氯氰菊酯对紫色土土著微生物数量及土壤酶活性的影响

通过3个水平上的土壤盆栽试验,研究了氯氰菊酯对紫色土土壤微生物数量及土壤酶活性的影响.试验表明,氯氰菊酯对紫色土细菌的影响表现为"促进-抑制-恢复":6～21d,LQ-L和LQ-M处理下的细菌数分别减少了53.1%,63.2%;11～21d,LQ-H处理下的细菌数减少了97.5%;26d后细菌数量基本恢复至对照水平.土壤真菌对氯氰菊酯极其敏感,处理后真菌数量显著降低,3周后恢复至对照水平.氯氰菊酯对紫色土过氧化氢酶和磷酸酶活性有促进作用,第1,11,16和21dLQ-M处理下的土壤磷酸酶活性分别较对照提高79.7%,67.7%,65.3%和26.9%.结果表明,真菌可作为指示紫色土环境污染的菌群;过氧化氢酶活性与残留态氯氰菊酯在土壤的降解有关;氯氰菊酯通过影响土壤微生物群落结构,可以间接增强土壤磷酸酶活性.     

腐植酸碱性液体肥对香蕉生长的影响及机制

目的 探究腐植酸碱性肥料对香蕉生长的影响及促生机制,为腐植酸碱性肥料的研制与推广应用提供理论依据。方法 采用盆栽试验,研究腐植酸碱性肥料对香蕉生物量、土壤微生物、酶活性、根系活力和土壤氮磷养分含量的影响。结果 与常规复合肥和无腐植酸碱性液体肥料相比,腐植酸碱性肥料有利于促进香蕉生长,明显增加香蕉生物量、根系活力、土壤脲酶活性、酸性磷酸酶活性、土壤矿质氮含量、有效磷含量以及细菌、真菌和放线菌数量。香蕉叶面积增加了50~100 cm²,生物量增加了10%~21%,香蕉根系活力增加了89%~188%,土壤脲酶活性增加了25%~91%,酸性磷酸酶活性增加了2.4~3.5倍。腐植酸碱性液体肥处理的土壤细菌、真菌和放线菌的数量分别是常规肥料的1.6~14.4、1.7~26.7和2.3~3.8倍,分别是无腐植酸碱性肥的3.0~10.6、3.9~56.0和1.2~2.0倍。结论 施用腐植酸碱性液体肥能明显促进香蕉生长,其机制在于：一方面,肥料的碱性改良了土壤酸性环境而有利于土壤微生物多样性;另一方面,肥料的腐植酸增加了土壤的脲酶和酸性磷酸酶活性,改善了土壤的氮、磷营养状况,进而增加土壤肥力。因此,施用腐植酸碱性液体肥料是为香蕉提供养分和提高土壤肥力的有效措施。     

麻地膜覆盖对番茄根际土壤微生物群落结构的影响

地膜覆盖对农田土壤肥力保持和农作物增产等方面具有重要作用,本研究旨在探究可降解麻地膜对作物根际土壤微生物群落组成和多样性的影响,分析土壤微生物群落与土壤环境因子之间的相关关系。本研究以番茄成熟期根际土壤为研究对象,通过高通量测序技术,对麻地膜和塑料地膜处理下番茄根际土壤细菌和真菌微生物群落组成及多样性进行分析,进一步分析土壤环境因子与微生物群落的相关性。结果表明,麻地膜处理对土壤水解氮、有效磷和速效钾没有显著影响,而塑料地膜处理显著降低了水解氮、有机磷和速效钾含量。覆膜处理未显著影响土壤细菌多样性,麻地膜处理显著增加了土壤节细菌属、糖霉菌属和鞘脂菌属等与土壤碳降解相关细菌的相对丰度,促进了土壤碳循环过程;塑料地膜显著降低了节细菌属、伯克霍尔德菌属和丰佑菌属等有益细菌的相对丰度。覆膜处理显著增加了土壤真菌多样性,麻地膜和塑料地膜处理均显著降低了镰刀菌属的相对丰度;而麻地膜处理显著增加了支顶孢属等抑菌真菌的相对丰度,抑制了土壤中病原真菌的繁殖。土壤速效钾是影响土壤细菌和真菌群落组成最主要的环境因子。麻地膜可以增加土壤酶活性,改善土壤细菌和真菌群落组成,改善土壤健康。     

