免耕和秸秆还田对潮土酶活性及微生物量碳氮的影响

利用中国科学院封丘农业生态实验站玉米-小麦轮作保护性耕作定位试验平台,研究了全翻耕（(T)、免耕（(NT)、全翻耕+秸秆还田（(TS)以及免耕+秸秆还田（(NTS)处理分别对田间0 ~ 10、10 ~ 20和20 ~ 30 cm土层酶活性及土壤微生物量碳、氮的影响。结果表明：①在0 ~ 10和10 ~ 20 cm土层内,土壤碱性磷酸酶、转化酶、脲酶、脱氢酶活性为免耕处理大于全翻耕处理,有秸秆还田处理大于无秸秆还田处理,以NTS处理最高,T处理最低;在20 ~ 30 cm土层中,土壤碱性磷酸酶、转化酶、脱氢酶活性免耕处理大于全翻耕处理,土壤碱性磷酸酶、转化酶、脲酶活性有秸秆还田处理大于无秸秆还田处理。②在0 ~10和10 ~ 20 cm土层内,土壤微生物量碳、氮均为免耕处理大于全翻耕处理,有秸秆还田处理大于无秸秆还田处理;在20 ~ 30 cm土层中,微生物量碳以NTS处理最高,微生物量氮以TS处理最高;③4种处理下的土壤酶活性和微生物量碳、氮均随着土层的加深而减少,且在各土层中差异达显著水平。     

免耕和秸秆还田对土壤酶活性和微生物群落的影响

利用在中国科学院封丘农业生态实验站的玉米-小麦轮作保护性耕作定位实验平台,研究了免耕+秸秆还田、免耕、常耕+秸秆还田、常耕4种耕作方式对玉米生长期内土壤酶活性和土壤微生物群落的影响。结果表明:土壤脲酶、碱性磷酸酶、脱氢酶和转化酶活性为免耕处理大于常耕处理,有秸秆还田处理大于无秸秆还田处理,以免耕+秸秆处理最高,常耕处理最低;玉米不同生育时期,脲酶和碱性磷酸酶分别在苗期和吐丝期出现峰值,转化酶和脱氢酶在苗期较低,增加至吐丝期达到峰值,至成熟期又降至低值;微生物各类群数量表现为免耕处理大于常耕处理,有秸秆处理大于无秸秆处理;土壤脲酶、碱性磷酸酶和转化酶与细菌、真菌、放线菌数量呈显著或极显著正相关关系,脱氢酶仅与放线菌数量呈极显著相关关系。     

秸秆颗粒不同量还田对设施土壤酶活性的影响

设施土壤长期存在碳输入不足的问题,秸秆颗粒是实现外源碳大量输入的重要途径之一。采用盆栽试验方式,设置粉碎秸秆、秸秆颗粒两种秸秆类型,4种秸秆还田量水平（干土重的1%、2%、3%、4%）,以无秸秆还田为对照（CK）,研究秸秆颗粒不同量还田对设施土壤碳氮循环相关酶活性的影响。结果表明：（1）秸秆颗粒与粉碎秸秆还田均对纤维素酶、β-葡糖苷酶、α-葡糖苷酶、脲酶、亮氨酸氨基肽酶、乙酰氨基葡萄糖苷酶、谷氨酰胺合成酶、酸性磷酸酶的活性有正效应,但对酚氧化酶活性具有负效应。对过氧化氢酶活性表现为少量秸秆还田时是正效应,高量秸秆还田时是负效应;（2）秸秆颗粒与粉碎秸秆处理的土壤酶活性均随还田量的增加呈先增加后降低变化,秸秆颗粒与粉碎秸秆处理的差异主要与还田量水平相关。还田量超过2%达到一定水平后,对酶活性的影响均出现正效应降低的效果。高量还田条件下在3%还田量水平以上时,秸秆颗粒更利于改善土壤碳氮循环相关酶活性;（3）秸秆颗粒大量还田可显著增加土壤养分含量;（4）土壤养分含量与土壤酶活性显著相关,是土壤酶活性变化的主控因子;（5）秸秆颗粒的适宜还田量为3%～4%,而粉碎秸秆的适宜还田量不宜超过2%。总...     

