辽东湾湿地微生物量与土壤酶的研究

研究考察了种植碱蓬(Suaeda Heteroptera K itag)对湿地的微生物量、部分土壤酶和土壤细菌总数的影响。实验发现:随着碱蓬的生长,种植碱蓬区的微生物量碳、氮均呈上升趋势,明显高于对照,微生物量碳变化范围为295~383mg kg-1,微生物量氮变化范围为29.74~41.81mg kg-1。土壤酶与微生物量的变化趋势相近,各种酶活性增幅大小不同,可能与植株分泌的养分对酶活性激活的程度不同。在种植碱蓬区,土壤微生物量碳、氮与土壤酶活性的相关性达极显著水平或显著水平。在恒定的条件下,裸土区细菌总数基本恒定,而种植碱蓬区随着土样中植株的生长,细菌总数增长很快,在实验的20~40d,细菌总数分别增加1.48~6.9倍。     

石灰与泥炭配施对重金属污染土壤上小白菜生长和营养元素吸收的影响

采用盆栽方法研究了在Cd、Pb、Zn污染的土壤上，石灰和泥炭配施对小白菜生产状况及对营养元素（N、P、K）吸收的影响。结果表明，石灰（L)、石灰加低量泥炭（LP1）、石灰加高量泥炭（LP2）处理都消除了重金属的毒害症状，显著促进小白菜的生长，生物量较对照提高2－5倍。茎叶鲜重总体上看LP1＞LP2＞L。L、LP1、LP2处理显著降低小白菜N、K的含量，而P的含量则没有显著降低。小白菜N、P、K含量的降低主要是生长稀释效应引起的。     

几种植物在模拟污水处理湿地中根际微生物功能群特征的研究

以美人蕉、香蒲、垂穗莎草、玉带草为材料,研究了在模拟人工湿地条件下水生植物根际与非根际土壤中的微生物数量、种群、土壤酶活性特征。结果表明,不同水生植物根际、非根际间的细菌数量无明显差异,而真菌与放线菌的根际与非根际间差异较显著。根际硝化细菌数和反硝化细菌数最多的水生植物都是香蒲,分别为2．17×10^2 个·g-1干土和6．17×10^2个·g-1干土,有机磷细菌数最多的是美人蕉为5．68×10^4 个·g-1干土,无机磷细菌数最多的是玉带草为3．72×10^3 个·g-1干土。4种不同水生植物的根际土壤脲酶、磷酸酶、硝酸还原酶、亚硝酸还原酶活性都较非根际土壤高,湿地植物的根际效应显著。     

重金属污染土壤的植物修复研究Ⅱ.金属富集植物Brassica juncea根际土壤中微生物数量的变化

本文在盆栽试验的基础上研究了在不同程度的外源重金单一及复合污染下富金属植物印度芥菜(Brassica juncea)根际土壤中微生物数量的变化.研究结果表明,根际中细菌的数量明显多于放线菌、真菌.细菌生长对重金属和植物生长最敏感,其次为放线菌.含高镉(200mg/kg)的金属复合污染处理对细菌、放线圈的生长有抑制作用;加铜(250mg/kg)对细菌有刺激效果.在低于重金属致死临界浓度时,植物根系的存在对细菌的数量的影响会大于重金属元素的影响.印度芥菜根际土壤中微生物数量的变化与微生物种类、重金属元素及组合和植物生长有关.     