麻纤维地膜在不同土壤水分条件下的降解特征

"白色污染"问题催生了麻纤维地膜等可降解地膜的研发,其在不同土壤水分等环境条件下的降解特征与应用前景密切相关。为此,采用盆钵埋袋试验,结合扫描电镜(SEM)和傅里叶红外光谱(FTIR)技术,分析麻纤维地膜在土壤含水量为15%、25%和淹水条件下的降解特征,并探讨其与土壤微生物及酶活性的关系。结果表明,麻纤维地膜的降解过程均服从Olson衰减模型(P 0.01),15%、25%土壤含水量和淹水条件下,其半降解时间依次为124 d,50 d和69 d。在供试土壤水分条件下,同等降解率的地膜SEM图像和FTIR图谱无明显差异。SEM图像显示,随着麻纤维地膜降解程度的加剧,其表面微观结构呈现褶皱—褶皱/裂缝—褶皱/孔洞的变化过程。依据FTIR图谱在麻纤维地膜降解率达到40%时(25%土壤水分条件下降解30 d)出现的C=O特征峰,可推断其降解过程为纤维素断链,形成具有C=O键的直链式葡萄糖。试验末期,各水分处理的麻纤维地膜降解率与土壤微生物生物量变化规律一致,说明土壤水分条件导致的土壤微生物生物量变化,可能是影响麻纤维地膜降解速率差异的原因之一。     

渭北旱塬不同覆膜农田土壤微生物群落和酶活性的差异

为研究降解/非降解膜和白/黑色膜覆盖对土壤微生物群落和酶活性的影响，以渭北旱塬玉米地为研究对象，用磷脂脂肪酸（PLFA）法分析了非降解白膜、非降解黑膜、降解白膜、降解黑膜和不覆膜5种处理玉米收获期土壤微生物群落和酶活性的差异及其与土壤性质的关系。结果表明：非降解膜处理土壤温度、含水量、全氮、碱解氮和硝态氮含量高于降解膜处理（P<0.05），在同是降解膜或非降解膜情况下，地膜颜色对土壤温度、含水量影响较小，对土壤氮、磷、钾含量的影响取决于其是否可降解。非降解膜处理微生物PLFA总浓度较降解膜处理高29.5%（P<0.05），普通细菌、真菌、革兰氏阳性菌PLFA浓度较降解膜处理分别高26.3%、29.7%、58.7%（P<0.05），脲酶、碱性蛋白酶和脱氢酶活性也高于降解膜处理（P<0.05），其中碱性蛋白酶高出幅度最大，为42.4%，脲酶最小，为11.4%，黑色膜处理真菌与细菌PLFA浓度比（F/B）较白色膜处理高20.6%（P<0.05），并且非降解黑膜处理革兰氏阳性菌与阴性菌PLFA浓度比（G⁺/G^-）较非降解白膜处理低27.5%（P<0.05），表明非降解膜在提升微生物与酶活性方面优于降解膜，相同材料的黑色膜在维持土壤生态系统稳定性和对土壤环境变化的缓冲能力方面较白色膜更有优势。冗余分析显示，土壤微生物和酶活性主要受土壤氮、磷、钾含量影响，土壤温度和含水量并非土壤微生物和酶活性的关键限制因子。     

覆盖方式对温室红椒生长发育及土壤环境的影响

为了研究不同覆盖方式对温室红椒的生物学及土壤环境效应。采用田间试验,分析了地膜覆盖、秸秆覆盖和地膜加秸秆覆盖对温室红椒土壤温度、生长发育、营养品质、产量、土壤理化性质、土壤微生物、酶活性和水分利用效率的影响。结果显示,地膜加秸秆覆盖、地膜覆盖和秸秆覆盖均可提高温室红椒土壤温度、株高和茎粗,提高土壤有机质、全氮、碱解氮、全磷、速效磷、全钾和速效钾含量;3种覆盖处理均可提高土壤细菌数量、放线菌数量、微生物总量和B/F值及土壤脲酶、磷酸酶、蔗糖酶和过氧化氢酶活性,降低真菌数量,并提高红椒维生素C、可溶性糖和可溶性蛋白质含量,降低硝酸盐含量。地膜覆盖、秸秆覆盖和地膜加秸秆覆盖处理的水分利用效率和产量显著增加,水分利用效率分别为不覆盖处理(对照)的1.77倍、1.63倍和1.81倍,产量分别增加11.12%、8.98%和15.99%。表明地膜覆盖、秸秆覆盖,特别是地膜加秸秆覆盖处理有利于改善温室红椒土壤微生物群落结构和理化性质,提高土壤温度和水分利用效率,增加土壤微生物数量和土壤酶活性,促进红椒生长,改善品质和提高产量。     