不同促腐条件下秸秆直接还田对土壤酶活性动态变化的影响

通过两年田间定位试验,研究了冀东地区不同促腐条件下玉米秸秆连续直接还田对土壤酶活性动态变化的影响。结果表明,在小麦各生育期,还田处理总体酶活性均高于单施化肥处理;还田处理中,配施促腐剂处理表现出高于未配施处理的趋势。不同促腐条件下,秸秆直接还田对土壤过氧化氢酶和转化酶活性在小麦各生育期分布态势的影响没有差异,但影响了土壤脲酶和磷酸酶活性在小麦各生育期的分布态势,配施促腐剂使土壤脲酶和磷酸酶活性高峰期出现的时间提前。     

紫色土区不同秸秆还田量对土壤酶活性的影响

为了探明长期秸秆不同还田量下紫色土区土壤酶活性及其主要驱动因子,以持续12年的四川紫色土长期定位试验为依托,设置:秸秆不还田(CK)、30%还田(RMW30)、50%还田(RMW50)和100%还田(RMW100)4个处理,测定了土壤各种酶活性以及土壤理化性质。结果显示,与CK处理比较,RMW100处理显著提高土壤有机质、碱解氮和速效钾含量以及pH。秸秆不同还田量处理均降低了β-纤维二糖苷酶(CBH)、纤维素酶(CL)、酚氧化酶(PhOx)和过氧化物酶(Perox)活性,提高了磷酸酶(Phos)、硫酸酯酶(Sul)、β-葡糖苷酶(βG)、α-葡糖苷酶(αG)、β-木糖苷酶(βX)、乙酰氨基葡萄糖苷酶(NAG)和亮氨酸氨基肽酶(LAP)活性。随着秸秆还田量的增加,β-纤维二糖苷酶(CBH)活性呈现降低趋势。冗余分析(RDA)显示土壤pH是土壤酶活性变化的主控因子,解释了方差变异的 60.20%,达到显著水平。因此,紫色土区秸秆还田主要是通过土壤pH对土壤酶活性产生影响。秸秆100%还田增加了土壤肥力,提高了土壤pH,是提升紫色土区土壤质量最优的管理措施。     

不同小麦秸秆还田量对水稻生长、土壤微生物生物量及酶活性的影响

通过大田试验研究了不同小麦秸秆还田量（0、1500、3000、4500、6000kg.hm-2）对水稻生长、土壤微生物量及酶活性的影响。结果表明：秸秆还田后,水稻分蘖数、株高、SPAD及干物质积累量均高于秸秆不还田（对照）,但是未全部达到显著性差异;50%秸秆还田处理增产效果最显著（P〈0.05）,与对照相比,理论增产10.2%,实际增产9.0%;秸秆还田处理显著增加了土壤全氮和速效氮含量,对土壤有机质、有效磷和速效钾含量影响不显著;50%秸秆还田处理对微生物量碳、氮的提高作用最明显（P〈0.05）,分别较对照提高46.0%和90.0%;25%和50%秸秆还田显著提高了土壤脲酶活性（P〈0.05）;25%、50%和75%秸秆还田土壤过氧化氢酶活性较对照提高9.3%、12.1%和8.5%（P〈0.05）;与对照相比,50%秸秆还田土壤蔗糖酶活性提高20.3%（P〈0.05）。鉴于秸秆还田对作物产量和土壤肥力的长期效应以及对土壤微生物生理代谢影响的复杂性,合理秸秆还田量的选择还需进行长期定位试验研究。     

秸秆还田和耕作方式对花生土壤微生物量、酶活性和产量的影响

通过两年的田间小区定位试验,研究免耕无秸秆还田(RN)、常规翻耕无秸秆还田(RS)、垄耕无秸秆还田(RD)、免耕秸秆还田(TN)、常规翻耕秸秆还田(TS)、垄耕秸秆还田(TD)6种耕作方式对科尔沁风沙地花生耕层土壤微生物量、土壤酶活性和产量的影响,探究适合辽西风沙半干旱条件下花生高产的耕作方式。结果表明:相同耕作条件下秸秆还田处理组土壤微生物量碳、氮、磷含量和土壤酶活性均高于无秸秆还田处理组,秸秆还田能显著提高土壤微生物量碳、氮、磷含量和酶活性;在相同秸秆还田处理条件下,与常规耕作和垄耕处理相比,免耕处理能显著提高土壤微生物量碳、氮、磷含量和土壤酶活性;免耕秸秆还田处理下,花生产量高出未还田处理4.32%。综上,免耕秸秆还田处理能显著提高土壤微生物量碳、氮、磷含量和土壤酶活性,提高耕层土壤生物学肥力,促进作物增产。     

