玉米秸秆腐解液对苗期根际土壤酶活性及根系活力的影响

玉米连作现象在黑龙江省农田生态系统中较为普遍,秸秆焚烧既浪费资源又污染环境,研究玉米秸秆还田后的化感效应尤显重要,但秸秆还田后的效应尚不清楚。本研究以玉米(郑单958)为受体,采用盆栽试验,分析不同腐解时间(0.25、60、120、180d)、不同腐解浓度(0、0.125、0.25、0.5 g·m L-1DW)玉米秸秆腐解液对苗期根际土壤酶活性及根系活力的影响,试图从土壤酶学和根系活力变化的角度初步阐明连作状态下秸秆还田对苗期玉米生长的影响,以期为大田生产中应用秸秆还田技术提供相关科学依据。结果表明:玉米幼苗四叶、五叶、六叶期,土壤蔗糖酶、脲酶活性均在60d腐解天数,0.5 g·m L-1DW浓度处理下达到最高。土壤酸性磷酸酶活性均在120d腐解腐解天数,0.5 g·m L-1DW处理下达到最高。土壤过氧化物酶活性在幼苗四叶、五叶期,腐解60d,0.5 g·m L-1DW浓度处理下达到最高,六叶期酶活与对照相比差异均不显著。玉米幼苗根际土壤蔗糖酶、脲酶、酸性磷酸酶、过氧化物酶的活性随腐解液浓度的增加而增加;随着玉米秸秆腐解天数的增加,呈现先升高后降低的趋势;随叶龄增加,腐解液对根际土壤酶活性的影响逐渐减弱。玉米幼苗根系活力随着秸秆腐解液浓度的增大先升高后降低;低(0.125 g·m L-1DW)、中(0.25 g·m L-1DW)浓度下对根系活力的促进作用也随叶龄增加逐渐减弱。     

长期定位施肥对无石灰性潮土酶活性的影响

试验研究长期定位施肥对无石灰性潮土酶活性的影响结果表明,长期单施有机肥及其配施无机化肥均能显著增强土壤脲酶、蛋白酶、磷酸酶和蔗糖酶的活性。土壤脲酶活性、蛋白酶活性与土壤有机质、全N、碱解氮含量呈极显著正相关,磷酸酶活性与土壤有机质、有机磷、有效磷呈极显著正相关,蔗糖酶活性与土壤有机质呈极显著正相关。表明土壤酶活性与土壤肥力密切相关,可作为评价土壤肥力性状的生物学指标。     

黑土无机纳米微粒对玉米秸秆腐解水溶性产物的影响

通过秸秆腐解试验研究黑土无机纳米粒子对玉米秸秆腐解过程中水溶性化合物含量和C、N元素组成的影响。结果表明:在腐解初期,纳米粒子处理的水溶性有机化合物(WOM)、水溶性小分子有机化合物(WLOM)和水溶性胡敏酸(WHA)的含量分别高出对照21.9%,2.8%,18.3%,随着腐解进行,黑土无机纳米粒子显著抑制了三者含量;在腐解的前期,黑土无机纳米粒子对水溶性有机化合物(WOM)总C量无显著影响,降低了WHA的C含量,提高了WLOM的C含量。在腐解中后期,黑土无机纳米粒子降低了水溶性产物(WOM、WHA、WLOM)的C含量。在整个腐解时期,黑土纳米粒子降低了WOM和WHA中的N含量,而对WLOM含N量无显著影响。     

秸秆还田条件下尿素与腐植酸配施对玉米养分吸收、土壤养分及酶活性的影响

出苗至拔节期是东北地区春玉米根系建成与秸秆腐解的旺盛时期,两者的协调关系不仅显著影响土壤养分的积累、转化与吸收,也是保障玉米幼苗质量的重要因素。以调节土壤酶活性、活化土壤养分为切入点,通过盆栽试验研究玉米秸秆配施氮素及腐植酸对土壤酶活性、土壤养分含量及玉米养分吸收的影响,从而协调秸秆腐解与玉米生长的养分竞争。结果表明:施入秸秆使玉米拔节期5～10 cm土层土壤脲酶、酸性磷酸酶和蔗糖酶活性分别降低了20.8%、16.1%和9.7%,对10～15 cm土层土壤酶活性影响较小;植株全氮含量和干物质积累分别降低了13.3%和28.6%。秸秆配施尿素或腐植酸可不同程度提高土壤酸性磷酸酶活性,降低蔗糖酶活性;促进土壤有效磷和速效钾的积累;增加植株全氮和全磷的含量。秸秆同时配施尿素和腐植酸使土壤酸性磷酸酶活性进一步提高了36.6%,脲酶和蔗糖酶活性分别降低了11.0%和39.2%;土壤碱解氮、有效磷和速效钾含量增加了15.8%、185.6%和45.8%;植株的全氮和全钾含量分别增加了42.9%和25.7%;玉米拔节期植株干重与对照无显著差异。秸秆配施尿素和腐植酸有效缓解了秸秆直接还田对玉米幼苗干物质积累的不利影响,增加了土壤养分的积累,促进植株氮和钾的吸收。     

