转植酸酶玉米生育期及秸秆还田期根际微生物数量和细菌菌群多样性

在大田栽培条件下,以转植酸酶玉米10TPY005、非转植酸酶亲本玉米为试材,于2011年在玉米的不同生育期以及秸秆还田期对玉米根际土壤细菌、放线菌和真菌数量的变化情况进行了测定。结果表明:在同一时期同一种微生物数量在转植酸酶玉米、非转基因玉米及空白对照中基本相同;不同细菌菌群在不同时期内数量变化情况不同:氨化细菌的数量在生育期内明显高于秸秆还田期,好气性纤维素分解菌及好气性固氮菌的数量在生育期内明显低于秸秆还田期;整个生育期和秸秆还田期转植酸酶玉米3种群落特征参数(优势集中性、群落多样性、均匀度指数)均高于非转植酸酶玉米,同时生育期内3种生物群落特征参数也明显高于秸秆还田期。     

转植酸酶基因(PhyA2)玉米的种植及秸秆还田对土壤氮磷钾含量的影响

研究了转植酸酶基因玉米10TPY005、蠡玉35、郑单958生育期根际土壤和秸秆还田后氮磷钾含量的变化,结果表明,转植酸酶玉米在不同生育期及秸秆还田后对土壤氮、磷、钾含量没有明显影响。     

转基因大豆秸秆还田对土壤酶活性的影响

秸秆还田是有效利用秸秆资源的重要途径。转基因大豆转入的目的基因及表达蛋白可通过根系分泌物和植株残体2种方式在土壤中富集,从而导致土壤中酶活性的变化。通过利用生物学试验方法,研究抗草甘膦转基因大豆呼交06-698及其非转基因亲本蒙豆12不同量秸秆还田后对土壤酶活性的影响。结果表明:在秸秆还田初期土壤脲酶、脱氢酶、蔗糖酶活性基本表现为亲本秸秆还田转基因大豆秸秆还田秸秆未还田,并在个别时期差异达显著水平,但45 d后土壤脲酶、脱氢酶、蔗糖酶活性均与亲本差异不显著。同时,不同还田量之间土壤酶活性也存在一定差异,秸秆还田量越大,土壤酶活性变化越大。     

秸秆还田与耕作方式对土壤酶活性动态变化的影响

为研究土壤酶活性在不同耕作措施下随作物生长的动态变化,于小麦、玉米生育期内测定了关键生育时期各处理的土壤酶活性,结果表明:随着作物的生长,秸秆不还田深翻、秸秆还田深翻、秸秆还田旋耕处理的过氧化氢酶活性均呈先升后降趋势;磷酸酶活性在小麦生育期内呈现先降后升的趋势,而在玉米生育期内则呈上升趋势;转化酶活性在小麦生育期内呈上升趋势,而在玉米生育期内则表现为先升后降。深耕秸秆还田处理和旋耕秸秆还田处理能提高磷酸酶和转化酶活性,过氧化氢酶活性在作物同一关键生育期内,各处理间没有明显差异。     

耕作与秸秆还田方式对连作玉米田根际微生物及酶活性的影响

为改良土壤结构,提高土壤生物活性,开展定位试验,设置旋耕秸秆不还田、免耕秸秆覆盖还田和深翻秸秆还田3种方式,测定玉米生育期内,不同耕作与秸秆还田方式对根际微生物数量及酶活性的影响。结果表明:各处理苗期至吐丝期,根际微生物数量和酶活性迅速增加,吐丝期达到最大值后逐渐降低。和旋耕秸秆不还田相比,免耕秸秆覆盖还田和深翻秸秆还田可提高玉米生育中后期菌群数量及酶活性,且深翻秸秆还田作用效果更为显著,说明深翻秸秆还田对改良土壤结构,提高土壤生物活性效果更好。     

秸秆处理方式及灌溉水源对冬小麦根际土壤酶活性动态变化的影响(英文)

[目的]研究"秸秆还田或不还田"与"地下水或黄河水灌溉"对小麦各生育期土壤酶活性动态变化的影响。[方法]以冬小麦济麦22号为试验材料,采用大田种植试验,研究"秸秆还田或不还田"与"地下水或黄河水灌溉"对冬小麦各生育期根际土壤酶活性的动态变化的影响。[结果]随着生育期的推进,各处理的小麦根际脲酶活性总体呈"上升-下降-上升"的折线变化趋势,转化酶活性和磷酸酶活性总体均成先上升后下降的变化趋势。秸秆还田处理在4个生育期均不同程度的提高了小麦根际脲酶活,同时,除灌浆期外,地下水灌溉比黄河水灌溉更利于小麦根际酶活性的提高。各处理对小麦转化酶活性影响不明显。生育前期,各处理对小麦根际磷酸酶活性的影响较大,在拔节期,秸秆还田处理和地下水灌溉处理能显著提高2种磷酸酶的活性,促进植物和微生物对磷素的吸收和转运;孕穗期地-还处理下土壤酸性磷酸酶的活性显著高于另外3种处理方式。[结论]该研究结果为分析土壤酶活性与作物生长及土壤根际微生物之间存在的动态变化关系奠定了基础。     

