黑土长期定位原状土搬迁对土壤腐殖质结合形态的影响

为了明确遭到环境和土体变化时土壤腐殖质的变化情况,调查了黑土长期定位试验站原状土搬迁前(2008年)和搬迁后(2013年)4个典型处理(马粪+氮磷钾、马粪、氮磷钾、不施肥)的腐殖质结合形态的变化。结果表明:有机碳与重组碳呈极显著正相关,各处理间的规律表现为马粪+氮磷钾氮磷钾马粪不施肥,搬迁前后规律一致。各处理的原土复合量高低顺序为马粪+氮磷钾马粪氮磷钾不施肥;原土复合度高低顺序为马粪+氮磷钾马粪氮磷钾不施肥。搬迁后各处理原土复合量和原土复合度均有降低的趋势,变化幅度以马粪+氮磷钾处理最大。对比各处理搬迁前后松结态腐殖质相对含量变化不大,主要表现在稳结态腐殖质的降低和紧结态腐殖质的升高上,以马粪+氮磷钾处理的变异幅度最小,为0.2%~2.5%,马粪处理的变异幅度次之4.5%~6.0%,不施肥处理变异幅度最大为10.5%~20.0%。说明长期合理施肥,特别是有机无机肥配合施用,不仅能够活化土壤腐殖质,同时,还能在土壤遭到环境及土体变化时,提升增加土壤对外界环境的缓冲能力。     

黑土长期定位原状土壤搬迁对土壤物理性质的影响

为了明确土壤搬迁的环境变化和土壤移动对土壤物理性质产生的影响,选择长期定位施肥试验中的4个代表性处理(CK、NPK、MNPK、M)调查其土壤容重、水分、孔隙度和三相比等指标。结果表明:原状冻土搬迁的扰动对土壤物理性质有一定的影响,其对表层0~20cm土层的影响大于20~40cm土层土壤。不同处理间的横向比较,M、NPK、MNPK处理搬迁后0~20cm土层的土壤孔隙度均高于搬迁前;而20~40cm土层表现为搬迁后低于搬迁前,平均低11.8%;土壤孔隙度搬迁前后的变异系数分别为2.3%~5.9%和0.6%~1.7%,搬迁后土壤孔隙度的变异系数比搬迁前有所降低。土壤三相率在搬迁后各处理0~20cm土层固相率普遍减少,20~40cm固相率增加、水分减少;土壤容重搬迁前及搬迁后的变异系数为1.7%~7.2%及1.5%~17.1%。CK处理搬迁前的田间持水量处于众多处理的最低水平,为28.7%,搬迁后为44.3%,其它处理搬迁后为35%~45%,以M和MNPK处理较高,有机肥与化肥配合施用能够提高土壤对水分的保蓄作用。土壤含水率搬迁前0~60cm随着土层深度的增加土壤含水率降低,搬迁后的土壤与当地的土壤能够较好地融合。     

长期定位施肥对土壤微生物区系的影响

文章针对哈尔滨黑土27年长期定位施肥现状进行微生物数量测试分析。结果显示,施用肥料不仅可使土壤微生物总量提高,而且也使细菌、真菌数增加。其中,施用有机肥是引起微生物数量增加、有机质含量提高的主要因素。微生物总数与土壤有机质呈正相关的结果表明,土壤微生物总量也可以作为评价土壤肥力的一个重要指标。     