黄土旱塬长期秸秆还田对土壤养分、酶活性及玉米产量的影响

研究黄土旱塬区玉米生产中长期秸秆还田对土壤性质及玉米产量的影响,可为农田土壤可持续利用及质量提升提供科学依据。本研究基于连续24年(1992—2016年)秸秆还田长期定位试验,设置秸秆过腹还田、秸秆直接还田、秸秆覆盖还田以及不还田处理,研究长期不同秸秆还田方式对土壤化学性质、酶活性以及玉米产量的影响。研究表明,秸秆不还田处理累积玉米产量为1.695×105 kg·hm?2,覆盖还田、直接还田和过腹还田处理累积玉米产量分别为1.885×105 kg·hm?2、1.854×105 kg·hm?2、2.001×105 kg·hm?2,其增产率分别为10.1%、8.6%、15.3%。3种秸秆还田均可以显著提高0～20 cm土层土壤有机碳含量6%～14%,对20～40 cm土层土壤有机碳含量无显著影响。与秸秆不还田相比,长期过腹还田可显著增加土壤全氮、全磷、全钾、有效氮、有效磷和有效钾含量,秸秆直接还田可显著增加土壤全氮、全钾、有效氮和有效钾含量,长期覆盖还田仅提高土壤有效氮和有效钾含量。土壤蔗糖酶活性表现为过腹还田最高,直接还田和覆盖还田次之,不还田处理最低。秸秆直接还田0～20 cm纤维素酶活性最高,是不还田处理的2.2倍。过腹还田使土壤脲酶活性和碱性磷酸酶活性分别显著提高13.0%和20.5%,直接还田和秸秆覆盖对脲酶和碱性磷酸酶活性无显著影响。玉米生产中长期连续秸秆过腹还田和直接还田对土壤养分含量及酶活性产生了深远的影响,尤其是土壤蔗糖酶活性的提高与玉米产量稳定和提升有非常紧密联系。     

FACE 条件下休闲和秸秆还田对稻麦轮作农田麦季土壤酶活性的影响

利用中国唯一的江都FACE(Free-airCO2 enrichment,开放式空气CO2浓度升高)平台,研究了大气CO2浓度升高下休闲(fallow,不种作物,但翻耕和施肥与其他处理相同)和秸秆还田对土壤脱氢酶、β-葡萄糖苷酶、转化酶、芳基硫酸酯酶和荧光素二乙酸酯水解(FDA)的影响。研究结果表明:大气CO2浓度升高对于休闲土壤酶活性没有影响。在没有秸秆还田的情况下,大气CO2浓度升高刺激了土壤中脱氢酶、β-葡萄糖苷酶、转化酶、芳基硫酸酯酶的活性和FDA水解,增加幅度分别达到了14.88%、19.41%、11.69%、17.12%和4.47%。除转化酶外,秸秆还田使土壤酶活性增加。随着秸秆还田量的增加,FACE效应先增加后消失。     

秸秆还田和免耕对土壤养分及碳库管理指数的影响研究

在四川盆地两种不同母质的土壤上,通过4年7季作物的田间试验研究了作物秸秆还田对稻田土壤NPK、土壤活性碳(CA)、微生物碳(CMB)、矿化碳(CM)和碳库管理指数(CPMI)的影响。结果表明,与对照相比,秸秆还田免耕和旋耕均可提高土壤全氮、全钾、碱解氮和速效钾,但各个处理间土壤磷素变化没有明显规律性。秸秆还田免耕、旋耕提高了土壤不同形态碳素含量和碳库管理指数;秸秆还田旋耕比秸秆还田免耕更能改善土壤有效碳库质量,CA、CMB、CM和CPMI分别提高4.33%～52.88%、8.69%～86.62%、20.64%～60.79%和18.41%～57.12%。相关性分析表明,运用土壤碳库管理指数表征土壤养份及碳素动态变化比土壤有机碳更具灵敏性。     

