小麦、毛苕子与黄瓜轮作对土壤微生态环境及产量的影响

采用常规方法及PCR-DGGE技术对土壤速效养分含量、土壤酶活性和微生物群落结构多样性以及黄瓜产量进行分析,以探究小麦、毛苕子与黄瓜轮作对黄瓜土壤微生态环境及产量的影响。结果表明,不同轮作处理均显著地提高了黄瓜产量,有效地改善了土壤微生态环境。其中小麦-黄瓜轮作黄瓜产量极显著高于对照(p<0.01),增产28.04%,其多酚氧化酶、过氧化氢酶及脲酶活性总体较高。毛苕子-黄瓜处理增产16.78%,并增加了土壤养分含量,转化酶活性较高,极显著高于对照(p<0.01)。DGGE结果表明,轮作有助于根际土壤细菌种类的增多及结瓜后期真菌种类的减少,其中毛苕子-黄瓜处理的影响更为明显。小麦-黄瓜轮作对土壤真菌与定植后30 d土壤细菌群落结构具有一定的影响。总之,小麦、毛苕子与黄瓜轮作有利于缓解黄瓜连作障碍,改善土壤微生态环境,提高黄瓜产量。     

连作Ⅰ-107杨树无性系苗圃地的土壤酶活性特征

 为给苗圃地经营和防止地力衰退提供理论依据,以Ⅰ107杨树无性系为试材,研究苗圃地连作育苗对土壤酶活性的影响,并分析土壤酶之间、土壤酶与土壤养分和土壤微生物之间的相关关系。研究结果表明:随着育苗代数的增加,苗圃地土壤酶活性除多酚氧化酶外均呈现出下降趋势,在垂直土壤剖面上,脲酶、过氧化氢酶、过氧化物酶活性均随着土层的加深而降低,多酚氧化酶活性则表现出先增加后减小的趋势。除多酚氧化酶之外,其余3种酶活性之间均呈正相关关系,多酚氧化酶与其他3种酶之间则呈负相关。苗圃地土壤中的有机质、土壤速效N、P、K和微量元素Cu的含量,也随着育苗代数的增加而降低。连作苗圃地土壤脲酶、过氧化氢酶和过氧化物酶活性,与土壤基础肥力有机质、速效N、P、K的相关性,均达到显著或极显著的水平,脲酶和过氧化氢酶活性与微量元素Cu的相关性,也达到显著水平,多酚氧化酶活性与土壤各营养元素含量,呈负相关。随着育苗代数的增加,表层(0～20cm)土壤中各类微生物的数量均呈下降趋势,并且脲酶与放线菌、过氧化氢酶与细菌、放线菌、微生物总量、过氧化物酶与真菌之间的相关性达显著水平,过氧化氢酶与真菌、过氧化物酶与细菌、微生物总量之间的相关性达极显著水平,多酚氧化酶与各类微生物数量之间是负相关关系。     

原始土壤酶活性与肥力形成实质初探

本文首次对我国原始土壤的酶活性及其与土壤肥力因素的相关性作了初步研究。结果表明:随着岩生地衣向苔藓、草甸的演替。过氧化氢酶。转化酶、脲酶、蛋白酶、磷酸酶活性逐渐降低,多酚氧化酶活性逐渐升高;转化酶、蛋白酶、磷酸酶和脲酶活性与有机质非常显著相关(10.0相似文献   

若尔盖湿地土壤酶活性和理化性质与微生物关系的研究

本文旨在研究若尔盖湿地土壤退化过程中四种典型土壤(泥炭土、沼泽土、草甸土、风沙土)中脲酶、过氧化氢酶、转化酶、多酚氧化酶活性及其与理化性质、微生物数量的相关性分析。结果表明:随着土壤深度增加,脲酶、转化酶活性逐渐降低,过氧化氢酶、多酚氧化酶活性逐渐升高;随着土壤退化程度的加剧,脲酶和转化酶活性总体呈下降趋势;泥炭土、沼泽土、草甸土中过氧化氢酶活性显著高于风沙土;多酚氧化酶活性随退化程度加剧呈上升趋势,但在沼泽土中活性最低。泥炭土、沼泽土、草甸土中转化酶及风沙土中过氧化氢酶与土壤理化性质、微生物数量的相关性较显著。因此土壤酶活性(脲酶、转化酶)、理化性质(含水量、有机质、全氮、全磷、全钾)、微生物数量能较好地指示当地土壤退化状况。     

