光合细菌与尿素联合施用对土壤理化性质和酶活性及水稻产量和加工品质的影响

以新粳伊7号为试验材料,设置6个处理（T1,尿素施用量0+光合细菌54 kg/667 m²;T2,尿素施用量25 kg/667 m²+光合细菌54 kg/667 m²;T3,尿素施用量30 kg/667 m²+光合细菌54 kg/667 m²;T4,尿素施用量35 kg/667 m²+光合细菌54 kg/667 m²;T5,尿素施用量40 kg/667 m²+光合细菌54 kg/667 m²;CK,不添加尿素、光合细菌）,研究了光合细菌单独施用及与尿素联合施用对水稻农艺性状、产量和稻米品质的影响。结果表明,与CK相比,T1处理土壤有机质含量显著升高,而总磷含量显著下降;T1处理土壤尿酶和硝酸还原酶活性显著下降,而亚硝酸还原酶活性显著升高;T1处理水稻产量较CK显著增产5.19%。随尿素用量增加,土壤各因子含量下降,其中,T3、 T4处理的硝态氮、有机质含量显著高于T1、T2和T5处理;随尿素用量增加,土壤脲酶活性呈现出极显著线性增长趋势,亚硝酸还原酶和硝酸还原酶活性先降低后上升,但处理间差异均不显著;随尿素用量增加,水稻穗长、株高、产量和整精米率呈线性增加趋势,而精米率先上升后降低。Pearson相关分析显示,尿素和硝态氮与脲酶活性呈极显著或显著正相关,氨态氮与硝酸还原酶活性呈显著正相关。多因子相关分析显示,尿素为土壤酶活性的主要影响因素。土壤酶活性对水稻农艺性状、产量和稻米品质起主要影响作用。综上,单一使用光合细菌或者与尿素联合施用能够显著激活土壤氮转化酶活性,从而改善水稻农艺性状,促进产量增加和加工品质提升。     

大豆轮作与连作对黑钙土酶活性和动力学特性的影响

大豆连作减产是制约大豆单产提高的重要因素,拟通过对大豆连作、大豆-玉米轮作和大豆-高粱轮作制度下土壤酶活性及酶动力学特性的研究,阐明大豆轮作与连作对土壤生物学质量的影响.测定了与土壤碳、氮、磷、硫转化有关的9种酶的酶活性(a-半乳糖苷酶、B-半乳糖苷酶、a-葡糖苷酶、β-葡糖苷酶、脲酶、蛋白酶、磷酸单酯酶、磷酸二酯酶、芳基硫酸酯酶),以及β-葡糖苷酶、脲酶、蛋白酶、磷酸单酯酶、磷酸二酯酶和芳基硫酸酯酶的动力学参数.结果发现:大豆.玉米轮作全硫量降低幅度最大;大豆-玉米轮作制度下土壤β.半乳糖苷酶、β-葡糖苷酶和蛋白酶的活性与大豆连作相比有显著提高.大豆-高粱轮作制度下除β-半乳糖苷酶活性显著低于大豆连作外,其.它均与连作方式无显著差异.大豆-玉米轮作制度显著降低了β-葡糖苷酶和磷酸二酯酶的Km值,显著提高蛋白酶、磷酸单酯酶和芳基硫酸酯酶的Vmax值,以及磷酸单酯酶和磷酸二酯酶的Vmax/Km值.大豆-高粱轮作制度可以显著降低土壤脲酶的Km值,显著提高脲酶和芳基硫酸酯酶的Vmax/Km值.3种种植制度下,大豆-玉米轮作制度对酶活性的提高作用较大.     