稻麦轮作体系长期秸秆还田对土壤真菌群落结构及秸秆降解潜力的影响

还田秸秆腐解不及时极大程度地影响了下茬作物生长,但长期秸秆还田是否能富集秸秆腐解微生物从而促进秸秆进一步降解尚未系统阐明。本研究依托江苏省典型稻麦轮作种植区的长期秸秆还田试验（10 a）,研究了秸秆还田对土壤化学性质的影响,并利用扩增子高通量测序技术分析了秸秆还田土壤的真菌群落组成,最后通过秸秆埋盆试验测定了土壤微生物群落对小麦秸秆的降解潜力。结果表明：与未还田土壤相比,秸秆还田显著降低了土壤pH而提高了电导率,同时土壤可溶性有机碳、总磷和总碳含量分别提高了23%、24%和2%。此外,秸秆还田明显改变了土壤真菌群落组成,秸秆还田土壤中真菌群落多样性降低,优势菌子囊菌门（Ascomycota）的相对丰度提高了25%,Schizothecium、Sarocladium、Gibberella、Rhizophlyctis、Cryptococcus、Lindtneria和Myrothecium等潜在秸秆降解真菌属的相对丰度显著提高,增幅为2.5~132.3倍。秸秆还田土壤对小麦秸秆的腐解效率高于对照土壤,增幅达37%,冗余分析表明这一结果与秸秆还田对潜在秸秆降解真菌类群的富集作用有关。上述研究结果表明稻麦轮作体系下长期秸秆还田可通过提高潜在秸秆降解真菌类群丰度促进秸秆降解。     

不同连作年限对大蒜根际土壤养分含量、微生物数量及酶活性的影响

为进一步明确大蒜连作障碍形成的原因,研究了连作0(对照)、10、20、30 a大蒜根际土壤养分含量、土壤微生物数量和土壤酶活性的动态变化。结果表明,随着连作年限的增加,大蒜鳞茎产量显著下降,与对照相比,连作10、20、30 a鳞茎产量分别下降22.74%、26.48%、27.16%;大蒜根际土壤p H值呈上升趋势,土壤有机质含量呈增加趋势,整体上土壤全氮、全磷、有效钾、碱解氮、有效锌含量呈下降趋势;土壤微生物数量呈先下降(0~20 a)后上升(30 a)趋势,且差异达极显著水平;土壤酶活性呈先降后升趋势,土壤脲酶和过氧化氢酶活性以连作20 a最低,碱性磷酸酶活性以10 a最低。相关性分析表明,整体上土壤微生物数量和土壤酶活性与土壤全氮、全磷、全钾、碱解氮、有效钾含量呈正相关,而与土壤p H值、有机质和缓效钾含量呈负相关;过氧化氢酶、碱性磷酸酶和脲酶活性与所测微生物数量(除真菌外)皆呈正相关,其中过氧化氢酶活性与放线菌数量相关性达显著水平,脲酶活性与固氮菌数量呈极显著正相关。综上,大蒜长期连作后,大蒜鳞茎产量降低,土壤有机质含量增加,土壤p H值上升,土壤养分失衡;连作20 a大蒜根际土壤微生物数量和土壤酶活性达到最低水平,而连作30 a土壤微生物数量和酶活性回升,但微生物结构并没有显著改变。     