植被恢复模式对川西北沙化草地土壤微生物量及酶活性研究

为研究不同植被恢复模式对高寒沙化草地治理过程中土壤微生物量及酶活性的影响,以川西北高寒沙化草地为研究区,以未恢复沙化草地为对照(CK),通过野外试验与室内分析相结合的方法对围栏禁牧布设沙障恢复模式(WLCD)、围栏禁牧布设沙障撒播草种(RGCD)和围栏禁牧布设沙障混播燕麦草种(YMCD)3种植被恢复模式下沙化草地的土壤微生物量以及土壤酶活性的变化规律和相互关系的研究。结果表明:(1)3种植被恢复模式下土壤微生物量碳氮、多酚氧化酶、蔗糖酶、脲酶与硝酸还原酶活性均显著高于CK(P0.05),其中YMCD变化最显著。与CK相比,YMCD土壤微生物量碳氮、多酚氧化酶、蔗糖酶、脲酶与硝酸还原酶活性均增加了217.52%,725.26%,130.88%,387.78%,300.33%,192.32%;(2)随着土层的加深,微生物量碳氮、脲酶、蔗糖酶、多酚氧化酶与硝酸还原酶活性显著减小(P0.05),尤其是0—20cm土层;(3)微生物量碳氮与多酚氧化酶、蔗糖酶、脲酶、硝酸还原酶间呈极显著正相关(P0.01);(4)多酚氧化酶与蔗糖酶、脲酶、硝酸还原酶呈极显著正相关(P0.01),蔗糖酶与脲酶、硝酸还原酶呈极显著正相关(P0.01),脲酶与硝酸还原酶呈极显著正相关(P0.01);(5)研究表明土壤多酚氧化酶、蔗糖酶、脲酶与硝酸还原酶可敏感地反映植被过程中土壤质量的变化,植被恢复措施可改善表层与深层土壤的生物学性质。     

长期定位施肥对土壤酶活性的影响及其调控土壤肥力的作用

为探讨长期施肥条件下土壤酶活性及其与土壤肥力的关系,对褐潮土肥料定位试验田第12年的土壤酶以及土壤养分因子进行了测定和分析。结果表明,NPK与有机肥长期配合施用能明显提高土壤有机质含量,全氮、全磷及速效氮、磷、钾含量,增强土壤转化酶、磷酸酶和脲酶的活性。玉米秸秆有利于提高土壤转化酶活性,而有机肥则主要提高土壤脲酶和磷酸酶活性;采用轮作方式比连作能更好地培肥土壤。土壤酶活性与土壤肥力之间具有很好的相关性,其中,磷酸酶、脲酶、转化酶活性与有机质、全磷、速效磷含量呈显著正相关;磷酸酶与碱解氮、速效钾,脲酶与速效钾,转化酶与碱解氮均呈显著相关。长期施肥不能增强土壤中过氧化氢酶活性,过氧化氢酶与土壤养分之间无明显相关。     

松嫩盐碱草地主要植物群落土壤酶活性研究

对松嫩盐碱草地不同植物群落土壤酶活性及其与土壤养分的关系进行了研究,结果表明,不同植物群落土壤酶活性变化趋势不同,过氧化氢酶在碱蓬群落中具最大活性.多酚氧化酶、过氧化物酶活性在碱斑裸地、碱蓬群落、碱蓬-虎尾草群落中活性较高,蛋白酶、转化酶及碱性磷酸酶活性在羊草-寸草苔群落及双子叶杂草群落中的活性较高;多酚氧化酶、过氧化物酶、蛋白酶、转化酶及碱性磷酸酶活性间有显著的相关关系;多酚氧化酶、过氧化物酶、蛋白酶、转化酶、碱性磷酸酶和土壤全氮、碱解氮、有机质、速效磷间有显著相关关系.     