大豆连作土壤障碍因素研究——Ⅱ.连作土壤酶活性与肥力因素间的相关性分析

本文在几年试验研究分析的基础上,对大豆连作不同年限不同生育期中脲酶、酸性磷酸酶、过氧化氢酶、转化酶的酶活性与土壤肥力因素之间的相关性进行了研究.分析结果表明,4种酶的酶活性与有机碳、土壤pH值以及4种酶活性之间都存在着显著的正相关.脲酶活性与速效钾呈显著的正相关;与速效磷呈负相关.酸性磷酸酶活性与速效钾呈正相关.过氧化氢酶活性与水解氮呈显著的正相关,与速效钾呈正相关,与速效磷呈显著的负相关.从大豆连作土壤中4种酶活性与土壤肥力因素之间的相关性分析可以看出,土壤的农化性状影响着土壤酶活性的高低,而土壤酶活性的变化也影响着土壤有效肥力的高低,它们之间的关系是相互影响、相互制约的.由此可见,用土壤酶活性来表征土壤生物学活性和土壤有效肥力状况,并根据酶活性评价土壤肥力水平指标是可行的.     

寒地黑土大豆轮作与连作不同年限土壤酶活性及相关肥力因子的变化

以中国科学院海伦农业生态实验站长期定位试验为平台,研究了寒地黑土大豆轮作与连作不同年限土壤酶活性与相关肥力因子的变化及其相关性和土壤C、N和C/N的变化.结果表明:大豆轮作与连作不同年限,土壤酶活性、有效养分(碱解氮、速效磷和速效钾)含量和土壤C、N及C/N均有较大变化,与正茬相比,迎茬、连作土壤酶活性均降低,其中连作二年,脲酶、转化酶和磷酸酶活性降低幅度最大,分别比正茬降低了29.6%、51.0%和41.9%;土壤C、N和碱解氮、速效磷及速效钾也是大豆连作二年降低最多,分别比正茬降低了18.0%、35.3%和40.4%、53.6%、41.3%,随着连作年限的延长,土壤C、N及有效养分含量均有所恢复,但大豆长期连作,上述各种成分又呈下降趋势.土壤酶活性与土壤C、碱解氮、速效磷、速效钾之间均存在一定的相关性,其中,脲酶、转化酶、磷酸酶与各种养分间均呈极显著正相关.因此大豆连作使土壤酶活性降低,有效养分含量下降,是造成大豆连作障碍而导致大豆减产的重要原因之一.     

花生不同连作年限土壤酶活性的变化

采用盆栽试验，研究了花生不同连作年限土壤酶活性的变化及与土壤有效养分、花生总干物重和荚果产量的相关。结果表明，随着连作年限的增加，土壤中的碱性磷酸酶、蔗糖酶、脲酶等水解酶的活性均随之降低，连作３年，碱性磷酸酶活性降低２９．３％，蔗糖酶降低１２．７％，脲酶降低９．８％。连作对过氧化氢酶的活性影响不大，不同连作年限间提高和降低均不超过５％。碱性磷酸酶、蔗糖酶、脲酶等水解酶的活性与土壤中的Ｎ、Ｋ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｚｎ等速效养分含量呈正相关，播种前的活性与Ｐ、Ｋ、Ｚｎ含量的相关系数达显著或极显著水平；收获后的活性与花生总干物重和荚果产量多呈极显著正相关。     

追氮对膜下滴灌马铃薯氮素吸收积累规律及利用效率的影响

以紫花白为试验材料,研究了不同追氮处理对膜下滴灌马铃薯氮素吸收积累规律及其利用效率。结果表明:随施氮量的增加,马铃薯对氮素的吸收和积累都呈增加趋势,而氮肥利用率及生产效率都呈递减趋势;施氮量为270.0 kg/hm2时,马铃薯氮素含量、累积吸收量最大;施氮量为67.5 kg/hm2时,氮素利用效率最高;而施氮量为202.5 kg/hm2时,产量最高。马铃薯块茎产量与氮素吸收量、氮素利用率存在显著正相关,而与施氮量相关不显著,氮素吸收量与施氮量呈极显著正相关。     