秸秆处理方式及灌溉水源对冬小麦根际土壤酶活性动态变化的影响

[目的]研究"秸秆还田或不还田"与"地下水或黄河水灌溉"对小麦各生育期土壤酶活性动态变化的影响。[方法]以冬小麦济麦22号为试验材料,采用大田种植试验,研究"秸秆还田或不还田"与"地下水或黄河水灌溉"对冬小麦各生育期根际土壤酶活性的动态变化的影响。[结果]随着生育期的推进,各处理的小麦根际脲酶活性总体呈"上升-下降-上升"的折线变化趋势,转化酶活性和磷酸酶活性总体均成先上升后下降的变化趋势。秸秆还田处理在4个生育期均不同程度的提高了小麦根际脲酶活,同时,除灌浆期外,地下水灌溉比黄河水灌溉更利于小麦根际酶活性的提高。各处理对小麦转化酶活性影响不明显。生育前期,各处理对小麦根际磷酸酶活性的影响较大,在拔节期,秸秆还田处理和地下水灌溉处理能显著提高2种磷酸酶的活性,促进植物和微生物对磷素的吸收和转运;孕穗期地-还处理下土壤酸性磷酸酶的活性显著高于另外3种处理方式。[结论]该研究结果为分析土壤酶活性与作物生长及土壤根际微生物之间存在的动态变化关系奠定了基础。     

秸秆还田年限对春玉米土壤酶活性及肥力的影响

为解决内蒙古平原灌区春玉米主产区因有机肥投入不足、化肥不合理施用而导致的耕层浅、犁底层坚硬、蓄水保肥能力偏低等问题，本研究基于连续4年秸秆还田定位试验，即春玉米收获后秸秆全量粉碎深翻(20 cm)还田，秸秆还田量年平均为16 365.43 kg/hm²,形成秸秆还田1～4年4个年限处理(HT1～HT4),以秸秆不还田为对照(CK),研究秸秆还田年限对春玉米不同生育期的土壤过氧化氢酶、碱性磷酸酶、蔗糖酶、脲酶活性的影响及其与土壤肥力的相关关系。结果表明：(1)秸秆还田2年处理(HT2),拔节期土壤过氧化氢酶活性最高，吐丝期土壤碱性磷酸酶、脲酶活性最高，均显著高于其他处理；秸秆还田4年处理(HT4),拔节期和吐丝期土壤蔗糖酶活性最高，且显著高于CK。(2)秸秆还田1～4年处理，吐丝期土壤速效养分含量逐年提高，pH值总体呈下降趋势。(3)土壤过氧化氢酶、碱性磷酸酶、蔗糖酶、脲酶活性与土壤速效养分含量存在显著或极显著正相关关系。综上，秸秆还田培肥土壤效果明显，提高了春玉米拔节期和吐丝期土壤酶活性，改善了土壤肥力状况。     

转基因玉米对土壤微生物群系的影响

为了评价转基因玉米对土壤环境生态安全风险,通过盆栽试验,以转Bt基因P1498及非转基因亲本Non-Bt P1498,转抗除草剂基因C31为材料,研究比较转基因玉米不同生育期对土壤微生物的影响。结果表明,转基因玉米对土壤细菌没有显著影响;土壤真菌在苗期有显著影响,其他生育期没有影响;放线菌在抽雄期有显著影响,其他生育期没有影响;转基因玉米对土壤氨化细菌、好气性固氮菌没有影响。说明转基因玉米对土壤微生物数量没有显著影响。     

