不同施肥措施对番茄连作土壤酚酸含量和微生物功能多样性的调节

设施内蔬菜连作土壤酚酸含量和微生物功能多样性的异常是导致连作障碍的关键因素。利用毛细管电泳及BiologECO生理学研究法研究了鸡粪(M)、鸡粪+K2SO4(MK)、鸡粪+稻草(MR)、鸡粪+稻草+K2SO4(MRK)对温室内番茄连作6年土壤中对羟基苯甲酸、苯甲酸、阿魏酸及肉桂酸及微生物功能多样性的影响,以不施肥处理为对照(CK)。结果表明:与CK相比,不同物料组合施用能够显著降低土壤中酚酸含量,其中MRK处理降低效果最明显,土壤中对羟基苯甲酸、苯甲酸分别降低7.11%~57.04%、81.84%~83.32%。不同物料组合施用提高了土壤微生物对碳源的利用强度,其中MRK处理土壤微生物对碳源利用能力最强,且微生物多样性指数最高,其Shannon和Mch Intosh多样性指数比其他处理平均提高3.93%~10.07%、6.22%~27.47%。主成分分析表明,M处理土壤的微生物功能多样性差异主要是由于氨基酸、羧酸类、聚合物或酚酸类碳源引起的,而MR处理则是由碳水化合物或胺类碳源引起。微生物多样性指数与土壤中对羟基苯甲酸、苯甲酸、阿魏酸及肉桂酸含量呈显著负相关。MRK处理番茄产量分别比MK、MR、M、CK提高5.87%、11.34%、22.85%、30.13%,但MK番茄产量与MRK相差不明显。设施栽培条件下,鸡粪、稻草和K2SO4配合施用对提高土壤微生物功能多样性,降低土壤酚酸类物质含量,减缓连作障碍具有重要意义。     

不同耕作方式对土壤有机碳、微生物量及酶活性的影响

【目的】依托8年长期(2005~2012)固定道定位试验,研究不同耕作方式对土壤有机碳、土壤微生物量、土壤酶活性在0—90 cm土层的分布特征,为优化中国西北干旱区的耕作方式提供理论依据。【方法】试验包括固定道垄作(PRB)、固定道平作(PFT)与传统耕作(CT)三种耕作模式下的土壤有机碳土壤总有机碳(TOC)、颗粒有机碳(POC)、土壤微生物量碳(MBC)、土壤微生物量氮(MBN)、土壤微生物量磷(MBP)、蔗糖酶、过氧化氢酶、脲酶及小麦产量进行了测定和分析。【结果】在0—90 cm土层,不同耕作方式下的TOC、POC、MBC、MBN、MBP、蔗糖酶活性、脲酶活性均随着土层的增加呈下降趋势,过氧化氢酶活性呈先下降后增大的分布特征;在0—60 cm,固定道保护性耕作能够显著增加心土层作物生长带土壤有机碳储量,有机碳储量大小为PRBPFTCT;PRB、PFT较CT可以显著增加0—10 cm作物生长带TOC、POC、MBC、MBN、MBP含量、蔗糖酶、脲酶活性,其大小为PRBPFTCT;耕作方式对过氧化氢酶活性影响不显著;TOC、POC、MBC、MBN、MBP、蔗糖酶活性、脲酶活性、过氧化氢酶活性之间均达到了显著或极显著相关。【结论】PRB较PFT、CT能够提高耕作层(0—10 cm)土壤有机碳含量、土壤微生物量、土壤酶活性, 增加作物产量, 增大0—60 cm土层有机碳储量,耕作方式(PRB、PFT及CT)对10 cm以下土层土壤环境改善作用不明显。     

高寒草地2种固沙灌木根际土壤碳氮特征

为研究不同固沙植物对高寒草地土壤碳氮的影响,通过野外调查选取川西北高寒沙化草地人工种植的2种固沙灌木(红柳,沙棘)根际与非根际土壤为研究对象,研究根际与非根际土壤总有机碳(SOC)、全氮(TN)、碱解氮(AN)、微生物量碳(MBC)、微生物量氮(MBN)及纤维素酶、蔗糖酶、脲酶的差异特征。结果表明,2种固沙植物根际土壤SOC、MBC、TN、AN、MBN含量及酶活性均显著高于非根际土壤(P0.05)。其中红柳根际土壤SOC、MBC、TN、AN、MBN含量分别增加了124.24%,6.20%,116.67%,111.60%,264.21%;沙棘根际土壤SOC、MBC、TN、AN、MBN含量比非根际土壤分别增加71.23%,33.01%,152.63%,172.79%,83.42%。红柳根际土壤脲酶、蔗糖酶、纤维素含量比非根际土壤分别增加61.62%,97.73%,56.52%;沙棘根际土壤脲酶、蔗糖酶、纤维素酶含量比非根际土壤分别增加150.23%,177.17%,80.00%。土壤碳氮养分和酶活性间关系紧密,其中土壤SOC,TN与土壤脲酶、蔗糖酶、纤维素酶活性均呈极显著正相关(P0.01);AN与纤维素酶呈显著正相关(P0.05),与蔗糖酶、脲酶呈极显著正相关(P0.01);MBC、MBN与纤维素酶、脲酶呈显著正相关(P0.05),与蔗糖酶呈极显著正相关(P0.01)。研究发现,川西北常见的2种固沙灌木中沙棘对土壤养分、微生物生物量及酶活性具有较大的积累和转化作用,但沙棘对沙化土壤养分积累效果更显著。因此,在沙化草地修复过程中应以种植沙棘为主。     

