氮素抑制剂对双季稻产量、氮素利用效率及土壤氮平衡的影响

【目的】 了解氮素抑制剂对双季稻产量、氮素利用效率及氮素在土壤中转化的影响,旨在为制定科学合理的农田氮素管理措施及节肥增效策略提供依据。 【方法】 以湘早籼45号和荆楚优148为材料,于2015年早、晚稻期间进行田间试验。试验设5个处理:不施肥 (CK);100%尿素 (100%U);80%尿素 (减氮20%,80%U);80%尿素+脲酶抑制剂NBPT (80%U+NBPT);80%尿素+硝化抑制剂DCD (80%U+DCD)。研究尿素减施条件下添加硝化抑制剂 (NBPT) 和脲酶抑制剂 (DCD) 对双季水稻产量、氮素养分吸收利用效率、土壤硝态氮、铵态氮、微生物量氮及土壤氮平衡的影响。 【结果】 NBPT和DCD均有利于提高早、晚稻产量、植株氮吸收量和氮素利用效率。减氮20%条件下添加NBPT(80%U+NBPT)处理早、晚稻稻谷较100%尿素处理 (100%U) 分别增产5.0%和6.1%,较施用80%尿素 (80%U) 分别增产8.0%和14.0%;80%U+DCD与100%U处理的早、晚稻稻谷产量差异不显著,较80%U处理分别增产6.0%和4.2%。80%U+NBPT较100%U处理早、晚稻植株氮吸收量分别增加4.5%和9.4%,较80%U处理分别增加10.3%和16.2%。80%U+NBPT和80%U+DCD处理氮肥表观利用率、氮肥农学效率、氮肥偏生产力和氮素吸收效率均较100%U和80%U处理提高。添加NBPT和DCD降低了早、晚稻收获后土壤硝态氮和铵态氮残留量,显著提高土壤微生物量氮积累量,降低氮表观损失,有利于维持作物-土壤体系氮素平衡。早、晚稻收获后80%U+NBPT较100%U处理氮表观损失降低42.2%和44.6%,较80%U处理降低27.5%和29.2%,80%U+DCD较100%U处理降低23.7%和31.6%,较80%U处理降低4.2%和12.6%。 【结论】 在该区域双季稻种植体系中,氮肥减量20%条件下添加NBPT和DCD能增加或维持水稻产量,提高氮素利用效率。供试条件下,添加NBPT提高氮素持续供应能力和保持土壤氮素平衡的效果好于DCD。      

太行山南麓5个林龄侧柏人工林土壤酶活性季节变化

采用时空互代法,以太行山南麓地区20,30,40,50,60年生侧柏人工林土壤为研究对象,研究了土壤蔗糖酶和脲酶活性的季节变化、空间分布特征及其与土壤因子的相关性。结果表明:土壤酶活性有明显的季节变化特征,土壤蔗糖酶的活性呈夏季 > 秋季 > 春季 > 冬季,脲酶活性的季节动态呈夏季 > 春季 > 秋季 > 冬季,两种土壤酶活性均在夏季最高,冬季最低。土壤蔗糖酶和脲酶活性均随土层深度的增加而显著降低（p<0.01）,从表层0-10 cm至深层30-40 cm酶活性下降幅度均超过46%。相关性分析表明,土壤蔗糖酶和脲酶均与土壤含水率、DOC含量呈极显著正相关关系,且两者之间也存在极显著正相关关系（p<0.01）,但是二者的主要影响因子并不完全一致。逐步回归分析表明蔗糖酶活性的主要影响因子是土壤含水率和砂粒体积分数,二者能解释71.2%的变化;脲酶活性的主要影响因子是DON、土壤含水率、硝态氮含量和土壤容重,四者能解释71.5%的变化,暗示温度和水分可能是该区人工林土壤生物活性的主要控制性因素。     