一季中晚稻的稻菜轮作模式对土壤酶活性及可培养微生物群落的影响

通过不同地点的小区试验,研究不同轮作模式对土壤酶活性及可培养微生物群落的影响。结果表明,一季中晚稻的稻菜轮作模式和休闲轮作模式明显提高了土壤蔗糖酶和酸性磷酸酶的活性。其中稻菜轮作模式的效果又优于休闲轮作模式;与蔬菜连作模式相比,土壤蔗糖酶和酸性磷酸酶活性平均提高了48.1％和27.2％,有效降低土壤过氧化氢酶和多酚氧化酶活性。在可培养的土壤微生物群落中,不同种植模式完成一个周期后,稻菜轮作模式改善了微生物群落的组成,明显提高土壤细菌和放线菌数量,减少真菌数量,对维持土壤生产能力的可持续性具有显著的现实意义。     

韭菜连作对大棚土壤微生物和酶活性的影响

通过定点试验研究了连作年限对韭菜产量和品质、土壤微生物和土壤酶的影响。实验结果表明:韭菜连作,使韭菜的产量下降,品质变劣;土壤中真菌和放线菌均下降,放线菌下降的较为明显,细菌数量急剧增加,微生物总量降低;土壤的脲酶、碱性磷酸酶和转化酶活性都有随着连作年限增加而增强的趋势,土壤过氧化氢酶、多酚氧化酶和过氧化物酶活性有随着连作年限增加而下降。     

糜子不同种植方式对土壤酶活性及养分的影响

【目的】土壤酶参与土壤中多种生化活动,是衡量土壤生产力的指标之一。本文比较分析了不同种植方式下糜子生育期间土壤酶活性的动态变化以及成熟期土壤养分含量和糜子产量,旨在探明糜子连作障碍和连作减产的产生机制,为糜子高产高效栽培提供理论依据。【方法】以西北农林科技大学农作一站小杂粮轮作连作长期定位试验为平台,设轮作(T1)、隔年种植(T2)、连作2年(T3)、连作3年(T4)4个处理,在糜子播种期、苗期、拔节期、抽穗期、灌浆期、成熟期测定0—20 cm根际土壤中过氧化氢酶、脲酶、碱性磷酸酶、蔗糖酶活性以及成熟期0—20 cm根际土壤养分含量,对同一时期不同处理间的酶活性和成熟期不同处理间土壤有机质、全氮、碱解氮、全磷、有效磷、全钾、速效钾含量以及土壤p H值进行方差分析,并分析土壤养分和酶活性以及糜子产量之间的相关性。【结果】1)土壤过氧化氢酶、脲酶、蔗糖酶活性随着连作年限的增加而降低;碱性磷酸酶在连作2年处理的活性较低。2)随着连作年限的增加土壤p H值升高,土壤速效钾严重积累,速效磷消耗较多,说明连作导致土壤盐碱化。3)过氧化氢酶、脲酶、碱性磷酸酶活性与糜子籽粒产量呈显著正相关,土壤p H值与籽粒产量呈显著负相关;蔗糖酶活性、有机质含量与产量具有一定的相关性。【结论】糜子连作改变了土壤酶活性及土壤养分含量,导致土壤腐殖化和熟化程度减慢,土壤次生盐渍化加重,土壤养分不均衡,植株生长发育受到影响,造成籽粒产量的下降。因此,在糜子生产上要进行合理的轮作倒茬,从而减缓连作障碍,实现糜子高产优质。     

Effects of Garlic Bulb Aqueous Extract on Cucumber Seedlings,Soil Microbial Counts,and Enzyme Activities

The effects of the aqueous extract of garlic bulbs on cucumber seed germination, seedling growth, soil microbial counts, and soil enzyme activities were investigated using a bioassay test and a pot experiment. Garlic bulb extracts impacted cucumber seed germination and seedling growth but had no significant effects at low concentration. Polyphenol oxidase, saccharase, urease, and catalase activities were increased significantly at all concentrations of aqueous extract tested in the soil. Bacterial counts were increased by garlic bulb extract and trends of actinomycete counts were the same as for bacterial counts. Fungal counts were significantly depressed with increasing concentration of garlic bulb extract. Polyphenol oxidase activity showed significant positive correlations with catalase, saccharase, and urease activities and counts of actinomycetes and a significant negative correlation with fungal counts. The results indicate that garlic may be effective in reducing some obstacles of continuous cropping through its potential effects in appropriate culture systems.     