玉米秸秆还田对土壤酶活性的影响

【目的】研究不同玉米秸秆还田量对土壤酶活性的影响,为秸秆还田提供一定的理论依据。【方法】以采自陕西杨凌农田的土娄土为供试土样,采用室内模拟恒温培养方法,研究玉米秸秆不同还田量(0,6,12,18,24g/kg)处理下,影响碳、氮循环及微生物活性的主要土壤酶类(蔗糖酶、纤维素酶、脲酶、脱氢酶和荧光素二乙酸酯(FDA)水解酶)活性在不同培养时间(1,4,7,15,30,60d)的变化规律,并引入"倍增剂量"的概念评价酶活性的变化幅度。【结果】玉米秸秆还田后5种土壤酶活性均增强,随着培养时间延长,土壤蔗糖酶和纤维素酶活性总体呈减少趋势;脲酶和FDA水解酶酶活性总体呈先增后减的趋势;土壤脱氢酶活性培养初期较低,随着培养时间延长维持在一个较高水平,至培养60d时明显降低。拟合结果显示,5种土壤酶活性与玉米秸秆还田量间均呈极显著正相关,不同酶活性的倍增剂量在不同培养时间下的变化有所差异。5种土壤酶中,以土壤FDA水解酶活性对玉米秸秆腐解过程最为敏感;当玉米秸秆还田量为10g/kg时土壤总体酶活性较高。同时,玉米秸秆还田后,5种土壤酶活性间呈极显著正相关,表明其变化是密切相关的。【结论】玉米秸秆还田对5种土壤酶活性均具有较强的促进作用,从土壤总体酶活性角度得到当地玉米秸秆还田的最佳用量是10g/kg。     

秸秆还田对冬小麦品种百农矮抗58根际土壤微生物及土壤酶活性的影响

在大田条件下,以冬小麦百农矮抗58为试材,研究了秸秆还田对其根际土壤微生物数量及土壤酶活性的影响.结果表明,随着生育进程的推进,根际土壤微生物数量和土壤酶活性呈先升高后降低的趋势,其中以开花期表现较高.根际土壤微生物数量和土壤酶活性不同处理间表现为玉米秸秆还田翻耕＞玉米秸秆还田旋耕＞玉米秸秆清除旋耕.由此可知,应进一步...     

绿洲灌区耕作方式与秸秆还田对玉米田水热特征的调控效应

为探讨干旱绿洲灌区耕作方式与秸秆还田对玉米田土壤水热特征的调控效应,基于甘肃河西绿洲灌区田间定位试验,研究耕作方式(免耕、传统翻耕)和秸秆还田方式(秸秆还田、秸秆不还田)下农田土壤水分、温度动态变化特征。结果表明,耕作方式、秸秆还田显著影响土壤贮水量、耗水量、土壤温度、土壤有效积温、玉米籽粒产量、水分利用效率及积温生产效率,且互作效应显著。较秸秆不还田,秸秆还田提高了玉米各生育期0～120 cm土层的土壤贮水量,降低了玉米拔节至成熟期耗水量、播种至拔节期与吐丝期0～25 cm土层的土壤温度及各生育期土壤有效积温。免耕较传统翻耕提高了玉米拔节前土壤贮水量,降低了拔节至吐丝期耗水量,而传统翻耕较免耕提高了玉米各生育期土壤温度及有效积温。秸秆还田条件下玉米籽粒产量、水分利用效率及积温生产效率较秸秆不还田分别提高20.3%、23.6%和23.2%。传统翻耕的玉米籽粒产量、水分利用效率及积温生产效率较免耕分别提高20.8%、22.6%和12.3%。传统翻耕结合秸秆还田降低了玉米拔节前、吐丝至成熟期的耗水量,提高了各生育期土壤温度与有效积温。传统翻耕结合秸秆还田的玉米籽粒产量、水分利用效率及积温生产效率较其他处理分别提高20.3%～37.9%、22.0%～40.5%和7.0%～32.4%。因此,传统翻耕结合秸秆还田是绿洲灌区玉米高产、农田水热资源高效利用的理想耕作措施。     

垄膜沟播与秸秆还田对内蒙古黄土高原玉米农田土壤水分、酶活性及产量的影响

为明确全覆膜垄膜沟播种植和秸秆还田措施下玉米农田土壤保水改土效果及增产效应,在内蒙古黄土高原旱作区对比分析了全覆膜垄膜沟播结合秸秆还田（S+M）、秸秆还田（S）、全覆膜垄膜沟播（M）、秸秆不还田不覆膜（CK）4种不同耕作方式下土壤水分、酶活性变化规律及玉米产量形成特性。结果表明：全覆膜垄膜沟播种植和秸秆还田均能提高玉米各生育阶段0—100 cm土层土壤含水量,尤以0—20 cm土层土壤含水量差异最为显著,且全覆膜垄膜沟播种植提升效果优于秸秆还田,两者耦合后土壤含水量表现为最大;垄膜沟播和秸秆还田均可显著提高土壤过氧化氢酶、脲酶、蔗糖酶和碱性磷酸酶活性,且随玉米生育期推移,土壤酶活性呈先增加后降低趋势,在大喇叭口期达到峰值;同时,垄膜沟播和秸秆还田均能提高玉米干物质量和产量,由高到低次序为S+M＞M＞S＞CK,与CK相比,S、M、S+M处理玉米产量分别提高11.84%、37.83%、45.13%,全覆膜垄膜沟播结合秸秆还田明显优于其他处理,可作为内蒙古黄土高原旱作区玉米节水增效增产栽培模式。     

