覆盖处理苹果细根分布与土壤物理性状响应关系研究

以12年生红富士苹果树为试材,研究黄土高原旱塬区不同覆盖措施(覆膜、覆草、覆沙)对苹果细根(直径≤2 mm)及土壤性状的影响。结果表明:地表覆盖可有效降低土壤容重,增大土壤含水量及孔隙度,增加细根数量,增大根系吸收水肥效率。覆膜处理细根水平分布范围与清耕(CK)相似,在距干0~90 cm范围内,垂直密集分布最大深度由CK的60 cm提升至40 cm,36.05%的细根分布在0~20 cm土壤表层。与CK相比,覆草、覆沙处理的细根水平分布范围由90 cm扩展至120 cm,垂直均匀分布整个土壤剖面,利于树体对深层土壤水肥的吸收利用。土壤物理性状与细根根长、表面积、根长密度呈极显著相关,覆膜处理中根径与比根长也与土壤物理性状表现出相关性。综合分析根系分布与土壤物理性状,覆草处理是陇东旱塬区苹果园较为适宜的地表覆盖模式。     

干旱胁迫下灰色链霉菌对桔梗幼苗根际土壤酶活性、养分及微生物的影响

以不同浓度的灰色链霉菌发酵液处理干旱胁迫的桔梗根际土壤为研究对象,将不同浓度的灰色链霉菌发酵液(原液,原液稀释10倍,原液稀释50倍,原液稀释100倍(菌数1×10~8cfu·mL~(-1)),原液稀释150倍)200m L分别与花盆0~20 cm的土搅拌,无菌水作为对照(CK),土壤的持水量控制在45%左右,待桔梗生长至四叶期时,分别于7、14、21、28、35 d取其根际土壤(0~20 cm)。采用比色法和高锰酸钾滴定法测定桔梗根际土壤蔗糖酶、脲酶、过氧化氢酶、纤维素酶和蛋白酶活性的变化,稀释平板计数法测定微生物数量。结果表明,随着灰色链霉菌发酵液稀释倍数增加,桔梗根际土壤蔗糖酶、脲酶、过氧化氢酶、纤维素酶和蛋白酶活性均逐渐升高,发酵液稀释到100倍时,土壤蔗糖酶、脲酶、过氧化氢酶、纤维素酶和蛋白酶活性均达到峰值,比CK的峰值分别提高了68%、12.63%、11.53%、128.24%、43.51%。在第35天时,用灰色链霉菌发酵液稀释100倍处理干旱胁迫的桔梗根际土壤有机质、全氮、有效磷、速效钾含量比CK分别升高了280.13%、99.15%、60%和60.12%;灰色链霉菌发酵液处理的土壤中细菌不断增加,在第35天时比CK增加了355.43%,而土壤中放线菌和真菌先增加后降低,但高于CK。土壤酶活性、土壤养分因子和土壤微生物数量的相关性分析表明,脲酶与有机质、全氮、有效磷、速效钾和细菌呈极显著正相关(P0.01),纤维素酶与有机质、全氮、有效磷、速效钾、细菌和放线菌呈极显著或显著正相关,蛋白酶与有效磷、速效钾、细菌、放线菌和真菌呈极显著或显著正相关,蔗糖酶和过氧化物酶与有机质、全氮、有效磷、速效钾和细菌呈负相关且不显著,与放线菌、真菌正相关且不显著。     

覆膜和灌溉对小麦秸秆还田土壤酶活性的影响

为研究西北半干旱区小麦秸秆还田高效利用措施,采用大田模拟试验研究了覆膜和灌溉对小麦秸秆还田后土壤酶活性的影响。结果表明:与秸秆不还田(CK)相比,秸秆还田处理均显著增大了土壤蔗糖酶、脲酶、碱性磷酸酶和过氧化氢酶活性。与秸秆还田(S)相比,秸秆还田+覆膜处理(SC)增大了低温时土壤的酶活性,秸秆还田+灌溉处理(SW)对不同还田时期,还田深度10cm和20cm处土壤中的4种酶活性影响显著,均增大了酶活性。土壤蔗糖酶、脲酶、碱性磷酸酶和过氧化氢酶活性总体均以秸秆还田+覆膜+灌溉处理(SCW)的最高。从土壤总体酶活性大小考虑,在西北半干旱地区进行小麦秸秆还田,SCW处理为最佳的还田方式,可显著增大土壤中的酶活性。     

