不同耕作方式对黑土区农田土壤物理特性的影响

为探讨耕作方式对黑土区农田土壤物理特性的影响,2016年6—9月在内蒙古自治区呼伦贝尔市阿荣旗试验区设置3种耕作方式[深松(SS)、免耕(MG)及常规耕作(CK)],分别采集0～10、10～20、20～30 cm土层的土样,对土壤容重、含水量、土壤渗透速率及土壤孔隙度进行调查。结果表明:3种耕作方式土壤容重及含水量均表现为SS>CK>MG;土壤入渗特征表现为初始入渗率>平均渗透率>稳定入渗率;土壤入渗速率及累计入渗量表现为SS>CK>MG;土壤孔隙度以SS处理下最高且随着月份的增加土壤孔隙度降低。主成分分析表明,初始入渗速率和渗透总量对不同耕作方式最为敏感,可以作为考察东北黑土区农田耕作效应与缓解黑土地退化的评价指标。由综合得分可知,不同耕作方式下土壤性能优劣表现为SS>MG>CK。综上,深松耕作可以有效降低土壤容重,提高土壤含水量,促进土壤渗透能力;免耕更有利于水分的保持,降低土壤的无效蒸发。     

不同耕作方式对砂姜黑土理化性质和小麦产量的影响

为探讨砂姜黑土农田适宜的耕作方式,提升砂姜黑土农田地力及作物产量,发挥地域资源优势,以‘百农207’为试验材料,通过田间试验,研究了免耕、旋耕(15 cm)和深耕(30 cm)3种耕作方式对砂姜黑土农田土壤容重、土壤含水量、硝态氮含量及小麦籽粒产量的影响。结果表明:在小麦越冬期和成熟期,3种耕作方式0~10 cm土层土壤容重差异不显著(P0.05),但深耕处理显著降低了10~40 cm土层土壤容重(P0.05)。在小麦苗期,3种耕作方式对0~40 cm土层土壤含水量影响规律不明显(P0.05),但在小麦越冬期、拔节期、成熟期,深耕处理显著增加了0~40 cm土层土壤含水量(P0.05)。在小麦成熟期,0~40 cm土层土壤硝态氮含量均为免耕旋耕深耕。与免耕处理相比,深耕处理通过增加小麦穗粒数和千粒重,使籽粒产量增加9.79%。综合研究区的土壤性质、作物生长、自然环境等因素,小麦季30 cm深耕可以降低土壤容重,增加土壤含水量,提高小麦籽粒产量,可作为砂姜黑土农田适宜的耕作方式。     

不同耕作处理对土壤微生物、酶活性及养分的影响

为揭示不同耕作处理对土壤微生物、酶活性以及养分的影响,利用大豆为材料,采取两种不同耕作方式为主区,4种中耕方式为副区的裂区试验设计。结果表明：旋耕处理的细菌数量在开花期较翻耕处理降低;旋耕处理的真菌数量在成熟期较翻耕处理提高;而放线菌数量在开花期,翻耕处理较旋耕处理提高,到结荚期却显著低于旋耕处理。翻耕处理的脲酶活性除了在鼓粒期低于旋耕处理,在其他生育期均高于旋耕处理;翻耕处理的土壤磷酸酶活性在结荚期、鼓粒期较旋耕处理提高;翻耕处理的土壤蔗糖酶活性在开花期较旋耕处理提高;翻耕处理在开花期与结荚期的过氧化氢酶（CAT）活性较旋耕处理提高。翻耕处理的速效磷含量较旋耕处理显著提高,速效钾含量旋耕处理较翻耕处理显著提高。在不同中耕措施中,土壤细菌数量在开花期RT1、RT2较RCK显著提高;真菌数量在成熟期PT1、PT2、PT3较PCK降低;各时期的放线菌数量PT2与RT2均较高。在各生育期,PT2、RT2的脲酶活性均较高,在开花期PT2较PCK和RT2较RCK显著提高;土壤磷酸酶活性PT2、RT2在各时期亦较高;土壤蔗糖酶活性在大豆成熟期不同处理均高于各自的CK;在大豆成熟期,PT1较PCK和RT1较RCK的CAT活性提高。不同中耕措施的土壤有机质含量除了RT2显著提高外,其他处理间差异不显著,而碱解氮、速效钾含量PT2、RT2均分别显著高于PCK、RCK。综上可知,PT2组合的耕作处理更有利于保护土壤微环境。     

