增氧处理对稻田土壤微生物量碳、氮和酶活性的影响

【目的】探讨增氧方式对稻田土壤微生物量碳、氮和土壤酶活性的影响。【方法】以中旱221(旱稻)、中浙优8号(水稻)和IR45765-3B(深水稻)为材料,研究微纳米气泡水增氧灌溉、干湿交替灌溉、淹水灌溉对稻田土壤微生物量碳、氮,土壤氮代谢作用强度和土壤氮素转化相关酶活性的影响。【结果】微纳米气泡水增氧灌溉和干湿交替灌溉可以显著提高稻田土壤微生物生物量碳、氮,中旱221、中浙优8号和IR45765-3B的增氧处理较淹水灌溉处理微生物生物量碳、氮分别增加了30.0%~46.1%和7.1%~92.1%,并且增氧处理降低了3个水稻品种的微生物量碳氮比;与淹水灌溉相比,微纳米气泡水增氧灌溉和干湿交替灌溉有助于提高稻田土壤脲酶、蔗糖酶、过氧化氢酶、蛋白酶、羟胺还原酶活性,降低硝酸还原酶活性和亚硝酸还原酶活性。【结论】微纳米气泡水增氧灌溉和干湿交替灌溉改善稻田土壤的氧化特性,提高土壤酶活性、微生物量碳、氮和硝化强度,有助于改善土壤环境和肥力状况,协调了C、N代谢的平衡。     

马铃薯耕作方式对土壤微生物数量的影响

马铃薯生产中轮作、休耕和深耕有利于改善土壤质量,提高马铃薯产量。为明确马铃薯耕作方式对土壤微生物的影响,采用平板分离法对马铃薯不同种植方式下土壤真菌、细菌和放线菌数量进行测定。休耕模式下土层0～15,15～30和30～45 cm真菌数量分别为11.00×102,5.40×102和3.73×102CFU/g,高于相应土层中其他耕作模式。连作中0～15,15～30和30～45 cm土层的放线菌数分别为3.87×104,2.42×104和2.21×104CFU/g,细菌数量分别为77.68×104,33.13×104和18.92×104CFU/g,均高于轮作和休耕的相应土层。马铃薯-玉米-马铃薯、马铃薯-藜麦-马铃薯和马铃薯-马铃薯-马铃薯耕作方式下随着土层加深,真菌、放线菌及细菌的数量均逐渐减少。休耕中真菌和细菌数量随着土层加深而减少,但放线菌在15～30 cm中数量最多,达2.39×104CFU/g。该结果为制定合理的马铃薯耕作模式提供了依据。     

不同紫云英翻压量对土壤酶活性及微生物生物量碳氮的影响

通过培育试验,研究在70%田间持水量条件下,不同紫云英翻压量对土壤酶活性及微生物生物量碳、氮含量的影响。结果表明:不同紫云英翻压量总体提高了土壤酶活性。紫云英低翻压量(47g/盆)土壤中过氧化氢酶活性最强,而磷酸酶、转化酶最高值均出现在中翻压量(94g/盆)土壤中,高翻压量(141g/盆)土壤脲酶活性最强。翻压紫云英总体提高了土壤微生物生物量碳、氮量,且均在腐解20d达到峰值,但增加翻压量对微生物生物量碳影响不显著,紫云英高翻压量有助于前期土壤微生物量氮提高,低翻压量则对后期提高土壤微生物量氮效果更好。相关分析表明,土壤微生物生物量碳、氮量均值呈极显著正相关。     