牛粪与化肥配施对侧柏根际土壤微生物数量和酶活性的影响

通过盆栽试验,研究了CF（单施化肥）、CM（牛粪）和CM＋CF（牛粪和化肥各提供50%的氮）等处理对侧柏根系形态特征、根际土壤微生物数量及酶活性的影响。结果表明：同CF处理相比,CM＋CF处理显著提高了侧柏的根表面积、比根表面积、总根长、根尖数和根系活力,其中根表面积分别比CK、CF和CM处理提高110.01%、59.27%和28.54%;明显增加了根际土壤微生物数量及微生物量碳、氮含量,其中微生物量碳、氮含量分别比CF处理增加62.22%和45.35%。CM和CM＋CF处理的微生物多样性指数与微生物总量的变化趋势一致,而CK和CF处理的变化趋势相反。此外,CM＋CF处理还显著提高了根际土壤脲酶、过氧化氢酶、多酚氧化酶和蔗糖酶活性,尤其对多酚氧化酶的提高幅度最大。与CM＋CF处理相比,CM处理对侧柏根际微域的影响较小。因此,牛粪与化肥配施更有利于土壤微生物数量和酶活性的提高,从而为侧柏生长创造良好的微生态环境。     

异噁唑草酮对玉米根际土壤微生物量碳、氮和酶活性的影响

为明确异噁唑草酮对玉米根际土壤微生物碳、氮及酶活性的影响, 采用田间试验的方法, 以1倍、5倍和10倍田间推荐剂量为供试除草剂剂量, 测定了异噁唑草酮土壤封闭处理对玉米根际土壤微生物量碳、氮及土壤脲酶、过氧化氢酶、蔗糖酶、脱氢酶和中性磷酸酶活性的影响。结果表明:推荐剂量的异噁唑草酮对玉米根际土壤微生物量碳、氮含量无显著影响, 5倍和10倍推荐剂量的异噁唑草酮对玉米根际土壤微生物量碳、氮含量具有抑制作用。推荐剂量的异噁唑草酮对玉米根际土壤脲酶、过氧化氢酶和蔗糖酶影响较小, 5倍和10倍推荐剂量的异噁唑草酮对其具有明显的抑制作用。异噁唑草酮对土壤脱氢酶活性具有抑制作用, 且施用剂量越高, 抑制作用越强。异噁唑草酮对土壤中性磷酸酶活性的影响表现为前期促进, 后期抑制, 且施用剂量越大, 促进或抑制作用越强。研究表明:推荐剂量的异噁唑草酮对玉米根际土壤微生物量碳、氮及土壤脲酶、过氧化氢酶和蔗糖酶活性的影响较小, 但对土壤脱氢酶、中性磷酸酶活性有影响。     

