14C-吡虫啉在苗期油菜中的吸收、转运与分布特性

为深入了解吡虫啉在植物体内的行为规律,本研究以14C-吡虫啉为研究对象,采用种衣剂拌种法,设低药种比(4.8和5.4 g ? kg-1)以及高药种比(6.0和7.2 g·kg-1)处理,利用同位素示踪技术及现代仪器分析技术,探讨了吡虫啉在苗期甘蓝型油菜中的动态吸收变化和转运分布规律.结果表明,药种比6.0 g·kg-1...     

根际过程和高底物浓度促进黑土有机磷矿化

土壤有机磷是植物吸收磷素的重要来源之一。大量研究表明,植物根际过程能够促进土壤有机磷矿化,提高土壤有机磷的生物有效性。以高有机质含量的黑土为研究对象,通过温室根垫培养和大田原位测定相结合的方法,旨在揭示玉米和蚕豆根际过程和土壤有机磷浓度对有机磷矿化的影响。结果表明:温室条件下,不施肥(CK)处理的蚕豆根际pH未变化,玉米根际pH上升了0.09个单位;施氮磷钾肥和有机肥(NPKM)处理的蚕豆根际酸性磷酸酶活性较玉米高93.4%;CK处理的玉米、蚕豆根际土与空白土(相同装置下不种作物的土壤)有机磷含量无差异,NPKM处理有机磷在玉米和蚕豆根际分别耗竭了138和86 mg·kg~(-1)。根际有机磷浓度是驱动有机磷矿化的主要因素。田间玉米的根际pH与非根际相比下降了0.3～0.51个单位,酸性磷酸酶活性提高了10倍以上,施肥处理的根际苹果酸分泌量较不施肥处理高357%;根际过程与有机磷浓度可能共同调控了根际有机磷的矿化过程。因此,构建土壤高有机磷库,选择高效利用有机磷的作物品种,是维持黑土供磷能力、实现减磷增效的措施之一。     

玉米秸秆腐解液对苗期根际土壤酶活性及根系活力的影响

玉米连作现象在黑龙江省农田生态系统中较为普遍,秸秆焚烧既浪费资源又污染环境,研究玉米秸秆还田后的化感效应尤显重要,但秸秆还田后的效应尚不清楚。本研究以玉米(郑单958)为受体,采用盆栽试验,分析不同腐解时间(0.25、60、120、180d)、不同腐解浓度(0、0.125、0.25、0.5 g·m L-1DW)玉米秸秆腐解液对苗期根际土壤酶活性及根系活力的影响,试图从土壤酶学和根系活力变化的角度初步阐明连作状态下秸秆还田对苗期玉米生长的影响,以期为大田生产中应用秸秆还田技术提供相关科学依据。结果表明:玉米幼苗四叶、五叶、六叶期,土壤蔗糖酶、脲酶活性均在60d腐解天数,0.5 g·m L-1DW浓度处理下达到最高。土壤酸性磷酸酶活性均在120d腐解腐解天数,0.5 g·m L-1DW处理下达到最高。土壤过氧化物酶活性在幼苗四叶、五叶期,腐解60d,0.5 g·m L-1DW浓度处理下达到最高,六叶期酶活与对照相比差异均不显著。玉米幼苗根际土壤蔗糖酶、脲酶、酸性磷酸酶、过氧化物酶的活性随腐解液浓度的增加而增加;随着玉米秸秆腐解天数的增加,呈现先升高后降低的趋势;随叶龄增加,腐解液对根际土壤酶活性的影响逐渐减弱。玉米幼苗根系活力随着秸秆腐解液浓度的增大先升高后降低;低(0.125 g·m L-1DW)、中(0.25 g·m L-1DW)浓度下对根系活力的促进作用也随叶龄增加逐渐减弱。     