黄土高原旱地轮作与施肥长期定位试验研究 Ⅱ.土壤酶活性与土壤肥力

本文分析了长期试验土壤酶活性与土壤有机C、全N、有效P含量、主要微生物类群之间的关系。相关分析表明,土壤脲酶、碱性磷酸酶、蛋白酶活性随土壤有机C含量的增加而增加,蔗糖酶、过氧化氢酶活性与有机C之间的关系因施肥种类及种植方式的不同而不同;微生物数量仅真菌与脲酶、蛋白酶活性之间的相关性达到显著水平。除过氧化氢酶外,其它4种酶的活性均与当年种植冬小麦处理的产量存在显著相关关系。利用主成分分析与通径分析揭示了土壤酶活性与养分之间的内在关系及酶活性对土壤养分的影响。根据主成分分析结果,旱地土壤肥力状况用脲酶、碱性磷酸酶、蛋白酶活性作为综合评价指标优于过氧化氢酶与蔗糖酶。     

激发式秸秆还田对麦季潮土团聚体中酶活性的影响

秸秆还田是提升潮土有机质、改良土壤结构的重要措施。添加有机肥和微生物菌剂可激发土壤微生物活性,促进秸秆腐解、提高土壤酶活性。本研究通过潮土区田间小区试验,研究激发式秸秆还田及微生物菌剂对土壤团聚体中酶活性的影响,结果表明:在小麦整个生育期:(1)施加有机肥(8%氮来自有机肥)的处理,不同级别团聚体中的酶活性(脲酶、蔗糖酶、纤维素酶、碱性磷酸酶)比一次性施肥及常规施肥处理高8.15%~66.93%,且差异显著(P0.05);施加有机肥对0.25~0.053 mm团聚体中纤维素酶和碱性磷酸酶活性的增加效果明显;(2)添加微生物菌剂可提高不同级别团聚体中脲酶、纤维素酶、蔗糖酶和碱性磷酸酶的活性,不同酶活性的增幅存在差异;(3)团聚体中脲酶、纤维素酶活性在苗期较低而后逐渐升高;蔗糖酶、碱性磷酸酶的活性在苗期较低,至拔节期大幅升高而后逐渐降低;(4)氮肥不同基肥与追肥比例对土壤团聚体中酶活性也有一定影响:试验表明,基追比为5︰5的处理不同级别团聚体中脲酶、纤维素酶、蔗糖酶和碱性磷酸酶的活性高于基追比6︰4的处理。     

微生物菌剂酶制剂化肥不同配比对秸秆还田后土壤酶活性的影响

为研究微生物菌剂、酶制剂、化肥不同配比对秸秆还田后土壤酶活性的影响,在陕西眉县横渠镇农场进行了田间试验,测定和分析了土壤酶活性以及土壤养分因子.结果表明:在玉米灌浆期,土壤蔗糖酶和碱性磷酸酶活性均出现峰值,分别为58.30mg,3.85mg,是播种前CK处理的4.7倍、1.5倍;在玉米成熟期,土壤思酶和多酚氧化酶活性均呈现峰值,分别为4.85mg,1.46mg,是播种前CK处理的3.2倍、8.1倍.微生物菌剂、酶制剂与化肥配施可明显的提高土壤中蔗糖酶、脲酶、碱性磷酸酶、多酚氧化酶活性,其中秸秆还田+常规施肥+增施氮肥+酶制剂十腐解菌剂(SFN+E+D)处理效果尤为显著.除多酚氧化酶外,土壤蔗酶、脲酶和碱性磷酸酶活性之间呈极显著正相关;除速效钾外,土壤脲酶、碱性磷酸酶活性与土壤各养分因子均呈显著或极显著相关,蔗糖酶与速效钾呈显著负相关,多酚氧化酶活性与各养分因子相关性均不显著.     