行内生草对土壤微环境和酿酒葡萄品质的影响

以宁夏贺兰山东麓主栽的6 a生酿酒葡萄‘赤霞珠’为研究对象,进行了连续2 a行内自然生草(CZR)和人工种植马齿苋(CMC)试验,以清耕(CK)为对照,研究行内生草对土壤温度、容重、总孔隙度、肥力、酶活性、微生物数量和酿酒葡萄果实产量及品质的影响。结果表明:CZR处理与CK处理相比,在酿酒葡萄幼果期、膨大期和成熟期5～25 cm土层平均土壤温度下降0.94、1.12℃和0.93℃,0～60 cm土层平均土壤容重和总孔隙度分别下降2.23%和1.73%,脲酶、蔗糖酶、碱性磷酸酶和过氧化氢酶活性分别提高22.67%、30.26%、8.46%和66.65%,微生物数量提高34.97%;CMC处理与CK处理相比,在酿酒葡萄幼果期、膨大期和成熟期5～25 cm土层平均土壤温度分别下降1.82℃、2.02℃和1.38℃,0～60 cm土层平均土壤容重和总孔隙度分别下降0.90%和2.87%,土壤有机质、碱解氮、有效磷、速效钾、全氮和全磷含量分别提高37.80%、52.67%、31.73%、31.17%、24.81%和21.13%,脲酶、蔗糖酸酶、碱性磷酸酶和过氧化氢酶活性分别提高72.08%、109.67%、14.93%和154.50%,微生物数量提高103.56%;行内生草对酿酒葡萄产量影响不显著,对改善浆果品质有显著作用,CZR和CMC处理较CK处理可溶性固形物含量分别降低1.33%和3.72%,可滴定酸、单宁、总酚和花色苷含量分别提高14.52%和16.13%、21.23%和25.82%、26.65%和24.41%、32.75%和41.16%。在旱区滴灌条件下,葡萄园连续2 a行内生草能够改善土壤物理性状,提升土壤肥力、土壤酶活性和微生物数量,对产量影响不显著,但有利于酿酒葡萄香气物质累积,能调节糖酸比,以行内种植马齿苋效果最优。     

玉米线辣椒套作对线辣椒根际、非根际土壤微生物、酶活性和土壤养分的影响

实验旨在研究不同种植模式、作物种间不同的根部隔离处理对线辣椒根际与非根际土壤微生物数量、土壤酶活性及土壤养分有效含量的影响。结果表明：套作栽培的线辣椒根际、非根际土壤微生物数量、酶活性均高于单作栽培。与膜隔处理相比,网隔与无隔处理的根际、非根际土壤微生物数量及酶活性均有提高,其中以网隔处理最高。各处理根际土壤有机质、有效磷、有效钾含量均低于非根际土壤,但碱解氮含量表现为根际土壤高于非根际土壤。网隔处理中尼龙网减缓了玉米根系对线辣椒根系营养的直接竞争,同时玉米根系根际效应使其根际、非根际土壤养分含量在所有处理中最高。土壤微生物主要类群数量是影响土壤酶活性主要因子,与土壤酶活性显著相关。有机质、碱解氮含量与土壤酶活性、微生物数量呈极显著相关,有效磷含量与土壤酶活性、微生物数量呈正相关。土壤真菌数量、脲酶活性与有效钾含量呈负相关。     

玉米线辣椒套作对线辣椒根际、非根际土壤微生物、酶活性和土壤养分的影响

实验旨在研究不同种植模式、作物种间不同的根部隔离处理对线辣椒根际与非根际土壤微生物数量、土壤酶活性及土壤养分有效含量的影响.结果表明:套作栽培的线辣椒根际、非根际土壤微生物数量、酶活性均高于单作栽培.与膜隔处理相比,网隔与无隔处理的根际、非根际土壤微生物数量及酶活性均有提高,其中以网隔处理最高.各处理根际土壤有机质、有效磷、有效钾含量均低于非根际土壤,但碱解氮含量表现为根际土壤高于非根际土壤.网隔处理中尼龙网减缓了玉米根系对线辣椒根系营养的直接竞争,同时玉米根系根际效应使其根际、非根际土壤养分含量在所有处理中最高.土壤微生物主要类群数量是影响土壤酶活性主要因子,与土壤酶活性显著相关.有机质、碱解氮含量与土壤酶活性、微生物数量呈极显著相关,有效磷含量与土壤酶活性、微生物数量呈正相关.土壤真菌数量、脲酶活性与有效钾含量呈负相关.     

毛乌素沙地南缘不同耕作措施土壤酶和微生物区系的特征

选取了典型的干旱半干旱农牧交错带农田作为研究对象,在连续6年的长期定位试验基础上探究了不同耕作措施下土壤酶和土壤微生物区系的特征,用逐步回归法建立了土壤养分与土壤酶和土壤微生物的最优回归模型.结果表明:(1)0～20 cm土层中,过氧化氢酶在免耕措施下活性最高;磷酸酶活性秸秆覆盖和免耕措施显著高于翻耕和覆膜措施;脲酶活...     