秸秆还田对冬小麦根际土壤酶活性及产量的影响

在大田条件下,以冬小麦品种百农矮抗58为试验材料,研究了不同耕作条件下秸秆还田对其根际土壤酶活性及产量的影响.结果表明,随着生育进程的推进,根际土壤酶活性呈先升高后降低的趋势,其中以开花期较高.不同处理根际土壤活性和小麦产量均表现为玉米秸秆还田翻耕>玉米秸秆还田旋耕>玉米秸秆清除旋耕.秸秆还田翻耕处理的产量比还旋和清旋...     

生物炭和秸秆还田对华北农田玉米生育期土壤微生物量的影响

基于华北农田长期定位试验,研究了长期施用生物炭和秸秆还田对整个玉米生育期内土壤微生物量的影响.试验共设4个处理:CK(单施氮磷钾肥)、C1(生物炭4.5 t·hm^-2·a^-1+氮磷钾肥)、C2(生物炭9.0 t·hm^-2·a^-1+氮磷钾肥)和SR(秸秆还田+氮磷钾肥).结果表明,各处理土壤微生物量碳、氮(MBC、MBN)动态变化趋势基本一致,均在玉米拔节期达到最高值,施用生物炭和秸秆还田均显著提高了土壤MBC、MBN含量(P <0.05),并且随着施炭量的增加而增加.与CK相比,C1、C2和SR处理的土壤MBC和MBN分别提高了105.2%、146.5%、96.4%和123.9%、183.6%、114.3%;与秸秆直接还田相比,施用高量生物炭更有利于增加土壤MBC、MBN含量.土壤MBC、MBN均与土壤温度呈现显著的正相关关系,而与土壤水分的相关性较差,说明在玉米生育期土壤温度是影响土壤微生物量变化的主要因素之一.施用生物炭显著降低了MBC、MBN的季节波动,而对土壤微生物量碳氮比(MBC/MBN)没有显著影响.综上所述,施用生物炭更有利于维持较高的微生物活性和较稳定的土壤环境.     

玉米秸秆腐解对石灰性褐土酶活性和有机质质量分数动态变化的影响

通过室内培养,研究玉米秸秆腐解量与腐解时间的关系,以及不同秸秆添加量对石灰性褐土酶活性和有机质质量分数动态变化的影响。结果表明,玉米秸秆的腐解量随培养时间延长而增加,在培养的第45天,腐解量可达45%左右,而45天后腐解速度明显下降。在腐解的前60d,常规秸秆添加处理的腐解速率小于加倍量秸秆添加量处理,而在培养后期处理间腐解速率无差异,且腐解速率均随腐解时间延长而减小。土壤过氧化氢酶活性随培养时间的延长呈先增加后降低再增加的趋势,但不同秸秆量处理土壤过氧化氢酶活性差异不显著;碱性磷酸酶活性随秸秆添加量增加而增大,且均随培养时间延长而提高。土壤有机质和活性有机质质量分数均随培养时间延长而增加,且随秸秆添加量的增加而显著增加。     

秸秆还田对盐碱地土壤物理性质、酶活性及油葵产量的影响

针对宁夏银北盐碱地区存在的土壤板结、通气性差、结构不良等问题,建立秸秆还田1 a、2 a与未还田试验,研究不同处理对土壤物理性质、酶活性及油葵产量的影响。结果表明:秸秆还田可显著降低土壤体积质量,还田2 a处理可降低体积质量6.04%～6.49%,且0～10、10～20、20～30 cm土层水稳性团聚体含量分别较CK处理增加15.30%、10.34%、8.84%,0～10 cm土壤紧实度较CK处理降低23.24%;秸秆还田能有效提升土壤脲酶与碱性磷酸酶的活性,0～10 cm土层还田2 a处理下脲酶活性较还田1 a与未还田处理分别增加93.79%、59.18%;还田对土壤pH影响不显著,但在控盐、增产方面效果突出,还田2 a处理相比CK处理在整个生育期0～10 cm土层含盐量平均降低24.33%,产量增加20.60%。相关性分析显示,土壤水稳性团聚体、体积质量、酶活性与油葵产量达显著正相关。由此可见,秸秆还田2 a增加土壤水稳性团聚体含量,降低土壤体积质量与耕层盐分,且显著提高脲酶与碱性磷酸酶酶活性,从而增加油葵产量。     