基于旋耕玉米秸秆还田条件下土壤微生物、酶及速效养分的动态特征

为研究旋耕条件下秸秆还田的腐解机理,设置不同数量秸秆还田处理,分别于玉米拔节期、抽雄期、乳熟中期、完熟期测定土壤微生物数量、土壤酶活性和速效养分含量。结果表明:(1)秸秆还田促进土壤微生物繁殖,提高土壤酶活性,增加碱解氮含量,降低速效磷和速效钾含量;秸秆量为11 250kg/hm~2时真菌、细菌、放线菌数量及蔗糖酶、纤维素酶活性增幅最大;秸秆量为7 500kg/hm~2时脲酶、磷酸酶活性和碱解氮增幅最大,速效磷、速效钾降幅最大。(2)部分土壤微生物数量与土壤酶活性之间存在相关性,播种后40天,土壤真菌、细菌、放线菌数量、纤维素酶活性之间存在正相关,真菌与磷酸酶活性呈负相关;播种后67天,放线菌与磷酸酶、蔗糖酶呈正相关;播种后140天,放线菌与蔗糖酶呈正相关。(3)部分土壤酶活性之间存在相关性,播种后67天,脲酶与纤维素酶、磷酸酶与蔗糖酶之间呈正相关;播种后140天,蔗糖酶与纤维素酶呈正相关,脲酶与蔗糖酶、纤维素酶呈负相关。(4)土壤酶活性与速效养分存在相关性,播种后40,112天的脲酶、67天的纤维素酶、112,140天的磷酸酶与碱解氮含量呈正相关;播种后40天,蔗糖酶与速效钾呈正相关,播种后40,67,112天脲酶活性与速效钾含量呈负相关。(5)碱解氮与速效磷含量呈负相关,播种后40,112,140天的碱解氮与速效钾含量呈负相关。     

施肥对文冠果生长及土壤酶活性的影响

针对山东省棕壤丘陵区土壤养分的特点,研究了无机肥、有机肥及有机无机配施对文冠果生长和土壤酶活性的影响。结果表明:施肥能明显提高文冠果叶绿素含量,而对文冠果树高影响不显著,有机无机配施能显著增加文冠果地径。施用有机肥、有机无机配施均能够显著提高土壤过氧化氢酶、蔗糖酶、脲酶、酸性磷酸酶的活性;单施无机肥抑制土壤过氧化氢酶和脲酶的活性,增强土壤蔗糖酶活性,但对酸性磷酸酶活性影响不明显。     

生物炭还田对植烟土壤活性有机碳及酶活性的影响

为探索不同来源的生物炭及其还田方式对连作植烟土壤的改良效果,以四川盐源红壤为研究对象,通过田间试验研究了不同生物炭类型(玉米秸秆生物炭YM、油菜秸秆生物炭YC)配合不同还田方式(条施、穴施、条施+穴施)下,土壤有机碳组分和土壤酶活性在烤烟不同生育期的变化特征。结果表明,生物炭类型和还田方式显著改变了土壤总有机碳(TOC)含量,与CK(不添加生物炭)相比,生物炭处理的土壤TOC含量增加了6.9%~39.7%,其中油菜生物炭穴施还田的效果最佳。生物炭提高了土壤活性有机碳库和颗粒态有机碳含量,其中油菜生物炭处理的活性有机碳平均含量显著高于玉米生物炭,颗粒态有机碳含量则相反;与CK相比,玉米生物炭和油菜生物炭穴施还田提高了土壤可溶性有机碳含量,分别显著增加了25.3%~36.4%和33.3%~51.3%;油菜生物炭穴施还田的烤烟旺长期土壤微生物量碳、易氧化有机碳和颗粒态有机碳含量最高,较CK分别增加了34.6%、28.9%和38.3%。土壤蔗糖酶、蛋白酶活性总体受生物炭类型和还田方式的显著影响,与CK相比,油菜生物炭穴施还田的土壤蔗糖酶活性显著提高了24.1%~30.6%;玉米生物炭对烤烟现蕾期和成熟期土壤脲酶、蛋白酶活性提升效果总体优于油菜生物炭。综上,生物炭还田总体增加了植烟土壤有机碳库含量和酶活性,其中油菜生物炭穴施还田方式对土壤活性有机碳库、蔗糖酶活性的提升效果较佳。本研究结果为植烟土壤保育技术和生物炭在烟草生产的应用提供了科学依据和指导实践。     

Soil persistence of <Emphasis Type="Italic">Bacillus thuringiensis</Emphasis> (Bt) toxin from transgenic Bt cotton tissues and its effect on soil enzyme activities