施用生物炭后土壤生物活性与土壤肥力的关系

分析了生物炭不同用量条件下土生物活性与土壤主要肥力指标之间的关系。相关分析表明,除蔗糖酶活性和微生物量碳外,土壤其它生物活性指标与土壤容重间呈显著负相关。土壤脲酶和过氧化氢酶活性、微生物量氮和三大类微生物与土壤主要肥力指标间呈显著或极显著正相关。除蔗糖酶外,酶活性与三类微生物数量间显著相关,但蔗糖酶、土壤脲酶、碱性磷酸酶、过氧化氢酶的活性间并不完全显著相关。通径分析表明,脲酶和微生物量氮对土壤肥力影响以直接作用为主,而过氧化氢酶则以间接作用为主。主成分分析结果表明,可以用微生物因子、酶活性因子和速效磷因子进行综合描述土壤肥力特征。其中,各处理综合得分在玉米季大于小麦季,且随生物炭用量的增加而增加,表明高用量生物炭对土壤肥力的提高作用明显。     

地膜与秸秆双重覆盖对渭北苹果园土壤水分及产量的影响

针对渭北果园土壤干燥化、覆盖条件下夏季土壤高温抑制根系生长的问题,通过将具有高效保水效果的地膜与缓温效应显著的秸秆两种覆盖材料组合,从保墒、调温及对果树产量影响方面综合评价双重覆盖(地膜压长麦秆覆盖、长麦秆压地膜覆盖、地膜压短麦秆覆盖、地膜压玉米秆覆盖)模式。结果表明,地膜压短麦秆覆盖相对于其它处理能提高0~600 cm土壤剖面年平均贮水量(1 529.2 mm)及年平均含水量(25.71%),有利于果树对水分的利用;地膜压短麦秆覆盖在春季和秋季能提高土壤温度,夏季降低土壤温度,具有良好的缓温效应;不同覆盖 处理均能提高果树的产量、单果重和优果率,其中地膜压短麦秆覆盖单株产量(48 kg)和优果率(85%)最高,为最佳覆盖模式。     

不同覆盖方式对旱地棉田土壤环境及棉花产量的影响

分析普通地膜覆盖、小麦秸秆覆盖、地膜 秸秆覆盖3种覆盖物对旱地棉田土壤环境、棉花产量构成因素的影响,结果表明:覆盖栽培能改善土壤环境,降低土壤容重,提高土壤水分利用率,调节土壤温、湿度,协调水热资源利用的同步性;秸秆覆盖能增加土壤养分含量,特别是速效钾含量;在棉花生长后期,提高叶面积指数,延长叶片功能期,提高棉株的光合能力从而防止棉花早衰,增加铃重,提高棉花产量。     

不同覆盖方式对旱地玉米田土壤环境及玉米产量的影响

分析普通地膜覆盖、小麦秸秆覆盖及露地栽培3种不同处理对旱地玉米田土壤环 境、玉米产量构成因素的影响,结果表明:覆盖栽培能改善土壤环境,降低土壤容重,提高土壤 水分利用率,调节土温、湿度,协调水热资源利用的同步性;秸秆覆盖能增加土壤养分含量,特 别是速效钾含量;在玉米生长后期,提高叶面积指数,延长叶片功能,提高玉米的光合能力从而 防止玉米早衰,增加穗重,提高玉米产量。     