施氮量对玉米/大豆套作系统土壤微生物数量及土壤酶活性的影响

为揭示玉米/大豆套作体系下土壤氮素转换的调控机理和根际微生态效应,以种植模式为主因素[设玉米单作(MM)、大豆单作(SS)和玉米/大豆套作(IMS)3种处理],以玉米、大豆施氮总量(玉米、大豆施氮比例为3∶1)为副因素[设不施氮(NN,0 kg?hm~(-2))、减量施氮(RN,180 kg?hm~(-2))和常量施氮(CN,240 kg?hm~(-2))3个处理],研究了玉米/大豆套作系统下不同施氮量对作物根际土壤微生物数量及土壤酶活性的影响。结果表明:与相应单作相比,套作下玉米根际土壤真菌、放线菌数量分别提高25.37%和8.79%;套作大豆根际土壤真菌、放线菌、固氮菌数量高于单作大豆;套作玉米根际土壤蛋白酶、脲酶活性和套作大豆根际土壤蛋白酶活性均显著升高。各施氮水平间,减量施氮下玉米、大豆根际土壤真菌数量较常量施氮和不施氮均有所提高;施氮提高了玉米、大豆根际土壤放线菌数量;大豆根际土壤固氮菌数量以减量施氮最高,比不施氮和常量施氮高17.78%和5.67%;玉米根际土壤蛋白酶活性、脲酶活性和大豆根际土壤脲酶活性均以减量施氮为最高。适宜的施氮量不仅能增加玉米/大豆套作土壤中真菌、放线菌、固氮菌的数量,还能提高土壤蛋白酶、脲酶活性,调节土壤氮素的转化,促进玉米/大豆对土壤中氮素的吸收,实现节能增效。     

锌铬复合胁迫对大豆根际土壤酶活性的影响

为研究不同Zn、Cr复合胁迫对大豆根际土壤酶活性的影响,在盆栽条件下,采用添加外源Zn、Cr的方法,测定了大豆根际和非根际土壤脲酶活性、过氧化氢酶活性、蔗糖酶活性。结果表明,不同Zn、Cr处理对大豆根际土壤脲酶活性有显著抑制效果,在Zn、Cr浓度分别为500、400 mg/kg时,大豆根际土壤脲酶活性为最低。随Zn、Cr浓度的增加,大豆根际土壤过氧化氢酶活性呈现先升高后降低的趋势,在Zn、Cr浓度分别为0、300 mg/kg时,达最大值,比对照提高14.80%;在Zn、Cr浓度分别为500、400 mg/kg时,仅为2.38 ml/(g·h),是最小值,比对照降低44.38%。随Zn、Cr浓度增加,大豆根际土壤蔗糖酶活性也呈现类似趋势,在Zn、Cr浓度分别为0、90 mg/kg时,达最大值3.65(mg/g·d),比对照提高9.87%;在Zn、Cr浓度分别为500、400 mg/kg时,达到最小值1.80(mg/g·d),比对照降低45.8%。同时结合偏相关分析结果发现,Zn、Cr对3种土壤酶活性均产生了协同抑制效应,且Zn的抑制作用大于Cr。     

根瘤菌剂和种衣剂拌种对不同品种大豆结瘤能力和产量的影响

为研究不同拌种材料对不同品种大豆根系结瘤能力和产量的影响,以郑1307和齐黄34为试验材料,设置对照(不拌种)、根瘤菌剂拌种(1010 CFU·mL-1大豆慢生根瘤菌)和悬浮种衣剂拌种(6.25%精甲霜灵·咯菌腈悬浮种衣剂)3个处理,研究其对2个大豆品种根际土壤养分、结瘤能力和产量性状的影响。研究结果表明:(1)与对照相比,根瘤菌剂拌种后齐黄34结瘤优于郑1307,根瘤数、根瘤干重和鲜重分别增加22.73%、23.47%和8.33%。郑1307根瘤数、根瘤鲜重与对照相比分别增加6.67%、2.27%。与对照相比,悬浮种衣剂拌种后根际土壤无机氮含量降低,根系生物量增加。(2)与对照相比,郑1307根瘤菌剂和种悬浮衣剂拌种后产量相对稳定;但根瘤菌剂拌种后齐黄34产量显著增加15.22%,而悬浮种衣剂拌种后产量无增加。(3)根瘤数、根瘤鲜重和干重均与底荚高度呈显著负相关,但与有效分枝数呈极显著正相关;根瘤数及根瘤鲜、干重与根系生物量、秸秆生物量和产量也在一定程度上正相关。综上,2种拌种剂均通过改变根际土壤环境、调控根瘤和根系的生长,影响地上部的农艺性状,但根瘤菌剂对产量的提高效果优于悬浮种衣剂,其具体调控途径和机制还需进一步深入研究。研究结果为黄淮海地区大豆种子处理方式的优化和合理配置田间栽培管理技术提供理论支撑。     