黄芩种植地土壤微生物数量特征及土壤酶活性研究

为探索黄芩种植对土壤微生物数量特征及土壤酶活性的影响,对商州四种种植地(小麦-黄芩轮作、黄芩3 a连作、黄芩4 a连作、闲置荒地)黄芩根际土壤的微生物特征和酶活性进行了测定分析。研究结果表明不同种植地根际土壤微生物的三大类群组成比例基本一致,均为细菌居于多数,放线菌次之,真菌的数量最少;土壤微生物数量变化趋势总体表现为小麦-黄芩轮作黄芩连作3 a黄芩连作4 a荒地;土壤脲酶和过氧化氢酶活性的变化趋势均表现为黄芩连作小麦-黄芩轮作荒地。在不同种植地中小麦-黄芩轮作地蔗糖酶活性最高,说明小麦-黄芩轮作能够有效提高土壤蔗糖酶活性。小麦-黄芩轮作能有效提高土壤微生物数量和土壤蔗糖酶活性。     

黄瓜连作对土壤中微生物种群及酶活性的影响

取连作2年的黄瓜土壤进行盆栽试验,分别种植番茄、白菜、萝卜,以连作3年的黄瓜土壤为对照。定期测定各处理土壤养分含量、pH值、土壤中微生物数量及土壤酶活性等,评估黄瓜连作对后荐作物土壤环境的影响。结果表明:连作3年黄瓜土壤中速效磷、速效钾含量相对较高;微生物总量较少但真菌含量相对较高;轮作可以提高土壤有机质含量,增加土壤酶活性,改善土壤环境,减轻连作障碍;与连作黄瓜相比,种植其他作物的土壤中脲酶、过氧化氢酶、蛋白酶、多酚氧化酶活性均有不同程度的提高。     

光和生物双降解地膜在生产中应用试验研究

地膜的应用促进了生产的发展，但是由于大量地膜残留，造成农业环境污染，影响了农业可持续发展。光和生物双降解地膜在光和生物的作用下自行降解，从根本上解决了农用地膜残留问题。光和生物双降解地膜在作物生长期内，可有效提高土壤温度和土壤水分含量，促进作物生长发育，对提高作物产量有显著作用。     

不同地膜覆盖对土壤水温及谷子水分利用和产量构成的影响

为研究不同地膜覆盖材料对旱区谷子的增产效果和机理,利用田间试验研究不同地膜覆盖(白色聚乙烯地膜(WP)、白色可降解地膜(WD)和黑色可降解地膜(BD))对土壤水温、谷子叶片和群体水分利用效率及产量构成的影响。结果表明:1)与对照(CK,露地)相比,各覆膜处理均使0~20cm土层土壤温度和土壤含水量显著提高,0~100cm土层的蓄水保墒能力有所增加。其中WP处理的地温日较差最大,增温效应最明显,WD、BD处理依次减弱。WP处理的0~20cm土层保水效果最好。各覆膜处理均使谷子生育前期0~100cm土层的蓄水保墒能力提高,为谷子的需水关键期提供了保障。2)各覆膜处理均较CK使谷子的水分利用效率显著提高。其中,BD处理的叶片和群体水分利用效率表现最佳,WD较WP处理水分利用表现略差。3)各覆膜处理较CK均使谷子产量显著提高。BD处理产量最高,WP与WD处理产量相当。4)各覆膜处理中,BD处理的杂草防除效果最优,WP与WD处理效果相当。综上,在谷子田间生产中,黑色、白色可降解地膜具有替代普通聚乙烯地膜的可行性,黑色可降解地膜在水分利用和杂草防除方面表现更优。     

几种生物可降解地膜甘薯应用对比试验

以多个由不同生产原料制备的、降解路径不完全相同的可降解地膜在甘薯上覆膜试验,通过测定覆膜后土壤及膜内外温湿度差异、PE基可降解地膜覆盖甘薯在前后期的拉伸强度变化、对甘薯产量及产品质量的影响,验证生物可降解地膜在皖北甘薯生产上的适用性。结果表明：几种可降解地膜能够达到与常规地膜相同的增温、保墒、抑制杂草的农艺效果;几种处理均较对照增产22％以上,在薯块膨大期遇连阴雨等较极端天气下,能够显著避减因未能及时揭膜所造成的幼嫩薯块腐烂;几种地膜能够有效适期降解,对下茬农事操作不产生影响。     