棕壤微生物和几种酶活性的磁致效应研究

试验通过室内模拟方法,研究了不同磁场强度处理棕壤后对土壤微生物数量和几种酶活性的影响。结果表明磁场对微生物数量有影响,但因磁场强度和微生物种类的不同而异。100、500mT场强对细菌表现为抑制作用,但对放线菌、真菌表现为激活作用;300mT场强对各类群土壤微生物均表现为正效应。经磁场处理后的棕壤,过氧化氢酶、过氧化物酶和三种磷酸酶活性均有不同程度的提高;随着培养时间的延长,磁致效应也发生动态变化。在磁场处理后的1～7d,其细菌、放线菌、真菌的磁致效应均显著,并出现最大值,而后随培养时间的延长逐渐变小,直至培养结束,磁场对其已无显著影响。而土壤中几种酶的磁致效应持续时间较长。     

磷肥对棉田土壤有效磷及土壤酶活性的影响

通过室内模拟试验,研究不同磷肥种类和用量对棉田土壤有效磷和碱性磷酸酶活性的影响。结果表明,与对照相比,大量施磷(600 kg hm-2)整个生育期土壤有效磷和碱性磷酸酶活性显著增加,适量施磷(150 kg hm-2)苗期和蕾期土壤有效磷和碱性磷酸酶活性也显著增加。3种磷肥对土壤供磷能力表现为美国生产磷酸二铵略优于中国生产重过磷酸钙,而两者显著优于中国生产磷酸二铵。棉田土壤碱性磷酸酶活性与土壤有效磷变化规律一致,随生育期的推进呈下降趋势,可以作为土壤磷有效性的一个评价指标。     

晋南长期免耕褐土肥力和酶活性的关系

临汾市尧都区机械化保护性耕作试验示范区连续18年免耕覆盖(NTCS18)、连续12年免耕覆盖(NTCS12)、连续10年免耕覆盖(NTCS10)和传统耕作(CK)对土壤肥力和酶活性的影响研究结果表明,长期免耕提高了表层土壤有机质、碱解氮、速效磷、速效钾、全氮、全磷、全钾含量,并使表层土壤脲酶、蔗糖酶、过氧化氢酶活性显著增加;相关分析研究表明,长期免耕条件下土壤肥力与土壤酶活性间关系密切,蔗糖酶、过氧化氢酶、脲酶可以用来评价长期免耕土壤肥力状况;主成分分析法研究表明,长期免耕土壤肥力和酶活性信息系统主成分得分由高到低顺序为:NTCS18>NTCS12>NTCS10>CK,说明长期免耕利于土壤肥力水平和酶活性提高,而且肥力水平和酶活性随免耕年限的延长而提高。长期免耕利于土壤综合肥力的提高,利于农业的可持续发展,是北方干旱半干旱地区可行的一种耕作方式。     

土壤紧实程度对其某些相关理化性状和土壤酶活性的影响

利用外力夯实、向土壤中加入蛭石等方法造成土壤容重不同,以研究土壤紧实程度对其理化性状的影响。结果表明,紧实土壤水分的散失较快,晴天地温高,且变化幅度大,阴天和夜间紧实土壤地温低,变化幅度小。紧实土壤可降低植株对土壤养分的吸收,致使土壤余留的有效态养分较多。土壤的转化酶、脲酶、过氧化氢酶、多酚氧化酶、磷酸酶活性的变化也受土壤紧实度的影响。总之,土壤疏松有助于保水、蓄热和提高多种土壤酶活性。     

秸秆腐解过程中土壤无机纳米微粒对酶活性影响研究

通过玉米秸秆腐解的培养试验,研究了土壤无机纳米粒子(SINP)对玉米秸秆腐解中磷酸酶、蛋白酶、脲酶和蔗糖酶活性的影响。结果表明:SINP加入腐解的玉米秸秆中后,对土壤中的酶活性有显著的影响,但这种影响因酶的种类不同而有显著的差异。SINP对所有磷酸酶(酸性、碱性、中性)活性都有提高作用,并以腐解的初期和后期提高的幅度最大和最显著。在初期和中后期也显著增加了腐解物中蛋白酶的酶活性。SINP对脲酶活性总体趋势具有显著促进作用。对蔗糖酶活性的促进作用在玉米秸秆腐解的前期非常明显,但在中后期起抑制作用。因此,土壤纳米粒子能够促进有机物料腐解过程中的酶活性,继而促进有机物料的矿化。     