栽培模式及施肥对玉米和大豆根际土壤磷素有效性的影响

栽培模式及施肥管理对作物吸收利用土壤磷素的影响较大,本研究为探明玉米/大豆套作系统作物根系交互作用下根际土壤无机磷组分动态变化特征,利用盆栽试验测定了玉米/大豆套作(M/S)、玉米单作(MM)和大豆单作(SS)3种栽培模式以及不施肥(CK)、施氮钾肥(NK)和施氮磷钾肥(NPK)3种施肥处理下玉米和大豆地上部生物量及吸磷量和根际与非根际土壤速效磷、无机磷组分含量,以期为优化玉米/大豆套作系统磷素管理提供理论依据。研究结果表明同一施肥水平下,套作玉米的籽粒产量显著高于单作玉米;施磷显著提高了单作玉米籽粒产量,而对套作玉米籽粒产量影响不大。无论施肥与否,套作大豆秸秆及籽粒产量均高于单作大豆。所有施肥处理均表现为套作模式下单株作物地上部磷积累量显著高于单作模式。玉米成熟期,CK、NK处理下套作玉米根际土壤速效磷含量分别比单作玉米高54.2%和71.8%;大豆始花期,NPK处理下套作大豆根际土壤速效磷含量比单作大豆高19.8%。大豆成熟期,NK、NPK处理下套作大豆根际土壤速效磷含量分别比单作大豆高23.8%和108.0%。无论是单作还是套作模式,玉米根际土壤Al-P含量在3个施肥处理下均低于非根际土壤。CK和NK处理下单作玉米根际土壤Al-P含量分别是套作玉米的1.19倍和1.22倍;NPK处理下单作玉米根际土壤Fe-P含量是套作玉米的1.21倍。在CK、NK和NPK施肥处理下,单作大豆根际土Al-P含量分别是套作大豆1.12倍、1.30倍和1.25倍,单作大豆非根际土Al-P含量分别是套作大豆的1.22倍、1.30倍和1.06倍。CK、NK处理下单作大豆根际土壤Fe-P含量分别是套作大豆的1.47倍和1.12倍。研究得出结论,低磷条件下,与单作相比,玉米/大豆套作更有利于作物对土壤Al-P、Fe-P的活化吸收。     

玉米?水稻轮作和水稻连作土壤根际和非根际氮含量及酶活性

【目的】以水稻连作为对照,研究玉米?水稻水旱轮作模式对稻田作物根际和非根际土壤氮素含量及酶活性的影响,为稻田系统玉米?水稻轮作对土壤氮素转化与稻田土壤质量的影响提供科学依据。【方法】利用根际袋盆栽试验进行水稻连作与玉米?水稻轮作,在玉米喇叭口期、抽穗期及成熟期,水稻分蘖期、孕穗期及成熟期分别采取根际与非根际土样,测定土壤铵态氮、硝态氮、全氮含量与脲酶、硝酸还原酶活性变化。【结果】两种种植模式及作物生育期对土壤氮素含量和酶活性均有显著影响。不同种植模式下土壤酶活性变化趋势基本相同。与水稻连作相比,玉米?水稻轮作土壤铵态氮减少了24.7%;土壤硝态氮含量增加了153.4%,主要表现在第一季。与水稻连作相比,玉米?水稻轮作条件下两季作物成熟期土壤全氮含量降低,土壤脲酶活性整体提高24.3%,土壤硝酸还原酶活性整体降低34.6%。水旱轮作对各个指标的影响可持续到第二季。根际土壤铵态氮含量及脲酶活性整体低于非根际土壤,玉米根际土壤硝态氮含量低于非根际,水稻根际土壤硝态氮含量高于非根际土壤,根际土壤硝酸还原酶活性高于非根际土壤。【结论】在本试验中,轮作在第一季对土壤氮素及酶活性的影响可持续至第二季。与水稻连作相比,玉米?水稻轮作可以提高作物根际与非根际土壤的脲酶活性及硝态氮含量,有利于氮素有效性的提高。     