连作西瓜的根际土壤酶活性和微生物多样性

以山东大鹏西瓜基地0,3,9,15 a的西瓜根和根际土壤为研究对象,采用野外调查和实验室分析方法分析连作对西瓜根际土壤酶活性和微生物多样性的影响。结果表明:随着连作年限的增加,土壤有机质和氮磷钾含量递减,连作第15年有机质及有效氮磷钾含量最低。在同一生长时期内,连作年限越长,西瓜根系活跃吸收面积和总吸收面积最低,根际土壤酶活性呈现先递增后下降的趋势,并且根际土壤酶活力幼苗期 < 抽蔓期 < 结果期。在连作前期土壤中可培养微生物代谢活力递增,连作后期微生物代谢活力递减,且连作越久土壤中微生物群落多样性降低,均匀度先增加后降低。相关性分析表明,土壤中过氧化氢酶（p < 0.05）、磷酸酶（p < 0.05）、蔗糖酶（p < 0.01）、速效磷（p < 0.05）、速效钾（p < 0.05）与真菌具有正相关性;脲酶与细菌正相关（p < 0.01）,与碱解氮负相关（p < 0.01）;过氧化氢酶（p < 0.05）、碱解氮（p < 0.01）与放线菌具有显著正相关。综上所述,连作0～9 a,土壤微生物代谢活力和酶活性增强,养分流失较小;连作9 a后,土壤养分流失严重,土壤酶活性和微生物代谢活力显著降低,产生连作障碍,说明减少连作年限可使西瓜优质丰产并且可持续发展,反之影响西瓜正常生长生产,损害经济效益。     

转 AtPAP15基因大豆种植对根际土壤养分及酶活性的影响

以转入AtPAP15基因的两个磷养分高效转基因大豆株系AP15-1、AP15-3及其各自受体YC03-3、YC04-5为材料,在大田连续种植两季,通过在苗期、盛花期和成熟期采集根际土,对其进行pH和全磷、速效磷、有机磷、全氮、碱解氮、全钾、速效钾、及钼等八种微量元素含量的测定,并分析了盛花期AP15-1与其受体YC03-3根际土中酸性磷酸酶、过氧化氢酶、蔗糖酶和脲酶的活性变化,从而了解上述磷高效转基因大豆的种植是否会对根际土中主要养分和酶活性产生影响.研究结果显示:秋春两季根际土中除全钾和微量元素含量外,其他养分含量在个别时期,转基因大豆AP15-1或AP15-3与其受体之间,均存在显著性的差异,但这些显著性差异大部分出现在苗期,成熟期仅有机磷含量在AP15-1与其受体YC03-3、速效钾含量在AP15-3与其受体YC04-5之间呈显著差异,并且这些差异在两季中均未重复出现.根际土中四种土壤酶活性测定结果显示:同季转基因大豆与其受体之间差异不显著.总体结果表明,上述转AtPAP15基因磷高效大豆种植对根际土中磷、氮、钾等养分和四种土壤酶活性均未产生显著的影响.     

秸秆与木本泥炭短期施用对潮土有机质及微生物群落组成和功能的影响

直接添加富含腐殖物质的木本泥炭可快速提升土壤有机碳含量,但其与常规施用秸秆相比的效应如何尚不清楚。通过设置不添加物料(CK)、施用秸秆(R)、施用木本泥炭(MT)、秸秆还田和木本泥炭联合施用(RMT)四个田间试验处理,经过一季玉米生长后比较不同处理对玉米产量、土壤肥力、细菌群落组成和功能的影响。结果表明,R和RMT处理的地上生物量与CK无显著差异,而在玉米整个生育期的平均呼吸速率则分别较CK高40%和64%;MT处理的地上生物量较CK低10%,但MT和CK的平均呼吸速率无显著差异。另一方面,R处理的土壤有机质(SOM)含量与CK无显著差异,而MT和RMT处理的SOM含量则较CK分别高79%和56%。基于主成分分析和功能预测发现,与CK处理比,R处理分解利用新鲜秸秆的绿弯菌门、芽单胞菌门、节细菌属、指孢囊菌属和Rubellimicrobiu显著增多,而化能异养、需氧化能异养、尿素代谢功能显著降低;MT处理降解大分子有机物的土壤杆菌属、纤维菌属、德沃斯氏菌属、农研丝杆菌属、类诺卡氏菌属和Rubellimicrobium显著增多,需氧化能异养功能显著降低,纤维素代谢功能显著升高;而RMT处理与CK群落组成和功能类似。因此,在潮土区单独施用MT尽管能迅速提升SOM含量,但可能导致短期内作物产量降低,而R和MT联合施用在迅速提升SOM的同时可提高土壤呼吸,维持稳定的微生物群落和功能。     