连作与轮作下木薯产量及土壤微生物特征比较

本研究以木薯品种新选048为材料,利用高通量测序技术比较研究木薯连作与轮作的土壤微生物丰度、多样性、群落组成,并结合土壤三相比和木薯产量综合分析,探讨木薯连作障碍与土壤微生物的关系。结果表明：木薯连作土壤的细菌丰度、多样性高于轮作,连作细菌的OTU数目比轮作高23.05%,Chao1指数比轮作高463.2,香农指数比轮作高0.41;而连作真菌丰度、多样性低于轮作,轮作真菌的OTU数目比连作高19.57%,Chao1指数比连作高217.5,香农指数比连作高0.76;连作土壤容重比轮作高0.24 g/cm ³;土壤三相比,木薯连作的土壤固相比率比轮作高6.69%,液相比轮作高3.03%,而气相比率比轮作减少9.72%,差异显著（P<0.05）;轮作木薯产量比连作增产11.99 t/hm ²,差异显著（P<0.05）。由此可见,土壤微生物组和土壤三相比的变化与木薯连作障碍有密切关系,采取栽培管理措施调节土壤微物组成和土壤三相比,是克服木薯连作障碍的有效途径。     

桂北不同林龄桉树人工林土壤养分及生物学特性

采用时空互代法,以广西北部低山丘陵地区不同林龄(1、2、3、4、5 a)桉树人工林为研究对象,对土壤养分含量,微生物数量,微生物生物量和土壤酶活性等生物学特征进行研究,探讨土壤养分变化及其生物学特征的变化规律。结果表明:(1)土壤养分随土层的加深表现出降低的趋势。随林龄的增加,土壤有机碳和速效氮含量呈增加的趋势,全磷呈降低趋势,全钾和速效钾呈先减小后增加趋势,全氮和速效磷无明显规律。土壤pH随着林龄的增加呈降低趋势,随土层深度的增加呈升高趋势。(2)土壤微生物数量和微生物生物量随土层的加深逐渐减少。微生物数量中细菌比例最大,放线菌次之,真菌最小。随着林龄的增加,细菌,真菌,微生物量氮和微生物量磷呈先减小再增加的趋势,放线菌趋于减小,微生物量碳逐渐增大。(3)土壤酶活性随土层深度的增加而递减,且各土层之间差异显著。随着林龄的增加,土壤脲酶、蔗糖酶、酸性磷酸、过氧化氢酶活性均呈增大趋势。(4)土壤生物学特征(微生物数量,微生物生物量和酶活性)受林龄的影响显著,其最高值根据所在的林龄有所不同,与土壤有机碳、全氮、全磷、全钾、速效氮、速效磷、速效钾等因子密切相关,且呈显著相关,在一定程度上可以表征桉树人工林土壤肥力水平变化趋势。     

不同耕作方式对大豆胞囊线虫群体数量的影响

研究四种耕作方式(连作、轮作、水田改旱作和撂荒)对大豆苗期胞囊线虫群体数量的影响.研究结果表明,在黑龙江和辽宁两省,连作使大豆田土壤中胞囊数量显著增加,撂荒使大豆田土壤中胞囊积累数量最少,其次是水改旱和轮作.连作可促进大豆根上和根内胞囊线虫数量显著增加,随连作年限增加,根内胞囊线虫数量也显著增加.轮作条件下根上和根内大豆胞囊线虫的发生较连作少,但高于水改旱和撂荒,其中在3种轮作方式中玉米-玉米-大豆的轮作土壤中胞囊数量积累最少,根上和根内大豆胞囊线虫发生也较少.水改旱条件下,根上和根内大豆胞囊线虫的发生数量都很少.撂荒条件下,根上未发现胞囊线虫,而且根内胞囊线虫发生也很少.大豆种衣剂的施用在一定程度上能够抑制或干扰胞囊线虫的孵化与侵染.     