施氮量对玉米根区土壤微生物区系的影响

采用稀释平板涂布法研究3个施氮量水平对不同栽培模式玉米根区土壤中可培养细菌、真菌和放线菌数量的差异性。结果表明,施氮能大大促进覆膜玉米根区土壤细菌、放线菌及覆草模式真菌数量的增加。玉米根区土壤微生物数量主要受玉米根系的影响,根外土壤微生物的数量主要受施氮量的影响。施氮能缩小常规模式玉米根区与根外土壤细菌和真菌数量的差异,增大常规模式玉米根区与根外土壤放线菌数量的差异,还能缩小覆盖模式玉米根区与根外土壤中3大类微生物数量的差异。玉米根区土壤微生物数量高于根外,但施氮量较高(240 kg/hm2)时,在覆膜和常规对照条件下土壤真菌数量及覆草模式下土壤细菌数量表现为根外高于根区。     

长期施肥对大豆根际微生物量碳、氮的影响

通过对盆栽培养模拟试验研究长期施肥对种植大豆的土壤、裸土和根际微生物量碳、氮的影响.设置化肥+有机肥(NPKOM),单施化肥(NPK),不施肥(CK)3个施肥处理.结果表明:施肥对土壤、裸土及根际巾微生物量碳、氮含量的影响趋势相同,为NPKOM＞NPK＞CK.在土壤中,和CK处理相比较,NPK处理微生物量碳、氮的含量高出了124%和100%,NPKOM处理的微生物量碳、氮的含量增加了232%和197%.在裸土中,和CK处理相比较,NPK处理微生物量碳、氮的含量增加了116%和90%,NPKOM处理的微生物量碳、氮的含量增加了313%和240%.在根际中,和CK相比较,NPK处理的微生物量碳、氮的含量增加了127%和105%,NPKOM的微生物量碳、氮的含量增加了198%和174%,说明化肥和有机肥配合施用会提高微生物的数量.     

保护性耕作对土壤微生物的影响及机制

保护性耕作对于保护土壤微生物多样性,改进对土壤的能源和资源物质的利用具有重要意义,是可持续的土壤管理措施,从土壤微生物生物量、微生物多样性以及土壤酶三个方面综述了保护性耕作对土壤微生物的影响,在此基础上进一步论述了保护性耕作对土壤微生物的影响途径。     

稻田耕作方式对抛秧稻分蘖特性的影响

早季在田间用管栽试验对免耕水稻和常耕水稻的分蘖发生、成穗和结实特性进行了比较。结果表明,免耕水稻分蘖发生和成穗数分别比常耕水稻多8.12%和6.40%,分蘖优势明显。免耕水稻的分蘖优势主要表现在低位优势,其3~5节位分蘖发生数、分蘖成穗数及籽粒产量均比常耕水稻的高,其3~5节位单株一次分蘖发生数、成穗数及籽粒产量的增加量分别占全部节位单株一次分蘖数、成穗数及籽粒产量的增加量的75.00%,155.56%和146.91%。     

减氮配施有机肥对喀斯特地区稻田土壤微生物量和酶活性及杂交籼稻产量的影响

为探明减氮配施有机肥对喀斯特地区水稻产量、土壤微生物量、土壤酶活性的影响,以水稻宜香优2115为材料,设置有机肥施用量为主区、减氮率为副区的两因素裂区试验,有机肥施用量设3个水平,分别为M0(0 kg/hm²)、M1(低量有机肥,1 673 kg/hm²)、M2(高量有机肥,3 346 kg/hm²),减氮率设4个水平,分别为R1(减氮率0%),R2(减氮率25%),R3(减氮率50%),R4(减氮率100%)。结果表明,配施有机肥的情况下,水稻产量随着减氮率的增大先提高后降低,以R3处理最高;在等氮或非等氮条件下,与单施氮肥(R1M0)相比,减氮25%配施高量有机肥的处理(R2M2)产量显著增加。在产量构成因素方面,在配施有机肥的情况下,随着减氮率的增大,有效穗数呈持续降低趋势,每穗粒数呈先增加后降低趋势,而千粒质量和结实率虽无明显变化,但均以R4处理最高;在等氮或非等氮条件下,减氮配施有机肥处理的结实率均高于单施化肥处理。在土壤微生物量方面,在配施有机肥的情况下,随着减氮率的增加,土壤微生物量碳含量、土壤微生物量碳氮...     