秸秆还田对东北黑土水分特征及物理性质的影响

为明确秸秆还田对东北黑土水分特征及物理性质的影响,设置秸秆覆盖还田（FG）、秸秆翻埋还田（FM）和秸秆不还田翻耕(FD)3个处理,测定土壤含水量、水分特征曲线、容重、硬度、土壤三相比及结构稳定性等参数。结果表明：（1）秸秆覆盖还田可显著提高春季耕层（0~30 cm）土壤含水量,较秸秆不还田翻耕处理增幅为11.17%~150.84%;不同处理耕层土壤在水吸力中吸力段土壤含水量变化曲线平滑,秸秆覆盖还田处理具有较高的土壤持水性。（2）秸秆还田能显著提高土壤水分有效性,与秸秆不还田翻耕处理相比,秸秆覆盖还田处理0~10 cm土层土壤田间持水量提高4.85%~11.03%,土壤凋萎系数提高10.85%~18.00%;秸秆翻埋还田处理0~10 cm土层土壤重力水增加9.65%~80.73%。秸秆翻埋还田提升了土壤供水能力,土壤比水容量较秸秆不还田翻耕处理增加4.8%~10.0%。（3）与秸秆不还田翻耕处理相比,秸秆还田降低了收获后土壤紧实度,降低幅度为0.18~0.31 MPa;秸秆覆盖还田增加表层土壤容重,降低土壤孔隙度,促进三相结构趋于合理,显著增加土壤结构稳定性。（4）皮尔森相关分析表明,三相比R值与结构距离（r=0.73^*）、土壤容重（r=0.70^*）相关性显著,在一定范围内三相比R值的增加有利于改善并促进土壤结构稳定。综上可知,东北黑土农田实施秸秆还田是提高春季土壤含水量、增强土壤持水性、提升土壤供水能力、调节土壤紧实性、调控土壤三相比、改善土壤结构和提高土壤宜耕性的有效措施。     

复合微生态制剂对黄瓜根际土壤微生物数量和酶活性的影响

[目的]研究施入复合微生态制剂对黄瓜根际土壤的影响.[方法]采用盆栽试验的方法,对不同生育时期施入复合微生态制剂的黄瓜根际土壤微生物数量及土壤酶活性进行了测定.[结果]与对照相比,在花期施入复合微生态制剂,可使根际土壤细菌和放线菌的数量分别增加27.9％和20.6％,而真菌和尖孢镰刀菌的数量分别减少64.5％和66.7％;可使土壤脲酶、蔗糖酶、中性磷酸酶活性分别提高130.8％、190.5％、123.5％,差异均显著.黄瓜不同生育时期施入复合微生态制剂对过氧化氢酶作用不明显.[结论]本研究在花期施入复合微生态制剂后,在一定程度上,可提高黄瓜根际土壤细菌和放线菌的数量,减少真菌及尖孢镰刀菌的数量,提高土壤脲酶、蔗糖酶和中性磷酸酶的活性.     

地膜-秸秆双重覆盖模式下果园土壤养分含量研究

为了研究地膜-秸秆双重覆盖模式对渭北旱塬果园土壤养分含量的影响,对5个不同处理(地膜压玉米秆双重覆盖、地膜压短麦秆双重覆盖、长麦秆压地膜双重覆盖、地膜压长麦秆双重覆盖和无覆盖清耕对照)下果园0~100 cm土层深度范围内的土壤养分含量进行测定,并统计了苹果产量。结果表明:地膜-秸秆双重覆盖模式能显著提高果园土壤养分平均含量,并提升养分有效性;其中地膜压短麦秆双重覆盖处理综合效果最佳,土壤有机质、全氮、碱解氮、速效磷、速效钾含量均显著高于无覆盖对照(P0.05),提高比例分别为29.72%、8.82%、19.35%、51.87%、22.66%;碱解氮含量提高比例高于全氮,说明该模式能够提高氮肥有效性。与无覆盖对照相比,地膜-秸秆双重覆盖模式对土壤剖面养分垂直变异影响不明显,均呈现出随深度增加先降低后缓慢递增的趋势。从提高土壤养分含量和提升其养分有效性的角度出发,利用地膜压短麦秆双重覆盖模式进行果园土壤管理可以成为实现渭北旱塬果园高产、优产、稳产的有效途径之一。     