甘蔗间作花生对不同耕层土壤微生态的影响

甘蔗间作花生是我国华南地区特有的高效种植模式。本文研究了甘蔗/花生间作不同耕层土壤养分、酶、微生物的变化特征及其相关性。结果表明,相比单作而言,0～20 cm间作花生土壤有效氮、有机质、微生物量氮含量、真菌、放线菌数量、蛋白酶活性及间作甘蔗土壤细菌、放线菌、总微生物数量、微生物量氮含量及蛋白酶活性均显著增加;20～40 cm间作甘蔗土壤全磷、全钾、蛋白酶活性及间作花生土壤放线菌、蛋白酶活性显著增加;40~ 60 cm间作花生土壤真菌、蔗糖酶、微生物量碳含量显著增加;相反,间作甘蔗土壤蔗糖酶活性均显著低于单作甘蔗处理;间作土壤有效氮磷钾、有机质含量、脲酶、酸性磷酸酶活性、微生物数量均随着土壤深度的增加而表现出降低的趋势;间作土壤有效养分与脲酶、酸性磷酸酶、微生物量氮及微生物数量呈显著或极显著正相关。表明甘蔗花生间作条件下土壤养分、酶、微生物相互作用,共同维持良好的土壤微生态环境。     

不同种植年限胡椒园土壤理化性质及微生物生态特征研究初报

2010～2011年,研究了6种不同种植年限胡椒园的土壤养分、酶活性及土壤微生物类群。结果表明：随着种植年限的增加,胡椒园土壤有机质、有效氮、有效钾含量呈下降趋势,而有效磷呈逐年累积的趋势。土壤酶中磷酸酶和脲酶活性,在种植15 a时出现峰值,而后随种植年限增加而减小,过氧化氢酶和蔗糖酶活性无明显变化规律,磷酸酶与种植年限相关性显著。种植9、15 a样地的土壤微生物总量大于CK,其余年份逐渐减少,其中细菌、放线菌数量与总量的变化趋势基本一致,而真菌的数量随年限增加而增加。因此,胡椒种植15 a后应该注意培肥土壤,或者通过轮作等措施防止连作障碍的现象发生。     

黄淮海地区麦玉周年土壤肥力与玉米产量相关和通径分析

运用相关分析和通径分析方法,研究麦玉两熟制农田土壤因子与玉米产量的关系,测定麦玉周年成熟期土壤养分、微生物量碳氮、酶活性和玉米产量等指标。结果表明,土壤有机质、全氮、全磷、速效钾、速效磷、土壤微生物量碳氮和脲酶活性均与玉米产量有极显著或显著相关关系。土壤有机质对玉米产量的直接作用最大(直接通径系数P_(1y)=0.422),其次是微生物量氮(P_(6y)=0.381)和全氮(P_(2y)=0.254),三者的通径系数均为正值,表明对提高玉米产量起到促进作用。从决策系数绝对值大小可以得出,土壤有机质、全氮和微生物量氮对玉米产量的综合排序为土壤有机质微生物量氮全氮,土壤有机质的决策系数最大且为正值,说明土壤有机质是影响麦玉两熟制农田玉米产量的主要决策指标。     

施氮对冬小麦旗叶蔗糖含量及籽粒淀粉合成的影响

为给小麦高产优质栽培提供依据,在高产田块上,设置三个氮肥用量(90、180、270 kg N·ha-1),研究了施氮对两个冬小麦品种豫麦49和太空6号开花后旗叶蔗糖、籽粒淀粉合成动态及产量的影响.结果表明,施氮对两品种旗叶蔗糖含量及SPS酶活性、籽粒蔗糖含量及SS酶活性、籽粒淀粉积累速率及产量均有显著影响,但影响特点因品种而异.豫麦49在施氮量90～270 kg·ha-1范围内,随施氮量的增加,旗叶和籽粒的蔗糖含量、SPS和SS活性以及籽粒淀粉积累速率均呈增加趋势.太空6号在施氮90～180 kg·ha-1范围内,上述指标在灌浆中后期与施氮量呈正相关;当氮肥用量增加至270 kg·ha-1时,各项指标均下降.相关分析表明,两供试冬小麦品种籽粒蔗糖含量与旗叶蔗糖含量分别呈极显著和显著正相关(豫麦49 r=0.703**,太空6号r=0.530*);豫麦49籽粒淀粉积累速率与其籽粒蔗糖含量和SS活性之间呈显著和极显著正相关(r=0.578*,r=0.701**),太空6号籽粒淀粉积累速率仅与籽粒SS之间呈显著的正相关(r=0.625*),而与籽粒蔗糖含量之间相关性不显著(r=0.121).施氮量270 kg·ha-1时,豫麦49产量最高;太空6号需氮量相对较低,产量达最大值时的施氮量为180 kg·ha-1.     