秸秆还田方式对麦田土壤碳、氮、水动态及小麦产量的影响

为了解不同秸秆还田方式的效果,在田间定位试验的基础上,比较分析了玉米秸秆直接还田(J)、过腹即牛粪还田(F)和发酵后沼液还田(Z)后麦田土壤碳、氮、水和小麦产量的变化。结果表明,三种秸秆还田处理均提高了0~60cm土层土壤有机碳增量(即相对于播前土壤有机碳储量的增加量),在0~20和20~60cm土层三种秸秆还田处理土壤有机碳增量均分别以越冬期和拔节期最高。在越冬期,F和Z处理0~40cm土层的土壤氮含量显著增加,J处理土壤氮含量与不还田对照差异不显著;在拔节期和开花期,三种秸秆还田处理0~20cm土层以及F和J处理20~40cm土层的土壤氮含量均显著增加。秸秆还田提高了土壤保水能力,在开花期,三种秸秆还田处理0~80cm土层的土壤含水量均显著高于对照。在越冬期和拔节期,F和Z处理的干物质积累量和单茎干重与对照差异不显著,但J处理显著降低;三种秸秆还田处理的成熟期干物质积累量和单茎干重均显著增加,以J处理最高。三种秸秆还田处理均显著提高了小麦穗数和产量,其中Z处理增产23.0%。因此,三种秸秆还田方式均能改善土壤质量和提高小麦产量,其中沼液还田综合效应最好。     

施氮量对稻田CH_4排放的影响

通过温室土培试验,采用密闭箱——气相色谱法测定了不同施氮量对水稻土CH4排放通量的影响。结果表明,不同氮肥水平之间CH4排放均有差异,具体表现在,随着氮肥施用量的增加,水稻的分蘖期延长,分蘖数增多,稻田CH4排放通量增加。     

云南元阳梯形稻田土壤碳氮空间分布及其影响因素

 采用地统计、方差分析方法,研究了云南元阳土壤有机碳（SOC）、全氮（TN）的空间分布及其影响因素。该区域内水田土壤表层（0~20 cm)有机碳、全氮含量分别为21.38 g/kg和1.65 g/kg,变异系数分别为36.90%和32.95%,属于中等程度变异。土壤有机碳、全氮的半方差模型均为球型,具有中等程度的空间自相关性（块金/基台值分别为0.67和0.71）。土壤有机碳、全氮含量均随海拔上升而增加。土壤有机碳和全氮含量均随着肥料投入水平上升而降低,过量施肥使土壤有机碳、全氮含量略有增加,但会影响肥料利用效率。因此,应根据土壤养分空间分布格局加强农业生产管理措施调控,以提高土地生产力。     

粉垄耕作对甘蔗土壤微生物群落的影响

粉垄耕作是一种新型的深耕深松的耕作技术,与常规耕作方式不同,粉垄耕作能增加耕层土壤深度,从而更好地改善土壤结构.为揭示不同耕作方式对甘蔗种植土壤细菌和真菌群落的影响,本研究以粉垄耕作和常规耕作的土壤为研究对象,通过16S rRNA和18S rRNA高通量测序技术分析不同生态位(非根际、根际和根表)土壤的细菌和真菌群落的...     

稻田耕作方式和施氮水平对抛栽水稻群体质量及产量的影响

在4个施氮水平下,比较了免耕抛栽水稻和常耕抛栽水稻的群体质量及产量。结果表明,在127.5~193.0 kg/hm2施氮水平内,结实率随施氮水平的提高而降低,而穗数、穗前干物质生产量、穗后干物质生产量、总干物质生产量、茎叶干物质表观输出量、茎叶干物质表观输出率、植株高度、单茎茎鞘重和根系活力随氮肥施用量增加而增加,产量随施氮水平的提高而增加。其中,免耕抛栽水稻193 kg/hm2施氮处理产量显著高于127.5 kg/hm2施氮处理。常耕抛栽水稻的有效穗数高于免耕抛栽水稻,但免耕抛栽水稻的干物质生产量、茎叶干物质表观输出量、茎叶干物质表观输出率和植株高度、单茎茎鞘重及根系活力和颖花茎流量比常耕抛栽水稻高,免耕抛栽水稻的群体质量优于常耕抛栽水稻,免耕抛栽水稻平均比常耕抛栽水稻增产2.10%。     

