醋酸棉酚对土壤脲酶活性的抑制作用

采用实验室模拟培养、测定剩余尿素量的方法,对醋酸棉酚作为一种新型脲酶抑制剂进行初步研究,并探讨醋酸棉酚对红壤脲酶活性抑制作用的影响因素。结果表明,醋酸棉酚与尿素混合施用,培养2d,1%醋酸棉酚(相对于尿素质量)的脲酶抑制率为53.57%。土壤持水量对脲酶活性有较大影响,且在脲酶活性高时,醋酸棉酚的脲酶抑制作用更强。随着温度的升高,醋酸棉酚对土壤脲酶的抑制作用越来越明显,且表现出混合性抑制的特征。醋酸棉酚提前施用7d,尿素回收率从混合施用的73.64%增加到99.00%,说明改进施用方式可大幅度提高醋酸棉酚的脲酶抑制效果。     

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。     

陕西土壤脲酶与土壤肥力关系研究──Ⅱ.土壤脲酶的动力学特征

土壤脲酶动力学特征研究，国内少见报道。本文通过对陕西七种主要土壤十六个土样脲酶动力学参数的测定，揭示出：动力学参数（Ｖ０、Ｖｍ、Ｖｍａｘ、Ｖｍａｘ／Ｋｍ、Ｋ）和活化能Ｅａ从各个角度表征了处于不同生态环境中土壤脲酶的活性特性；高、低肥土样间也有明显差别，除水稻土外，各高肥土壤脲酶的Ｖ０、Ｖｍａｘ、Ｋ、Ｖｍａｘ／Ｋｍ均大于低肥，相关和主成分分析表明，动力学参数Ｖｍａｘ、Ｖｍａｘ／Ｋｍ可作为土壤肥力的指     

乙草胺对土壤脲酶动力学特征的影响

采用室内模拟试验方法,以典型棕壤为供试土壤,研究不同浓度乙草胺对土壤脲酶活性和酶动力学参数的影响。结果表明,不同浓度乙草胺能显著抑制土壤脲酶活性,并在培养的第3～6 d达到最大抑制;利用模型 y=c/(1+bx)和y=c(1+ax)/(1+bx) 对不同浓度乙草胺与土壤酶活性的关系进行拟合,证明模型y=c/(1+bx)拟合效果较好,表明乙草胺除草剂对土壤脲酶的抑制作用为完全抑制,而脲酶ED50 为13.12～75.76 mg/kg;乙草胺的施入使土壤脲酶Vmax值降低,Km值则保持不变,属于典型的非竞争性抑制。     

氢醌对淹水土壤脲酶动力学特征的影响

通过模拟试验研究了正常水分和淹水条件下氢醌影响的土壤脲酶动力学特征。结果显示,培养时间、土壤类型、土壤水分及其相互作用显著影响土壤脲酶动力学参数的变化。与对照相比,HQ使土壤脲酶Km增加和Vmax降低,表明HQ属于典型的混合型抑制剂。随着培养时间延长,在正常水分和淹水条件下,HQ处理土壤脲酶Km降低,而Vmax和Vmax/Km升高。褐土脲酶Km的增加幅度及Vmax和Vmax/Km的降低幅度远远大于其它3种供试土壤。与正常水分相比,淹水对土壤脲酶动力学参数无显著性影响。相关分析表明,土壤脲酶动力学参数Km、Vmax和Vmax/Km与土壤理化性质存在显著的相关关系。     

N-丁基硫代磷酰三胺对淹水土壤脲酶动力学特征的影响

研究了淹水状态下脲酶抑制剂N-丁基硫代磷酰三胺(NBPT)对东北4种典型土壤(黑土、白浆土、棕壤、褐土)脲酶动力学参数的影响。结果表明,NBPT对土壤脲酶动力学参数的作用程度受土壤类型、培养时间及其交互作用的显著影响。与对照相比,NBPT使土壤脲酶米氏常数(Km)增加,最大反应速率(Vmax)和Vmax/Km降低,表明NBPT对土壤脲酶的作用机理属于典型的混合型抑制。随培养时间延长,土壤脲酶Km降低,Vmax和Vmax/Km升高,表明NBPT对脲酶的抑制效力逐渐减弱。黑土、白浆土脲酶Km值小于棕壤和褐土,而Vmax则大于棕壤和褐土,表明土壤肥力水平能够影响土壤脲酶的动力学参数。相关分析表明,土壤脲酶Km与粘粒和粉粒含量呈显著正相关关系,与pH值呈显著负相关关系;而Vmax和Vmax/Km的相关性则正好与此相反。     