施肥对生土地谷子根苗生长及根际土壤酶和微生物种群的影响

以黄土母质性生土为供试土壤,采用盆栽试验,探讨了氮、磷、钾及有机肥对谷子生长发育的影响。结果表明:(1)磷是生土地土壤肥力形成与作物生长发育以及根际土壤酶系统和微生物系统形成的首要原始起动营养元素;(2)含磷的处理组合,谷子幼苗阶段地上下部生长均明显较不施磷的长势强,而单施氮和钾甚至不及不施肥的对照。氮、磷、钾对谷子根苗生长的影响顺序为磷氮钾;(3)进入谷子中后期生长阶段,氮素的作用,特别是氮、磷、钾对谷子株高及地上部干重的综合效果表现明显;(4)产量表现为含磷的处理组合,产量及产量结构均明显提高;(5)单施优质高量的有机肥对生土地根苗生长与产量形成具有当年立竿见影的效果;(6)发达的根系促进了根际微生物群落的迅速繁衍,提高了根际土壤酶的活性,有益于促进根-土系统向着熟化方向发展,使生土地上的谷子当年获得正常产量。     

增温与干旱双重变化对若尔盖泥炭CH4排放的影响

若尔盖泥炭地经历了长期人为排水,未来又面临着强烈的变暖干旱,会对泥炭地CH₄排放产生复杂影响。在若尔盖选取了近自然和长期人为排水两种泥炭地类型,采集1 m深泥炭柱,采用室内环境控制试验,设定不同的氧气、水分和温度条件,探索这两种典型泥炭地的泥炭CH₄排放对增温与干旱双重变化的响应差异。结果表明:(1)由于水位降低和泥炭有机物质量下降,长期排水泥炭地的中下层泥炭(20—80 cm)CH₄累积排放量显著低于近自然泥炭地。(2)两种泥炭地的表层和深层泥炭CH₄排放都对升温不敏感,而中下层泥炭的CH₄累积排放量从5℃到15℃显著增加。(3)模拟增温10℃同时干旱水位降低20 cm条件下,中层泥炭受到了温度、水分和氧气变化的叠加影响,CH₄排放变化最剧烈。(4)最终整个1 m深泥炭近自然泥炭地高温低水位的CH₄总排放量为(204.29±15.13)μg/gC,比其低温高水位显著升高66.43 μg/gC(约48%); 排水泥炭地高温低水位的CH₄总排放量为(75.64±9.41)μg/gC,比其低温高水位升高11.95 μg/gC(约19%)。综上,升温干旱气候会对若尔盖泥炭地的有机碳稳定性造成破坏性影响,会集中导致中层泥炭CH₄排放的剧烈变化,可能最终使本区域CH₄排放量显著提高。     

松栎混交林土壤微生物数量与土壤酶活性及土壤养分关系的研究

对秦岭山地松栎混交林土壤微生物数量特征及其与土壤酶、土壤理化性质之间的关系进行了研究。结果表明:(1)林地土壤中三大类群微生物的数量在土层间自上而下急剧减少,表层土壤微生物数量最多,占土壤剖面总数的51.55%以上。(2)土壤微生物数量以细菌为主,占总数的99.70%~99.96%;放线菌次之,占总数的0.04%~0.30%;真菌最少,小于0.01%。(3)密度中等(1500~1650株hm-2)的林分能显著增加土壤中的微生物数量。(4)土壤细菌、放线菌、真菌数量与土壤过氧化氢酶、脱氢酶、脲酶、蔗糖酶及土壤养分含量和土壤总孔隙度呈极显著正相关,与土壤容重呈极显著负相关;土壤放线菌、真菌数量与土壤含水量呈显著正相关;土壤细菌数量与土壤pH值呈显著正相关。     