不同生物炭类型及添加量对土壤碳氮转化的影响

通过室内培养试验,研究不同生物炭类型(椰壳炭、稻壳炭、柠条炭)以及生物炭添加水平对不同土壤(砖红壤和水稻土)碳素转化的影响。结果表明,在施用等量尿素的情况下,随着生物炭添加量的增加土壤的有机碳含量显著提高。对土壤氮素转化的影响总体表现一致,土壤铵态氮含量逐渐减少,而硝态氮含量逐渐增加;添加1%、2%、5%生物炭的处理土壤NH_4~+-N含量分别比对照降低了13.3%~16.0%、18.6%~28.5%、51.1%~68.8%,NO_3~--N含量比对照提高了6.4%~13.3%、12.9%~19.7%、18.4%~22.7%,这可能与添加生物炭后土壤pH升高引起的氨挥发增加有关,然而其影响程度与土壤类型、生物炭类型和生物炭添加量密切相关。     

土壤缺钾对冬小麦碳氮代谢的影响

为探明土壤缺钾对冬小麦产量、品质影响机理,以冬小麦耐低钾型品种科农9204和敏感型品种石新828为材料,采用盆栽试验方法,在土壤缺钾和正常供钾条件下,对冬小麦开花后6个时期（0 d、7 d、14 d、21 d、28 d和35 d）旗叶和籽粒钾含量,旗叶叶绿素含量、碳代谢物含量、蔗糖合成酶活性、蔗糖磷酸合成酶活性,籽粒氮代谢物含量、硝酸还原酶活性进行了测定和分析。结果表明,与正常供钾相比,土壤缺钾处理下耐低钾型冬小麦旗叶、籽粒钾、碳代谢物和氮代谢物含量虽有下降,但整体上变化不显著。土壤缺钾下敏感型冬小麦旗叶和籽粒钾含量总体上较正常供钾处理显著下降,降幅分别为5.01%~65.37%、4.74%~31.83%;旗叶叶绿素、碳含量分别降低5.27%~80.66%、3.29%~10.85%,且差异均显著;旗叶可溶性总糖、蔗糖、葡萄糖、果糖含量总体上呈显著增加趋势,增幅分别为14.37%~119.08%、16.63%~68.00%、16.63%~68.00%、23.41%~80.37%;蔗糖合成酶和蔗糖磷酸合成酶活性分别下降32.28%~538.67%、48.51%~421.48%。土壤缺钾导致敏感型冬小麦籽粒氮、粗蛋白质、清蛋白、醇溶蛋白、麦谷蛋白含量和硝酸还原酶活性均显著减少,降幅分别为29.87%~90.33%、15.56%~66.12%、3.73%~26.02%、17.92%~38.81%、6.33%~35.81%和13.89%~33.89%,使球蛋白含量提高2.57%~64.15%,而对耐低钾型冬小麦的籽粒蛋白组分含量和硝酸还原酶活性总体上影响不显著。综上,土壤缺钾导致冬小麦光合作用减弱和光合同化产物减少,抑制了蔗糖酶和硝酸还原酶活性,造成旗叶糖分累积和碳含量及籽粒氮、粗蛋白质含量降低,引起蛋白质组分发生变化,导致碳氮代谢失衡。     

