不同水肥条件对土壤酶活性的影响

为探讨不同施肥处理和水分条件对土壤酶活性的影响和土壤酶活性的短期变化规律,设置了不施肥(CK)、化肥(F)、有机肥(M)和有机肥+化肥(FM)等4种不同施肥处理和2种水分状况(田间持水量的70%和90%)的室内培养试验,对不同时间土壤脲酶、过氧化氢酶、蔗糖酶和碱性磷酸酶活性进行了测定分析。结果表明,培养过程中,不同施肥处理土壤脲酶活性呈现先升高后降低的趋势;土壤过氧化氢酶活性呈现先升高—降低—再升高—再降低的趋势;土壤碱性磷酸酶活性则呈逐渐降低的趋势;土壤蔗糖酶活性在整个培养过程处于一种波动变化。与CK相比,M和FM处理能够显著提高土壤脲酶、过氧化氢酶和碱性磷酸酶活性,单施化肥降低这些酶的活性。培养前期,M和FM处理降低土壤蔗糖酶活性,在后期提高其活性;单施化肥在一定程度上提高土壤蔗糖酶活性。与田间持水量为70%相比,过高的田间持水量会显著抑制土壤脲酶、过氧化氢酶和碱性磷酸酶活性。     

蚓粪和益生菌互作对土壤性状、菠菜产量和品质的影响

选取两种益生菌(巨大芽孢杆菌和解淀粉芽孢杆菌)分别与化肥和蚓粪配施,研究了蚓粪和益生菌配施对设施蔬菜地土壤化学性状、酶活性及菠菜产量和品质的影响。结果表明:在等养分条件下与单施化肥相比,蚓粪能够显著提高土壤有效磷含量及p H值,降低速效钾、铵态氮含量及EC值,有利于土壤脲酶、蛋白酶和过氧化氢酶活性的提高,有效改善菠菜品质;与单施蚓粪相比,益生菌与蚓粪配施不仅显著提高土壤硝态氮含量、蔗糖酶活性,还增加了土壤EC值,提高了菠菜可溶性糖、蛋白及维生素C含量,且解淀粉芽孢杆菌配施蚓粪还增加了菠菜产量;而益生菌配施化肥对菠菜产量增加和品质改善效果不及益生菌配施蚓粪效果显著。综合比较两种益生菌和蚓粪配施效果,以蚓粪配施解淀粉芽孢杆菌对土壤性状改善和蔬菜产量、品质提高效果最好。     

强还原处理中pH对硫酸根去除效果及产物的影响

强还原灭菌法(reductive soil disinfestation,RSD),即淹水加有机物料创造强还原条件,可以有效修复退化土壤,但对硫酸根(SO42–)去除效率低。为探索RSD处理时p H对SO42–去除效果的影响,本试验选取SO42–积累严重的退化蔬菜地土壤(SO42–-S 939 mg/kg),设置5个处理:淹水(CK);淹水+紫花苜蓿(RSD0);淹水+紫花苜蓿+石灰,调节土壤至不同p H(分别标记为RSD1、RSD2和RSD3)。培养结束后CK处理中SO42–含量仍高达S 691 mg/kg,显著高于RSD处理中SO42–含量。在RSD处理中,SO42–含量随着p H的提高而下降,但其他形态硫含量显著升高,且施加石灰处理的土壤中总硫含量高于不加石灰的处理。由此说明,在强还原处理时施用石灰生成硫酸钙沉淀,可有效降低SO42–含量,但不利于降低总硫含量。     

强还原土壤灭菌防控作物土传病的应用研究

随着集约化种植程度的不断提高,土传病原菌侵染、土壤酸化、次生盐渍化、养分平衡失调等引起的作物连作障碍发生率不断攀升,严重威胁着集约化农业的可持续发展。强还原土壤灭菌(Reductive Soil Disinfestation,RSD)法是一种作物种植前的土壤处理方法,即:在发生土传病害的土壤上,添加大量的易分解有机物料、灌溉、薄膜覆盖或淹水阻隔与大气的气体交换,快速创造土壤强还原环境,短期内杀灭土传病原菌的方法。强还原杀灭土传病原菌的作用机理包括:1)厌气杀灭好氧病原菌;2)还原过程产生有毒有害的物质杀灭土传病原菌;3)强还原改变土壤微生物群落结构,抑制土传病原菌活性。强还原土壤灭菌法还具有提高土壤p H,减轻次生盐渍化的作用,具有广谱性和环境友好性。本文介绍了该方法的起源、作用机理、影响该方法效果的因素及其应用前景。     

