施用生物有机肥对土壤酶活性及作物产量的影响

为了研究长期施用生物有机肥对土壤脲酶、碱性磷酸酶、过氧化氢酶和小麦产量的影响,在中国农业大学曲周试验站进行了7年的施用15.0,7.5 t/hm2有机肥(包括EM堆肥、EM鸡粪肥和传统堆肥)、施用化肥和对照处理的田间试验。结果表明,随着有机肥用量的提高,土壤脲酶、碱性磷酸酶、过氧化氢酶活性和小麦产量增加。施用化肥也可以提高作物产量与土壤脲酶的活性。土壤脲酶的活性在不同施肥处理中的变化趋势是:对照化肥处理堆肥处理。土壤碱性磷酸酶与过氧化氢酶活性在不同施肥措施中的变化趋势是:化肥处理对照堆肥处理。不同的施肥措施对小麦产量影响的趋势是:对照化肥处理传统堆肥处理EM堆肥处理。土壤脲酶、碱性磷酸酶及过氧化氢酶活性与土壤有机质含量、土壤养分含量及小麦产量之间呈极显著正相关关系(P0.01)。     

配施矿物质质有机肥及化肥减量对玉米水肥资源利用率的影响

采用单因素试验设计,在大田栽培条件下研究了配施矿物质有机肥及化肥减量对玉米产量构成及水、肥资源利用率的影响。结果表明,配施矿物质有机肥可以显著的提高玉米的产量、水分利用效率和氮肥、磷肥利用率。在配施矿物质有机肥的条件下,化肥施量较当地最佳施肥水平减量15%和30%时,玉米产量分别达到13948 kg/hm2 、12782 kg/hm2,水分利用效率分别达到1.74 kg/m3、1.62 kg/m3,氮肥利用率分别达到35.97%、30.04%,磷肥利用率分别达到25.93%、21.55%。其中,在当地最佳施肥水平下减量15%并配施矿物质有机肥与当地最佳施肥水平处理的玉米产量没有显著性差异。表明在合理配施矿物质有机肥的条件下,将当前的化肥施量降低15%以内在生产实践中是可行的。     

生物炭投入对稻田土壤微生物量碳氮及水稻品质的影响

为探讨贵州黄壤稻田中生物炭还田效应,通过田间定位试验,设置5个处理：ck(NPK)、B 1(NPK+4.0 t/hm²生物炭)、B 2(NPK+8.0 t/hm²生物炭)、B 3(NPK+12.0 t/hm²生物炭)、B 4(NPK+16.0 t/hm²生物炭),分析添加生物炭对土壤微生物量碳氮及水稻产量和品质的影响。结果表明,施用生物炭显著提高了土壤有机碳含量,对全氮含量影响不显著,降低了土壤微生物熵(qMB);SMBC、SMBN含量及SMBC/SMBN值随生物炭用量增加呈先增后减趋势,SMBC、SMBN含量以B 2处理最高。各处理的qMB、SMBC、SMBN及SMBC/SMBN和SMBN/TN相互间存在显著或极显著正相关关系。添加生物炭显著提高了水稻产量和品质,以B 2处理稻米产量和品质最高,较ck增产15.21%。本试验条件下,8.0 t/hm²生物炭与化肥配施对提高黄壤稻田土壤微生物量碳氮和水稻产量及改善水稻品质效果最好。     

生物有机肥对水稻土壤酶活性及微生物群落结构的影响

[目的]为了探究施加生物有机肥(QD)之后水稻土壤酶活和微生物群落结构的变化,[方法]分别采用3,5-二硝基水杨酸比色法、磷酸苯二钠比色法、苯酚钠-次氯酸钠比色法、高锰酸钾滴定法测定土壤中的蔗糖酶、磷酸酶、脲酶、过氧化氢酶活性;基于Illumina HiSeq 测序平台对土壤微生物基因组进行测序。[结果]表明：与CK相比,QD显著提高了土壤中脲酶和磷酸酶的活性(p<0.05),而对蔗糖酶和过氧化氢酶活性影响不显著(p>0.05);在土壤基因组测序结果中变形菌门(Proteobacteria)、子囊菌门(Ascomycota)分别是细菌和真菌中的优势物种,α-多样性分析显示QD使用前后真菌的多样性显著减少,细菌并没有明显变化。[结论]本研究结果在一定程度上为利用生物有机肥对农田土壤改良和农业的可持续发展提供了理论依据。     