不同耕作方式下黑土物理性状及其对玉米苗期生长的影响

为解决东北黑土耕作深度不够,造成耕层土壤物理性状破坏的问题,以深翻(DN)为对照,研究免耕(NN)、旋耕(RN)、深松(SN)处理下土壤水分、温度、紧实度变化及其对玉米苗期生长的影响。结果表明,0~22. 5 cm土壤紧实度急剧增加,2016年NN土壤紧实度最大增幅为314. 6 k Pa,SN最大降幅为220. 8 k Pa; 2017年NN最大增幅为489. 3 k Pa,SN最大降幅为197. 3 k Pa。在2016年,耕层(0~20 cm)储水量为DN RN NN SN,SN比DN降低0. 085个百分点;在2017年,NN处理耕层(0~20 cm)储水量比DN增加0. 036个百分点,SN与DN相比降低0. 066个百分点。与DN相比,NN降低表层土温,2016年降幅为0. 7℃,2017年降幅为1. 5℃。SN促进玉米根系生长发育,2016年SN处理根长度、根体积、根表面积、根干质量均呈现增加趋势,与DN相比分别增加4. 54%,19. 21%,18. 57%,14. 12%,2017年SN与DN相比根长和根干质量增加量为0. 58 cm和0. 40 g。2016年数据线性分析表明,玉米苗期根长与水分呈负线性关系,玉米苗期干物质重与紧实度呈负线性关系,与土温呈正线性关系,紧实度对玉米苗期干物质形成线性相关性强,且影响较大。综上所述,SN降低土壤紧实度,促进玉米苗期干物质积累,有利于保持产量; NN提高紧实度,降低温度,不利于玉米苗期干物质积累和产量形成。     

长期施肥对不同有机质含量农田黑土土壤酶活性及土壤肥力的影响

【研究目的】探讨长期施肥对不同有机质含量农田黑土酶活性及土壤肥力的影响,【方法】本研究以5种不同有机质含量农田黑土（梨树（SOM1.7）、德惠（SOM3）、海伦（SOM5）、嫩江（SOM6）、北安（SOM11））为研究对象,测定并分析了土壤脲酶、磷酸酶、蛋白酶、蔗糖酶的活性及土壤有机质、全氮、全磷、碱解氮、有效磷含量。【结果】结果表明,化肥的施用可不同程度提高农田黑土的养分含量及土壤酶的活性,其中北安(SOM11)提高的幅度最大,与其它四种土壤之间达到了差异显著水平（p<0.05）。相关分析结果显示：土壤脲酶、磷酸酶、蛋白酶、蔗糖酶与土壤有机质、全氮、全磷、碱解氮显著相关,土壤脲酶、蔗糖酶可以反映不同有机质含量农田黑土长期施肥后土壤质量变化趋势。     

不同耕作方式对玉米生理特征及产量的影响

以贵州优质高产玉米PZH-15为材料,通过大田试验,研究分析了免耕、秸秆覆盖翻耕和覆膜翻耕3种耕作方式对玉米生理特征及产量的影响.结果表明:在相同的肥料用量条件下,秸秆覆盖和薄膜覆膜对玉米生长发育具有良好的促进作用,能显著增加玉米叶片叶绿素含量和光合势,增强叶片硝酸还原酶活性和根系活力,同时玉米叶片硝酸还原酶活性、叶绿素含量、根系活力等与最终籽粒产量呈正相关;秸秆覆盖比免耕全生育期平均单株干物质积累量增加7.1%,籽粒产量增加15.3%,薄膜覆膜分别比免耕和翻耕残茬覆盖全生育期平均单株干物质积累量增加20.1% 和12.1%,最终籽粒产量增加26.8%和10.1%,差异显著.     