岩溶区种植砂糖桔对石灰土有机氮矿化过程的影响

[目的]土壤有机氮矿化是产生无机氮的主要过程,研究岩溶区不同土地利用方式对有机氮矿化过程的影响,为岩溶区农业种植提供理论依据.[方法]选择岩溶区由灰岩和泥晶灰岩发育而来的石灰土作为研究对象,测定土壤的理化性质和碳化学结构,并采用15N同位素标记方法,研究由乔灌地开垦种植砂糖桔后土壤有机质的数量和质量对有机氮矿化速率的影响.[结果]乔灌地开垦种植砂糖桔后,两种石灰土的土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)、钙(Ca)含量、土壤田间持水量(WHC)和pH均显著降低(P<0.05,下同),钾(K)含量显著增加.灰岩发育的石灰土铁(Fe)、铝(Al)含量和粘粒比例显著增加,泥晶灰岩发育的石灰土Fe、Al含量和粘粒比例无显著变化(P>0.05,下同).灰岩发育的石灰土碳化学结构变化不显著,泥晶灰岩发育的石灰土烷基碳从21.9%显著增至25.7%,羰基碳从16.0%显著降至13.5%.由灰岩和泥晶灰岩发育成的石灰土有机氮总矿化速率(MNorg)分别由2.96和2.22 mg N/(kg·d)降至0.66和1.05 mg N/(kg·d),主要归于易利用有机氮矿化速率(MNlab)的降低.灰岩发育的石灰土难利用有机氮矿化速率(MNrec)变化不明显,泥晶灰岩发育的石灰土MNrec由0.36 mg N/(kg·d)提高至0.66 mg N/(kg·d).泥晶灰岩发育的石灰土MNorg和MNlab主要受控于土壤有机质数量,与SOC和TN含量呈显著正相关;MNrec受有机质结构组成的影响,与烷基碳呈显著正相关.灰岩发育的石灰土MNorg和MNlab除受有机质数量影响外,还受土壤岩性的影响,与Ca含量呈极显著正相关(P<0.01,下同),与Fe、Al含量和粘粒比例呈极显著负相关.[结论]乔灌地开垦种植砂糖桔导致不同灰岩发育的石灰土有机氮总矿化速率均显著降低,土壤无机氮供应能力减弱.     

基于GIS的广西西江流域石漠化动态分析

为及时掌握各项综合治理措施开展过程中广西西江流域石漠化动态变化情况,基于2001、2006、2011和2016年4期MODIS NDVI影像数据,综合运用RS与GIS技术,提取西江流域石漠化空间信息,分析西江流域石漠化动态特征。结果表明:2001—2016年间西江流域石漠化面积由18.06%下降至7.34%,且石漠化面积降幅逐年增大。石漠化集中分布于西江流域中部及西部地区,该区石漠化面积占全流域石漠化总面积的87.72%。桂贺江与左江流域石漠化缩减速率呈现出先增加后减少的趋势,其余各子流域石漠化缩减速率均在2011—2016年间达到最大值。石漠化演化的实质是不同等级石漠化相互转移的过程,其中低等级石漠化易向相邻等级石漠化转移。流域石漠化演变呈现高等级石漠化逐步向低等级石漠化转变的特征,表明针对广西西江流域石漠化的治理已取得一定成效,但石漠化好转的同时,部分地区仍存在石漠化恶化的问题,因此需要进一步加强流域石漠化监测力度,因地制宜调整与优化石漠化综合治理措施。     