辽西半干旱区不同类型地膜降解特性及其对玉米产量的影响

【目的】明确不同类型可降解地膜在辽西半干旱区的降解特性及其对玉米产量的影响,为可降解地膜的区域筛选和应用提供理论依据和数据支撑。【方法】以国家农业环境阜新观测实验站为平台,采用田间试验与室内分析相结合的方法,田间试验共设置3个处理,分别为普通地膜覆盖（T1）、添加剂型降解膜覆盖（T2）和全生物降解膜覆盖（T3）。通过2年田间试验,定期进行田间观察和取样分析,测定不同地膜覆盖处理下的玉米产量,并结合扫描电镜（SEM）和傅里叶红外光谱（FTIR）,对地膜表面形态、力学特性以及化学结构等指标进行测定,系统全面地分析不同类型地膜在辽西半干旱区的降解过程及程度。【结果】各覆盖处理的玉米产量无显著差异,不同类型地膜的田间降解过程表明,2种可降解地膜的降解进程相似,均从覆盖后第38天表面开始出现裂纹,第58天开始出现明显降解,T3处理的降解进程总体上快于T2处理,普通地膜几乎无降解。随着地膜在田间置留时间加长,破碎程度加剧,可降解地膜的水蒸气透过量显著增加,力学性能（最大负荷、拉伸强度和断裂标称应变）显著下降,膜面微观形态和化学结构变化显著,普通地膜覆盖处理各项指标前后变化不明显。不同类型地膜的水蒸气透过能力总体表现为T3>>T2>T1,力学性能表现为T1>T2>T3,覆盖后98 d地膜微观表面粗糙度表现为T3>T2>T1,与田间观测效果及地膜相应物理指标结果相一致。通过计算（失重法）得出可降解地膜T2和T3的当季降解率分别为37.4%和47.8%,降解残片以<4 cm²和4—25 cm²的中小规格为主。【结论】可降解地膜可在保障玉米产量的同时实现自身降解,减少农田残留。从产量、降解特性和残留率等方面综合评价,以PBAT全生物降解地膜替代普通地膜应用于辽西半干旱区玉米覆盖栽培更具潜力。     

生物降解地膜对土壤微生物丰度、活性及群落结构的影响

为明确生物降解地膜对土壤微生物的影响情况,推动生物降解地膜在农业上的应用和推广,本研究基于2018年在辽宁阜新和海城建立的地膜覆盖玉米定位试验（试验设计相同,包含透明、黑色生物降解地膜和透明、黑色塑料地膜覆盖,以及不覆膜处理）,测定了2019年春季土壤呼吸速率和春秋两季的土壤水解酶（β-葡萄糖苷酶、半纤维素酶、N-乙酰葡萄胺糖苷酶、亮氨酸氨基肽酶和酸性磷酸酶）活性、微生物生物量碳含量、微生物生物量氮含量、磷脂脂肪酸（PLFA）含量。结果表明：地膜短期覆盖对土壤可溶性有机碳、酶活性、微生物生物量碳氮及PLFA含量无显著影响。对于两个试验地点,覆盖生物降解地膜土壤呼吸速率均高于塑料地膜,说明生物降解地膜有提高微生物活性的潜力。研究表明,生物降解地膜的应用在短期内没有对土壤微生物活性产生负面影响,但不同类型地膜对土壤的长期影响仍需要进一步监测和综合评价。     

