长期有机无机肥料配施对土壤微生物学特性及土壤肥力的影响

 【目的】研究长期有机无机肥料配施条件下土壤微生物学特性(土壤微生物量、土壤酶活性)与土壤质量的关系,阐明土壤微生物对土壤健康的生物指示功能。【方法】以国家褐潮土肥力与肥料效益监测基地的长期肥料试验为平台,应用氯仿熏蒸-K2SO4 提取法和化学分析法分析了长达15年不同施肥处理的农田土壤微生物量碳、微生物量氮（SMBC、SMBN）和土壤酶活性之间的差异及其调控土壤肥力的作用。【结果】长期不同施肥处理土壤中SMBC变化介于96.49～500.12 mg•kg-1之间,SMBN变化介于35.89～101.82 mg•kg-1之间;单施化肥（NPK）与不施肥的CK相比,SMBC、SMBN、微生物商（qMB）、微生物量碳/氮比（SMBC/SMBN）、脲酶（Urease）活性以及土壤有机质（SOM）、全氮（STN）、全磷（STP）含量都有所提高;化肥与猪厩肥或秸秆还田配合施用,上述土壤微生物学特性以及土壤养分状况比单施NPK处理得到进一步改善,猪厩肥增量处理（NPKM+）效果最明显。同时,在北京褐潮土石灰性土壤上（pH 8.0左右）长期施有机肥有一定降低土壤pH的效应。SMBC、SMBN、Urease活性与SOM、STN、STP含量呈极显著正相关关系;SMBC/SMBN与SOM、 STN含量呈显著正相关关系;qMB、过氧化氢酶（Catalase）活性与SOM、STN 、STP含量无显著相关关系;除过氧化氢酶外,土壤pH值与其它土壤微生物学特性指标呈极显著负相关关系。【结论】长期有机无机肥料配施可提高土壤微生物量碳氮、脲酶活性。化肥与增量猪厩肥配施对增强土壤肥力效果最好;土壤微生物学特性可以反映土壤质量的变化,并可用作评价土壤健康的生物指标。     

小麦-玉米轮作下有机肥与氮肥配施对土壤微生物量氮及作物氮利用的影响

通过田间试验研究氮肥和有机肥配施对冬小麦-夏玉米轮作条件下土壤微生物量氮和冬小麦、夏玉米吸氮量的影响。结果表明,单施氮肥时随氮肥施用量的增加,土壤微生物量氮含量增加,有机肥与化肥配合施用的土壤微生物量氮高于单施氮肥。在试验条件下,适量有机肥与化肥配合施用与单施氮肥相比,明显提高了冬小麦、夏玉米的吸氮量,且利于植株后期对氮的吸收。有机肥的施用量为7.5~22.5 t/hm2时,氮肥的配施量应在225 kg/hm2以下。     

不同肥料配施对复垦土壤呼吸及微生物量碳氮的影响

[目的]为寻找矿区采煤塌陷复垦土壤的最佳培肥模式。[方法]以山西省襄垣县长期定位试验为基础,设计单施化肥,化肥+菌肥,单施有机肥,有机肥+菌肥,有机肥+化肥,有机肥+化肥+菌肥6个施肥处理及对照处理,探讨了化肥、有机肥、菌肥配施对塌陷区不同复垦年限玉米地土壤呼吸、微生物量碳氮的影响。[结果]在玉米拔节期、抽穗期、成熟期,施肥处理的土壤呼吸速率均高于对照,且除单施化肥外均与对照差异显著。有机肥+菌肥与单施化肥相比,在各生育期1a、3a、7a的土壤呼吸速率分别提高了190.37%、138.83%、138.94%。施肥处理的土壤微生物量碳氮含量显著高于对照处理,其中有机肥+菌肥的微生物量碳氮含量最高,在抽穗期可达150.67、184.54、260.21mg·kg-1和9.95、14.94、16.60mg·kg-1。[结论]有机肥+菌肥可作为矿区采煤塌陷复垦土壤的最佳培肥模式。     