轮作对土壤肥力及玉米生长发育的影响

黑龙江省西部半干旱区土壤常年风沙侵蚀,土壤质量不断恶化,玉米大豆轮作和玉米连作深翻秸秆还田是当地生产中提高耕地质量、保护农田土壤生态的两种生产模式。利用长期定位试验玉米大豆轮作、玉米深翻秸秆还田种植模式和玉米连作处理对比,研究分析土壤理化性质、玉米生长发育指标和产量,评价两种种植模式技术效果。结果表明,轮作处理显著增加土壤速效氮、速效钾和有机质的含量,显著降低土壤容重10%左右,提高土壤孔隙度8%,对土壤物理结构改善具有良好作用。深翻秸秆还田处理能够显著增加土壤有机质26%～32%,增加土壤速效钾含量,能够显著降低土壤pH值0.4～1.2个单位,提升西部半干旱区地力,改善西部土壤盐碱化。深翻秸秆还田处理更有利于玉米拔节和抽丝期根长生长,有利于茎粗和穗干重的形成,对玉米产量具有显著增产作用。     

小麦季不同耕作方式对砂姜黑土玉米农田土壤微生物特性及酶活性的影响

在山东省砂姜黑土田小麦、玉米轮作双季秸秆还田下,以传统小麦季旋耕为对照(CK),开展定位耕作试验探讨小麦季不同耕作措施对夏玉米灌浆期土壤微生物量和酶活性的影响。结果表明,与CK相比,免耕模式下能显著增加0~20 cm土层真菌数量(+48.4%)、土壤微生物生物量碳SMBC(+84.3%)和SMBC/SMBN比值(+100%;土壤蔗糖酶活性显著降低(-43.1%)。深耕和深松模式下微生物生物量碳(SMBC)与CK差异均不显著,微生物生物量氮(SMBN)显著降低,分别比对照下降33.0%和37.9%。深松模式下SMBC/SMBN比对照增加138%,深耕和深松下土壤脲酶活性均显著高于其它模式。本区域砂姜黑土农田在小麦季传统旋耕基础上,可适当结合免耕和深松进行轮耕以促进玉米季土壤碳氮转化,提升土壤质量。     

湘南地区烟稻轮作和不同年限烟薯套种对土壤微生物的影响

对湘南地区烟稻轮作和不同年限烟薯套种的烟田土壤中细菌、真菌、放线菌进行分离培养,对微生物不同种群的数量进行分析,结果表明：烟薯套种在10年内土壤中可培养细菌与放线菌数量均为递增趋势,10年以后又呈递减的变化趋势,通过与水稻轮作,烟田土壤中可培养细菌、放线菌数量又呈明显增加;烟薯套种中随着套种年限的延长土壤中可培养真菌数量呈明显的递增状态,通过与水稻轮作,土壤中可培养真菌数量有了较为明显的减少.对微生物量C/N分析结果表明,烟薯套种10年内土壤中微生物量碳与微生物量氮均呈递增趋势,在10年以后为递减趋势;烟稻轮作相较烟薯套种明显使土壤中微生物量碳与微生物量氮增加.     