NaCl+Na_2SO_4胁迫对甜菜根际土壤微生物数量及酶活性的影响

为了探究NaCl+Na_2SO_4胁迫下甜菜根际环境的变化,选用KWS0143和Beta464 2个品种为材料,在盆栽条件下,将Na Cl和Na_2SO_4以摩尔比2∶1混合,按Na占土壤质量百分比为0、0.2%、0.3%和0.4%(S0、S2、S3和S4)设置4个处理,研究不同程度盐胁迫对甜菜根际土壤微生物数量和土壤酶活性的影响。结果表明,胁迫处理下根际土壤真菌、细菌和放线菌数量差异显著,细菌(18.19×10~5~176.23×10~5CFU·g~(-1))放线菌(7.08×10~5~35.18×10~5CFU·g~(-1))真菌(0.18×10~5~0.98×10~5CFU·g~(-1))。同一取样时期,各处理之间比较,土壤脲酶、磷酸酶、过氧化氢酶活性和微生物总量均是S3最高;2个品种的根际土壤微生物数量和酶活性在取样后期差异均显著,KWS0143高于Beta464。相关分析表明,脲酶活性与细菌数量和微生物总量,过氧化氢酶活性与放线菌数量均呈显著正相关。由此可见,一定量的盐胁迫有利于提高甜菜根际土壤微生物数量及酶活性。本研究为调控盐渍土甜菜生长提供了理论依据。     

生物炭对大豆根际土壤酶活性及产量的影响

研究不同生物炭施用量对大豆增产与根际土壤酶活性的影响,为大豆增产提供合理的生物炭施用量。以当地常规施肥为对照(CK),设置生物炭处理27 kg·hm^-2(B1)、54 kg·hm^-2(B2)、81 kg·hm^-2(B3)、108 kg·hm^-2(B4),生物炭与常规肥混匀沟施。结果表明：B3处理可以显著提高大豆根际土壤脲酶活性、过氧化氢酶活性以及土壤酸性磷酸酶活性;土壤β-葡萄糖苷酶活性则表现为在大豆营养生长期间B1处理酶活性最高,在生殖生长阶段B4处理酶活性最高;生物炭对土壤蔗糖酶活性的影响不显著。B3处理显著增加了大豆株高、单株荚数、有效荚数、单株粒重、百粒重及产量,各因素分别较CK增加了13.13%、32.11%、45.73%、17.41%、7.80%及7.35%。生物炭可以提高土壤酶活性、改善土壤微环境,与化肥配施可以显著增加大豆株高、有效荚数和百粒重,进而促进农作物增产增收。     

蚯蚓粪配施化肥对玉米根际土壤生物学特征的影响

[目的]探讨蚯蚓粪与化肥配施对玉米根际土壤生物学性状的作用效果,为土壤培肥制度的建立与玉米的合理施肥提供理论依据。[方法]通过大田试验,研究CF(单施化肥)、VC(蚯蚓粪)与VC+CF(蚯蚓粪和化肥各提供50%的氮)等处理对玉米根系分泌物、根际土壤微生物数量、酶活性与腐殖质组成的影响。[结果]同CF处理相比,VC+CF处理显著提高了根系分泌物含量,并明显提高了根际土壤中微生物数量、微生物量碳含量及脲酶、蔗糖酶、过氧化氢酶、中性磷酸酶活性,其中细菌数分别较CK,CF与VC处理提高124.32%,62.99%和15.45%,脲酶活性分别高出44.27%,23.53%和12.50%。此外,VC+CF处理亦显著提高了根际土壤中胡敏酸、富里酸含量和胡/富比。同VC+CF处理相比,VC处理对玉米根际土壤生物学特征的影响较小。[结论]蚯蚓粪与化肥配施能较好地改善玉米根际区域的微生态环境。     