有机肥施用对烟田土壤酶活性的影响

为明确有机肥施用后对烟田土壤酶活的影响。本试验选用5种有机肥处理,并以单施化肥为对照,测定了烟草团棵期、旺长期、现蕾期、采烤前期和采烤后期烟田土壤的8种酶活性。施用有机肥后,5个时期的土壤蔗糖酶活性、过氧化氢酶活性均得到提高,发酵牛粪对烟田土壤的蔗糖酶的影响最大,复合有机肥B处理对过氧化氢酶影响较大;施用有机肥可提高烟草采烤后期土壤的多酚氧化酶活性,发酵牛粪和发酵豆饼的效果较为显著;有机肥处理可提高从团棵期至采烤前期的土壤脱氢酶的活性;可提高从旺长期开始的土壤酸性磷酸酶和中性磷酸酶的活性,秸秆有机肥和复合有机肥A对土壤酸性磷酸酶活性影响较大;可提高现蕾期和采烤前期的土壤碱性磷酸酶活性,以两种复合有机肥和发酵牛粪影响较大;除此之外,有机肥施用后相较于单施化肥降低了烟田土壤的脲酶活性。总之,烟田施用有机肥改变了土壤酶活性,对土壤保育有良好意义。     

柿子酒渣与牛粪混合发酵有机肥对菠菜产量和品质的影响

（1中国农业大学 农学与生物技术学院,北京 10094;2云南省农业科学院,昆明 650205; 3 北京市农委,北京 100743）     

西瓜根际土壤细菌群落多样性对枯萎病发生的影响

通过高通量测序分析不同栽培条件下西瓜患枯萎病与健康植株根际土壤细菌群落差异,为克服西瓜连作障碍提供土壤生物学的理论依据。以西瓜品种‘早佳8424’为材料,采用Illumina Hiseq 平台进行测序,对其根际土样微生物16S(V4)区域进行扩增子测序分析,比较不同栽培条件下西瓜感病与健康植株根际土壤中细菌多样性变化,探讨影响西瓜枯萎病发生的关键细菌。连作健康组中共获得234895条序列,分归于11230 个OTUs;连作发病组中共获得224092 条序列,分归于11228 个OTUs;非连作健康组中共获得220963 条序列,分归于10068 个OTUs;非连作发病组中共获得231746 条序列,分归于10248 个OTUs。门水平上,变形菌门(Proteobacteria)在各组分中占比均为最高,分别为非连作健康土55.61%、非连作发病土60.84%、连作健康土46.06%、连作发病土47.21%,在非连作土壤中占比高于连作土壤11.59%。另外,连作健康组与非连作健康组存在组间差异显著物种,梭菌纲(Clostridia)在连作健康组中特有,而加玛变形菌纲(Gammaproteobacteria)仅存在非连作健康组中。而在属水平上,非连作组中丰度高的有水恒杆菌属(Mizugakiibacter)、潘多拉菌属(Pandoraea)、热单胞菌属(Thermomonas)、乳杆菌属 (Acidobacterium),且RH组中Taibaiella、戴氏菌属(Dyella)和噬几丁质菌属(Chitinophaga)含量显著增高。对不同处理的综合分析表明,发病植株与健康植株在非连作条件下,根际土壤细菌群落结构差异明显;发病植株的根际土壤细菌群落在不同栽培条件下的组成结构不同。根际土壤细菌群落结构、数量和种类是影响西瓜枯萎病发生的主效环境因子之一。     

一个含LoxP-FRT重组酶位点及易于操作的植物表达双元载体pYBA100

在农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)介导的植物遗传转化中,常常需要用到植物表达双元载体。为便于基因工程操作并能在获得转基因植物后方便将标记基因删除,我们构建了植物表达双元载体pYBA100,以满足用于生产安全转基因植物的需要。本研究通过融合PCR方法,尽可能去除所有非必需的序列,将pYBA载体最小化。pYBA载体在大肠杆菌中为多拷贝,骨架为3.69kb。我们构建的含NptⅡ植物筛选标记基因的载体pYBA100仅为5.37kb,多克隆位点为22个,方便基因工程操作。载体pYBA100的T-DNA植物筛选基因表达框两侧预留有LoxP-FRT融合位点,方便在获得转基因植物后通过Cre或FLP重组酶将植物筛选标记基因删除。pYBA100载体能于大肠杆菌和农杆菌中自我复制,并成功转化了拟南芥,符合农杆菌介导的植物转基因要求。离体删除实验结果证明,载体pYBA100能经Cre重组酶删除植物标记基因表达框。     

