不同耕作对黑土酶活性变化特征的影响研究

通过对比分析,研究不同耕作条件下黑土酶活性变化特征,为退化黑土的定向培育提供理论依据和技术支持,丰富培肥理论。采用高锰酸钾滴定法测定过氧化氢酶活性,采用靛酚蓝比色法测定脲酶活性,采用3,5-二硝基水杨酸法测定蔗糖酶,采用赵兰坡等改进法测定磷酸酶活性。结果表明,碱性磷酸酶活性与4个常量（有机质、全氮、全磷和碱解氮）土壤理化指标之间呈极显著相关性,碱性磷酸酶和酸性磷酸酶同时参与土壤磷素循环过程中起到很大的作用,并且影响着土壤中有效磷和全磷的含量,磷酸酶在土壤碳、氮、磷转化过程发挥着很大的作用,碱性磷酸酶活性的高低可以作为评价黑土肥力的最敏感的指标。蔗糖酶与脲酶、磷酸酶均呈极显著相关。通过土壤酶活性之间的相互关系,说明土壤酶不仅存在专性特性,同时也存在共性关系。酶的专性性质不但能反映土壤有机化合物转化的进程,并且共性关系酶的总体活性在一定程度上对土壤总体肥力水平方面起着很大的影响。     

玉米秸秆还田后土壤胡敏酸变化的谱学研究

 采用红外示差光谱、13C-核磁共振波谱和激光解吸质谱对玉米秸秆施入土壤后土壤胡敏酸（HA）的谱学特征的动态变化进行了研究。结果表明，在玉米秸秆施入土壤后土壤HA的变化具有阶段性，在开始的60 d，主要是以秸秆含有的类胡敏酸物质（秸秆HA）为基础，腐解产物发生聚合作用形成新的与秸秆HA相类似的HA，并且秸秆分解形成的小分子中间产物与土壤原有的HA发生作用而进入HA结构中。而在施入60 d后，碳水化合物和酰胺化合物以木质素分解的残体为核心发生聚合作用形成新HA，且在90 d后进入HA中的亚甲基成分发生了转化，并伴随有甲氧基和甲基的产生。玉米秸秆分解形成的中间产物与土壤HA发生聚合反应，一部分形成为亚稳态的聚合体。玉米秸秆施入土壤后，土壤HA的芳香度降低，芳香碳减少，而烷基碳和烷氧碳增加，HA的脂肪族特性增强，同时，羧基碳减少，土壤HA的氧化程度下降，HA的平均分子量降低。     

玉米秸秆腐解过程中形成胡敏酸的组成和结构研究

采用化学方法和谱学方法对玉米秸秆腐解生成胡敏酸（CCSR HA）的组成和结构进行了研究.结果表明,CCSR HA的碳组成可分成三个部分：脂肪族碳、芳香族碳和羧基碳,它们的含量分别为59.62%、26.94%和13.44%.CCSR HA主要的官能团包括羟基、烷基、羧基、酰胺基、苯环、烷氧基及碳水化合物结构,木质素残体是其骨架,碳水化合物结构或类糖结构及烷基片段是其主要组成单元.其类型属于Rp型胡敏酸.未腐解的玉米秸秆本身就含有类胡敏酸物质（OCSR HA）,OCSR HA和CCSR HA的官能团组成上有一定差异,后者结构中,甲基、亚甲基、次甲基、醚键官能团和酚羟基的含量降低,而酰胺成分、游离的羧基、甲氧基、碳水化合物组分相对含量升高,脂族性升高,芳香性降低,芳香度由初始的42.19降至腐解后的29.97,并且与无机物质的结合能力增强.就元素组成的变化看,CCSR HA中C和H元素的含量趋于降低,而N和O元素的含量趋于升高.CCSR HA同土壤胡敏酸相比,糖类结构含量较高,并且以片段的形式与水解木质素残体相连.羧基含量较低,但以不同的连接方式存在着.     

有机肥腐解过程的红外光谱研究

对玉米秸秆、树叶、鸡粪及牛粪4种有机肥腐解过程中形成的水溶性有机物(WOM)进行了化学分析并做了红外光谱研究。结果表明,不同的有机肥的WOM总量及各组分的含量有很大的差异,树叶和玉米秸秆腐解形成的WOM中,水溶性胡敏酸(WHA)所占的比例较大;而牛粪和鸡粪腐解形成的WOM中,水溶性小分子有机物(WLOM)所占的比例较大。随着有机肥的腐解,所形成的WLOM中,脂肪族化合物、酰胺类化合物逐渐减少,有机酸的比例不断增大。WHA中的甲基、亚甲基和次甲基的含量升高,脂族性增强,酰胺结构成分逐渐减少。树叶腐解形成的碱提胡敏酸(AHA)的脂肪链结构和碳水化合物成分含量较低。牛粪腐解形成的AHA的脂肪链结构成分和碳水化合物成分含量较高。鸡粪腐解形成的AHA缺乏脂肪链结构成分,碳水化合物成分含量较高。而玉米秸秆腐解形成的AHA在不同的腐解时期有一定差异。     