云雾山自然保护区不同植物群落土壤酶活性特征研究

就云雾山草原自然保护区4种土壤的不同土层、植物群落和利用方式下土壤脲酶、蔗糖酶、中性磷酸酶和过氧化氢酶活性的变化特征进行了研究。结果表明：土壤脲酶、蔗糖酶、中性磷酸酶和过氧化氢酶活性在土壤发生层次上的变化是随着土壤深度的增加而降低;在封禁条件下各种酶活性均表现为表层0-20cm大于表下层20-40cm,表层0-20cm脲酶、蔗糖酶中性磷酸酶活性表现长芒草 大针茅＞铁杆蒿＞长芒草＞百里香。过氧化氢酶活性大小为铁杆蒿＞长芒草 大针茅＞长芒草＞百里香。长芒草群落2种土地利用方式下,脲酶活性为开垦地＞封禁地,中性磷酸酶则表现为封禁地＞开垦地,蔗糖酶与过氧化氢酶差别不大。铁杆蒿群落放牧地的土壤脲酶、蔗糖酶和中性磷酸酶含量均高于封禁和开垦的同土层土壤,封禁的脲酶和蔗糖酶次之,开垦地的脲酶和蔗糖酶最小,开垦地的中性磷酸酶高于封禁地。在保护区内,无明显的土壤侵蚀发生,开垦地与封禁地在酶活性整体上差异不明显,说明合理的土壤利用方式对防止土壤退化是十分关键的。     

宁南宽谷丘陵区植被恢复中土壤酶活性的响应及其评价

就宁南宽谷丘陵区不同植被恢复措施、自然恢复不同演替阶段条件下土壤脲酶、蔗糖酶、中性磷酸酶和过氧化氢酶活性的变化特征及其在土壤质量评价指标体系的作用进行了研究.结果表明天然草地和灌木林地土壤脲酶、蔗糖酶、碱性磷酸酶活性较高,农地和果园土壤酶活性较低,而且变异性较大.土壤过氧化氢酶在不同的土地利用类型之间变化不大,在各用地类型内部及各土样剖面层次上差异也不明显.封禁条件下各种酶活性均表现为表层0～20 cm大于表下层20～40 cm,表层0～20 cm脲酶、蔗糖酶、中性磷酸酶活性表现长芒草+大针茅>铁杆蒿>长芒草>百里香,过氧化氢酶活性大小为铁杆蒿>长芒草+大针茅>长芒草>百里香.长芒草群落两种土地利用方式下,脲酶活性为开垦地>封禁地,中性磷酸酶则表现为封禁地>开垦地,蔗糖酶与过氧化氢酶差别不大.铁杆蒿群落放牧地的土壤脲酶、蔗糖酶和中性磷酸酶含量均高于封禁和开垦的同土层土壤,封禁的脲酶和蔗糖酶次之,开垦地的脲酶和蔗糖酶最小,开垦地的中性磷酸酶高于封禁地.     

施氮量对寒区盐碱地马铃薯生育期土壤微生物数量和酶活性的影响

采用田间小区试验方法,研究了施氮量对寒区盐碱地马铃薯不同时期(播种期,幼苗期,块茎形成期,块茎增长期和淀粉积累期)的土壤微生物(细菌,真菌和放线菌)数量和土壤脲酶、蔗糖酶、碱性磷酸酶和过氧化氢酶活性的影响。结果表明:与低氮(N 0 kg·hm-2)处理相比,中氮(N 90 kg·hm-2)和高氮(N 180 kg·hm-2)处理可以明显增加寒区盐碱地3类土壤微生物数量和4种土壤酶活性。随着马铃薯生长期的推进,3类微生物数量呈先上升后下降的趋势;低氮处理在幼苗期之后土壤脲酶和蔗糖酶活性变化无明显差异,磷酸酶活性呈降低趋势,而过氧化氢酶活性呈增加趋势;中氮和高氮处理的土壤蔗糖酶和中性磷酸酶活性呈先增加后降低再上升的趋势,而脲酶和过氧化氢酶活性呈逐渐增加趋势。3类土壤微生物数量和4种酶活性随土壤深度的增加呈降低趋势。     