A silty loam soil was incubated with the leaves and stems of two transgenic Bacillus thuringiensis (Bt) cotton varieties and nontransgenic Bt cotton to study the soil persistence of the Bt toxin from the decomposing transgenic Bt cotton tissues and its effect on soil enzyme activities. The results showed that after Bt cotton tissue amendment, Bt toxin was introduced into soil upon decomposition; about 50% of the introduced Bt toxin persisted in soil for at least 56 days. No Bt toxin was detected in the nontransgenic Bt cotton-amended soil; the amount of Bt toxin was the highest in the soil treated with the residue with the higher Bt toxin content. Activities of soil urease, acid phosphomonoesterase, invertase, and cellulase were stimulated by the addition of Bt cotton tissues, whereas activity of soil arylsulfatase was inhibited. Probably cotton tissue stimulated microbial activity in soil, and as a consequence, enzyme activities of soil were generally increased. This effect can mask any negative effect of the Bt toxin on microbial activity and thus on enzyme activities.     

不同促腐条件下玉米秸秆直接还田的生物学效应研究

通过2年田间定位试验,研究了冀东地区小麦玉米轮作制度下,不同促腐条件下玉米秸秆配施化肥直接还田的生物学效应。结果表明,秸秆配施化肥并调节其C/N条件下,施用促腐剂较未施用处理增产达显著水平,作物各生育期土壤微生物量、酶活性均表现出高于未施用处理的趋势。以土壤微生物量、酶活性及氮、磷动态变化综合评判,秋季玉米秸秆直接还田在施用氮磷钾化学肥料作基肥的基础上,调节秸秆C/N.15∶1～35∶1范围内,不同C/N未影响秸秆的转化进程;在调节秸秆C/N的前提下,施用促腐剂则促进了秸秆的快速腐解,使秸秆转化过程中氮素的净释放和磷素再次进入净释放的时间提前,利于作物生长发育和产量形成。     

贵州茂兰喀斯特森林土壤微生物活性的研究

通过研究不同植被类型下土壤微生物区系、土壤酶活性和土壤生化作用强度 ,分析了贵州茂兰国家级自然保护区喀斯特森林演替过程中土壤微生物活性的变化。结果表明 :随着喀斯特森林退化程度的加剧 ,土壤微生物总数下降、各主要生理类群数量均呈下降趋势 ,土壤酶活性减弱 ,土壤生化作用强度降低 ,对环境反应敏感 ,可作为反映森林生态系统的生物学指标。土壤微生物和酶活性是表征喀斯特森林生态功能的重要特征之一     

植物生长调节剂对甜高粱茎秆贮藏中糖分变化的影响

为降低甜高粱茎秆采后自然贮藏期内含糖量损失,掌握糖分损失与有关酶活性变化的关系,该文研究了采用植物生长调节剂处理甜高粱植株对其采后贮藏含糖量影响,以及有关酶活性的变化情况。结果表明,用适当种类和剂量的植物生长调节剂处理可以将甜高粱茎秆贮藏期延长到3～4个月,贮藏至112d,赤霉素(40mg/L)、马来酰肼钾盐(400mg/L)、萘乙酸钠(70mg/L)处理的茎秆干基含糖量分别为初始值的95%、92%和94%,均显著高于对照组。采用适当种类和剂量的植物生长调节剂对调节与甜高粱茎秆采后衰老及糖代谢有关酶的活性具有显著作用,这3种植物生长调节剂对甜高粱茎秆采后糖分损失的抑制与其调节有关酶活性有关。该项研究为解决大规模使用甜高粱茎秆制取燃料乙醇过程中的茎秆贮藏问题提供了参考。     

施肥对I-107杨树人工林土壤根际效应的影响

 通过研究施用有机肥、化学肥料和生物菌肥对I-107杨树人工林根际和非根际土壤微生物数量和土壤酶活性的影响,分析土壤酶活性与土壤微生物数量的关系。研究结果表明:不同种类肥料使用后3个月,林地根际土壤和非根际土壤微生物总量均有显著增长,其中有机肥处理土壤微生物数量增长幅度最大,菌肥处理最小。施肥处理显著提高土壤脲酶、碱性磷酸酶、过氧化氢酶、过氧化物酶活性,但尿素和菌肥处理土壤多酚氧化酶活性降低。施用有机肥处理对土壤微生物和土壤酶根际效应值影响最明显,菌肥处理影响最小。尿素处理土壤pH值高于对照,有机肥和菌肥处理小于对照,但不同处理间土壤pH值的根际效应值差异性不明显。土壤微生物数量与土壤酶活性之间存在一定的相关性,其中:土壤脲酶活性与好气性纤维素分解菌之间、土壤碱性磷酸酶活性与氨化细菌、真菌、放线菌、亚硝酸细菌之间,土壤过氧化氢酶与好气性纤维素分解菌、真菌、放线菌之间相关性显著。     