水稻土壤有机培肥后生物性状变化研究

采用培养实验,对三种有机物料施入土壤后,土壤生物性状的变化进行了研究。试验结果表明,有机物料直接施入对水田土壤生物量态碳有显著的提高作用,对水田土壤中酶活性的影响因土壤酶、有机物料及水稻的生育时期的不同而不同。就施用有机物料对供试土壤酶活性影响的共性而言,在前期皆对脲酶活性和过氧化氢酶活性的升高有抑制作用,多酚氧化酶的活性迅速提高,后期逐渐降低。对转化酶活性和三种磷酸酶的活性都有显著的提高作用。但对过氧化物酶的影响,在供试两种土壤上,有机物料的作用正相反。     

作物根茬对土壤腐殖质结合形态的影响

通过黑钙土的培养试验,研究了不的根茬施入土壤后对土壤腐殖质的影响。在整个培养过程中,根茬处理的土壤腐殖含量的高于对照,提高幅度玉米根茬为０．０５６－０．１１５％,大豆根茬为０．０５２－０．０９５％,且松结态腐殖质的净增加量远大于穗结态腐质的净增加量,而玉米根茬又好于大豆根茬。玉米根茬具有更优于大豆根茬的培肥作用。     

水稻土壤有机培肥后生物性状变化研究

采用培养实验,对三种有机物料施入土壤后,土壤生物性状的变化进行了研究。试验结果表明, 有机物料直接施入对水田土壤生物量态碳有显著的提高作用,对水田土壤中酶活性的影响因土壤酶、 有机物料及水稻的生育时期的不同而不同。就施用有机物料对供试土壤酶活性影响的共性而言,在前 期皆对脲酶活性和过氧化氢酶活性的升高有抑制作用,多酚氧化酶的活性迅速提高,后期逐渐降低。对 转化酶活性和三种磷酸酶的活性都有显著的提高作用。但对过氧化物酶的影响,在供试两种土壤上,有 机物料的作用正相反。     

非腐解有机物培肥对水田土壤固相有效态养分含量的影响

对几种非腐解有机物料施于水田土壤后,土壤固相有机质和有效态氮,磷,钾的动态变化进行了研究。试验结果表明：非腐解有机物施入水田土壤后,在整个土壤淹水期间,水田土壤固相中有机质,碱解氮,速铲磷和速效钾含量都显著增加。非腐解有机物的施用显著增强了水田土壤固相的保肥性和供肥性。     

松辽平原高产农田土壤结构性对冻结的响应及机理研究

以松辽平原玉米带耕作区高产田(平面型)与低产田(波浪型)0-20cm耕层土壤为研究对象,采用室内模拟冻融实验方法,设置不同冻结频率和不同含水量条件,研究高产田土壤的结构性对冻结的响应,以及土壤结构特征的变化。结果显示:冻融循环对高产田(平面型)和低产田(波浪型)各粒级风干团聚体、水稳定性团聚体比例的影响均达到显著水平(p<0.01),而含水量仅对小于5mm的水稳性团聚体分布比例有显著影响(p<0.01)。冻融循环次数和含水量对风干团聚体和水稳性团聚体的MWD以及>0.25mm团聚体的保存率均有显著影响(p<0.01),与水稳性团聚体相比,风干团聚体对冻融交替更加敏感。冻融循环对高产田与低产田风干团聚体MWD的影响都显著(p<0.01)。此外,在冻结条件下,土壤含水量越高对于高产田团聚体的破坏性越强;冻结对高产田土壤耕层团聚体有一定的分散作用,对低产田土壤耕层团聚体具有一定的团聚作用,另外冻融循环可以加剧大粒级风干团聚体的破坏作用。     

作物根茬对土壤培肥作用的研究——Ⅰ.作物根茬对土壤酶活性的影响

关于作物根茬对土壤酶活性的影响,过去很少研究。本文对黑钙土、黑土中各种作物留茬与否对土壤酶活性的影响作了分析。结果表明,各种作物根茬对土壤酶活性均具有一定的促进效应。但不同作物根茬的数量与组成不同,对土壤酶活性的效应也不同。玉米、高梁、草木樨、砂打旺等根茬的作用较好,大豆根茬的效应最低。因此,历来认为只有大豆是“养地作物”的传统观念,是值得商榷的。