连作对玉米制种田土壤养分和土壤酶活性的影响

通过对河西走廊玉米制种田不同连作年限土壤样品的采集和测试分析,研究了连作对玉米制种田土壤养分及土壤酶活性的影响.结果表明:随着连作年限的延长,灌淤旱耕人为土和盐积潮湿变性土pH均在升高,而有机质含量均呈先下降后上升的趋势,碱解氮含量均呈增加趋势,而速效磷含量先上升后下降并且两类土均在连作5年达到最大值,速效钾含量均呈下降趋势;灌淤旱耕人为土和盐积潮湿变性土脲酶活性均呈先上升后下降的趋势,两类土分别在连作5年和3年达到最大值;蔗糖酶活性先下降后上升,两类土分别在连作5年和3年降为最低,而过氧化氢酶活性在灌淤旱耕人为土上先下降后上升,在盐积潮湿变性土上呈缓慢上升趋势;同一连作年限,灌淤旱耕人为土脲酶活性、过氧化氢酶活性高于盐积潮湿变性土;相关性分析表明,灌淤旱耕人为土脲酶活性与速效磷含量,蔗糖酶活性与有机质含量呈显著正相关;盐积潮湿变性土过氧化氢酶活性与碱解氮含量呈极显著正相关,与速效磷和速效钾含量呈显著负相关.     

翻耕和不同泡田方式对土壤微生物生物量及其酶活性的影响

为了解秸秆还田与翻耕和不同泡田方式配合对耕层土壤微生物特性的影响,通过田间小区试验,研究了秸秆还田与翻耕和不同泡田方式措施配合对水稻收获期0～10 cm和10～20 cm耕层土壤基础呼吸、微生物量碳氮、酶活性及养分的影响。结果表明:秸秆还田时,翻耕和以不同方式泡田均能提高0～10 cm土层土壤基础呼吸,特别是泡田2天换水处理(FS+WR)较施麦秸施化肥处理(FS)提高102.2%;微生物量碳氮分别以翻耕(FS+PT)和FS+WR处理效果最好;与不同泡田方式比较,翻耕措施均能明显提高土壤过氧化氢酶和多酚氧化酶活性,其中,泡田7天并推迟施肥处理(FS+IP+FP)土壤的过氧化氢酶活性较FS处理提高25.9%,是不施秸秆不施化肥处理(CK)的1.3倍。多酚氧化酶活性以泡田7天处理(FS+IP)最高,较FS处理提高25.4%。不同土壤耕层中各处理间脲酶活性无显著差异。翻耕和不同泡田方式能提高土壤全氮含量,不同泡田方式中以泡田7天FS+IP处理提高幅度最大。翻耕处理(FS+PT)的水稻有效穗数比秸秆还田FS处理提高13.9%,其次为FS+WR处理,比FS处理提高9.3%。总之,泡田7天能提高土壤...     

腐植酸共聚物对土壤酶活性的影响

对使用腐植酸共聚物改良后土壤酶活性进行了研究。实验结果表明改良后的土壤蔗糖酶、脲酶、蛋白酶和多酚氧化酶的活性增强。土壤酶活性的提高表明改良后的土壤结构、性能更适宜土壤微生物的繁殖和生长 ,土壤中的微生物量增加。     

生草不同条件还田对桃园土壤微生物、酶活性及养分供应的影响

为探讨桃园生草不同条件还田对土壤微生物、酶活性及有效态养分的影响,以清耕为对照,设置生草自然还田、生草刈割还田、生草刈割配施有机物料腐熟剂还田3个处理,连续开展3年定位试验.采集根际和非根际土壤,研究桃园生草不同条件还田对土壤微生物数量、土壤酶活性以及土壤不同形态氮、钾含量的影响.结果表明:生草不同条件还田提高了根际土...     

不同施肥处理对西北半干旱区土壤酶活性的影响及其动态变化

在氮磷总用量一定的前提下,对春小麦不同生育期土壤酶活性的动态变化进行了研究。结果表明,在小麦生育期,休闲处理中转化酶、脲酶和碱性磷酸酶活性高于其它处理;施肥对土壤过氧化氢酶活性的影响较小;有机肥在增加土壤转化酶、脲酶、碱性磷酸酶活性方面可以同样发挥无机肥的作用,秸秆或者秸秆与氮磷配合施用可以提高土壤转化酶、脲酶、碱性磷酸酶的活性,羊粪在增加表层土壤脲酶活性方面优于秸秆。在小麦生育期内土壤酶活性的动态变化不同。各处理中过氧化氢酶、转化酶和脲酶活性分别在灌浆期或者收获期、收获期和分蘖期出现高峰,而碱性磷酸酶活性则在苗期或者灌浆期活性最高。