乙醇酸氧化酶基因植物表达载体构建及转化苹果的研究

为了研究GO基因在植物中的功能,获得转基因植株,用限制性内切酶将乙醇酸氧化酶(GO)基因从克隆载体pBSSP5上切下,连接到植物双元表达载体pBin117的CaMV 35S启动子和NOS 终止子之间,成功构建了GO基因植物表达载体pBinGO.在此基础上以嘎拉苹果叶片为受体,通过根癌农杆菌介导法将GO基因导入苹果,获得了2个抗性芽,PCR检测初步表明GO基因已整合到嘎拉苹果基因组中.     

生物质炭配施有机肥对旱地红壤酶活性及其微生物群落组成的影响

研究生物质炭配施有机肥对旱地的土壤养分的影响,可为旱地农作物的土壤改良提供理论依据.针对中亚热带第四纪红黏土发育的旱地红壤,本研究通过室内培养试验,向土壤中施用生物质炭配施有机肥,探索土壤微生物生物量碳和氮(MBC、MBN)、酶活性(脲酶、蔗糖酶、过氧化氢酶)和微生物群落组成的变化.试验共设置5种处理,分别为对照(CK...     

不同轮耕方式与生物炭对土壤酶活性、土壤养分及小麦和玉米产量的影响

通过研究豫东平原不同轮耕方式与生物炭对土壤酶活性、养分及小麦和玉米产量的影响,为该地区选择适宜的耕作与培肥制度提供理论依据。采用3年田间定位试验,以小麦旋耕玉米免耕不施生物炭（RB0）为对照,设置3种生物炭用量（B1：2.5t/hm²,B2：5.0t/hm²,B3：7.5t/hm²）和2种轮耕耕作方式（R：小麦旋耕玉米免耕,D：小麦深翻玉米免耕）的交互处理。结果表明,在0~20cm土层,与RB0相比,不同处理均能显著提高土壤有机碳、速效养分含量及土壤酶活性,不同轮耕方式下土壤有机碳、速效养分含量及土壤酶活性随生物炭施用量增加而增加,RB3和DB3处理效果最好。在20~40cm土层,D处理显著提高土壤有机碳、速效养分含量及土壤酶活性,其中DB3处理效果最好。与2020年相比,除土壤碱性磷酸酶外,2021年不同处理均不同程度地提高了土壤有机碳、速效养分含量、脲酶和蔗糖酶活性。不同处理均能够显著增加小麦和玉米产量,2020年增幅分别为6.02%~17.52%和5.07%~11.02%,2021年分别为7.01%~20.87%和6.53%~18.13%,DB3处理产量最高,显著高于其他大部分处理。     

生物硅肥对白浆土型水稻土土壤微生物和酶活性的影响

采用田间试验。研究了白浆土型水稻土不同生物硅肥施用量对土壤微生物和酶活性的影响。结果表明。生物硅肥可以提高土壤微生物的数量,细菌、真菌和放线菌总数拔节期分别比对照提高64．2％、88．2％和51．7％。抽穗期分别比对照提高68．9％、75．6％和81．8％。土壤过氧化氢酶、脲酶和转化酶活性也有了明显的提高,不同处理各时期也是表现不同。从分蘖期到成熟期,土壤中过氧化氢酶和脲酶活性的变化呈现先升高．后降低,再升高的趋势,转化酶活性的变化呈现先下降后上升的趋势。各处理过氧化氢酶、脲酶分别在抽穗期和拔节期出现了两个活性高峰,而转化酶在拔节期出现了低谷。因此,生物硅肥的施入营造了良好的土壤生物化学环境。为作物的高产稳产提供有利保障。     