酸雨胁迫对木荷和青冈幼苗土壤脲酶活性的影响

[目的]为了对外界因素引起的土壤环境变化提供预警。[方法]以亚热带常绿阔叶林木荷(Schima superb)、青冈(Cyclobalanopsisglauca)幼苗及无植物对照土壤体系为研究对象,研究酸雨胁迫下土壤脲酶活性的动态变化。[结果]在不同酸雨梯度的长期胁迫下,土壤脲酶活性变化有很好的季节性规律,表现为夏季明显高于春季和秋季的特点,且不同季节差异在0.01水平显著。土壤脲酶活性的最大值都出现在2009年8月,最低值出现在2007年春季。在重度酸雨pH 2.5处理下,木荷土壤脲酶活性初期无明显变化规律,后期与CK(pH 5.6)相比无显著差异;青冈土壤脲酶活性变化是促进,无明显变化,试验后期有显著的抑制作用(P0.05);无植物对照开始无明显规律,然后促进,后期显著抑制了土壤脲酶活性(P0.05)。在中度酸雨pH 4.0处理下,试验初期无明显变化规律,后期显著促进了木荷土壤脲酶活性(P0.05),显著抑制青冈土壤脲酶的活性(P0.05),无植物对照土壤脲酶活性仅在酸雨喷淋的第3年夏季有显著抑制作用(P0.05)。[结论]了解酸雨胁迫对土壤酶活性的影响需要对各种生态环境、植被、土壤因子长期的测定。     

棉酚渣对尿素水解及土壤氨挥发的影响

采用棉酚渣、尿素和土壤混合培养,测定剩余尿素量及氨气吸收量的方法,探究棉酚渣对尿素水解及土壤氨挥发的影响。结果表明,随尿素中棉酚渣的用量增加,尿素残余量增加,氨气检测量减少。与对照相比,培养时间为4 d时尿素残留差异率达78.81%,氨气挥发抑制率可达80.40%。土壤含水率变化对脲酶和产生脲酶的微生物的活性有较大影响,在活性高时,棉酚渣对尿素水解和氨挥发的抑制作用更加明显。随着培养温度的升高,尿素水解增加,氨挥发迅速增加。35℃时,棉酚渣对尿素水解的抑制效果最好,尿素残留差异率达79.72%,30℃时,棉酚渣对氨气挥发抑制效果最好,氨挥发抑制率达55.34%。上述结果表明,棉酚渣对尿素水解及土壤氨挥发具有较强的抑制作用,具有推广应用的潜力。     

长期施肥对褐土土壤酶活性的影响

利用1992年布设在山西省寿阳县褐土区域的长期试验平台,开展了长期施肥对褐土土壤酶活性的影响研究。选择长期试验中的9个处理:不施肥对照(N_0P_0M_0)、4个不同氮磷化肥配施处理(N_1P_1M_0、N_2P_2M_0、N_3P_3M_0、N_4P_4M_0)、3个有机无机肥配施处理(N_2P_1M_1、N_3P_2M_3、N_4P_2M_2)和单施高量有机肥处理(N_0P_0M_6),于2018年秋季采集上述9个处理的0～20,20～40 cm土层土壤样品,分析测定各土壤样品的脲酶、蔗糖酶、碱性磷酸酶活性。结果表明,氮磷化肥配施的4个处理,脲酶活性均较对照有所增加,N_1P_1M_0、N_2P_2M_0、N_3P_3M_0、N_4P_4M_0处理增幅分别为0.33%,1.3%,5.21%和11.4%,且脲酶活性随氮肥施用量的增加呈增加趋势;随氮肥施用量的增加碱性磷酸酶和蔗糖酶活性均较对照有所减少,其中,碱性磷酸酶活性随磷肥施用量增加也呈减少趋势;长期单施高量有机肥和有机无机肥配施的脲酶、碱性磷酸酶及蔗糖酶活性均较对照显著增加,且较单施氮磷化肥处理效果更显著。综合分析表明,合理的有机无机肥配施对褐土脲酶、碱性磷酸酶及蔗糖酶活性的提高作用最显著。     

不同温度生物炭对油茶林红壤呼吸作用和酶活性的影响研究

烧制生物炭是油茶饼粕再利用的一项新措施。以福建油茶林红壤和不同温度(300℃和600℃)烧制的油茶饼粕生物炭为研究对象,在连续120 d微宇宙培养实验基础上,对不同时间土壤样品进行分析,研究生物炭对土壤呼吸作用和酶活性的动态影响。结果表明:施用300℃生物炭显著提高了土壤呼吸速率、脲酶、转化酶和酸性磷酸酶活性,且促进作用主要表现在培养的前30 d,而在整个120 d培养阶段,600℃生物炭对土壤呼吸速率和酶活性均无显著影响。冗余分析表明,土壤有机质和可溶性碳含量是影响红壤微生物呼吸作用和酶活性的最重要因素。综上,生物炭能够提高土壤微生物活性,提高土壤矿质养分有效性。本研究可为油茶饼粕生物炭在改良油茶林土壤方面的应用提供依据。     