不同模式长期定位施肥对土壤微生物区系的影响

【目的】研究不同模式长期定位施肥处理对土壤微生物数量及微生物量碳、氮、磷的影响。【方法】采用微生物培养法及氯仿熏蒸提取法,研究15种施肥模式对微生物数量及微生物量碳(MBC)、氮(MBN)、磷(MBP)的影响,并进行了相关性分析。【结果】不同施肥处理对土壤微生物的影响:细菌放线菌真菌,对微生物量的影响:MBPMBNMBC;土壤细菌数量最大值出现在M1(有机肥)处理,土壤放线菌数量最大值出现在M2(有机肥)处理,土壤真菌数量最大值出现在M1NPK(有机肥和无机肥配施)处理。MBC和MBN最大值均出现在M1处理,MBP最大值出现在M2NPK(有机肥和无机肥配施)处理。相关分析的结果表明,MBC含量与土壤微生物数量呈显著正相关。【结论】有机肥的施入可明显地增加土壤微生物数量;有机肥和无机肥配施中,化肥的减量可增加MBC、MBN含量。氮、磷肥在合理范围内的施用可明显促进微生物对氮、磷的吸收,显著增加了MBN、MBP含量。氮肥的施入可明显加速土壤肥力的流失,使土壤由细菌型向真菌型转变;施用有机肥会使土壤更加肥沃。     

外源生物炭对黑土土壤微生物功能多样性的影响1）

以东北典型黑土区表层（0～10 cm）耕地土壤为研究对象,采用盆栽试验和Biolog－ECO微平板法,通过平均颜色变化（ AWCD）、丰富度指数、Shannon－Winner多样性指数、Simpson指数、McIntosh指数和碳源利用率等指标的测定与分析,研究了生物炭添加量对黑土土壤微生物功能多样性的影响。结果表明（：1）黑土耕地土壤微生物群落碳源平均颜色变化,随培养时间呈现对数变化规律,在“拐点”处（168 h）平均颜色变化的范围为0．56～0．98,且以SA2处理（质量分数为2％）最高;（2）土壤微生物McIntosh指数表现出随生物炭添加量的增加,呈先增大后减小的趋势,平均颜色变化范围为5．61～8．53,同样以SA2处理最大;（3）外源生物炭对黑土耕地土壤微生物功能多样性的促进作用,主要是通过提高微生物对碳水类和胺类碳源的利用率得以实现。     

长期试验土壤理化性质和微生物量的研究进展

通过分析、总结长期试验的研究进展,研究长期试验的特点、意义和研究内容,综述了长期试验对土壤理化性质、土壤微生物量的影响,有助于该学科研究的纵深发展与广泛利用.目前,长期试验通常采取2种方法,分别是“长期”和“定位”,其具有时间的长期性和气候的重复性等特点,能够克服各种生态因素差异对试验带来的影响和制约;其与土壤理化性状和微生物特性等关系密切,对研究农业生产有着重要的科学价值,为不同措施对土壤性质的影响提供研究场所.     

黑土长期定位试验原状土搬迁对土壤腐殖质组分数量及光学特性的影响

在黑土长期定位试验原状土搬迁的基础上,研究了土壤搬迁对黑土不同处理腐殖质组成及光学特性的影响。结果表明:搬迁前后定位试验各处理的土壤有机碳含量呈现动态变化,但变化趋势为0~20cm土层的有机碳含量高于20~40cm土层的碳含量,各处理间以MNPK含量最高,并随着搬迁年限增加土壤有机碳呈现增加趋势。胡敏酸碳含量和富里酸碳含量在土层0~20cm和20~40cm呈现动态变化中,但整体趋势2013年较2010年略有下降;胡敏素碳含量呈增加趋势。胡敏酸的△log K值、E4/E6值在搬迁后没有明显的变化规律。富里酸分子0~20cm土层各试验处理FA-E4/E6和FA-△log K变化相一致,大小顺序依次是MNPKMNPKCK。随着耕作、施肥年限的增加,富里酸分子都向着芳构化、复杂化的方向转化,利于胡敏酸的形成。土壤腐殖质组分数量和有机碳含量变化与当季种植的作物和施肥变化密切相关,所以黑土长期定位试验的各处理有机碳动态变化进一步验证了搬迁对各处理没有产生客观影响。     