城市不同功能区绿地土壤有机碳矿化和酶活性变化

采用室内恒温培养法观测了城市不同功能区绿地土壤有机碳矿化的过程动态和酶活性变化。结果表明：不同功能区土壤酶活性差异显著,脲酶：公园＞学校＞居民区＞工厂＞道路;磷酸酶：公园＞工厂＞校园＞居民区＞道路;转化酶：居民区＞公园＞工厂＞道路＞学校;但不同功能区土壤有机碳矿化过程动态表现出相同规律,在培养前期有机碳矿化速率迅速下降,培养中期缓慢下降,培养后期保持相对稳定的趋势,有机碳矿化与培养时间符合对数关系;整个培养期内,土壤有机碳矿化速率及累计矿化量公园＞工厂＞道路＞学校＞居民区。统计分析表明,土壤有机碳矿化速率与土壤有机碳,水溶性有机碳以及微生物生物量碳含量显著相关,相关系数分别为0.850、0.689、0.485;土壤酶与土壤有机碳矿化没有直接的相关性,但脲酶、转化酶与土壤微生物生物量碳之间相关系数分别为0.606和0.642,间接影响土壤有机碳的矿化。     

有机无机氮肥配施对典型菜地土壤微生物和酶活性的影响

为了比较不同种类有机无机氮(N)肥配施后典型菜地土壤微生物和酶活性的差异,揭示施用有机物料后微生物在调节土壤肥力中的作用,以猪粪、沼渣沼液和猪粪堆肥为供试材料,采用田间小区试验,设置不施肥(CK)、不施N肥(PK)、纯施化肥(NPK)、有机无机肥配施1(20%猪粪N+80%化肥N,NPKM1)、有机无机肥配施2(20%沼渣沼液N+80%化肥N,NPKM2)和有机无机肥配施3(20%猪粪堆肥N+80%化肥N,NPKM3)等6种施肥模式,连续3年(2011-2013年)研究不同有机无机N肥配施对典型菜地土壤微生物和酶活性的影响。结果表明:小白菜季和莴苣季生育期间土壤细菌数量呈上升趋势,土壤真菌、放线菌数量呈先升后降趋势,且栽培后季较前季高。与NPK处理相比,NPKM1、NPKM2、NPKM3处理土壤细菌数量提高2.27%~26.16%(小白菜季),15.06%~40.82%(莴苣季);真菌数量提高33.62%~47.10%(小白菜季),39.64%~52.27%(莴苣季);放线菌数量提高6.59%~38.21%(小白菜季),20.97%~29.66%(莴苣季)。有机无机N肥配施可以促进菜地土壤微生物大量繁殖。与NPK处理相比,NPKM1、NPKM2、NPKM3处理提高土壤脲酶、磷酸酶、过氧化氢酶、纤维素酶的活性。有机无机N肥配施可以促进菜地土壤酶活性的提高。各处理蔬菜产量分别为6.73~22.50 t/hm2(小白菜),21.54~47.79 t/hm2(莴苣),大小均表现为NPKM3NPKM1NPKM2NPKPKCK。相关分析表明,小白菜和莴苣产量与土壤微生物数量和酶活性之间均存在密切关系。总之,有机无机N肥配施可以有效提高土壤中微生物数量和酶活性,维持菜地较高的土壤肥力,有利于蔬菜种植的可持续和高效生产,以猪粪堆肥配施效果最佳。     

不同轮作方式对土壤微生物量及酶活性的影响

[目的]为了探究不同轮作模式对阴山北麓土壤微生物量和土壤酶活性的影响,筛选适合阴山北麓的轮作模式,[方法]本试验设计了6种轮作模式、3种连作处理及休闲,共10个处理,研究对土壤生物学性状的影响。[结果]结果表明：2015年,轮作处理的土壤微生物量碳含量均显著高于较连作处理,且S2、S6、S4轮作模式较好,而2016年以S2、S3、S4模式较好;微生物量氮的变化2015年以S1、S4模式较好,而2016年以S4模式下的土壤微生物量氮含量显著高于其他处理(p＜0.05)。土壤过氧化氢酶活性的变化表现为2016年均低于2015年,且2015年以S2、S4、S5模式较好,2016年以S3、S4、S5模式表现较好;土壤脲酶和蔗糖酶活性的变化在2015年均以S1、S2、S4模式较好,而2016年以S4、S5模式好,且较2015年高,分别提高了24.53%、23.30%、21.23%、19.29%。2015年土壤微生物量的变化与脲酶活性呈显著相关,2016年土壤微生物量变化与土壤酶活性的相关性不显著。[结论]本试验中得出燕麦苜蓿混作(1年)、苜蓿(1年)、马铃薯(3年)种植模式能提高土壤微生物量及土壤酶活性。     