不同耕作方式对玉米生理特征及产量的影响

以贵州优质高产玉米PZH-15为材料,通过大田试验,研究分析了免耕、秸秆覆盖翻耕和覆膜翻耕3种耕作方式对玉米生理特征及产量的影响。结果表明：在相同的肥料用量条件下,秸秆覆盖和薄膜覆膜对玉米生长发育具有良好的促进作用,能显著增加玉米叶片叶绿素含量和光合势,增强叶片硝酸还原酶活性和根系活力,同时玉米叶片硝酸还原酶活性、叶绿素含量、根系活力等与最终籽粒产量呈正相关;秸秆覆盖比免耕全生育期平均单株干物质积累量增加7.1%,籽粒产量增加15.3%,薄膜覆膜分别比免耕和翻耕残茬覆盖全生育期平均单株干物质积累量增加20.1%和12.1%,最终籽粒产量增加26.8%和10.1%,差异显著。     

不同耕作方式对旱区春谷根系发育、产量及水分利用效率的影响

不同耕作方式对旱区春播谷子根系的生长发育有极为重要的影响。以晋谷21号为材料,以传统旋耕为对照,研究了翻耕、秋季深松和春季深松3种耕作方式对谷子地下根系性状与垂直分布、产量和水分利用效率的影响。结果表明,3种耕作方式均能提高谷子根系的长度、表面积、体积、平均直径与干重,深松处理能使谷子根系向40~60cm土层有效生长。与传统旋耕相比,2个深松处理均能显著提高穗长和穗粒重,3种耕作方式的谷子产量较传统旋耕均显著提高,提高幅度排序为春季深松、秋季深松和翻耕,2个深松处理间产量差异未达显著水平。春季深松耕作方式替代传统旋耕能有效提高旱作春谷区的谷子生产水平。     

秸秆深埋条件下不同施氮水平对农田黑土磷酸酶活性的影响

秸秆还田是调控土壤肥力的重要农业措施,能够影响土壤酶活性。为探讨秸秆深埋对不同氮肥水平下土壤磷酸酶活性及土壤磷素的影响,本研究以农田黑土为研究对象,采用裂区试验设计,设置无秸秆、秸秆深埋为主因素,4个氮肥水平(纯N,0、135、180、225 kg/hm²)为副因素,测定了土壤磷酸酶活性及土壤全磷、有效磷含量。结果表明：(1)土壤磷酸酶活性随玉米生育期的延长呈先升高后降低趋势,在拔节期达到最高,收获期时降至最低。与无秸秆处理相比,秸秆深埋处理显著提高土壤磷酸酶的活性(P<0.05),且磷酸酶的活性随施氮量的增加呈先增加后减小趋势,在施氮量为180 kg/hm²时磷酸酶活性最高,为344.66 mg/(g·24 h);(2)与无秸秆处理相比,秸秆深埋处理增加全磷、有效磷的含量,但差异并不显著(P>0.05)。各处理中有效磷含量的变化趋势一致,随施氮量的增加呈先增加后减小趋势。在秸秆深埋处理下在施氮量为180 kg/hm²时有效磷的含量达到最高,为102.17 mg/kg。(3)相关性分析显示,土壤磷酸酶活性与土...     

连续增氧对不同基因型水稻分蘖期生长和氮代谢酶活性的影响

为明确氧对不同基因型水稻生长和氮素代谢的作用机理,以籼稻、粳稻和旱稻品种为材料,采用营养液培养,考察根际连续增氧水稻分蘖期生长和氮代谢状况。结果表明,连续增氧后,各水稻品种叶绿素含量均有所下降,国稻1号(籼稻)地上部分和根系干物质重分别降低44%和40%,巴西陆稻(旱稻)和秀水09 (粳稻)降低不显著。国稻1号和巴西陆稻的氮积累量分别降低35.8%和36.0%。各基因型水稻叶片NRA (硝酸还原酶活性)显著提高,GSA (谷酰胺合成酶活性)下降。秀水09,叶片NRA增加较少(P>0.05)。连续增氧提高了水稻根比表面积和氧化强度;但降低了叶片叶绿素含量和GSA,不利于水稻氮素吸收和干物质积累。不同基因型水稻对连续增氧的响应存在差异。     

耕作方式对农田土壤微生物功能多样性的影响

通过种植前对土壤进行不同耕作处理试验,探讨不同耕作方式对土壤微生物群落代谢功能多样性的影响。采用Biolog-ECO微平板检测法,研究了撂荒、翻耕、免耕和旋耕4种不同耕作方式下土壤微生物碳源代谢的多样性变化特征。结果表明：在168 h培养期内,撂荒和免耕处理下AWCD值明显高于翻耕和旋耕处理;免耕条件下微生物功能多样性指数、优势度指数和丰富度指数与撂荒条件相似,而进行翻耕和旋耕后,三指标均显著下降。土壤微生物群落主成分分析和聚类分析结果显示,免耕条件下,土壤微生物具有接近于撂荒处理的碳源代谢模式和代谢能力,翻耕和旋耕则差异较大。分析试验结果,不同耕作方式对土壤微生物群落代谢和功能多样性产生较显著影响,免耕对其具有较好的保护作用。     