长期定位施肥对黑土耕层土壤养分状况的影响

通过20年长期定位施肥试验研究了不同施肥处理对黑土耕层土壤养分的影响。结果表明:施氮可以增加土壤碱解氮的含量,施磷肥可以增加土壤全磷、速效磷的含量,施钾可以增加速效钾的含量。定位施肥20年后,施氮肥的处理碱解氮比试验前增加2.61￣6.41mg/kg,不施氮肥的处理碱解氮比试验前降低14.97￣20.66mg/kg;施磷肥处理全磷和速效磷含量均有增加,分别比试验前增加0.296￣0.316g/kg和48.25￣53.16mg/kg;施钾肥的处理速效钾比试验前增加129.03￣154.75mg/kg,不施钾肥的处理比试验前降低23.28￣68.75mg/kg。     

耕作措施对东北黑土微生物呼吸的影响

【目的】利用东北黑土13年保护性耕作定位试验,研究耕作措施（免耕和秋翻处理）对土壤微生物的影响,从土壤微生物角度分析免耕是否有利于土壤有机碳（SOC）的固定,为合理评价农田黑土碳“源”与“汇”功能提供科学依据。【方法】以连作玉米为研究对象,采用单因素随机区组设计,耕作处理包括免耕和秋翻。免耕除播种外不扰动土壤,秸秆覆盖地表。秋翻处理的田间管理包括人工除草、中耕起垄和秋翻,秋翻时将秸秆翻于地表之下。土壤微生物呼吸速率通过PVC环在野外采用动态气室法（Li-Cor8100）直接测定（去除植物根系）,定期监测土壤微生物呼吸速率的季节变化,并在土壤微生物呼吸速率最高的季节取样分析不同处理土壤微生物量碳和数量特征。【结果】生长季节内免耕和秋翻处理下土壤微生物呼吸速率分别为0.42-3.35和0.48-3.24 μmolCO₂·m^-2·s^-1,两处理平均值差异不显著（8.8%）,但土壤累积CO₂-C释放量免耕比秋翻高10.0%（2012）和4.3%（2013）（P＜0.05）。免耕显著地增加0-5 cm表层土壤细菌、真菌和放线菌的数量,分别比秋翻高125.7%、112.4%和53.3%;还显著地增加了其他土层的真菌数量,分别为105.3%（5-10 cm）,159.4%（10-20 cm）和114.7%（20-30 cm）。耕作处理影响土壤温度,主要体现在春季,秋翻（0-5 cm,5-10 cm）春季（6月）土壤温度比免耕分别高2.8%和5.8%。土壤微生物呼吸速率表现出显著的季节变化规律,与土壤温度具有相似的动态变化,夏季（7、8月份）最高,秋季较低。尽管耕作处理没有明显地影响土壤微生物呼吸速率的季节动态格局,但秋翻的土壤微生物呼吸最高值比免耕晚半个月。土壤微生物呼吸速率随土壤温度（5 cm和10 cm）呈指数型增长,10 cm处的回归模型明显好于5 cm。耕作处理只改变了5 cm的Q₁₀值,免耕比秋翻高10.8%。土壤微生物呼吸速率与土壤温度、水分混合回归模型能更好地反应其变化规律,解释土壤微生物呼吸速率变异的65%（秋翻）和81%（免耕）。【结论】免耕增加了表层（0-5 cm）的SOC含量,从而使得该土层的土壤微生物量碳和活性增加,但是由于免耕处理增加0-30 cm 土层SOC含量的加权平均值,因此相对于传统的耕作措施（秋翻）,免耕有利于SOC含量的增加。     

红壤荒坡种草的土壤微生物区系与土壤酶活性的动态分析

本研究对红壤荒坡种草后的土壤微生物区系和土壤酶活性进行了年间、季节间与坡面分布的动态分析.研究表明,荒坡种草后所进行的土壤微生物学过程逐年增强,为红壤荒坡种草提供了初步的实践依据.     

