮肥降低土壤脲酶和磷酸酶活性。有机无机肥配施能够延长春玉米生育期土壤酶活性的高值期。土壤蔗糖酶、脲酶、过氧化氢酶和磷酸酶活性分别受全钾、全氮、有机质和全氮、全磷和有机质含量的影响,施肥通过改变土壤元素含量及供给能力影响土壤酶活性。     

三峡库区不同林龄柑橘土壤酶活性的演变

土壤酶驱动土壤生态系统养分的循环和控制生态系统的功能。本研究以生长年限为10、20年和30年的柑橘林0~20 cm和20~40 cm土层土壤为研究对象,主要探讨了土壤脲酶、转化酶和过氧化氢酶活性随着柑橘林龄的延长和土壤深度的增加的变化规律。结果表明,随着柑橘林龄的延长,0~20 cm土层土壤过氧化氢酶活性10年和20年样地之间无显著性差异,但都显著大于30年的样地;而0~20 cm土层土壤转化酶和脲酶活性逐渐提高,20年时达到最大值,其后又降低。随着土壤深度的增加,过氧化氢酶、转化酶和脲酶活性在3个林龄的柑橘林中都呈现显著的下降趋势。相关性分析的结果表明,土壤转化酶活性、脲酶活性都与土壤有机碳和微生物量碳氮之间都具有显著的正相关性,而过氧化酶氢活性与土壤理化特性及其微生物量之间都无显著的相关性。主成分分析结果进一步显示,土壤转化酶活性、脲酶活性、有机碳和微生物生物量碳氮均在第一主成分中具有较大的载荷,对第一主成分的贡献最大。以上结果表明脲酶和转化酶活性能够做为柑橘土壤质量变化的敏感指标。     

循环冻融过程对6种温带森林土壤酶活性的影响

为了解冻融过程对森林土壤酶活性的影响,本文以长白山地区硬阔叶林、红松阔叶林、次生白桦林、长白松林、蒙古栎林和冷杉林6种温带典型林型下的0～10 cm层(上层)和10～20 cm层(下层)土壤为试验材料,采用室内模拟培养方法探究了在不同冻融循环次数作用下(-15～5℃)6种森林土壤脲酶(Urease,URE)、转化酶(Invertase,INV)和过氧化氢酶(Catalase,CAT)活性的变化。结果表明:6种林型不同层次土壤的脲酶和转化酶活性随冻融频次而变化、且因林型而不同;随冻融次数增加,各林型0～10 cm土层土壤脲酶活性表现为先升高再下降、最后趋于稳定的变化趋势,转化酶活性呈上升趋势变化、8次冻融循环后明显高于冻融处理前对照土样(恒温5℃培养4 d后的土样),而土壤过氧化氢酶活性变化对循环冻融的响应不明显。各林型不同深度土层比较,0～10 cm土层土壤脲酶、转化酶和过氧化氢酶活性分别显著高于同林型10～20 cm土层土壤。循环冻融过程中6种林型土壤脲酶、转化酶和过氧化氢酶活性综合表现为:冷杉林最强,长白松林最弱,硬阔叶林、红松阔叶林、次生白桦林和蒙古栎林均介于冷杉林和长白松林二者之间。     