生物有机肥提高设施土壤生产力减缓黄瓜连作障碍的机制

【目的】针对土壤连作障碍问题，探索高强度连作条件下生物有机肥在减缓土壤连作障碍发生、平衡土壤养分、调控土壤酶活性等方面的作用机制，为生物有机肥在改良土壤、防控黄瓜连作障碍、促进农业可持续发展等方面的应用奠定基础。【方法】以如皋市农业科学研究所设施蔬菜种植基地为试验平台，采用田间定位试验的方法，设置CK (空白对照)、B10 (生物有机肥施用量为10 t/hm2)、B20 (生物有机肥施用量为20 t/hm2) 3个处理，于第一季黄瓜种植前将生物有机肥一次性施入试验小区，于2016年12月5日、2017年6月28日和2017年11月26日，连续三季，在黄瓜成熟采集0—20 cm土壤样品。将土壤样品分成两份，一份放于4℃冰箱冷藏保存，用于测定土壤生物学性质；另一份风干后过筛处理，以供土壤理化性状分析。同时，调查黄瓜产量。【结果】随着黄瓜连续种植季数增加，CK处理中土壤容重和电导率呈增加趋势，土壤各肥力指标、酶活性、微生物量碳氮含量及黄瓜产量呈下降趋势；在同一季黄瓜成熟期，与CK相比，施用生物有机肥可降低土壤容重和电导率，增加土壤总孔隙度、pH、有机质、全氮、硝态氮和速效磷含量，其中连续种植3季黄瓜过程中，土壤有机质、速效磷和硝态氮含量分别增加了39.3%～83.9%、5.98～14.2%和10.0～22.0%，而土壤电导率降低了8.57%～12.7%。同一季黄瓜成熟期，不同处理中土壤脲酶、过氧化氢酶、蔗糖酶和磷酸酶活性由大到小排列均表现为B20 > B10 > CK，且连续种植3季黄瓜后B10和B20处理中4种土壤酶活性均高于第一季黄瓜成熟期CK处理；连续种植3季黄瓜期间，施用生物有机肥处理中土壤微生物量碳、氮含量均明显高于CK，B10和B20处理中微生物量碳、氮含量较CK分别增加了4.26%～23.2%和21.8%～56.2%。与CK相比，第一季、第二季、第三季B10处理黄瓜产量分别提高了3.93%、9.73%、10.6%，B20处理分别提高了12.9%、18.8%、20.2%。黄瓜连作过程中，土壤容重、有机质、硝态氮和速效磷与生物学指标和黄瓜产量相关显著，且土壤pH和电导率与土壤过氧化氢酶活性、蔗糖酶活性、微生物量氮含量和黄瓜产量呈显著相关关系。【结论】生物有机肥可改善黄瓜连作过程中土壤耕性变差、养分失衡和酸化等理化性质变劣的现象，缓解黄瓜连作土壤的次生盐渍化状况，还能提高土壤酶活性、微生物量碳氮含量和黄瓜产量，且黄瓜连作过程中土壤理化性质和生物学特性指标无明显变化，从而减缓黄瓜连作障碍的发生。     

轮作和微生物菌肥对黄瓜连作土壤理化性状及生物活性的影响

通过周转箱栽培试验,研究了番茄轮作(T1)、木霉菌肥+黄瓜连作(T2)、木霉菌肥+番茄轮作(T3)、护根宝+黄瓜连作(T4)、护根宝+番茄轮作(T5)5种处理方式对黄瓜连作土壤理化性状及生物活性的影响。结果表明,5种处理方式均能不同程度的改善黄瓜连作土壤的理化性状,同时提高土壤酶活性、增加细菌及放线菌数量及降低真菌数量。与番茄轮作相比,微生物菌肥的改良效果更为明显,且番茄轮作结合施用微生物菌肥的复合改良效果好于单一改良。总体来看,T3处理效果最好,其次为T5,T3在改善连作土壤理化性状、提高土壤酶活性方面具有良好效果,而T5在优化连作土壤微生物菌群方面效果较好。两种菌肥相比,木霉菌肥的总体改良效果好于护根宝。     