氟磺胺草醚对大豆根际土壤微生物和酶活性的影响及其在根际的降解

【目的】 本研究旨在探讨不同浓度氟磺胺草醚在大豆根际土壤中的微生态效应,及其在根际土壤中的降解动态,为进一步研究除草剂的残留污染提供科学依据。 【方法】 以中黄13号大豆为材料,采用根箱进行了模拟栽培试验。设施用氟磺胺草醚3.75 mg/kg (低)、7.5 mg/kg (中)、18.75 mg/kg (高) 3个水平,以不添加氟磺胺草醚处理为对照,调查了大豆根际土壤细菌、真菌、放线菌数量,分析了根际土壤中过氧化氢酶、磷酸酶、脲酶、蔗糖酶4种酶活性,以及氟磺胺草醚在大豆根际土壤中的降解规律。 【结果】 低浓度氟磺胺草醚处理的大豆根际土壤细菌数量显著低于对照根际土壤 (P < 0.05),高浓度氟磺胺草醚处理在28 d时显著高于对照 ( P < 0.05);中浓度氟磺胺草醚处理与对照没有显著性差异。不同浓度氟磺胺草醚处理的大豆根际土壤真菌和放线菌数量与对照差异不显著。氟磺胺草醚处理的大豆根际土壤过氧化氢酶活性与对照没有显著差异;磷酸酶活性在取样初期略有降低;低浓度氟磺胺草醚处理的土壤脲酶活性显著降低,中浓度和高浓度处理对脲酶活性表现为先刺激后抑制;高浓度氟磺胺草醚处理的蔗糖酶活性在42 d和56 d时显著低于对照。高浓度氟磺胺草醚降解速率明显高于低浓度和中浓度,并且在试验初期降解迅速;3种浓度氟磺胺草醚在大豆根际土壤中的降解均符合一级动力学方程,降解半衰期由低浓度到高浓度逐渐变短。 【结论】 3种浓度氟磺胺草醚总体上降低大豆根际土壤中细菌的数量,而对大豆根际土壤真菌和放线菌的数量均没有显著影响。氟磺胺草醚对大豆根际土壤过氧化氢酶活性没有显著影响,在短期内对磷酸酶活性有一定程度的抑制作用,低浓度氟磺胺草醚可以显著降低大豆根际土壤脲酶活性,而高浓度氟磺胺草醚在试验后期可以显著抑制大豆根际土壤蔗糖酶活性。大豆根际土壤中氟磺胺草醚初始浓度越高,降解速率越快,半衰期越短。      

生物黑炭对玉米苗期根际土壤氮素形态及相关微生物的影响

生物黑炭被作为土壤改良剂应用逐渐被认可,但其应用机制特别是生物黑炭对氮素形态和根际微生物的影响机理尚不明确,影响其推广。本文采用盆栽试验,研究了玉米和水稻秸秆烧制的生物黑炭按不同量施入土壤后,对玉米苗期株高、生物量和根际土壤氮素形态及相关微生物的影响。结果表明,施入60 g·kg-1玉米黑炭和40~60 g·kg-1水稻黑炭均对玉米苗期株高有显著(P0.05)降低作用,其中水稻黑炭的降低效果更为明显;分别施入60 g·kg-1玉米黑炭和20~60 g·kg-1水稻黑炭后,玉米植株地上部生物量均显著降低。施入60 g·kg-1玉米黑炭后根际土壤含水量和微生物量氮显著提高。随两种生物黑炭施入量的不断增加,玉米苗期根际土壤全氮、硝态氮含量以及固氮作用强度也显著增加,且均在60 g·kg-1施用量下达最大值。施用40 g·kg-1玉米黑炭可显著提高玉米苗期根际土壤氨态氮含量。同时,施用两种生物黑炭后,均不同程度地抑制了玉米根际土壤中细菌总体数量,促进了固氮菌和纤维素降解菌的生长,其中施入60 g·kg-1玉米黑炭的效果最为明显。综上,玉米和水稻秸秆生物黑炭的适量施用,可以促进玉米根际土壤氮素的循环转化,影响相关微生物的群落结构,且与水稻秸秆相比,玉米秸秆生物黑炭的施用效果更加明显。本文针对作物生长、土壤氮素形态及相关微生物数量3个方面研究生物黑炭施入土壤对氮有效性的影响,能够更全面、更准确地将生物黑炭如何影响土壤氮素转化展现出来,促进生物黑炭的深入开发利用,对黑土肥力保护具有一定意义。     