沼渣底施对黄瓜、番茄根围土壤微生态结构及产品品质的影响

在3年黄瓜、番茄的连作棚内,研究了沼渣、鸡粪和化肥以相同养分含量底施,对土壤微生物数量、土壤酶活性及产品品质的影响。结果表明,沼渣处理的黄瓜、番茄土壤微生物数量,与化肥处理相比,真菌数量的降低率分别为38.08%和13.36%,放线菌数量的增高率分别为17.91%和66.67%,细菌数量的增高率分别为77.03%和35.95%;与鸡粪处理相比,真菌数量的降低率分别为16.58%和5.05%,放线菌数量的增高率分别为7.14%和60.49%,细菌数量的增高率分别为26.28%和21.40%。沼渣底施利于多年连作土壤微生物由真菌型向细菌型过渡,降低真菌病害的发生率;与化肥处理相比,可有效提高连作土壤蔗糖酶、中性磷酸酶和脲酶的活性,改善黄瓜和番茄的品质;与鸡粪处理相比,土壤蔗糖酶和中性磷酸酶活性提高,对品质影响不显著。     

黄土高原旱地轮作与施肥长期定位试验研究 Ⅱ.土壤酶活性与土壤肥力

本文分析了长期试验土壤酶活性与土壤有机C、全N、有效P含量、主要微生物类群之间的关系。相关分析表明,土壤脲酶、碱性磷酸酶、蛋白酶活性随土壤有机C含量的增加而增加,蔗糖酶、过氧化氢酶活性与有机C之间的关系因施肥种类及种植方式的不同而不同;微生物数量仅真菌与脲酶、蛋白酶活性之间的相关性达到显著水平。除过氧化氢酶外,其它4种酶的活性均与当年种植冬小麦处理的产量存在显著相关关系。利用主成分分析与通径分析揭示了土壤酶活性与养分之间的内在关系及酶活性对土壤养分的影响。根据主成分分析结果,旱地土壤肥力状况用脲酶、碱性磷酸酶、蛋白酶活性作为综合评价指标优于过氧化氢酶与蔗糖酶。     

配施有机肥减氮对川中丘区土壤微生物量与酶活性的影响

通过田间减施氮肥试验,设置减氮20%+不施有机肥(N_1O_0),减氮20%+普通有机肥(N_1O_1),减氮20%+生物有机肥(N_1O_2),减氮40%+不施有机肥(N_2O_0),减氮40%+普通有机肥(N2O1),减氮40%+生物有机肥(N_2O_2)处理,以不施肥(CK0)和全氮100%(N_(100))为对照,研究配施有机肥减氮对川中丘区玉米土壤微生物量碳、土壤酶活性及玉米产量的影响,为玉米生产减氮增效提高玉米氮素利用率提供理论依据。结果表明:随施氮量减少土壤脲酶、蔗糖酶、过氧化氢酶活性及微生物量碳含量逐渐降低,较N_(100)相比,N_1O_0、N_2O_0分别吐丝期微生物量碳降低25.6,35.08mg/kg;大喇叭口期脲酶降低11.1%和14.1%;蔗糖酶降低30.4%,97.1%;产量降低921.98,1 719.62kg/hm~2。配施有机肥提高了土壤脲酶、蔗糖酶、过氧化氢酶活性及微生物量碳含量和玉米产量。与N_1O_0相比N_1O_1、N_1O_2,土壤微生物量碳增加38.57%和54.45%;脲酶活性提高9.73%和14.82%;蔗糖酶提高42.75%和64.26%;过氧化氢酶提高11.05%和11.93%;增产2%和6%,且N_1O_2较N_1O_1产量提高4.0%。配施生物有机肥减氮20%降低了玉米秃尖长、增加了穗长、穗粒数、百粒重,玉米产量为8 710.83kg/hm~2。土壤微生物量碳、酶活性与玉米产量呈显著或极显著相关。说明配施生物有机肥减氮20%,可以提高玉米生育期土壤微生物量碳、土壤酶活性,改善植株根系生长环境,促进玉米产量增加。     

大气CO2和O3升高对菜地土壤酶活性和微生物量的影响

利用OTC平台和青菜盆栽实验,探索[CO2]、[O3]或[CO2+O3]升高条件下,土壤理化性质、微生物量和土壤酶活性的变化,以期获得未来大气CO2或/和O3升高对土壤微生态系统的风险性。结果表明,[CO2]升高不同程度地提高了土壤的可溶性有机碳（DOC）、可溶性有机氮（DON）、总磷（TP）、总碳（TC）、铵态氮（AN）、硝态氮（NN）含量和含水量（SWC）,进而不同程度地提高了土壤微生物量碳（MBC）、微生物量氮（MBN）含量以及土壤蛋白酶（PRA）、蔗糖酶（SA）、脲酶（UA）、多酚氧化酶（POA）、酸性磷酸酶（APA）和中性磷酸酶（NPA）活性。相反,[O3]升高不同程度降低了土壤DOC、TP、TK、TC、TN、AN、NN、SWC、MBC和MBN含量,提高了MBC/MBN比值,在不同程度上降低了土壤PRA、SA、UA、POA、APA和NPA酶活性。而[CO2+O3]在一定程度上消减了[O3]对土壤微生物量和酶活性的抑制作用,也降低了[CO2]升高对土壤微生物量和酶活性的刺激效应。因此,土壤微生物量和土壤酶活性的变化可用于评价未来大气CO2或/和O3升高对菜地土壤微生态环境的影响。