黄瓜连作对土壤理化性状及生物活性的影响研究

盆栽与田间试验研究黄瓜连作对土壤理化性状及生物活性的影响结果表明,黄瓜连作后土壤次生盐渍化加重,P过剩,K则消耗过多,造成养分不平衡;土壤微生物区系改变,微生物由“细菌型”土壤向“真菌型”土壤转化,土传病虫害加重,线虫密度高达4.38条/g土。     

北疆绿洲不同盐分浓度梯度下土壤的生物活性及其功能多样性

土壤盐分类型与含量对土壤生物活性和功能结构多样性会产生重要影响。本文模拟新疆北疆典型硫酸盐盐土,通过设置不同盐分浓度梯度(3、6、10、20和40 g kg-1),研究了土壤5种主要功能酶、土壤微生物量和土壤呼吸等生物性状的变化特征。结果表明:过氧化氢酶、蔗糖酶、β-葡萄糖苷酶和多酚氧化酶4种酶对盐分梯度响应非常敏感,其中过氧化氢酶、蔗糖酶和β-葡萄糖苷酶这3种酶活性与盐分浓度呈负相关,当盐分浓度达到40 g kg-1时,以上3种酶分别较对照降低25.7%、69.6%、30.0%;在3~6 g kg-1盐分浓度范围,多酚氧化酶随盐分浓度而升高,但在10~40 g kg-1时却显著降低,表现出"低盐促进,高盐抑制"的效应;纤维素酶对盐分浓度变化不敏感。土壤盐分与微生物量和微生物商呈显著负相关,与土壤基础呼吸和呼吸商则显著正相关,如40 g kg-1的盐分浓度导致土壤微生物量和微生物商分别较对照降低73.0%和69.5%,呼吸商升高了6.4倍。土壤过氧化氢酶、蔗糖酶、土壤微生物量、微生物商和呼吸商等可作为硫酸盐盐土早期预警生物指标。在40 g kg-1的含盐量下土壤生物功能结构明显区别于其他处理,且多样性指数显著下降。     

盐碱胁迫对香樟幼苗根际土壤酶活性的影响

以2年生盆栽香樟幼苗为材料,分别施用0、50、100、200 mmol/L的Na2CO3和Na HCO3(1︰1)混合溶液,研究盐碱胁迫对香樟幼苗根际土壤酶活性的影响。结果表明:随着盐碱胁迫时间的延长,各处理土壤p H不断上升,且随盐碱处理浓度越高,p H越大;对照的脲酶活性呈不断上升的趋势,盐碱胁迫处理的脲酶活性呈先升后降的趋势,盐碱处理浓度越高,土壤脲酶活性越小;过氧化氢酶活性呈不断上升的趋势,盐碱处理浓度越高,过氧化氢酶活性越大;土壤蔗糖酶活性呈先升后降的趋势,盐碱处理浓度越高,土壤蔗糖酶活性越小;轻度(0~50 mmol/L)盐碱胁迫程度促进碱性磷酸酶活性,而重度盐碱(50~200 mmol/L)胁迫抑制碱性磷酸酶活性;0 mmol/L处理的蛋白酶活性不断上升,而盐碱胁迫抑制蛋白酶活性。盐碱胁迫影响了土壤中有效养分的转化。     

潮土和潮褐土中重金属形态与土壤酶活性的关系

采用大田取样 ,运用连续提取方法 ,研究了河北平原潮土、潮褐土两种土壤中Cd、Pb的化学形态特征与四种土壤酶 (脲酶、H2 O2 酶、转化酶、碱性磷酸酶 )活性间的关系。结果表明 :大田两种土壤中交换态Cd、Pb对脲酶活性有显著抑制作用。因此 ,在石灰性土壤中 ,把交换态Cd、Pb和脲酶活性共同作为评价土壤Cd、Pb污染程度的主要生化指标是可行的     