磷肥减施对玉米根系生长及根际土壤磷组分的影响

【目的】 我国农业过量和不合理施用磷肥现象普遍存在,导致磷资源的浪费,对环境也造成潜在威胁。研究减少磷肥用量对玉米产量、根系形态及根际中磷转化特征的影响,为集约化农业生产体系中磷肥合理施用提供技术基础。 【方法】 在河北省衡水小麦玉米轮作体系下连续三年进行了田间试验,在冬小麦季设置4个P₂O₅用量处理:0、112.5、150.0、187.5 kg/hm2,收获后在原处理小区免耕播种夏玉米。利用WinRHIZO根系分析系统分析获取根长、直径等数据,测定玉米籽粒产量、生物量和地上部磷含量及根际土壤中磷形态等指标。 【结果】 与农民习惯磷肥用量(P₂O₅187.5 kg/hm2)相比,3年磷肥用量减施20%~40%处理(P₂O₅150和112.5 kg/hm2),玉米籽粒产量、根系长度与直径和土壤有效磷含量尚未发生明显变化。但3年不施磷处理,根际土壤有效形态磷含量和玉米籽粒产量开始出现下降趋势。2009年和2010年玉米收获期,不施磷肥处理根际土壤有机磷含量低于非根际土壤。2008年玉米苗期和收获期土壤有机磷分组中,中等活性有机磷含量最高;磷肥减施20%~40%处理苗期根际中中等活性有机磷含量显著低于非根际土壤。土壤无机磷形态分组研究发现:从玉米苗期到收获期,各磷肥处理根际和非根际土壤中Ca₂-P下降明显;而不同磷肥处理间土壤中Ca₁₀-P、Ca₈-P、O-P (闭蓄态磷)、Al-P和Fe-P含量差异不显著。减施磷肥处理2008年玉米苗期根际土壤微生物量P含量较非根际土壤高;与习惯施肥量相比,磷肥减施未明显降低根际土壤微生物量磷。 【结论】 在华北小麦玉米轮作种植体系下,在土壤肥力水平较高地区,连续3年将小麦季磷肥的习惯用量减少20%~40%,对夏玉米产量、根系形态以及根际土壤无机磷、有机磷、微生物量磷含量影响尚不明显,因此,该地区磷肥施用量可从习惯用量的P₂O₅180 kg/hm2减至112.5 kg/hm2。     

接种自生固氮菌对玉米根际土壤酶活性和细菌群落功能多样性的影响

为了探索玉米根际土壤微生态特征对接种自生固氮菌的响应机理,在盆栽实验条件下,研究了3株自生固氮菌褐球固氮菌（Azotobacter chroococcum YCYS）、芸苔叶杆菌（Phyllobacterium brasssicacearum QL54）和类芽孢杆菌（Paenibacillus sabinae MX31）接种盆栽玉米（Zea mays L.）之后,玉米根际土壤酶活性和细菌群落功能多样性的变化。结果表明,接种自生固氮菌对玉米根际土壤酶活性和细菌群落功能多样性产生了一定的影响,而且不同自生固氮菌之间的接种效果有一定的差异。接种褐球固氮菌（A. chroococcum YCYS）和类芽孢杆菌（P. sabinae MX31）玉米根际土壤脲酶活性分别比对照高20.55%和9.58%。然而接种处理对玉米根际土壤碱性磷酸酶活性的影响差异不显著（P0.05）。BIOLOG结果显示,接种自生固氮菌可以提高细菌总代谢活性,其中接种褐球固氮菌（A. chroococcum YCYS）处理的AWCD是对照的1.8倍,并且细菌群落丰富度指数（R）显著高于对照（P0.01）。不同接种处理土壤根际细菌生理碳代谢优势群落结构不同。主成分分析（PCA）表明接种自生固氮菌可以调控根际土壤细菌群落功能多样性。     