氮及相关的酶活性对小麦根际施肥的反应

In the present experiment,wheat seedlings(Trticucum aestivum L.)were grown on a purple soil with various fertilizer treatments in order to investigate the responses of nitrogen and related enzyme activities in the rhizosphere,The results revealed the increments of both organic matter and total N in the soil with the proximity to the growing roots,especially in treatment of supplying pig manure in combination with chemical fertilizer,suggesting that they could ome from root and microorganism exudation which could be intensified by inorganic-organic fertiliztion,being of benefit to improving the physical and bilogical envi-ronment in the rhizosphere of wheat.Much more inorganic N was observed in the fertilized soils surrounding wheat roots than in the CK treatment ,indicating ,the improvement of crop N supply in the rhizosphere of wheat by fertilization. The activities of invertase,urease and protease in the root zone were greatly enhanced as compared to those in the other parts of soil except that the urease activities were similar in the rhizospher and nonrhi-zosphere of the CK and pig manure treatments,indicating that invertase and protese could be produced by growing roots and rhizosphere microorganisms,in contrast to urease which could be stimulated by urea,Also,significant increment of chemical fertilizer combined with pig manure,suggested that fertilization not only accelerated the renewal of organic matter bu also enhanced bioavailability of organic N in that soil zone .This could be the reason why the total amount of inorganic N available for plants was increased more obviously in the rhizosphere of wheat of the fertilizaton treatments than in taht of the CK treatment.     

Nitrogen mineralization in marsh meadows in relation to soil organic matter content and watertable level

The objective of the present study was to asses the effect of watertable level on N mineralization in a Histosol and a Humic Gleysol profile under natural meadows in Ljubljana marsh, Slovenia. The two soils differ significantly in organic matter content (27—40 % in Histosol and 14—20 % in Humic Gleysol) but not in C : N ratio (13—20) and pH (6.5—7.0). For each soil, the watertable was maintained at two levels (above or below 50 cm from the soil surface) for approximately one year. The four main plots, according to soil carbon content and watertable level were divided into 4 subplots, according to 4 fertilization treatments (unfertilized control, PK, PK + 50 kg N ha^—1, PK + 3 × 50 kg N ha^—1). Net N mineralization in unfertilized subplots was estimated from indices of N mineralization obtained by incubation of soil samples in the laboratory and by seasonal dynamics of mineral N content in the field. Annual uptake of N in herbage under the 4 fertilization treatments was also measured. Total mineral N content in topsoil was 20—80 % higher in Histosol than in Humic Gleysol. Similarly, aerobic N mineralization potentials along the entire soil profile (0—90 cm) were 20—130 % higher in Histosol than in Humic Gleysol. By contrast, anaerobic N mineralization potentials in subsoil were 10—60 % lower in Histosol than in Humic Gleysol. Both, aerobic and anaerobic N mineralization potentials strongly depended on watertable levels at sampling time. Seasonal dynamics of soil mineral N content as well as N mineralization potentials indicated that the N mineralization in the Histosol could be 10—40 % higher at low than at high watertable level. In the Humic Gleysol the N mineralization could be 10—100 % higher at high watertable level. Higher N availability in Histosol at low watertable and in Humic Gleysol at high watertable was also reflected in higher N uptake in herbage. These results indicate that N mineralization in Histosol and Humic Gleysol, was proportional to soil organic matter content, whereas in both soils, higher N mineralization rates can be expected at watertable levels between 40 and 60 cm below the soil surface, than at higher/lower watertable levels.     