保护性耕作对旱作玉米土壤微生物和酶活性的影响

研究了玉米关键生育时期不同保护性耕作措施对旱作玉米田土壤微生物和酶活性的影响。结果表明：随着玉米生育时期的推进,免耕留低茬、免耕留低茬＋秸秆覆盖、免耕留高茬＋秸秆覆盖、免耕留高茬4个处理土壤微生物细菌、放线菌、真菌和纤维素分解菌数量均显著增加,土壤过氧化氢酶、脲酶和蔗糖酶的活性增强。在全生育期,保护性耕作处理土壤微生物细菌、放线菌、真菌和纤维素分解菌数量比传统耕作分别提高41.9%、470.1%、67.9%和65.7%,土壤过氧化氢酶、脲酶和蔗糖酶的活性分别提高15.0%、18.5%和57.3%,且此效应受玉米生长发育进程的影响。表明保护性耕作有利于增加土壤有机质的累积,提高土壤肥力。     

耕作方式对灌区春小麦田土壤呼吸的影响

为了从土壤呼吸、水热特征探讨河西灌区耕作方式对春小麦的影响,以连续12年(2005-2016)的保护性耕作长期定位试验为基础,比较分析了垄作固定道(PRB)、平作固定道(ZT)、传统耕作(CT) 3种耕作方式下河西灌区春小麦田土壤水热物理特征、土壤呼吸强度及小麦产量的差异。结果表明,播前与收获后,在0～90 cm土层,PRB处理平均土壤含水量较CT处理分别增加15.06%和18.75%,ZT处理较CT处理平均土壤含水量分别增加7.26%和5.98%;不同耕作方式下,春小麦整个生育期的土壤温度总体表现为先增后降,土壤温度响应气温的变化趋势;秸秆覆盖(PRB与ZT)在春小麦苗期表现出降温效应,而在春小麦苗期至成熟期,PRB处理的0～30 cm土层平均土壤温度较ZT、CT处理分别提高0.56～4.39℃和0.05～2.6℃;小麦生育期土壤呼吸强度先增后降,且随土层深度增加而减弱,不同耕作方式下呼吸强度表现为CT>PRB>ZT;土壤呼吸强度与温度呈显著的指数关系,Q₁₀(温度每增加10℃土壤呼吸所增加的倍数)随土层深度的增加而逐渐增大,且不同耕作方式下表现为Z...     

调节碳氮比对甘蔗叶还田后土壤无机氮、微生物量氮、水溶性有机碳含量和脲酶活性的影响

秸秆还田条件下如何合理配施氮肥是影响秸秆还田效果的关键问题。以甘蔗叶还田条件下配施氮肥调节C/N为切入点,设置6个添加不同甘蔗叶与氮肥比例的处理:CK(不施入甘蔗叶和氮肥)、T_1(15∶1)、T_2(20∶1)、T_3(25∶1)、T_4(30∶1)和T_5(35∶1),利用土柱模拟试验的方法测试分析了试验过程中土壤不同形态氮素和水溶性有机碳含量的变化。结果表明,甘蔗叶还田配施氮肥可以有效增加土壤中氮素的含量,试验初期配施较高比例氮肥的处理土壤全氮含量更高,随着时间的延长,C/N在25∶1~35∶1范围时,土壤全氮、铵态氮和硝态氮含量更高。甘蔗叶还田施氮还提高了土壤微生物量氮的含量和脲酶活性。综合来看,甘蔗叶还田配施氮肥调节C/N为25∶1,对于提高土壤全氮、铵态氮和硝态氮含量的效果最佳。     

水稻覆膜旱作对稻田土壤微生物生态质量的影响

在淹水栽培和覆膜栽培方式下,通过田间试验研究了土壤微生物生态质量随水稻生长期的变化情况。研究结果表明,土壤微生物生态质量随着水稻生长期延长而降低,土壤物质周转和循环速度减慢。与淹水栽培方式相比,无论是在水稻分蘖期还是灌浆期,在覆膜栽培方式下土壤微生物生物量相对较高; 土壤电子运输系统活度更强; 土壤蛋白质和土壤总酚含量更高。这说明与淹水栽培方式相比,覆膜栽培方式有利于改善土壤微生物生态质量,加速土壤物质周转和循环。