连续6年施用生物炭和炭基肥对棕壤生物活性的影响

为了明确生物炭与传统土壤培肥方式对土壤中生物活性的影响,通过连续6年微区定位试验,以传统的土壤培肥方式作为对照,探究较长时间施用生物炭和炭基肥对土壤酶活性的影响,以更好地揭示施用生物炭对农业土壤微生态环境的影响,为生物炭农用提供理论参考。定位试验于2009年开始,连续6年进行了花生微区田间试验(2 m2)。试验设4个处理,分别为秸秆还田+NPK(CS)、施用猪厩肥+NPK(PMC)、生物炭+NPK(BIO)和炭基肥(BF)处理。测定了2014年播前以及花生各生育时期土壤中过氧化氢酶、蔗糖酶、脲酶以及微生物量碳和可溶性有机碳含量等指标。结果表明,连续施用6年后,BIO处理中土壤过氧化氢酶活性除播前和成熟期与CS及PMC处理相近外,其他生育时期均显著(P0.05)低于这2个处理;土壤蔗糖酶活性除成熟期外其他时期均高于CS和PMC处理。BF处理中土壤过氧化氢酶活性除播前处于较高水平,其他生育时期与CS和PMC相比均处于较低水平;土壤蔗糖酶活性除结荚期外其他生育时期均接近或者低于CS和PMC处理。与CS和PMC处理相比,BIO和BF处理对脲酶活性的影响没有表现出明显的规律性。BIO和BF处理除成熟期外,其他生育期中土壤微生物量碳含量均低于PMC处理。在花针期相对于CS和PMC处理,BIO处理中可溶性有机碳含量提高,BF中处理可溶性有机碳含量降低。与CS和PMC相比,施用生物炭会抑制土壤过氧化氢酶活性,提高蔗糖酶活性,提高了土壤可溶性有机碳含量;施用炭基肥抑制了过氧化氢酶、蔗糖酶活性,降低了可溶性有机碳含量,生物炭和炭基肥对脲酶活性的影响没有表现出明显规律性,对微生物活性提高的作用在秸秆还田和施用猪厩肥之间。     

节水灌溉对冬小麦田土壤微生物特性、土壤酶活性和养分的调控研究

为了探讨节水灌溉下土壤微生物特性和土壤酶活性的变化特征及其与土壤养分之间的关系,在华北平原旋耕条件下,研究了不同灌溉处理(常规灌溉W1、节水灌溉W2和无灌溉W3,冬小麦全生育期总灌溉量分别为150,75,0 mm)对冬小麦田土壤微生物量氮、基础呼吸、土壤酶活性和土壤养分的影响。结果表明:减少灌溉量可显著降低土壤微生物量氮和土壤基础呼吸。随着灌溉量的减少,β-葡萄糖苷酶和多酚氧化酶活性随之降低;而W3可显著提高脲酶活性。土壤含水量随灌溉量的减少而降低。水分胁迫可显著提高土壤有机碳和硝态氮含量,但有降低铵态氮含量的趋势。相关性分析可知,土壤微生物量氮与土壤铵态氮含量显著正相关。β-葡萄糖苷酶和多酚氧化酶活性均与土壤含水量和铵态氮含量显著正相关,β-葡萄糖苷酶活性与有机碳含量显著负相关;脲酶活性与有机碳和硝态氮含量显著正相关,而与土壤含水量显著负相关。可见土壤微生物特性和土壤酶活性受灌溉处理调控,并且与土壤C、N养分的循环转化关系密切。     

三氯卡班对土壤微生物数量和酶活性的影响

通过室内培养试验,研究了三氯卡班(TCC)对土壤微生物数量和酶活性的影响.结果表明,低浓度2.5 mg/kg 三氯卡班(TCC)处理对土壤中细菌和放线菌有激活作用,20.0 ～ 70.0 mg/kg的浓度对土壤中细菌和放线菌有明显的抑制作用,且持续时间较长.而对于真菌,2.5 ～ 20.0 mg/kg的浓度表现为激活作用,40.0 ～ 70.0 mg/kg的浓度开始阶段表现为激活作用,随时间推移,激活作用逐渐降低表现为抑制作用,随后又表现为激活作用且激活作用逐渐增强.各个浓度TCC处理对土壤中蛋白酶活性和多酚氧化酶活性均有抑制作用,对土壤中过氧化氢酶活性亦有抑制作用,且随着时间的推移,在21 d时抑制作用最大,但最后又都表现为激活作用.