不同覆草量苹果园土壤水温效应及对树体生长的影响

将麦草覆盖应用于果园,研究不同覆盖用量22 000 kg·hm-2(T1)、33 000 kg·hm-2(T2)、44 000 kg·hm-2(T3)和清耕(CK)在整个生长期对19年生长富2号苹果园0~100 cm土壤水分、5~25 cm土壤温度、树体生长量及果实品质的影响。结果表明:在旱情较重的4—7月,3种覆草处理的平均含水量随覆草量的增加而增大,其中T2和T3处理极显著(P0.01)高于CK,高出8.98%~27.09%;且3种覆草处理0~20、20~40 cm土层的含水量极显著(P0.01)高于CK,高出9.36%~73.77%;4—8月3种覆草处理的各深度地温低于CK,4—6月份极显著(P0.01)低于CK,低出2.11℃~8.02℃;相反,9—11月份高于CK。覆草处理5~20 cm深度土温日变幅极显著(P0.01)低于CK,低出0.39℃~3.63℃。果实单果重和产量以T2处理最高,3种覆草处理每公顷产量较CK极显著(P0.01)提高,高出10.70%~20.83%;产量水分利用效率覆草处理较CK极显著(P0.01)增高,高出9.87%~20.87%。覆草对树体生长量、枝类比例影响不大。综合各种效应及投入产出比,陇东黄土高原苹果园覆草量以22 000~33 000 kg·hm-2较经济适宜。     

渭北旱塬区秸秆覆盖还田对土壤团聚体特征的影响

为了研究不同秸秆覆盖还田量对半湿润易旱区土壤团聚体分布状况和稳定性特征的影响,在渭北旱塬设置三种覆盖还田量(SM1:13 500 kg/hm2、SM2:9 000 kg/hm2、SM3:4 500 kg/hm2),以不覆盖为对照进行定位试验,研究了秸秆覆盖还田对土壤容重、土壤有机碳、土壤团聚体数量、大小及分形维数的影响。结果表明,秸秆覆盖还田后,土壤容重随秸秆覆盖还田量的增加而减小,0~20 cm土层土壤容重较对照降低了2.00%~5.28%(P>0.05);土壤总有机碳含量随着土层深度的增加而递减,在0~20 cm土层,土壤总有机碳含量较对照显著提高10.82%~23.93%。10~30 cm土层,SM2处理下>0.25mm机械稳定性团聚体含量、平均重量直径(MWD)和几何平均直径(GMD)均高于SM1、SM3,各处理间差异不显著;在0~40 cm土层,各处理>0.25 mm土壤水稳性团聚体、MWD和GMD较CK均有不同程度提高,但差异不显著。各处理均可提高0~30 cm土层土壤团聚体稳定性,其中SM2团聚体分形维数D最小,其次为SM1、SM3。可见,秸秆覆盖还田可促进土壤团聚体的形成,提高团聚体的稳定性,以SM2覆盖还田的效果最佳。     

渭北果园土壤有机质及酶活性研究

为了探讨渭北果园土壤生物质量演化趋势,分析制约地区苹果可持续发展的土壤因素,在渭北旱塬果区选择了<10 a、10~20 a、>20 a园龄段苹果园各3个,选用农田土壤作为对照,研究0~100 cm范围内土壤有机质、过氧化氢酶、脲酶、碱性磷酸酶活性的变化趋势。结果表明,随着果树种植年限的增加,果园土壤有机质含量仅在表层0~20 cm有不同程度地累积趋势,且在>20 a果园累积较为明显;20~40 cm土层处有机质呈现在植果初期递减,20 a后逐渐增加的趋势;果园土壤3种酶活性变化差异主要体现在0~40 cm土层范围,过氧化氢酶活性在0~40 cm呈现递减趋势,且在0~100 cm土层显著高于农田土壤;脲酶活性在0~40 cm有不同程度递增过程,碱性磷酸酶活性在0~40 cm也呈现出相对增高的态势。相关性分析表明土壤有机质与3种酶之间存在着极显著相关。由此得出,渭北地区果树对土壤生物质量的影响主要体现在0~40 cm范围,果园土壤过氧化氢酶活性显著递减和表层土壤脲酶活性增加可能会对苹果树生长产生一定影响。