脲酶抑制剂氢醌对土壤脲酶动力学行为的调控效应

研究了不同温度条件下脲酶抑制剂氢醌(HQ)对东北3种典型土壤(白浆土、棕壤、褐土)脲酶动力学参数的影响。结果表明,土壤类型、培养时间、培养温度及其相互作用均显著影响土壤脲酶动力学参数。与对照相比,加入HQ使土壤脲酶米氏常数(Km)增加,最大反应速率(Vmax)降低,表明HQ对土壤脲酶的作用机理属于混合型抑制。与白浆土相比,棕壤和褐土脲酶动力学参数受HQ的影响程度较大,表明高肥力土壤生物学活性较稳定。随着培养时间延长,土壤脲酶Km降低,Vmax和Vmax/Km增加。随着温度升高,土壤脲酶Km和Vmax增加,Vamx/Km无规律性变化。相关性分析表明,土壤脲酶动力学参数Km、Vmax和Vmax/Km与p H值、有机质、全氮、碱解氮和质地组成之间存在显著相关关系。     

灰棕紫泥土脲酶动力学及反应条件研究

以底物浓度、pH、温度、培养时间作为处理,采用靛酚蓝比色法测定灰棕紫泥土脲酶动力学参数和反应条件。结果表明,灰棕紫泥土脲酶酶促反应V0与[S]的关系呈二次线性关系,[S]为11.67%时,V0达极大值;Km值在中性、35℃环境下较小,Vmax值在中性环境下较大,与温度呈二次正相关;脲酶酶促反应最适pH值为6.9、最适培养时间为24h、最适底物浓度为10%、最适温度为45℃。     

陕西土壤脲酶热力学特征研究

根据土壤脲酶动力学参数与温度的关系,借助于经典酶学理论,较为系统地研究了陕西水稻土、褐土、土脲酶的热力学特征。结果表明,将整个酶促反应划分为酶-底物复合物形成和分解两个阶段分别计算其热力学函数是可行的,得到了更多酶促反应机理方面的信息;不同土样脲酶复合物形成和分解阶段的温度系数Q10、活化能Ea、活化焓ΔH、活化熵ΔS和活化自由能ΔG有明显差异;土壤脲酶的Q10范围为0.82~2.48;两阶段土壤脲酶除个别处理外Ea、ΔH1、ΔH2、ΔS均大于零,揭示出形成和分解阶段酶促反应的有序性较差,混乱度较大,需要外界提供更多能量来完成酶活性部位与反应物的互补契合以及解离,最终完成酶促反应;形成阶段ΔG1和整个反应的ΔG、ΔH均小于零,表明形成阶段和整个酶促反应为一可自发进行的放热反应,总体上不需要外界能量即可完成;各土样分解阶段的ΔG2均大于零,表明土壤类型、肥力状况等对酶促反应的复合物分解过程的可能性无显著影响,复合物分解是酶促反应的限速步骤。可见得到的热力学参数从多方面共同表征了各土样酶促反应机理上的细微差异。     

不同土壤湿度下多菌灵的连续施用对土壤氮矿化速率与脲酶动力学的影响

明确在不同土壤水分环境下农药多菌灵对土壤氮循环和生物学属性的影响,对于评价多菌灵对土壤氮循环与生态环境的影响有重要意义。研究了在不同土壤湿度下连续添加不同浓度的多菌灵对土壤氮矿化、几丁质酶活性、土壤脲酶动力学参数以及微生物生物量的影响。结果表明:多菌灵添加量对土壤铵态氮、硝态氮、几丁质酶活性和微生物生物量氮具有显著影响;土壤湿度和多菌灵添加量的交互作用对铵态氮、硝态氮、矿化速率、脲酶酶促反应初速度(Vmax/Km)值以及微生物生物量氮有显著影响。在60%土壤最大持水量(WHC)条件下,5 mg·kg-1多菌灵的连续添加显著增加了铵态氮含量;在不同土壤湿度条件下,25 mg·kg-1多菌灵的连续添加显著增加了硝态氮含量。在60%WHC条件下连续添加10 mg·kg-1多菌灵的处理矿化速率显著高于不添加多菌灵的处理,但在90%WHC条件下添加10和25 mg·kg-1多菌灵处理的矿化速率显著低于不添加多菌灵的处理。在不同土壤湿度条件下,几丁质酶活性随多菌灵施用量增加而降低。在60%WHC条件下连续添加25 mg·kg-1多菌灵处理的脲酶Vmax/Km值显著低于连续添加10 mg·kg-1多菌灵的处理。多菌灵添加量可以通过影响土壤矿质氮含量与生物学属性从而影响土壤脲酶动力学的参数。     