玉米大豆根茬混合后的腐解特性

玉米/大豆套作可显著提高粮食产量和养分利用效率。研究间套作作物根茬分解、养分释放规律及其对土壤生物学特性的影响,对阐释该系统中作物养分高效利用具有重要意义。本研究采用室内培养方式,控制根茬总量为2%(2 g根茬+98 g土壤),分别设置单独的大豆根茬(S)和玉米根茬(M)及两种根茬按3∶1、1∶1和1∶3混合(分别表示为SM 3∶1、SM 1∶1和SM 1∶3)共5个不同根茬配比处理和1个不加根茬处理(CK),动态测定根茬矿化速率,碳、氮含量和土壤微生物量碳等指标。研究结果表明:培养前9 d,根茬矿化速率最快,而后矿化速率逐渐降低,到培养60 d后所有处理根茬矿化速率趋于稳定。整个培养周期内玉米根茬CO_2累积释放量显著高于大豆根茬处理,但SM 1∶3处理的CO_2累积释放量始终高于其他处理。培养结束后,SM 1∶3处理的有机碳矿化量显著高于其他处理。根茬总碳含量在前10 d无显著变化,10~60 d时显著降低,后趋于平稳。培养结束后SM 1∶3处理的根茬碳含量相比初始值降低最多,降幅达到24.8%,其次是玉米根茬(M)处理,降幅为21.4%,大豆根茬(S)处理碳含量降低最少,为9.7%。根茬总氮含量在前10 d显著降低,10~100 d总氮含量显著增加。培养结束后大豆根茬(S)总氮含量最高,SM 1∶3处理总氮含量最低。土壤微生物量碳含量在培养周期内呈先增加后降低而后趋于平稳的变化规律。培养结束后与CK相比,SM 1∶3、SM 1∶1、M、S和SM 3∶1处理的土壤微生物量碳含量分别增加89.4%、58.8%、47.1%、41.2%和37.5%。因此,玉米、大豆根茬混合后在土壤中的矿化速率、养分释放速率明显高于单一根茬处理,且有利于土壤微生物的繁殖。在本试验所选的3种配比中,SM 1∶3的配置效果最佳。     

不同质地潮土施用小麦和玉米秸秆生物质炭对玉米养分吸收和根际土壤胞外酶活性的影响

  【目的】  生物质炭施用于农田土壤中能够改善土壤肥力,并提高作物生产力,而该效应受到土壤条件和生物质炭条件的限制。针对不同土壤条件探究适宜的生物质炭利用方式,对促进农业生产具有重要意义。  【方法】  采用盆栽试验,以壤质和粘质两种质地的潮土为研究对象,分别施用玉米秸秆炭(MBC)和小麦秸秆炭(WBC)两种生物质炭,并以不施用生物质炭的处理为对照(CK)。测定各处理玉米苗期生长、生理抗性和养分吸收差异,并分析各处理根际土壤理化性质和胞外酶等活性。  【结果】  1)与CK相比,壤质潮土中,WBC处理下玉米地上部生物量显著增加了43.7%,总根长显著增加34.3%,而MBC处理没有显著影响。粘质潮土中,WBC和MBC对玉米生物量和根系构型均影响较小。2) WBC和MBC在壤质和粘质潮土中显著降低了苗期玉米叶片中MDA含量,降低幅度在32.7%～55.3%,且两种生物质炭之间没有显著差异;粘质潮土中,MBC处理显著提高了玉米叶片超氧化物歧化酶(SOD)活性,壤质潮土中,WBC和MBC处理对SOD活性均没有显著影响。3)壤质潮土中,生物质炭对苗期玉米地上部氮含量没有显著影响,而对作物全磷和全钾含量有显著促进作用,WBC处理的地上部全磷和全钾含量分别比对照显著提高23.5%和28.7%,且显著高于MBC处理。在粘质潮土中,WBC和MBC处理对地上部全氮和全磷含量均没有显著影响,而MBC处理提高了全钾含量。4)在壤质和粘质潮土中施用生物质炭均改善了根际土壤理化性质。与对照相比,壤质潮土中MBC处理的土壤速效磷含量显著增加了25.4%;粘质潮土中WBC和MBC处理速效磷含量均显著增加了15.03%,并且显著提高了阳离子交换量(CEC)。生物质炭处理提高了根际土壤胞外酶活性,在粘质潮土中WBC和MBC处理的胞外酶活性没有显著差异,而在壤质潮土中WBC处理的酶活性高于MBC处理。  【结论】  施用生物质炭能够调控根际土壤酶活性,提高有效磷含量,改善玉米根系构型,提高苗期玉米养分吸收并增加生物量。生物质炭的施用效果在壤质潮土中比粘质潮土中更好,小麦秸秆炭效应优于玉米秸秆炭。     