有机无机肥料配施对土壤微生物、土壤酶及玉米产量影响

以先锋38P05玉米为试验材料,通过海林农场田间大区试验研究有机无机配施对玉米产量、土壤酶及土壤微生物影响。结果表明,玉米整个生育期土壤微生物生物量碳呈整体上升趋势,抽雄期配施20%有机肥处理(T2)土壤微生物生物量碳含量最高,其次为配施30%有机肥处理(T3)、不施肥处理(T5)、全施有机肥处理(T1),含量最低的为全施化肥处理(T4),各处理间差异显著;土壤微生物生物量呈整体上升趋势,在抽雄期为T2T3T4T1T5;配施处理土壤脲酶、土壤蔗糖酶活性均高于其他单一施肥和不施肥处理,抽雄期土壤脲酶活性为T3T2T1T5T4,且配施处理和其他处理间差异显著;土壤蔗糖酶活性在抽雄期为T2T3T1T4T5,各处理间差异显著;土壤中细菌数量呈逐渐上升趋势,在抽雄期为T2T3T1T4T5;土壤中放线菌数量呈先升高后回落趋势,抽雄期达到最大值为T2T1T3T4T5;土壤中真菌数量各处理趋势不同;玉米产量为T2T3T4T1T5,且配施处理和其他处理间差异显著。     

不同种植方式对苗期大豆、玉米根际土壤酶活性及微生物量碳、氮的影响

通过盆栽试验的方法,研究不同种植方式对苗期大豆、玉米根际土壤脲酶、过氧化氢酶、多酚氧化酶和蔗糖酶活性和微生物量碳、氮的影响,试验共设9个处理,分别在前茬作物为大豆、玉米和大豆-玉米混作的土壤上种植大豆、玉米和大豆-玉米混作。结果表明,①与大豆-玉米轮作相比,大豆连作降低了根际土壤多酚氧化酶和脲酶活性,玉米连作降低了脲酶活性而提高了过氧化氢酶活性,三种种植方式下蔗糖酶活性无显著差异。②与大豆-玉米混作相比,大豆连作和玉米连作都降低了根际土壤脲酶活性,提高了根际土壤蔗糖酶的活性,根际土壤多酚氧化酶的活性变化不明显。在前茬为玉米的土壤处理中,大豆-玉米混作的根际土壤过氧化氢酶活性显著低于单作大豆和单作玉米的处理。③大豆连作和玉米连作的土壤微生物量碳、氮均高于大豆-玉米轮作。在前茬为玉米的土壤处理中,大豆-玉米混作的土壤微生物量氮显著高于单作大豆和单作玉米的处理。④土壤微生物量碳与微生物量氮及其碳氮比都与土壤过氧化氢酶活性和多酚氧化酶活性呈显著相关或极显著相关。因此,不同的种植方式能够影响大豆和玉米的根际土壤酶活性和土壤微生物量碳、氮,但变化规律不尽相同。     

有机无机肥料配施对玉米产量和水分利用的影响

一、材料和方法1988～1990年在阜新县旧庙乡海力板科研基点,进行了有机无机肥料配合施用的田间试验。土壤为坡地褐色土,耕层土壤有机质1.18%,全氮0.046%,全磷0.039%,全钾1.86%,速效磷1.71ppm、速效钾77.3ppm。(一)供试肥料和作物有机肥料为猪圈粪,全氮含量为21.3%;化肥为尿素,其中1/3作种肥,2/3作追肥,每亩普遍基施磷酸铵5～7公斤。供试作物为丹     

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、6000 kg· 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.     