小花碱茅(Puccinellia tenuiflora)生长后盐碱土壤4种水解酶活性的变化

研究人工种草后盐碱土壤酶学特征的变化,可以为盐碱草地提高产草能力提供生物学理论依据.因此以种植小花碱茅不同年数的盐碱草地为研究对象,分析其土壤纤维素酶、脲酶、蛋白酶和磷酸酶活性的变化.结果发现,在小花碱茅同一生育期内,4种酶活性呈现不同的动态变化规律;小花碱茅生长不同年数后,磷酸酶活性先增加后下降,纤维素酶和脲酶活性下降,蛋白酶活性增加.进一步相关分析表明,小花碱茅生长后,土壤纤维素酶活性和脲酶活性显著正相关(P＜0.01),和蛋白酶活性显著负相关(P＜0.05);脲酶活性和蛋白酶活性显著负相关(P＜0.05),而磷酸酶活性和其他酶活性间没有显著的相关关系.这说明小花碱茅生长后,盐碱草地4种水解酶活性的季节动态和年际动态规律不同,有必要对其内在机制进行进一步研究.     

不同施肥对农田土壤微生物功能多样性的影响

为了研究华北农区施肥管理对农田（玉米-小麦轮作）土壤微生物群落功能多样性的影响。应用Biolog-ECO技术,借助中国农业科学院武清农田生态系统野外观测站,对农田（玉米-小麦轮作）土壤微生物群落功能多样性进行研究。结果表明：（1）单施有机肥(A1)土壤微生物对碳源利用率明显高于对照不施肥(A0)处理。（2）单施有机肥土壤微生物群落丰富度(H)和优势度指数(D)分别为2.413和0.902,显著高于推荐施肥(A2)与不施肥处理;均匀度指数(E)在推荐施肥处理下最高,显著高于单施化肥处理(A4)与其他处理间无显著差异。（3）主成分分析结果表明,推荐施肥与习惯施肥处理土壤微生物群落碳源利用方式相似,单施有机肥和单施化肥处理下土壤微生物碳源利用方式独特。糖类、氨基酸类和代谢中间产物及次生代谢物为土壤微生物主要利用的碳源。总之,有机肥的添加有利于提高土壤微生物代谢活性和土壤微生物群落功能多样性。     

豫西低山丘陵区不同月份下土壤水分变化分析

为了实现低山丘陵区退化生态环境的高效修复,筛选出适合该地区推广种植的植被修复模式,采用定位监测法,对典型月份下6种植被的土壤水分时空变化规律进行了分析。结果表明,植被土壤水分在不同月份间具有较大的变化,且呈现出一定的变化规律。对所有植被而言,表层土壤的水分变化较大,深层土壤的水分变化较小,土壤水分变化随土壤深度呈先减后增再减的趋势;所有植被土壤水分在所监测的月份中均呈倒“S”形分布,且11月份水分变化幅度略大于4月份和7月份;与其他植被相比,刺槐+苜蓿和荒草地在所监测月份的土壤水分中综合表现较好;同时,每种植被的土壤水分也都呈现出自身特定的时空变化规律。     

化感作用对土壤酶影响的研究进展

土壤酶是土壤生态系统中的重要组成部分,土壤酶的研究有助于加深理解土壤生态系统的退化机理及其物质循环和能量流动。化感作用对土壤微生态环境有着重要影响。因此总结了近几年化感物质对土壤酶活性影响的主要研究成果,对土壤酶学在化感作用中的应用进行展望,提出从化感作用的角度研究土壤酶活性,从而找出更有效的土壤改良方案。     

高温胁迫对景天植物膜脂过氧化及保护酶活性的影响

研究高温胁迫对景天植物的膜脂过氧化程度及保护酶活性的影响。以5种景天植物为试材,进行45℃/30℃（白13 h/昼11 h）高温胁迫,高温胁迫前及胁迫后每5天取叶片测定相关生理指标,分析膜脂过氧化程度及保护酶活性的变化。随着高温胁迫程度加重,5种景天植物的O2.-产生速率和MDA含量持续上升,耐热性强的景天植物O2.-产生速率上升慢、MDA含量积累少;胁迫过程中,5种景天植物的SOD、POD、CAT活性均高于胁迫前,说明高温胁迫诱导3种酶活性增强,3种酶活性在整个胁迫过程中呈现先升后降的趋势,耐热性强的景天植物SOD、POD、CAT活性增幅高。高温胁迫下通过增强SOD、POD、CAT活性以减轻膜脂过氧化程度是景天植物适应高温胁迫的重要生理机制。     