黄河三角洲退化湿地土壤养分、微生物与土壤酶特性及其关系分析

为了揭示黄河三角洲湿地退化与土壤的关系,为湿地生态修复和有效利用湿地资源提供理论依据,对黄河三角洲退化湿地不同演替阶段的土壤酶活性、土壤养分和土壤微生物特性及土壤酶与养分和微生物的关系进行分析。结果表明:随着湿地由白茅群落到光板地的逆向演替,土壤脲酶、蛋白酶活性呈逐渐下降趋势,碱性磷酸酶和过氧化氢酶活性变化规律与其相似;不同演替阶段土壤酶活性表现出差异性,各种酶之间蛋白酶活性最高;土壤养分质量含量基本都随着湿地逆向演替的进行而递减,不同演替阶段土壤养分质量分数差异显著;退化湿地土壤中各种微生物数量存在明显差异性,在土壤微生物群落中,细菌数量所占比例最大,在各类微生物中占绝对优势,其次为放线菌,真菌数量最少;白茅群落阶段细菌和真菌数量最多,柽柳群落阶段放线菌数量最多;土壤酶与土壤养分、土壤微生物存在密切正相关关系;细菌与脲酶和过氧化氢酶有密切关系,真菌与脲酶、过氧化氢酶和碱性磷酸酶都具有显著的相关性。     

施用玉米秸秆堆肥对盆栽芥菜土壤酶活性和微生物的影响

研究了施用玉米秸秆堆肥对盆栽芥菜土壤微生物和土壤酶活性的影响。结果表明,与对照和单施无机肥相比,施用堆肥能够提高芥菜生物量,增加根际土壤细菌、放线菌和真菌的数量,各处理微生物数量均在收获期达到最大值;同时,施用堆肥能够显著提高芥菜根际土壤脲酶、蔗糖酶、过氧化氢酶和纤维素酶的活性。各土壤酶在芥菜的生长期内变化趋势不同,脲酶活性在收获期达到最高;化肥与堆肥配施蔗糖酶活性在整个生长期内较稳定,其他处理均在收获期最低;过氧化氢酶活性在前期比较稳定,收获期有较大幅度下降;纤维素酶活性在旺长期较高,而苗期和收获期较低。相关性分析表明,部分土壤酶活性之间呈显著或极显著正相关;酶活性与土壤微生物数量之间呈显著或极显著正相关,表明土壤酶活性与微生物能够较好地反映土壤肥力水平。     

施用芝麻饼肥对植烟根际土壤酶活性和微生物碳、氮的影响

采用盆栽试验研究了施用芝麻饼肥对烟草根际土壤酶活性和微生物C、N的影响。结果表明,施用芝麻饼肥可明显提高根际土壤酶活性和土壤微生物C和N含量,芝麻饼肥和化肥配施(CF)与单施化肥(F)相比,根际土壤脂肪酶、转化酶和脲酶活性分别提高了24.85%～60.00%、23.08%～39.46%和4.17%～56.21%;根际土壤微生物C、N含量分别提高79.88%～97.14%和29.73%～74.96%。表明施用芝麻饼肥土壤生物过程活跃,有利于土壤有机物质的转化和烤烟正常生长所需的营养供应。在烟草不同生育期,根际土壤微生物C和微生物N含量动态变化不同,土壤微生物C含量在现蕾期达到最高值,而土壤微生物N含量高峰出现在团棵期。随着烟草的生长发育土壤微生物N逐渐降低,表明一部分微生物N又被释放出来,以供烟草生长发育需要;到成熟期明显降低,反映出土壤微生物N在协调土壤N素供应方面的重要作用。适量饼肥与化肥配合施用,有利于平衡烟草N素营养,改善烟叶品质。     

施肥对I-107杨树人工林土壤根际效应的影响

 通过研究施用有机肥、化学肥料和生物菌肥对I-107杨树人工林根际和非根际土壤微生物数量和土壤酶活性的影响,分析土壤酶活性与土壤微生物数量的关系。研究结果表明:不同种类肥料使用后3个月,林地根际土壤和非根际土壤微生物总量均有显著增长,其中有机肥处理土壤微生物数量增长幅度最大,菌肥处理最小。施肥处理显著提高土壤脲酶、碱性磷酸酶、过氧化氢酶、过氧化物酶活性,但尿素和菌肥处理土壤多酚氧化酶活性降低。施用有机肥处理对土壤微生物和土壤酶根际效应值影响最明显,菌肥处理影响最小。尿素处理土壤pH值高于对照,有机肥和菌肥处理小于对照,但不同处理间土壤pH值的根际效应值差异性不明显。土壤微生物数量与土壤酶活性之间存在一定的相关性,其中:土壤脲酶活性与好气性纤维素分解菌之间、土壤碱性磷酸酶活性与氨化细菌、真菌、放线菌、亚硝酸细菌之间,土壤过氧化氢酶与好气性纤维素分解菌、真菌、放线菌之间相关性显著。     