鸡粪与化肥不同配比对杨树苗根际土壤酶和微生物量碳、氮变化的影响

为比较鸡粪有机肥与化肥以不同比例配施对杨树苗根际土壤环境的作用效果,通过盆栽试验,研究了N100（尿素提供100%的氮）、 M10N90（鸡粪和尿素分别提供10%和90%的氮)、 M30N70（鸡粪和尿素分别提供30%和70%的氮）和M50N50（鸡粪和尿素各提供50%的氮）等处理对一年生杨树苗根际土壤酶活性、 微生物量碳（SMBC）和微生物量氮（SMBN）的影响。结果表明, 同N100处理相比,M30N70处理的杨树苗根际土壤脲酶、 碱性磷酸酶、 过氧化氢酶和蔗糖酶活性分别提高14.41%~26.49%、 13.87%~27.93%、 12.07%~27.08%和29.17%~46.43%; 根际SMBC、 SMBN含量分别提高63.00%~76.62%、 40.01%~90.38%。在杨树苗的年生长过程中,根际土壤脲酶、 碱性磷酸酶、 过氧化氢酶和蔗糖酶活性均在施肥后120 d 最高; 而根际SMBC和SMBN含量分别在施肥后90 d和30 d达到最大值。随着杨树苗的生长发育,SMBN含量逐渐降低,而在落叶期有一定的回升。与M30N70处理相比,M10N90和M50N50处理对杨树苗根际土壤酶和微生物量碳、 氮的影响较小。综合分析认为,鸡粪有机肥与化肥以3∶7比例配施对杨树苗根际区域生态环境的改善效果最佳。     

生物炭对黄瓜根际土壤细菌丰度、速效养分含量及酶活性的影响

为探究生物炭对黄瓜根际土壤细菌丰度、速效养分含量及酶活性的影响,本试验以日光温室黄瓜为试验材料,以土壤分别施入生物炭5、10、20、40和60 t·hm~(-2)为不同处理,研究生物炭影响黄瓜结果期根际土壤细菌丰度、速效养分含量、酶活性等因子的变化规律及其机制。结果表明,20~60 t·hm~(-2)生物炭可明显提高黄瓜结果期根际土壤细菌低级和高级物种的丰度,在科分类水平上可提高生丝微菌科、红螺菌科、鞘脂单胞菌科、中华杆菌科、鱼立克次体科、小单孢菌科、芽孢杆菌1科丰度,降低酸杆菌门Gp6科、Gp16科、Gp4科丰度;生物炭在黄瓜结果期可不同程度地提高根际土壤养分含量和脲酶、蔗糖酶活性,其中,以20 t·hm~(-2)处理效果最为明显,与对照相比,极显著提高了根际土壤碱解氮、速效磷、速效钾含量、脲酶和蔗糖酶活性,分别为39.86%、135.95%、81.35%、31.58%和52.43%。综上,施用生物炭能够改变黄瓜根际土壤细菌丰度,提高酶活性及速效养分含量。本研究为生物炭在黄瓜生产应用中提供了科学依据及理论指导。     

碳酸钙和根际作用对酸性红壤解磷微生物丰度的影响

选用玉米品种郑单958为试验材料,设置不添加碳酸钙(CK)、每千克土添加0.3g碳酸钙(Ca-0.3)和0.5g碳酸钙(Ca-0.5)3个碳酸钙处理,以相应处理未种植物土壤为非根际对照土壤,研究了碳酸钙和根际作用对酸性红壤磷酸酶活性及解磷微生物相关功能基因phoC和phoD丰度的影响。结果表明:碳酸钙添加能有效改善玉米生长,促进地上部氮、磷、钾和钙的吸收。土壤酸性磷酸酶(ACP)活性显著高于碱性磷酸酶(ALP)活性,表明酸性土壤中ACP在矿化有机磷方面占主导地位。根际土壤ACP、ALP活性和phoD基因拷贝数均显著高于非根际,而仅Ca-0.5处理ALP活性和phoD基因拷贝数显著高于CK,说明根际效应强于碳酸钙处理。phoC基因拷贝数与土壤铵态氮、硝态氮含量存在显著相关性,ALP活性和phoD基因拷贝数与土壤pH及铵态氮、硝态氮、有效磷、交换性钙含量均存在显著相关性。可见,碳酸钙和根际作用均影响酸性土壤解磷微生物功能和丰度,但根际效应更加明显,这些作用与土壤理化因子的改变密切相关。