不同耕作方式对土壤有机碳、微生物量及酶活性的影响

【目的】依托8年长期(2005~2012)固定道定位试验,研究不同耕作方式对土壤有机碳、土壤微生物量、土壤酶活性在0—90 cm土层的分布特征,为优化中国西北干旱区的耕作方式提供理论依据。【方法】试验包括固定道垄作(PRB)、固定道平作(PFT)与传统耕作(CT)三种耕作模式下的土壤有机碳土壤总有机碳(TOC)、颗粒有机碳(POC)、土壤微生物量碳(MBC)、土壤微生物量氮(MBN)、土壤微生物量磷(MBP)、蔗糖酶、过氧化氢酶、脲酶及小麦产量进行了测定和分析。【结果】在0—90 cm土层,不同耕作方式下的TOC、POC、MBC、MBN、MBP、蔗糖酶活性、脲酶活性均随着土层的增加呈下降趋势,过氧化氢酶活性呈先下降后增大的分布特征;在0—60 cm,固定道保护性耕作能够显著增加心土层作物生长带土壤有机碳储量,有机碳储量大小为PRBPFTCT;PRB、PFT较CT可以显著增加0—10 cm作物生长带TOC、POC、MBC、MBN、MBP含量、蔗糖酶、脲酶活性,其大小为PRBPFTCT;耕作方式对过氧化氢酶活性影响不显著;TOC、POC、MBC、MBN、MBP、蔗糖酶活性、脲酶活性、过氧化氢酶活性之间均达到了显著或极显著相关。【结论】PRB较PFT、CT能够提高耕作层(0—10 cm)土壤有机碳含量、土壤微生物量、土壤酶活性, 增加作物产量, 增大0—60 cm土层有机碳储量,耕作方式(PRB、PFT及CT)对10 cm以下土层土壤环境改善作用不明显。     

Response of Soil Microbial Biomass and Enzyme Activity to Soil Fertilization in an Eroded Farmland of Chinese Mollisols

The aims of this study were to examine interrelationships between microbial biomass and enzyme activities of soil quality and to determine their suitability for differentiating areas. The study included five simulated erosion soil depths (0, 5, 10, 20, and 30 cm), which had received contrasting fertilizer treatments over a 5-year period in an eroded black soil of northeastern China. Our results indicated that soil microbial carbon, nitrogen, urease, phosphatase, and invertase activities declined as the erosion depth increased. On the five erosion depths, soil microbial carbon, phosphatase, and invertase variation ranged as follows: 35.4–53.3, 39.8–45.2, and 55.9–67.1%, respectively. In the fertilizer + manure treatment, soil microbial carbon, nitrogen, urease, phosphatase, and invertase activities were significantly greater (P < 0.05) than those of fertilizer treatment in all five different erosion depths. Overall, this study may be considered as the foundation for soil quality evaluation and fertility restoration in northeastern China and similar regions.     

长期不同施肥对黄泥田土壤酶活性和微生物的影响

以农业部耕地保育福建观测实验站的长期肥料试验为平台,研究了长期不同施肥对黄泥田土壤酶活性和微生物的影响。结果表明:与不施肥(CK)相比,单施NPK(NPK)、NPK配施牛粪(NPKM)及NPK配施秸秆(NPKS)的土壤酶活性均有不同程度的提高,其中NPKM可显著提高转化酶活性,NPKS可显著提高脲酶活性。施肥均不同程度地提高了土壤细菌、真菌及放线菌的数量,尤其是放线菌数量,提高幅度均达到显著性水平;NPKS可显著提高土壤细菌数量,NPKM可显著提高土壤真菌数量。施肥均会对真菌群落产生重要影响;单施化肥对土壤细菌群落的影响不大,增施有机物料会对细菌群落产生明显影响;施用牛粪会对放线菌优势群落产生影响。以上结果表明,有机无机配施更有利于提高土壤酶活性和土壤微生物数量,提升土壤生物肥力。     

土霉素及镉污染对土壤呼吸及酶活性的影响

随着饲料工业以及畜禽养殖业的规模化发展,抗生素和重金属在土壤环境中同时存在的几率不断增大。为了分析抗生素和重金属对土壤微生物生态系统的影响,以土霉素(OTC)与镉(Cd)为污染物,采用室内培养法,研究了土霉素(OTC)与镉(Cd)单一处理及复合污染对土壤呼吸和酶活性的影响。结果表明,10mg/kg重金属镉单独污染对土壤微生物呼吸表现为先抑制后激活作用,且显著抑制了土壤蔗糖酶、脲酶、磷酸酶活性,对3种酶活性平均抑制率从大到小依次为:蔗糖酶磷酸酶脲酶;1mg/kg土霉素显著激活土壤微生物呼吸,50和200mg/kg土霉素对土壤微生物呼吸的影响呈现出先抑制后激活的规律。各处理浓度下的土霉素对蔗糖酶和脲酶活性均主要表现为抑制作用,对磷酸酶活性的影响呈现出一定的波动性;当土霉素的浓度为1和200mg/kg时,其与10mg/kg镉的复合污染对土壤微生物呼吸及3种酶活性的影响主要为拮抗作用,但当土霉素的浓度为50mg/kg时,与10mg/kg镉的复合污染对土壤微生物呼吸及3种酶活性的影响则主要为协同作用。微生物呼吸对土霉素与镉胁迫更为敏感,最高抑制率和激活率分别可达98.98%和300.82%,土壤酶活性受土霉素和镉污染的影响要弱于它们对土壤微生物呼吸的影响。     