耕作方式与秸秆还田对冬小麦-夏玉米耗水特性和水分利用效率的影响

【目的】黄淮海地区是中国粮食主产区之一,但农业生产中旱涝频繁发生,同时还存在土壤紧实、耕层变浅和土壤蓄水保墒能力低等问题,严重影响了该区的粮食生产。耕作方式和秸秆还田作为农业生产中两项重要的技术措施,对改善土壤结构、提高土壤蓄水能力和水分利用效率有显著作用。本文旨在探索耕作方式、秸秆还田以及二者交互对冬小麦-夏玉米耗水特性和水分利用效率的影响,为优化黄淮海地区的土壤耕作方式提供依据。【方法】采用土壤耕作方式与秸秆还田相结合的方法,设置常规耕作＋秸秆还田、常规耕作＋无秸秆还田、深耕＋秸秆还田、深耕＋无秸秆还田、深松＋秸秆还田、深松＋无秸秆还田6个处理,研究耕作方式与秸秆还田对冬小麦-夏玉米一年两熟农田耗水量、耗水模系数、土壤贮水消耗量、株间蒸发量、籽粒产量和水分利用效率的影响,分析不同耕作方式、秸秆还田以及二者交互对冬小麦-夏玉米耗水特性和水分利用效率的影响。【结果】耕作方式、秸秆还田对土壤容重、农田耗水量、土壤贮水消耗量、株间蒸发量、籽粒产量和水分利用效率均存在显著或极显著影响。与常规耕作相比,深耕和深松主要降低了20-40 cm土层的土壤容重,增加了冬小麦、夏玉米和周年总农田耗水量,提高了0-100 cm土层的土壤贮水消耗量,同时降低了休闲期无效农田耗水量。此外,深耕和深松还降低了夏玉米的株间蒸发量,但深耕显著增加了冬小麦的株间蒸发量,深松则相反。秸秆还田也可以降低土壤容重,提高土壤贮水消耗量,增加冬小麦农田耗水量,降低夏玉米和休闲期农田耗水量,增加冬小麦的株间蒸发量,降低夏玉米的株间蒸发量。与常规耕作相比,深耕和深松处理的周年作物产量分别提高了10.7%和9.8%,周年水分利用效率分别提高了8.8%和6.3%。秸秆还田处理的周年作物产量和水分利用效率分别比秸秆不还田处理提高了6.3%和7.6%。耕作方式与秸秆还田对冬小麦-夏玉米的耗水特性、籽粒产量和水分利用效率存在显著交互作用。与常规耕作＋无秸秆还田处理相比,深耕＋秸秆还田和深松＋秸秆还田处理的周年农田耗水量分别提高3.3%和2.4%,冬小麦-夏玉米的农田耗水量分别提高了4.2%和3.3%,休闲期的农田耗水量分别降低了7.0%和9.9%,周年作物产量分别提高了18.0%和19.3%,水分利用效率分别提高了15.9%和15.1%。【结论】在几种耕作模式中,深耕＋秸秆还田、深松＋秸秆还田的周年作物产量和水分利用效率最高,且二者无显著性差异,表明深耕或深松结合秸秆还田有利于作物产量和水分利用效率的提高。因此,在本试验条件下,在秸秆还田的基础上深松或深耕是黄淮海地区适宜的耕作方式。     

全膜双垄沟播与秸秆还田技术对土壤理化特性及玉米产量的影响

试验通过全膜双垄沟播覆盖种植与不同玉米秸秆还田方式,研究对其土壤理化特性及玉米产量的影响。结果表明:采用全膜双垄沟播种植方式,经秸秆还田后耕层土壤养分含量变化表现为整株还田>秸秆粉碎>免耕留茬,秸秆还田后的土壤容重明显降低但免耕留茬一膜两年用后的土壤容重增大。秸秆还田对土壤水分与温度的影响,在玉米生育前期经秸秆还田后的土壤温度与水分均显著低于对照,在玉米生育后期秸秆腐解后对土壤水分起到一个补偿效应。就玉米产量变化而言,表现为全膜覆膜+整株秸秆还田>全膜覆膜+秸秆粉碎还田>全膜双垄沟播>免耕留茬一膜两年用>露地种植,玉米全膜双垄沟播较露地种植增产达到显著水平,玉米采用全膜双垄沟播种植结合秸秆还田技术的栽培模式较单一的全膜双垄沟播玉米产量有增产的趋势,免耕留茬一膜两年用有减产倾向但差异不显著。