生物质炭对黄瓜连作土壤理化性状、酶活性及土壤质量的持续效应

【目的】 探讨不同生物质炭施用量对连作黄瓜根区土壤环境的作用效果,为用生物质炭修复黄瓜连作土壤以及在农业中的推广应用提供科学依据。 【方法】 以如皋市农业科学研究所大棚示范区为试验基地,一次性向设施农田土壤中添加0 (CK)、5 (C1)、10 (C2)、20 (C3)、30 (C4)、40 (C5) t/hm2的生物质炭,通过连续两年温室定位试验,测定生物质炭施用后黄瓜连作根区土壤的物理性状、养分含量及酶活性的变化状况,采用土壤质量指数 (SQI) 评价不同生物质炭施用量对黄瓜连作两季后土壤质量的影响。 【结果】 随着生物质炭施用量的增加,第一季与第二季黄瓜根区土壤的理化性状变化趋势一致,具体表现为容重不断降低,土壤孔隙度、饱和含水量、田间持水量、饱和导水率、有效磷及有机质含量不断升高,且当生物质炭施用量为30 t/hm2(C4处理) 时,土壤中全氮、硝态氮和铵态氮含量最高。与CK相比,生物质炭的施用可以减少黄瓜根区土壤 < 0.25 mm粒径的微团聚体含量,而增加 > 0.25 mm粒径的大团聚体含量,土壤中0.25～0.5 mm和0.5～1 mm粒径的团聚体含量都在高施用量 (40 t/hm 2) 处理中达到最大值。生物质炭施用后的连续两季,黄瓜根区土壤中脲酶与过氧化氢酶活性均随生物质炭施用量的增加呈先增加后降低的趋势,其活性分别在生物质炭施用量为30 t/hm2和20 t/hm2时最大。当生物质炭施用量为30 t/hm2时,两季黄瓜产量都达到最高,分别为3.24 × 104 kg/hm2和6.18 × 104 kg/hm2。通过土壤质量指数 (SQI) 对生物质炭施用后两季黄瓜土壤质量进行评价可知,不同生物质炭施用水平下土壤质量指数依次为C4 > C5 > C3 > C2 > C1 > CK,相应的土壤质量指数分别为0.774、0.740、0.728、0.650、0.635、0.583。 【结论】 施用生物质炭对黄瓜连作田土壤的理化性状和酶活性均有显著影响,高施用量 (40 t/hm2) 条件下对土壤物理性状改善效果最好,当生物质炭施用量为30 t/hm2 (C4处理) 时对黄瓜连作根区土壤的养分含量提升效果最佳。SQI可以客观定量地评价生物质炭施用对连作黄瓜根区土壤质量的影响,其分析结果表明改善黄瓜连作土壤环境的最佳生物质炭施用量为30 t/hm2。      

连作对高粱生长及根区土壤环境的影响

以玉米－高粱轮作为对照,研究连作对高粱生长、产量的影响及根区土壤中酶活性和微生物的变化。结果表明：高粱连作3年对产量的抑制开始显现。与轮作相比,连作3年高粱的株高、茎粗、叶面积、生物量显著降低,连作4年更为明显;连作4年高粱根系生长也明显受到影响,0~40 cm深度范围内根系的生物量、根表面积和根体积分别仅为轮作的61.5％、84.4％、73.8％。连作4年增加了土壤中可培养真菌数量,在拔节期和灌浆期分别是轮作的1.9、1.3倍,而对细菌和放线菌的影响没有明显规律;连作显著增加土壤中过氧化氢酶、蔗糖酶的活性,分别比轮作增加了14.7％、17.2％。由此可见,连作不仅抑制高粱植株的生长,并对土壤中微生物区系组成和酶活性产生显著影响。     

黄土高原设施农业种植制度探析

对黄土高原日光温室黄瓜与其他作物建立的不同种植制度研究表明,冬春茬黄瓜收获后采用不同轮作体系可显著减少土壤微生物数量;休闲降低土壤细菌和真菌数量效果最佳,其次为种植豇豆或与其他豆科作物轮作。翻青玉米、翻青黑豆和种植豇豆处理黄瓜产量较高,其次为夏季休闲,而种植番茄和小白菜处理黄瓜产量较低。并提出黄瓜与翻青玉米、豇豆、翻青黑豆轮作是有效预防和克服土壤连作障碍的较佳种植制度。