长期秸秆还田对黑土碳氮及玉米产量变化的影响

利用黑土长期定位试验,研究长期秸秆还田对黑土碳氮及玉米产量变化的影响。结果表明:与NPK处理比较,玉米秸秆还田处理没有显著促进黑土有机碳的积累。与试验初期相比,3个处理(CK、NPK和秸秆还田+NPK)土壤有机碳均同步增加,2006年与试验初比较均呈显著差异。与CK、NPK处理相比,秸秆还田+NPK处理能显著提高土壤N素的供应水平。各处理C/N比值在10.23～11.26之间。秸秆还田+NPK处理19年的玉米平均产量为8 958kg/hm2,与NPK处理基本一致,显著高于CK处理,表明施用有机氮(玉米秸秆还田)代替部分无机氮可以达到相同玉米产量水平。     

花生连作土壤及根际主要微生物类群的变化及与产量的相关

采用盆栽,对花生不同连作年限的土壤及根际主要微生物类群进行了培养计数,对土壤养分进行了化验分析,结果发现,随着连作年限的增加,土壤及根际的真菌数量显著增加,细菌和放线菌显著减少;土壤中的Ｐ、Ｋ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｚｎ 等速效养分显著减少。经对主要土壤及根际微生物类群与土壤速效养分及花生产量的相关分析表明,土壤中的真菌数量与Ｐ、Ｋ 速效养分呈显著负相关,细菌和放线菌数量与Ｐ、Ｋ等速效养分呈显著或极显著正相关。花针期与成熟期根际微生物主要类群对土壤养分影响较大,花针期根际的真菌数量与土壤中的速效Ｋ含量呈显著负相关,细菌数量与土壤中Ｋ、Ｓ、Ｍｎ 等速效养分呈显著或极显著正相关,放线菌数量与土壤中的Ｍｏ、Ｆｅ、Ｃｕ 等速效养分呈显著或极显著正相关,成熟期的细菌数量与土壤的Ｐ、Ｋ、Ｆｅ、Ｃｕ 等速效养分呈显著或极显著正相关。土壤中的细菌和放线菌数量与总干物重呈显著正相关。花针期根际的真菌数量与花生总干物重和荚果产量呈极显著负相关,细菌数量与总干物重呈显著正相关。结荚期的真菌数量与荚果产量呈显著负相关,细菌数量与总干物和荚果产量呈显著和极显著正相关。成熟期的细菌数量与总干物重和荚果产量呈显著正相关。     

马铃薯连作障碍及其防控的研究进展

连作障碍现象在马铃薯生产中普遍存在,已成为制约中国马铃薯产业发展的主要原因之一。马铃薯连作障碍的形成是多个复杂因素相互作用产生的结果,包括土壤酶活性的改变、土壤养分失衡、自毒物质积累、土壤微生物区系改变、土壤次生盐渍化及酸化。如何解决马铃薯连作障碍已成为当前迫在眉睫的问题,因此针对难题具体阐述了轮作、抗性品种应用、土壤灭菌消毒、植物生长调节剂的应用和生物防治技术防控措施,以期缓解马铃薯连作障碍,从而提高马铃薯生产质量。文章综述了连作障碍对马铃薯生长发育的影响、成因和防控的关键措施,并对今后如何更有效的解决连作障碍进行了展望,为后期研究马铃薯连作障碍提供更深入的有力支撑。     

大豆轮作系统对土壤细菌生理菌群的影响

大豆连作引起土壤微生态变化,导致大豆产量和品质下降,试验研究了连作和轮作条件下,大豆根际土壤氨氧化细菌、好气性自生固氮茼、好气性纤维素分解菌和反硝化细菌4种细菌生理菌群差异.结果表明:大豆轮作系统条件下,麦-米-豆轮作和休闲区氨氧化细菌、好气性自生固氮菌和好气性纤维素分解菌数量高于大豆15年连作;轮作大豆反硝化细菌数量稍低于大豆连作.