珠穆朗玛峰北坡土壤脲酶和中性磷酸酶活性初步研究

研究了珠穆朗玛峰北坡地区沿绒布河谷海拔4400～5550m的夏季土壤中水解酶类脲酶、中性磷酸酶活性,并探讨了这两种土壤酶与土壤有机质和海拔高度的相互关系。结果表明:(1)随着海拔升高,土壤脲酶、中性磷酸酶活性呈高低波动变化,在研究区域出现多个峰值,总的趋势是上升的,其最大值分别出现在海拔5500m和5450m处。(2)偏相关分析表明,土壤脲酶活性与有机质含量呈正相关,土壤中性磷酸酶活性与有机质含量呈显著正相关;土壤脲酶活性与海拔的相关性不具显著性意义,中性磷酸酶活性与海拔呈极显著正相关。     

镍对蕹菜生长和营养成分的影响

通过水培方式种植蕹菜,研究以尿素态氮作唯一氮源条件下,不同浓度镍对蕹菜生长、脲酶活力和某些营养成分的影响。结果表明:适量镍对蕹菜生长、脲酶活力和氨基酸合成有促进作用,但过量的镍产生毒害作用。施镍20μg/L处理的蕹菜鲜重最高、比对照高12.1%,但镍浓度高于320μg/L时蕹菜鲜重下降,施镍1 280μg/L处理的蕹菜表现出受害症状;适量的镍(20~80μg/L)可显著提高蕹菜叶片的脲酶活力,最高幅度达13.6%,脲酶含量也显著提高,最大增幅19.0%,但过量镍(大于640μg/L)会抑制脲酶活力。研究足量镍(60μg/L)影响蕹菜脲酶的作用机理,结果显示,镍可能先是提高脲酶比活力,然后参与脲酶合成而提高脲酶含量,从而更进一步提高脲酶活力。叶片中总氨基酸含量在镍0~40μg/L范围内随镍浓度提高而升高,最高升幅44.7%,镍大于10μg/L时效果极显著,之后保持稳定水平;叶片中可溶性糖含量在过高浓度镍处理(大于640μg/L)时显著升高。     

不同沼液灌溉强度对土壤酶活的影响

近年来,畜禽养殖污染问题越来越受重视,畜禽养殖粪便经沼气发酵处理后,沼液如何有效还田利用成为研究重点,应用沼液替代部分化肥,已经成为现代化农业园区废弃物资源化的一条重要途径。本试验比较了不同沼液灌溉强度对猕猴桃园土壤酶活性的影响,结果发现,猕猴桃园土壤脲酶与转化酶活性随土层的加深而显著减弱,过氧化氢酶活性增加不显著;施入沼液后,土壤脲酶、转化酶、过氧化氢酶活性均显著升高,其中土壤脲酶活性增加的幅度最大。施入的沼液强度越大,酶活性越高。     

黄瓜栽培下醋糟基质脲酶和蔗糖酶活性及其与氮素含量间的关系

本文研究了黄瓜栽培条件下,醋糟、牛粪和菇渣不同体积配比基质(纯醋糟C,醋糟+菇渣CG,醋糟+牛粪CN和醋糟+菇渣+牛粪CGN)脲酶和蔗糖酶活性变化规律及其与基质全氮和有效氮含量间的关系。结果表明,基质脲酶和蔗糖酶活性变化受不同原料配比和黄瓜生长的双重影响。随黄瓜生育期的推进,CG处理脲酶活性一直呈递减趋势,蔗糖酶活性呈前期比较稳定、后期略有上升的趋势;C、CN和CGN处理的脲酶和蔗糖酶活性变化规律比较相似,均呈前期逐渐升高而后期逐渐下降的特征。基质全氮和有效氮含量的变化较为一致,但基质处理间存在差异。C处理二者呈逐渐下降的趋势,而其他3个处理呈前期下降后期上升的动态。脲酶和蔗糖酶活性与氮素含量间的关系受基质处理的影响。CN处理的脲酶活性与有效氮含量呈显著的正相关关系;CGN处理的脲酶和蔗糖酶活性均与全氮含量呈显著的负相关关系,而C和CG处理的酶活性与氮素含量未表现出明显的相关性。