牛粪配施氮肥对土壤养分、酶活性、微生物生物量及玉米产量的影响

为了明确牛粪和氮肥配施对玉米不同生育期土壤养分、酶活性、微生物生物量及玉米产量的影响,在新疆阿克苏市沙雅县,采用田间小区试验设置了5个处理,即不施牛粪和氮肥、仅施225 kg/hm²氮肥、3 000 kg/hm²牛粪配施225 kg/hm²氮肥、6 000 kg/hm²牛粪配施225 kg/hm²氮肥和12 000 kg/hm²牛粪配施225 kg/hm²氮肥,以研究牛粪与氮肥配施在整个玉米生育期对土壤养分、酶活性、微生物生物量及玉米产量的影响。结果表明,在整个玉米生育期内,牛粪配施氮肥后与仅施氮肥相比,土壤有机质增加了8.23%～24.73%,全氮增加了2.50%～42.49%,碱解氮增加了7.52%～44.48%,速效磷增加了21.26%～90.43%;土壤过氧化氢酶活性提高了13.15%～21.16%,脲酶活性提高了15.12%～26.64%,蔗糖酶活性提高了22.35%～66.24%;土壤微生物生物量碳增多了34.97%～95...     

生物炭施用下土壤微生物量碳氮的动态变化

为了研究生物炭施用量对整个玉米生育期内土壤微生物量及玉米产量的影响,采用田间定位试验,生物炭施用量设置0（BC0）、10（BC1）、20（BC2）和30（BC3） t·hm^-2共4个处理,测定不同处理下土壤微生物量碳、氮及其动态变化和收获后玉米的籽粒产量。结果表明,玉米生育期内各土层土壤微生物量碳随生物炭施用量的增加而增加;与BC0相比,施用生物炭对播种前土壤微生物量碳的影响最为显著,其中,BC3处理在0—10、10—20和20—30 cm土层的微生物量碳较对照分别增加103.2%、91.8%和158.5%。土壤微生物量氮和微生物量碳氮比的变化则与玉米生育期有关。从整个生育期来看,土壤微生物量碳、氮含量在播种前最低,在拔节期达到峰值,之后缓慢降低并保持相对稳定。在播种前,BC3处理土壤微生物商增幅最大,较BC0增加了59.5%,其他生育期土壤微生物商无显著变化。玉米籽粒产量随生物炭施用量的增加而增加,BC2和BC3分别较BC0显著增产11.2%和14.1%。因此,在土壤中施用生物炭可在一定程度上增加土壤微生物量,提高土壤肥力,增加作物产量,为该地区生物炭的合理施用提供理论依据。     

不同产量水平下枣园土壤微生物量碳、氮与土壤和植株养分的关系

【目的】 研究不同产量水平下枣园土壤微生物量碳、氮与不同时期枣园土壤和植株养分的关系,为南疆红枣高产提供土壤管理的理论依据。【方法】 选取南疆高中低3种不同产量水平的枣园为研究对象,采用田间试验,研究不同时期不同产量水平下枣园土壤微生物量碳、氮与不同土层和植株氮、磷、钾养分含量之间的关系。【结果】 土壤碱解氮、速效磷含量随着土壤深度的增加逐渐降低,而速效钾含量逐渐升高。土壤微生物量碳(MBC)和土壤微生物量氮(MBD)含量之间呈极显著正相关,相关系数为0.836 7;土壤微生物量碳与骏枣展叶期0~20 cm土层速效钾含量呈显著正相关,与果实膨大期20~40 cm土层速效钾含量呈显著正相关关系。【结论】 枣园土壤微生物量碳、氮及各养分含量均保持在良好水平,土壤养分及植株养分能对微生物量碳、氮产生显著影响。     

有机无机肥配施对黑土酶活性及作物产量的影响

通过对嫩江县试验田0～20 cm土壤的测定和分析,探讨了有机无机肥配施对黑土酶活性和作物产量的影响。结果表明,有机无机肥配施有利于提高土壤酶活性,不同比例的有机无机肥配施均可使黑土过氧化氢酶、脲酶、转化酶活性增加,以有机无机肥配施1 1处理最佳;有机无机肥配施能有效提高作物产量,其处理N3M3作物产量最高。     