阿特拉津对黑土酶活及其微生物多样性影响研究

以黑土为研究对象,采用室内培养方法,研究阿特拉津对黑土脲酶、转化酶、多酚氧化酶影响,采用RAPD技术分析土壤微生物群落。结果表明,低浓度(25 mg·kg-1)阿特拉津对黑土脲酶活性有促进作用,中、高浓度(50~125 mg·kg~(-1))阿特拉津对黑土脲酶活性具有抑制作用且浓度越高抑制越明显;阿特拉津抑制土壤转化酶活性,培养结束时(35 d),抑制作用仍然存在;阿特拉津对多酚氧化酶活性表现为抑制-促进-恢复规律;阿特拉津输入改变土壤微生物群落结构,浓度越高变化越明显。     

有机无机肥料配施对土壤酶活性、微生物量及玉米产量影响

以玉米为供试作物,田间试验在黑龙江省海林农场玉米种植区完成,探讨有机肥与无机肥不同配比对玉米产量、土壤酶活性和微生物量影响。试验设5个处理,100%有机肥N+PK肥(T1)、20%有机肥N-80%无机肥N+PK肥(T2)、30%有机肥N-70%无机肥N+PK肥(T3)、100%无机肥N+PK肥(T4)和不施肥(T5)。结果表明,有机无机肥配施有利于玉米增产,T2产量为11 206.33 kg·hm-2,T3为10 862.25 kg·hm-2,分别较T1高62.1%和57.2%,较T4高10.5%和7.1%。T2和T3均有利于提高土壤酶活性及微生物碳、氮含量,其中T2处理土壤酶活性及微生物碳、氮含量均最高。可知,20%有机肥与无机肥配施是适宜的施肥方式,可通过调控土壤微生物区系提高作物产量。     

Interaction of soil microbial communities and phosphorus fractions under long-term fertilization in paddy soil

Understanding the impact of biological activities on the soil phosphorus (P) distribution under long-term fertilizer application can facilitate better soil P fertility management. Therefore, the primary objectives of this study were to investigate the effect of long-term (since 1981) fertilizer application on the soil P fractions and microbial community and to evaluate correlations between the microbial community structure and P distribution. The following treatments were implemented in a long-term field trial: no fertilization (CK), inorganic N and K (NK), inorganic P and K (PK), inorganic N, P and K (NPK) and manure+NPK (MNPK) fertilization. The study showed that the soil pH, soil organic carbon and total and available N and P concentrations were considerably higher in the MNPK treatment than in the CK treatment. The soil microbial biomass C, N and P concentrations were also significantly higher in the MNPK treatment than in the CK treatment. Among fertilization treatments, the β-1,4-glucosidase, α-1,4-glucosidase, urease, acid phosphatase and phosphodiesterase activities were the highest in the MNPK treatment. Compared to inorganic fertilization, the MNPK treatment increased the labile soil P fractions and decreased the residual soil P concentration. Continuous fertilization significantly affected the soil microbial composition. The total phospholipid fatty acid (PLFA) concentrations in the NK, PK, NPK and MNPK treatments were 23.3, 43.1, 48.7 and 87.7% higher, respectively, than in the CK treatment. A significant correlation was observed between the microbial community and soil P fractions. Moreover, the aggregated boosted tree (ABT) model showed that among the various soil biochemical properties, the total PLFA concentration was the factor that most influenced the active P pool, accounting for 35.4% of the relative influence of all soil biochemical properties examined. These findings reveal that combined manure and inorganic fertilizer application is a better approach than applying inorganic fertilizer alone for sustaining long-term P fertility by mediating soil biological activity.     

三氯乙烯对黑土酶活及理化性质的影响

以黑土为研究对象,采用室内培养方法,研究三氯乙烯(TCE)对黑土酸性磷酸酶、纤维素酶、多酚氧化酶以及土壤理化性质影响,分析其相关性。研究结果表明,较低浓度(0.5,1,5 mg·kg~(-1))TCE对酸性磷酸酶表现显著促进作用,而较高浓度(10,20 mg·kg~(-1))TCE对酸性磷酸酶表现抑制作用。培养初期除10 mg·kg~(-1)TCE外,其余浓度处理组均对纤维素酶产生不同程度抑制作用。14 d后除0.5 mg·kg~(-1)处理组外,其余浓度处理组对多酚氧化酶均表现抑制作用。较高浓度TCE对有机质以及铵态氮含量呈显著抑制作用。     

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。     

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。     

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。     

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。