不同类型地膜覆盖对玉米农田土壤酶活性的影响

为探讨不同类型地膜覆盖下农田土壤酶活性变化特征,试验设置普通地膜覆盖（P）、渗水地膜覆盖（SS）、生物降解地膜覆盖（SW）和光降解地膜覆盖（G）4种不同类型地膜覆盖模式,以露地不铺膜覆盖（CK）为对照,研究不同类型地膜覆盖方式对玉米农田土壤酶活性的影响。结果表明：SS、G、SW和P 4种覆膜处理下的碱性磷酸酶和硝酸还原酶在各个生育期内都较CK高,而覆膜之后的脲酶、过氧化氢酶和亚硝酸还原酶则较CK有所降低;大喇叭口期的土壤脲酶活性最高,不同处理间表现为CK > G > SW > SS > P;收获期的土壤碱性磷酸酶活性最高,SS、SW、P和G处理在0~20 cm土层较CK增幅分别为16.17%、18.97%、16.34%和14.56%,土壤硝酸还原酶活性也是收获期最高,SS、SW、P和G处理在0~20 cm土层分别较CK高68.57%、42.86%、42.86%和25.71%;土壤碱性磷酸酶与硝酸还原酶活性的变化均与土壤呼吸率和玉米产量呈极显著正相关（P<0.01）,各个生育期的土壤水热和施肥状况不同也会引起土壤酶活性的相应变化。其中,SW和SS处理在玉米生育前期的保温保墒作用最明显,产量最高,相应的碱性磷酸酶和硝酸还原酶活性也最高。因此,生物降解地膜由于其降解特性能达到缓解农田残膜污染的效果,在未来可替代普通地膜推荐应用到旱地玉米中。     

不同地膜覆盖对土壤温度、水分及甘蔗生长和产量的影响

【目的】探讨不同地膜覆盖对土壤温度、水分及甘蔗生长和产量的影响,为不同地膜在甘蔗生产中的应用提供参考。【方法】以露地栽培为对照,采用普通无色透明地膜、乳白色光降解除草地膜、黑色及灰黑双色4种不同地膜进行甘蔗覆盖栽培,盖膜期测定土壤温度和含水量,生长期调查甘蔗出苗率、分蘖率,测量甘蔗株高、茎径和有效茎数等农艺性状,收获期计算蔗茎产量和效益。【结果】覆盖地膜可明显提高土壤温度和土壤含水量,除灰黑双色地膜外,其他覆膜处理可提高土壤温度0.3-0.8℃;各覆膜处理较对照可有效提高土壤含水量10.1%-17.4%。覆盖地膜同时可提高甘蔗出苗率、分蘖率、有效茎数和蔗茎产量,分别比对照增加0.8%-9.9%、20.6%-34.9%、5190-10980条/ha和6.4%-14.9%,但对甘蔗株高和茎径影响不明显。经济效益分析结果表明,乳白色光降解除草地膜处理的经济效益最好,比对照增效5987.2元/ha;其次为普通无色透明地膜和黑色地膜,分别增效1876.5和1813.5元/ha;灰黑双色地膜效益较差。【结论】乳白色光降解除草地膜可在甘蔗生产中大力推广应用,黑色地膜与普通无色透明地膜可作为新型地膜逐步推广,灰黑双色地膜较厚不宜推广使用。     

秋季覆膜玉米应用生物环境降解地膜试验示范

通过对秋季覆膜玉米开展生物环境降解地膜的试验示范,结果表明,生物降解地膜前期增温、保墒效果和普通地膜相比没有明显差异,均能够满足玉米前期生长发育对水、光、热的要求;后期随着玉米生育进程的加快和气温的提高,降解膜的降解速度也在加快,其增温、保墒效果已经不能充分满足玉米生长发育的要求,从而影响到玉米产量,导致玉米产量降低或成熟延迟。降解膜1、降解膜2和降解膜3产量分别达到7266．0、7517．5、8596．5kg／hm^2,较普通地膜减产35．2％、30．7％和14．3％。     

聚乳酸地膜在大棚西瓜种植中的应用研究

以西瓜作为受试生物,采用聚乳酸地膜和普通地膜进行对比试验,研究聚乳酸地膜在土壤中的降解特性及对土壤物理、化学特性和西瓜产量的影响。结果表明,聚乳酸地膜的降解过程为首先出现裂纹,再出现孔洞,最后出现裂缝;在西瓜生长过程中,聚乳酸地膜具有良好的保温作用,对土壤重金属以及主要元素氧化物含量无显著影响;覆盖聚乳酸地膜与普通地膜相比,西瓜苗蔓粗和蔓长差异不显著,叶片数和叶绿素含量聚乳酸地膜组均高于普通地膜组,表现为增产趋势,但西瓜产量两者差异不显著。提示聚乳酸薄膜具有良好的降解性且对土壤和作物无显著影响,有望替代普通地膜在农田中推广使用,减少农业薄膜对土壤造成的污染,加快现代生态农业的发展。