Cr^3＋对土壤脲酶活性特征的影响

采用模拟方法对Cr^3＋的土壤脲酶效应进行了研究,结果表明,土壤pH对Cr^3＋的生态毒性有重要影响;酸性土壤脲酶受到显著抑制,活性及动力学特征参数与Cr^3＋浓度间达显著或极显著负相关,而且模型U=β0（/β1×C＋1）揭示其间机理为完全抑制,动力学则进一步细化为非竞争性抑制;获得土壤轻微和中度污染时的生态剂量ED10和ED50分别为50.59和865.7 mg.kg^-1;酸性土壤中脲酶活性、Vmax、k可作为土壤Cr^3＋污染的监测指标之一,而碱性土壤则反应不敏感,其随铬浓度增加,脲酶活性及动力学参数呈先增加后降低的规律性变化,总体变幅较小;两类土壤的差别可能主要是由于土壤环境引起了不同价态铬转变的缘故。     

第四类脲酶抑制剂对土壤脲酶活性和微生物量的影响

[目的]研究第四类脲酶抑制剂对土壤微生物的影响,揭示此类脲酶抑制剂的微生物学效应,为农业生产中施用含Schiff碱配合物型脲酶抑制剂缓控释尿素的安全性评价提供理论依据。[方法]采用室内恒温恒湿培养的方法,测定在不同浓度(按尿素施用量的0.1%,0.5%,1%)新型Schiff碱铜配合物型脲酶抑制剂作用下土壤脲酶活性以及土壤细菌、真菌和放线菌微生物量指标。[结果]①当抑制剂施用浓度为0.1%和0.5%时对土壤脲酶活性影响不显著,当施用浓度为1%时,对土壤脲酶活性抑制效果最好,最大抑制率达40.8%,起到了适度调控的目的;②土壤细菌、真菌和放线菌对尿素水解的敏感程度不同,其中放线菌和真菌比较敏感,尿素水解对其最大抑制率分别为46.4%和89.7%。与此相反,尿素的水解反而会促进细菌生长,最大促进率达83.6%;③第四类脲酶抑制能够促进土壤细菌、放线菌和真菌的生长,其对细菌、放线菌和真菌的最大促进率分别为86.2%,31.9%和83.6%。因此第四类脲酶抑制剂对土壤放线菌生长的促进作用较小,对土壤细菌和真菌生长的促进作用较大。[结论]第四类脲酶抑制剂对土壤脲酶活性有很好地抑制作用且能促进土壤细菌、真菌和放线菌的生长,施用抑制剂浓度为1%时效果最显著,即1%为其最佳用量。     

新型波尔多液营养保护剂对土壤某些生化性状的影响

波尔多液营养保护剂(BNPP)是一种新型的传统波尔多液(BDM)替代产品,具有杀菌谱广,无抗药性,使用、运输及存储方便等优点。本文以美国铜基杀菌剂Kocide2000(KCD)在番茄植株上的年推荐使用量为依据,模拟BNPP 10,50,100年的施用量,1次性施入盆栽番茄土壤中,研究其对土壤某些生化性质的影响,并与BDM及KCD相比较。结果表明,BDM,BNPP高浓度处理使微生物生物量碳分别降低38%,27.2%,BDM处理下pH值较对照升高0.360.46个单位,KCD,BNPP和BDM处理下的有效铁、有效锌含量减少,而有效铜含量分别提高436.4,2.624.08,8.552.06倍;施用BNPP和BDM的处理,脲酶活性分别降低2.4.5%,9.8!.95%,而KCD对脲酶的影响却不显著。3种铜制剂中BNPP对土壤某些生化性状的影响与KCD相当,而小于BDM。     