不同腐解方式下棉秆腐解液对棉花枯、黄萎病菌的化感效应

采用自然腐解与接种微生物人工腐解两种方式分别处理棉秆,研究了两种腐解物水浸提液对棉花枯、黄萎病菌的化感效应。结果显示,两种腐解液对枯、黄萎病菌的菌丝生长及孢子萌发均具有较强的抑制作用,抑制强度整体上随着腐解液浓度的升高而增大。棉秆自然腐解液对枯、黄萎病菌菌丝生长的最大抑制率分别为58.17%、48.16%,对孢子萌发的最大抑制率分别为23.29%、16.22%,对枯、黄萎病菌毒力的有效中浓度（EC50）分别为33.20、45.20g·L-1;人工腐解液对枯、黄萎病菌菌丝生长的最高抑制率分别为71.63%、79.04%,对孢子萌发的最高抑制率分别为35.45%、42.74%,EC50分别为24.18、20.75g·L-1。表明棉秆腐解后具有作为植物源抑菌剂的开发潜力,并且采用人工方式腐解棉秆能有效提高腐解液对棉花枯、黄萎病菌的抑制强度。     

秸秆育苗容器在土壤中降解对微生物区系的影响

为了阐明秸秆育苗容器降解过程中对土壤及容器残体酶活性及微生物的影响,选择淀粉胶秸秆育苗容器(MSGC)和豆胶秸秆育苗容器(MBGC)两类容器的片状试材进行土培试验,设计不含容器试材土壤为对照组(CK),试验持续45 d,采用常规分析和BiologEco微平板计数技术手段测定了容器残体及土壤中的酶活变化、微生物群落多样性、菌群数量及功能多样性。结果表明:土培过程中,容器和土壤中酶活总体呈上升趋势,MSGC淀粉酶活与MBGC无显著差异,纤维素酶活初期显著高于MBGC,中后期则无显著差异。蛋白酶活MBGC全过程显著高于MSGC;秸秆容器可显著提高土壤磷酸酶和脲酶酶活,与MBGC相比,MSGC土壤中磷酸酶和脲酶酶活更高。Biolog~(Eco)分析显示,秸秆容器能够显著提高土壤中微生物碳源利用活性,土壤平均颜色变化率(AWCD)值先增大后减少,MBGC与MSGC差异在于后者土壤AWCD值下降速率显著快于前者。两种容器残体微生物功能多样性初期差异显著,后期差异减少。与MSGC比,MBGC土壤微生物对氨基酸、聚合物及胺类利用具有更强活性,这种差异主要与容器胶粘剂不同有关。本研究结果将为秸秆育苗容器田间应用与生态效应评价提供理论依据。     

有机肥对水稻根际土壤中微生物和酶活性的影响

利用根际箱在红壤上研究了有机肥对水稻根际有效磷、根际微生物和土壤酶活性的影响。试验结果表明,有机肥明显地提高水稻根际和非根际土壤真菌、放线菌和细菌的数量及土壤有效磷的含量。根际土壤各类微生物的数量大于非根际土壤,表现出明显的根际效应。施用有机肥使根际效应增加,其效应为细菌 放线菌 真菌。有机肥还明显地促进水稻根际无机磷溶解菌和有机磷分解数量以及磷酸酶和脲酶的活性,同时对水稻根际土壤磷转化速率有明显的提高,从而加速了土壤养分的转化。     

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。     

苏打盐碱地围堤养鱼改良土壤的生物性状

为探讨盐碱地围堤养鱼对盐碱地改良效果,2016年对盐碱裸地土、围堤养鱼3,5,8 a的鱼塘淤泥及围堤养鱼5 a后种稻土壤进行分析,测定了各处理土壤样品生物性状及土壤呼吸作用。结果表明,围堤养鱼5a后种稻对微生物的改良效果最明显,与盐碱裸地土相比,细菌、纤维素分解菌、亚硝酸细菌、磷细菌的数量分别增加了2.60×10~6,0.66×10~4,7.84×10~5,0.55×10~5 cfu/g。除多酚氧化酶在盐碱裸地中的活性最大之外,其他酶活性在围堤养鱼5 a的土壤中改良效果最明显,脲酶、磷酸酶、过氧化氢酶、纤维素酶的活性分别提高了0.008 mg/(g·24 h),0.153 mg/(g·24 h),2.035 mg/(g·20 min),0.399 mg/(g·72 h)。CO_2释放量在围堤养鱼8 a土壤里最大,比原碱土增加了7.41 mg/g。只有细菌与土壤呼吸呈显著正相关(P0.05),土壤生物性状与土壤呼吸作用没有相关性。