长期有机无机肥配施对红壤性水稻土微生物生物量和有机质结构的影响

为研究长期有机无机肥配施对红壤性水稻田作物产量、土壤微生物生物量及有机碳分子结构的影响,以始于1984年的江西红壤性水稻田长期定位试验为平台,选取的试验处理包括：不施肥（CK）、单施化肥（NPK）和等养分条件下70%化肥配施30%有机肥（NPKM1）、50%化肥配施50%有机肥（NPKM2）、30%化肥配施70%有机肥（NPKM3）,采用固体¹³C核磁共振测定了土壤有机碳组分含量,分析了土壤化学指标和土壤微生物生物量碳（Microbial biomass carbon,MBC）和微生物生物量氮（Microbial biomass nitrogen,MBN）。结果表明,连续34年的不同施肥处理显著影响了水稻产量、土壤微生物生物量及土壤有机碳（SOC）分子结构。与NPK处理相比,有机肥配施（NPKM1、NPKM2、NPKM3）提高了水稻产量,增幅为6.5%~7.7%（P>0.05）,中低有机肥配施比例（30%和50%）稳产效果更优。长期单施化肥使土壤严重酸化,而配施有机肥可减缓土壤酸化。长期施肥处理MBC和MBN较CK处理分别显著提高17.0%~71.1%和104.1%~267.0%,但MBC/MBN下降,有机无机肥配施处理较NPK处理提高了微生物熵。长期单施化肥主要提高了烷基碳的相对含量,而配施有机肥同时提高烷基碳和烷氧碳（甲氧基/含氮烷基碳）含量,有利于土壤活性有机质累积。Pearson相关性分析表明土壤微生物生物量与SOC、氮磷养分指标及甲氧基/含氮烷基碳呈显著或极显著正相关,与芳基碳和羧基碳呈显著负相关。冗余分析显示SOC、有效磷、速效钾及烷基碳等对水稻产量的影响较大。研究表明,在供试条件下,长期实行中低比例有机肥配施化肥有利于提高土壤养分和土壤微生物生物量,并改善土壤有机质结构,是维持作物高产和提升土壤质量的有效施肥措施。     

化肥减量对玉米田土壤酶活性及微生物量的影响

【目的】在小麦-玉米轮作模式下,探讨有机培肥时化肥减量对玉米田土壤酶活性及微生物量的影响。【方法】于2010-10-2011-07在陕西杨凌进行大田试验,试验共设置化肥不减量+高有机肥（NPK+HM）、化肥不减量+中有机肥（NPK+MM）、化肥不减量+低有机肥（NPK+LM）、化肥减量70%+高有机肥（30%NPK+HM）、化肥减量50%+中有机肥（50%NPK+MM）、化肥减量30%+低有机肥（70%NPK+LM）和对照（NPK）7个处理,分别于玉米苗期、拔节期、大喇叭口期、抽雄期、灌浆期及成熟期采集玉米田0～20 cm土层土样,测定土壤蔗糖酶、过氧化氢酶、多酚氧化酶、脲酶活性及土壤微生物量碳、氮含量,分析不同施肥处理土壤酶活性及土壤微生物量碳、氮含量的变化规律。【结果】无论在化肥减量还是不减量条件下,增施有机肥均可以明显提高土壤蔗糖酶、过氧化氢酶和脲酶的活性及微生物量碳、氮含量,但土壤多酚氧化酶活性却显著下降;有机培肥条件下,不同的化肥减量处理对土壤蔗糖酶、脲酶、过氧化氢酶、多酚氧化酶活性以及土壤微生物量碳、氮含量的影响不同,其中化肥减量50%+中量有机肥（50%NPK+MM）处理的土壤酶活性及微生物量碳、氮含量均最高,且与化肥不减量+高量有机培肥（NPK+HM）处理对土壤酶活性以及微生物量碳、氮含量的作用几乎一致。另外,各有机培肥处理玉米不同生育阶段的土壤呼吸强度均较对照（NPK）处理高,但差异并不明显。【结论】在小麦-玉米轮作模式下,化肥减量50%+中量有机肥（50%NPK+MM）是比较合理的施肥方式,化肥适度减量在土壤培肥过程中是合理可行的。     