毛乌素沙地飞播造林植被恢复过程土壤酶活性的变化

以内蒙古自治区毛乌素沙地飞播造林地为对象,研究了不同植被恢复年限样地土壤酶活性的变化。结果表明:经过17 a的植被恢复,土壤表层（0—10 cm）脲酶、蔗糖酶和磷酸酶显著增加,土壤过氧化氢酶活性在植被恢复初期上升趋势明显;土壤脲酶、蔗糖酶和磷酸酶活性与土壤养分之间有一定的正相关性,而这种相关性在土壤表层（0—10 cm）中要强于中下层（10—40 cm）;土壤表层（0—10 cm）土壤脲酶、蔗糖酶和磷酸酶三种水解酶之间呈极显著相关（p < 0.01）。表明毛乌素沙地飞播造林植被恢复过程中土壤脲酶、蔗糖酶和磷酸酶活性的增强和土壤养分的改善相互促进,土壤酶活性能在一定程度上能反映沙地植被恢复过程中土壤肥力水平,沙地表层土壤中氮素的转化、多糖的转化和有机磷的转化之间关系密切并且相互影响。     

滴灌水分驱动穴施鸡粪对土壤酶活空间分布的影响

利用田间模拟试验,研究不同滴头位置和穴施鸡粪对土壤酶活性空间分布的影响,为大田施肥和灌溉技术提供理论依据。实验设置两个滴水位置:距肥料中心0和30 cm,施肥方式为穴施,将其组合为CM_0(水肥位置一致)、CM_(30)(滴头距肥料30 cm),以不施肥滴头正下方为对照(CK),测定了垂直深度(0~60 cm)和水平位置(10、20和30 cm)的土壤脲酶、蔗糖酶和碱性磷酸酶活性。结果表明,滴水和穴施鸡粪处理均能提高不同土层各水平位置土壤脲酶、蔗糖酶和碱性磷酸酶活性,且在0~20 cm土层各水平位置土壤酶活性有显著增加。3种酶活性均在5~15 d达到最大值,随后逐渐降低。CM_0和CK处理在整个处理周期中,各土层3种土壤酶活性均在水平10 cm酶活性最高,以滴头为中心向四周减小,而CM_(30)在0~20 cm土层处理后5 d脲酶和蔗糖酶活性水平30 cm最高,离滴头水平距离越远其活性就越小,随着处理时间延长,脲酶活性水平10 cm最高,离肥料水平距离越远其活性越小,蔗糖酶活性没有一致的规律,而碱性磷酸酶水平10和30 cm高于20 cm,20~40 cm土层脲酶活性在处理25 d后以肥料为中心向四周降低,碱性磷酸酶活性在整个处理周期中各水平30cm最高。因此,水肥相同位置更有利于提高土壤脲酶、蔗糖酶和碱性磷酸酶活性,耕层离肥料水平10 cm位置土壤酶活性最高。     