淹水添加有机物料改良退化设施蔬菜地土壤

设施蔬菜种植易引起土壤酸化和次生盐渍化及土传疾病的发生,严重影响蔬菜生产的可持续发展,亟需发展快速有效改良退化土壤的方法和技术。通过盆栽试验,比较研究了稻草、黑麦草和鸡粪用量分别为1%、3%和7%时,淹水15 d改良退化设施蔬菜地土壤的效果。结果表明,与不淹水不加有机物料处理(CKd)和淹水不加有机物料处理(CKf)相比,淹水添加有机物料加速土壤Eh的下降,能有效消除土壤积累的硝态氮,降低硫酸根含量,显著提高土壤pH,其变化幅度随有机物料添加量的增加而增大。退化设施蔬菜地土壤改良后,除稻草和鸡粪添加量为7%处理外,各有机物料处理黄瓜长势和产量均高于CKd和CKf处理。有机物料对退化土壤的改良效果表现为黑麦草稻草鸡粪,而有机物料添加量增大,并不显著改善黄瓜长势和提高产量。     

土壤团聚体氧化亚氮排放潜势与微生物学机制

氧化亚氮（N2O）是主要温室气体之一,土壤是N2O的重要排放源,其排放主要受N2O产生和还原的功能微生物影响。土壤团聚体是由原生颗粒（砂、粉、黏粒）、胶结物质和孔隙组成的土壤基本结构单元。土壤不同粒径团聚体之间因基质和孔隙差异形成特殊独立的微生境被视为N2O的生物化学反应器。在不同的微生境中,N2O产生和还原的功能微生物分布不同,因而土壤不同粒径团聚体N2O排放可能存在差异。目前在不同生态系统土壤全土N2O排放特征的报道较多,而对于不同粒径土壤团聚体N2O排放相对贡献尚不清楚、功能微生物分布还未知、N2O产生和还原热区尚未明确。本文综述了近年来国内外关于土壤团聚体对N2O产生和排放机制的研究,总结了土壤团聚体性状特征对N2O产生和还原的影响,阐述了不同粒径土壤团聚体对N2O排放影响的微生物学机制,进一步明确了今后需加强土壤团聚体N2O产生和还原的热区、环境因子阈值范围的确定、系列功能基因（酶）整体性的研究,以期为N2O模拟排放模型优化提供参考,为土壤N2O减排提供理论依据。     

氮肥和秸秆用量对水稻—小麦轮作体系土壤团聚体组分及碳氮分布的影响

通过5年的水稻—小麦长期定位试验,研究了不同氮肥用量与秸秆配施(氮肥和秸秆用量均为4个水平)对土壤水稳性团聚体组成及各组分中全碳和全氮含量的影响。结果表明,氮肥、秸秆及氮肥与秸秆配施显著增加了土壤2 mm团聚体的含量。同时,氮肥和秸秆的添加均增加了土壤全氮、全碳在大团聚体中的含量及分配比例,对改良土壤结构,提高氮肥利用率,减少氮肥损失具有积极的意义。不同氮肥与秸秆配施对团聚体碳、氮分布的影响并不显著,这可能与测定的氮、碳形态有关。     

土壤厌氧还原消毒对尖孢镰刀菌的抑制研究

试验采用土壤淹水同时添加有机物料的方法创造土壤厌氧还原环境,抑制香蕉连作土壤中致病菌尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum,FOC)的数量。结果表明:土壤淹水同时添加玉米秸秆的处理显著增加了土壤p H,降低了土壤氧化还原电位和土壤中NO3–-N的浓度;土壤淹水同时添加玉米秸秆的处理过程中,土壤可培养细菌数量显著增加,土壤中可培养放线菌和真菌数量显著降低;土壤淹水同时添加石灰或玉米秸秆均显著降低了土壤中FOC的数量,其中每千克土添加20 g玉米秸秆的处理中FOC数量下降最多,仅为对照处理FOC数量的2.8%。田间试验结果表明:土壤淹水同时每千克土添加5 g玉米秸秆可以有效降低香蕉枯萎病的发生,防效为69.5%。因此,土壤淹水同时添加有机物料是一种可以防控香蕉枯萎病的高效和环保的方法。