改性沸石改良底泥对土壤中微生物生物量碳及酶活性的影响

为了减小底泥中重金属的活性,实现底泥回田再利用,以洞庭湖重金属污染底泥为实验对象,探究以Na Cl和壳聚糖改性沸石改良的底泥对土壤中微生物生物量碳和生物酶(脲酶和脱氢酶)活性的影响。实验结果表明,两种沸石改良底泥添加后,土壤中水溶态金属浓度减小。Na Cl改性沸石处理组(沸石/底泥质量比3/7)和壳聚糖改性沸石处理组(沸石/底泥质量比1/9、3/7和6/4)中微生物量碳含量增加,微生物量C/N比最大提高至原来的2.8倍。壳聚糖改性沸石添加底泥对土壤生物酶影响较Na Cl改性沸石明显,土壤脲酶和脱氢酶活性随壳聚糖改性沸石投加量的增加而明显提升,壳聚糖改性沸石最大投加量组中(6/4)脲酶和脱氢酶活性较对照组分别增大1.1、1.6倍。     

沼肥与钾肥配施对玉米叶片抗氧化酶及土壤酶活性的影响

[目的]探究沼肥与钾肥配施对不同基因型玉米叶片保护酶及土壤酶活性的影响,为沼肥与钾肥配施在东北春玉米生产中的应用提供参考.[方法]选用玉米郑单958(紧凑型)和丰禾1号(平展型)为供试材料,采用盆栽方式,设A1(单施沼肥)、A2(沼肥与钾肥配施)和A3(单施钾肥)3个施肥处理,以不施肥为对照(CK).于玉米三叶期后0、8、16和24 d取叶片测定抗氧化酶活性,并于三叶期后0、10、20和30 d取土样测定土壤酶活性.[结果]在不同施肥处理条件下,两供试玉米品种幼苗叶片的超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性均随生长天数的增加逐渐升高,各处理提升叶片SOD和POD活性的效果表现为A2>A3>A1>CK.随着玉米幼苗的生长,两供试玉米品种各处理的叶片MDA含量逐渐增加,但与CK相比,各施肥处理整体上可降低叶片MDA含量,且均以A2处理的MDA含量最低.同时,随着施肥时间的推移,玉米根际土壤蔗糖酶、过氧化氢酶和脲酶活性均逐渐增加,不同施肥处理对土壤酶活性的提升效果表现为A2>A3>A1>CK.[结论]适当施用肥料有利于提高东北春玉米幼苗叶片的保护酶活性及玉米根际土壤酶活性,其中以沼肥与钾肥配施的效果最佳.     

生活污水尾水回用对稻田土壤微生物量碳氮和土壤酶活性的影响

为探讨农村生活污水尾水回用对稻田土壤微生物量碳氮和酶活性的影响,通过田间试验,以池塘水灌溉下不施肥和常规施肥为对照,探讨尾水耦合氮肥施加方式对稻田土壤微生物量碳氮、土壤酶（脲酶、磷酸酶、硝酸还原酶、过氧化氢酶、蔗糖酶）活性以及土壤养分等的影响。结果表明,2019年和2021年收获期尾水仅施蘖肥、尾水常规施肥、尾水减氮施肥土壤微生物量碳较常规施肥处理分别增加了 28.75%~34.75% 和 14.43%~23.63%,土壤微生物量氮分别增加了 7.10%~16.04% 和 15.9%~46.88%。尾水灌溉处理脲酶活性两年间分别增加了34.92%~51.61%和0.98%~2.94%,有机质分别增加了1.11%~11.10%和6.38%~11.40%,年际间比较发现无论池塘水灌溉还是尾水灌溉土壤有机质含量均有上升趋势,而尾水灌溉处理土壤有机质增幅更大。综上所述,尾水灌溉提高了稻田土壤有机质、微生物量碳氮的含量和脲酶活性,说明尾水回用在一定程度上会增加土壤肥力,具有一定的土壤改良作用,但长期回用下的环境安全性还需要通过进一步试验确定。     