尕海湿地不同退化梯度土壤脲酶与蛋白酶活性时空分布特征

为探讨高寒湿地退化对土壤酶活性的影响，本文以青藏高原东缘尕海湿地未退化、轻度退化、中度退化和重度退化4种不同退化梯度的0～10、10～20和20～40 cm层土壤为研究对象，研究不同退化梯度土壤脲酶与蛋白酶活性时空变化特征。结果表明：随退化梯度加剧，土壤含水量降低，温度升高；土壤脲酶活性在0～40 cm土层中表现为随退化加剧而逐渐降低，而蛋白酶活性趋势恰好相反；除重度退化外，其他退化梯度土壤两种酶活性均随土层加深而降低；0～40 cm土层中脲酶与蛋白酶活性分别在7、8月和6、7月最高；相关性分析表明土壤脲酶活性与蛋白酶活性和温度极显著正相关(P<0.01)；土壤蛋白酶活性与微生物生物量氮极显著正相关(P<0.01)，与含水量和温度显著正相关(P<0.05)，与硝态氮显著负相关(P<0.05)。沼泽化草甸退化显著增加土壤表层脲酶活性而降低蛋白酶活性；温度对土壤脲酶与蛋白酶活性起促进作用，含水量、微生物生物量氮对土壤蛋白酶活性具有促进作用。     

土壤脲酶活性对稻田田面水氮素转化的影响

以浙江省嘉兴市双桥农场的青紫泥水稻田为研究对象，采用大田小区的研究方法，对不同供肥水平下水稻追施尿素后田面水中氮素主要形态的浓度变化进行了动态监测，并从土壤酶学的角度探讨了其氮素转化的深层机制。研究发现．土壤脲酶在稻田田面水氮素转化中起着关键作用，施尿素后3天内田面水中总氮、氨氮的浓度及氨氮／总氮比值达到峰值．且第二次追肥较第一次追肥后峰值低．随后急剧下降。5天后维持在较低的水平，说明施肥后前5天是氮素大量且快速流失的关键时期，其流失以氨氮为主；土壤脲酶活性在第一次追肥后3～5天也出现了明显的增长趋势，第二次追肥后脲酶活性增强幅度远小于第一次追肥．N270处理初期甚至出现了负增长；线性相关分析表明田面水中氨氮／总氮的比值与土壤脲酶活性之间存在显著的正相关关系．说明土壤脲酶在水土界面氮素迁移转化过程中发挥着关键作用，因此，抑制脲酶活性可能是降低稻田氮素流失的主要途径之一。     

林地针叶化对土壤微生物特征影响研究

通过野外调查和典型剖面试验分析，对比研究了不同人工林地土壤微生物分布特征，揭示了人工阔叶林地、混交林地和针叶林地土壤剖面微生物区系的分布规律，以及林地大面积针叶化对生物多样性的影响，提出了生态恢复和重建的途径与措施。     

缓/控释尿素在稻田土壤中养分释放与转化特点及脲酶响应

采用田间应用试验方法,研究利用3种生化抑制剂双氰胺(DCD)或3,5-二甲基吡唑磷酸盐(DMP)和N丁基硫代磷酰三胺(NBPT)对尿素氮转化的协同作用、结合氮肥增效剂多肽(PA)或丙烯酸树脂包膜制成的缓/控释尿素肥料在北方粳稻土壤中养分释放与转化特点,明确肥料在北方稻田土壤中的缓/控释性能。结果表明:所用肥料在水田土壤中尿素态氮都能保持到水稻灌浆期,尿素有效性至少可达82d,2种生化抑制剂结合包膜肥料可达146d,完全可以满足水稻整个生长期的氮素供给,脲酶抑制剂NBPT及包膜层具有显著的缓/控释作用效果;而多肽活性物质在稻田土壤中无明显抑制尿素转化作用。在水稻生长前、中期,土壤铵态氮含量很高,完全能满足水稻对铵态氮的吸收,硝化抑制剂DCD或DMP和水田淹水土壤生态环境共同作用使土壤中铵态氮大量存在、硝态氮较少,总体上DMP作用效果优于DCD;所有肥料对水田土壤脲酶活性影响差异不大,PA没有起到保持土壤中大量的氮素养分和减少氮素损失的显著作用。     

长期不同施肥对旱地红壤性质和作物生长的影响

通过对红壤旱地连续13年定位监测研究,发现在红壤旱地长期坚持有机肥料与无机肥料配合施用,土壤有机质含量逐步提高,土壤有机质从开始的11.5g/kg上升到24.3g/kg,增加的有机质以易氧化的有机质为主,稳定性高的有机质较少。红壤长期施用化学磷,明显提高土壤有效磷含量,土壤供磷性能大为改善,施用有机肥料能减少土壤对磷的固定,提高磷肥的有效性和利用率。红壤长期施用单一化学肥料,土壤明显酸化,土壤交换性氢铝显著增加,作物生长变差,产量降低。施用有机肥料,明显降低土壤交换性氢铝含量,增加土壤养分,保持作物的稳产和高产。