中国四川盆地地区侵蚀斜坡土壤酶活性研究

Determining how soil erosion affects enzyme activity may enhance our understanding of soil degradation on eroded agricultural landscapes. This study assessed the changes in enzyme activity with slope position and erosion type by selecting water and tillage erosion-dominated slopes and performing analyses using the ¹³⁷Cs technique. The ¹³⁷Cs data revealed that soil loss occurred in the upper section of the two eroded slope types, while soil accumulation occurred in the lower section. The invertase activity increased downslope and exhibited a pattern similar to the ¹³⁷Cs data. The spatial patterns of urease and alkaline phosphatase activities were similar to the ¹³⁷Cs inventories on the water and tillage erosion-dominated slopes, respectively. On both the eroded slope types, the invertase activity and soil organic carbon content were correlated, but no correlation was observed between the alkaline phosphatase activity and total phosphorus content. Nevertheless, the urease activity was correlated with the total nitrogen content only on the water erosion-dominated slopes. The enzyme activity-to-microbial biomass carbon ratios indicated high activities of invertase and urease but low activity of phosphatase on the water erosion-dominated slopes compared with the tillage erosion-dominated slopes. Both the invertase activity and the invertase activity-to-microbial biomass carbon ratio varied with the slope position. Changes in the urease activity-to-microbial biomass carbon ratio were significantly affected by the erosion type. These suggested that the dynamics of the invertase activity were linked to soil redistribution on the two eroded slope types, whereas the dynamics of the urease and alkaline phosphatase activities were associated with soil redistribution only on the water or tillage erosion-dominated slopes, respectively. The erosion type had an obvious effect on the activities of invertase, urease and alkaline phosphatase. Soil redistribution might influence the involvement of urease in the N cycle and alkaline phosphatase in the P cycle. Thus, enzyme activity-to-microbial biomass ratios may be used to better evaluate microbiological activity in eroded soils.     

覆膜滴灌对地下水浅埋区重度盐碱地土壤酶活性的影响

为了解地下水浅埋区重度盐碱地覆膜滴灌对土壤酶活性的影响,测定了重度盐碱地在滴灌利用过程中距离滴头不同水平位置（0～30 cm）和垂直深度（0～40 cm）的土壤碱性磷酸酶、脲酶和蔗糖酶活性,并对土壤酶活性的变化、空间分布特征及与土壤环境因子之间的相关关系进行分析。结果表明,覆膜滴灌促进了土壤酶活性的提高;水平与垂直方向滴头附近3种酶均易受覆膜滴灌作用影响,灌溉期间酶活性的增长与停灌期间酶活性降低均高于其他位置;土壤酶活性自滴头向四周径向减小,等值线呈椭圆形分布;相关分析表明盐碱土壤在覆膜滴灌种植2 a后,土壤酶活性与环境因子、土壤酶活性之间的相关性均得到提高。因此,将覆膜滴灌技术应用于盐碱地开发利用可以提高土壤酶活性,改善土壤环境,为作物根系提供良好的生长条件。     

长期施用化肥对黑垆土酶活性影响

对设在黄土高原旱地土壤上的长期化学肥料定位试验经16年连续施肥后收获期土壤的5种酶活性进行了测定,结果表明,土壤过氧化氢酶活性随施磷量的增加而降低,脲酶活性随施氮肥量增加而增加。相关分析表明碱性磷酸酶活性与有机C相关达显著水平,过氧化氢酶活性与有效磷达极显著负相关。通径分析表明蔗糖酶、脲酶、碱性磷酸酶活性对产量的影响作用达到显著或极显著水平,土壤酶活性是土壤物理化学性质等的综合作用结果,用它们可以对长期施用化肥的土壤肥力进行评价。     

广东省典型土壤类型和土地利用方式对土壤酶活性的影响

通过野外调查与室内分析,研究了广东省韶关红壤、广州赤红壤、雷州砖红壤3个典型地带性土壤分布区4种不同土地利用方式(包括林地、果园、草地和农田)对表层(0~20 cm)土壤几种主要酶活性(过氧化氢酶、纤维素酶、蔗糖酶、脲酶、蛋白酶活性)的影响。结果表明,不同土壤类型和不同土地利用方式对土壤酶活性均有一定影响,其中土地利用方式影响更为明显。土壤酶活性多表现为果园和林地较高,农田和草地较低;而土壤过氧化氢酶对土地利用方式和土壤类型的响应均较其它几种酶弱。典范相关分析结果表明,全磷、速效磷、速效氮含量是土壤养分因子中影响土壤酶活性的最重要因素,5种酶中纤维素酶和蛋白酶活性与土壤养分因子关系最大,而土壤酶活性之间也存在着一定的共性关系。