长期不同施肥制度对土壤微生物生物量碳、氮、磷的影响

通过设置在北京昌平区的长期肥料定位试验,研究16年的长期不同施肥制度下,土壤微生物生物量碳、氮、磷的状况。试验设置冬小麦-夏玉米复种连作和小麦-玉米→小麦-大豆复种轮作2种不同种植制度以及长期撂荒处理(CK0),其中冬小麦-夏玉米复种连作种植制度(种植方式Ⅰ)包括4个施肥处理,分别为:对照(CK,不施肥,但种植作物)、氮磷钾(NPK)、氮磷钾+猪厩肥(NPK+M)、氮磷钾+玉米秸秆(NPK+S);小麦-玉米→小麦-大豆复种轮作种植制度(种植方式Ⅱ)包括1个施肥处理为氮磷钾+种植方式Ⅱ(NPKF)。试验结果表明:1)长期撂荒土壤的有机质和全氮的含量、微生物量碳(SMB-C)和氮(SMB-N)均显著高于2种不同种植制度的农田土壤,但土壤微生物生物量磷含量较低;2)2种不同的种植制度中,施肥处理(NPK、NPKM、NPKS和NPKF)农田的土壤养分含量、微生物量生物量碳、氮、磷均高于不施肥但种植的农田(CK),与CK相比,NPK、NPK+M、NPK+S和NPKF处理的微生物量生物量碳增加了26%、70%、36%和46%,微生物量生物量氮增加了92%、251%、130%和159%,以及微生物量生物量磷增加了519%1...     

外源Cd胁迫对红壤性水稻土微生物量碳氮及酶活性的影响

研究外源Cd对红壤性水稻土微生物学指标的影响。采集湖南长沙红壤性水稻土,设置外源Cd胁迫浓度梯度为0、1、3、5、7 mg·kg~(-1)和10 mg·kg~(-1),进行室内模拟土壤Cd污染培养实验,测定土壤微生物生物量碳、氮和土壤酶活性指标。结果表明:土壤微生物生物量碳、氮含量随外源Cd胁迫浓度的增加表现为先上升后降低的趋势,当外源Cd胁迫浓度为1 mg·kg~(-1)时,土壤微生物生物碳、氮含量达到最大值;土壤脱氢酶、过氧化氢酶和脲酶的活性随着外源Cd胁迫浓度的增加而显著降低;而土壤蔗糖酶活性随外源Cd胁迫浓度的增加表现为先下降后上升再下降的趋势。由通径分析可知:外源Cd胁迫可以直接影响土壤微生物生物量,也可以通过酶活性间接影响土壤微生物生物量,Cd污染对酶活性的影响也有同样的作用机制;其中Cd胁迫对微生物生物量碳的直接抑制作用系数最大(-1.110),与脱氢酶的相关系数最大(-0.952~(**))。综上,外源Cd胁迫对土壤微生物生物量和酶活性均有不同程度的抑制作用,其中对脱氢酶活性抑制作用最为明显。     

高产田夏玉米季土壤中酶及微生物特性的动态变化特征

以河北山前平原现有高产田为研究对象,以周边常规农田为对照,研究了秸秆还田条件下夏玉米生长季土壤酶活性及微生物特性的动态变化特征。结果表明:两种农田上层(0～20 cm)土壤酶活性较强,且高产田土壤酶活性整体显示出高于常规农田;在不同的土层中,各土壤酶的活性随生育期的动态变化趋势基本一致,在玉米生长旺盛阶段活性较高,其中高产田土壤磷酸酶活性显著高于常规农田(P0.05)。对于常规农田,玉米十叶期追施尿素有效提高了微生物活性,这有利于作物生长旺盛期的发育及还田秸秆腐解;高产田微生物量氮和微生物量磷在生育期内整体上高于常规农田,且表层土壤微生物量磷显著高于常规农田(P0.05)。