华北高寒区多年保护性耕作对农田土壤容重的影响

为了在保护土壤、减抑风蚀的同时,兼顾作物的产量,探索适合华北高寒区的保护性耕作模式,给当地作物生产提供理论依据,在农业部张北野外观测站连续9年不同耕作方式定位研究的基础上,于2007—2009年探讨了免耕、松耕和翻耕对土壤耕层容重的影响。结果表明,3种耕作方式播种期不同耕层土壤容重均以免耕最高,翻耕最低,播前0~10 cm、10~20 cm土壤容重免耕分别为1.65、1.81 g/cm3,翻耕则分别为1.38、1.47 g/cm3,收获期土壤容重差异不明显。华北高寒区不同耕作方式对农田耕层土壤容重具有明显的影响,翻耕和松耕可以显著降低耕层土壤容重。受作物根系生长生物力的影响,收获期与播种期相比,免耕及松耕农田耕层土壤容重呈下降趋势,翻耕则无明显变化。     

土壤酶对农药降解作用机制的研究进展

20世纪以来,农药已经成为人们主要开发的化工产品之一。目前由人工合成的化学农药已达500余种,农药的广泛使用已经造成了土壤环境的严重污染,人体健康不断受到威胁。在污染土壤修复的研究中学者们发现土壤酶能够参与土壤有机物质转化和能量代谢,对进入到土壤中的农药有一定的降解作用,而且越来越多的研究人员认为可以用土壤酶作为土壤农药污染程度的指示剂。因此对土壤酶的降解作用机制进行综述,为污染土壤的修复研究提供借鉴。     

松嫩平原土壤湿度时序变化特征

黑龙江境内松嫩平原土壤湿度是制约粮食作物生产的主要因素,在全球气候变化大背景下,研究该区域土壤湿度的时序变化对了解土湿演变过程十分必要。选取松嫩平原16个具有代表性的农业气象观测站,1980—2010年共30年的时间序列,固定地段逐旬平均土壤湿度等观测资料,采用M-K趋势检验及突变分析法,分析了本区域作物生长季内（5—9月）表层(0~30 cm)平均土壤湿度的时序特征。结果表明：松嫩平原5个地区土壤湿度年际变化各地区存在较好的一致性,为减小趋势,但看不明显。20世纪80年代松嫩平原大部地区多为土壤湿润阶段,土壤湿度较大,处于偏湿或正常状态,偶有个别市县出现土壤偏干现象,频率较小。20世纪90年代土壤湿度明显下降,土壤逐步由湿润状态向干化态势发展,从20世纪90年代中期开始,土壤多为正常或偏干状态,出现偏干的频率增加,土壤出现变干趋势。基于M-K法分析得出,土壤湿度的趋势变化除南部不明显外,其余各区均表现为明显的下降趋势,且趋势性达到显著性水平。显著的突变年份各不相同：东部地区土壤湿度突变时间为2002年;中部为1991年;北部为1991年;西部为1997年。发生明显突变性演变的地区基本都是从20世纪90年代开始,与年际变化图相比,除南部存在差异外,其余各部分表现基本一致。     

不同培肥方式对盐碱土壤肥力改良效果的研究

为了提高盐碱土壤肥力,建立最佳盐碱土壤施肥模式,通过定位试验,研究了化肥、厩肥、有机-无机复混肥、有机肥、生物肥对盐碱土壤有机质、全氮、碱解氮、全磷、速磷、pH、速钾的影响。结果表明,各处理均能能够提高土壤肥力,与供试前土壤相比,施用有机肥的土壤有机质、全氮、全磷、碱解氮、速效磷和速效钾含量提高的最为显著,分别提高了1.47倍、1.3倍、1.28倍、2.97倍、3.24倍、1.62倍;各处理均能使盐碱土壤的pH有所降低,其中有机肥降低pH较为显著,降低到0.95倍。通过本实验可以得出,有机肥对盐碱土壤肥力改良效果最为显著。