Intracellular and extracellular enzyme activity in soil with reference to elemental cycling

Enzyme activities play an important role for the transformation of elements and compounds in soil and, thus, were extensively analyzed for more than 4 decades. The activity of any enzyme in soil may not only be controlled by active organisms. Substantial parts of ‘extracellular’ enzymes may be stabilized by abiotic soil components maintaining their activity. Methods to discriminate the source of enzyme activity were summarized with emphasis on the approach plotting enzyme activity versus a feature integrating the microbial biomass after the addition of glucose and nitrate. Considering the quotient between enzyme activity and microbial biomass content, protease activity will be discussed with reference to nitrogen transformation in soils.     

荒漠草原土壤酶与土壤养分的动态研究

研究了内蒙古荒漠草原不同利用强度单元内土壤养分以及5种酶活性,并对土壤酶活性与土壤养分含量之间的相关性进行了分析。结果表明,草原的利用强度直接影响着草地的土壤养分状况和酶活性,轻度利用有利于土壤中5种酶活性的增加,重度利用则导致土壤转化酶和蛋白酶活性显著降低。轻度利用增加了土壤中有机质、全氮和全磷的含量,重度利用则导致土壤有机质、全磷、全氮和全钾含量降低。脲酶和多酚氧化酶的活性在年季内变化幅度较大。相关性分析表明,蛋白酶与各养分之间的相关性最大。     

蚕豆生长及土壤酶活性对低分子量聚乙烯的响应

研究与推广环保型可降解地膜, 是解决当前农田白色污染的重要途径。与普通地膜比较, 可降解地膜降解时间短, 残留物以分子量较低的线性低密度聚乙烯(LLDPE)为主。研究低分子量聚乙烯对作物生长及土壤性质的影响, 对可降解地膜的推广具有重要意义。本研究模拟自然条件, 以添加低分子量聚乙烯(LMWPE)的壤土盆栽种植蚕豆, 并设定不同的LMWPE添加量, 研究全生育期蚕豆的株高、复叶数、结荚数及土壤中脲酶、过氧化物酶、蔗糖酶活性对LMWPE的响应。结果显示: 与不添加LMWPE且种植蚕豆的处理(CK₁)比较, 全生育期中添加LMWPE(分别按覆盖地膜1年、10年、50年、100年折算的添加量)且种植蚕豆处理的蚕豆株高、复叶数及土壤脲酶活性、过氧化物酶活性显著高于CK₁, 且随着LMWPE添加量增加, 土壤酶活性及蚕豆株高和复叶数增幅越显著, 但各处理土壤蔗糖酶活性及蚕豆结荚数差异不显著。蚕豆根系的形成和生长对3种土壤酶活性具有显著影响。3种土壤酶活性与株高、复叶数显著相关, 但与结荚数无显著的相关性。本研究结果表明, 土壤中添加LMWPE对蚕豆生长及3种土壤酶活性有激活作用, 以添加量为2.80 g·kg^-1处理的影响最为明显。     

Effect of nitrogen,phosphorus and potassium on yields and nutrient levels in onions grown on a sphagnum peat soil

Abstract

Onions were grown on two areas of sphagnum peat. One (old area) had been fertilized and cropped for a 5‐year period and the other (new area) had not. Fertilizer treatments on both areas consisted of an N, a P and a K series. Each nutrient was applied at four rates in combination with constant rates of the other two.

In practically all instances comparable treatments resulted in lower N, P and K levels in plant tissue samples from the new area than from the old where residual effects from previous cropping and fertilization were evident. Yield data indicate that initially, previously unfertilized sphagnum peat should receive N, P and K at 275–300, 40–50 and 70–80 kg/ha respectively.