宁夏引黄灌区不同盐化程度土壤酶活性及微生物多样性研究

为了掌握宁夏引黄灌区盐碱地盐化土壤退化程度对微生物多样性及土壤酶活性的影响及其变化规律,采用Biolog微生物鉴定系统、比色法及滴定法对宁夏引黄灌区不同程度盐化土壤微生物多样性和土壤酶活性进行了研究.结果表明:随着盐化程度的增加,土壤微生物多样性指数、土壤转化酶、碱性磷酸酶、过氧化氢酶和脲酶活性逐渐降低;土壤各种酶活性的季节变化不完全相同,而且在土壤不同层次上波动很大.转化酶和碱性磷酸酶活性在0-20 cm 土层表现为9月＞8月＞6月,过氧化氢酶和碱性磷酸酶活性在20 40 cm土层表现为6月＞8月＞9月.不同盐化程度与土壤转化酶、碱性磷酸酶活性达之间达到显著正相关关系(p＜0.05),土壤微生物多样性指数与土壤转化酶、碱性磷酸酶、过氧化氢酶活性之间达到极显著正相关关系(p＜0.01),与土壤不同盐化程度、土壤脲酶活性之间达到显著正相关关系(p＜0.05).说明土壤酶活性与土壤盐渍化关系密切,土壤转化酶、碱性磷酸酶及微生物多样性可作为盐碱地土壤退化程度及土壤肥力评价的生物指标.     

甘肃省盐碱草地主要植物群落土壤酶活性研究

对甘肃省盐碱地主要植物群落土壤脲酶、过氧化氢酶、碱性磷酸酶、脱氢酶及硝酸还原酶活性的季节动态进行研究。结果表明,5种土壤酶活性季节变化趋势不同,脲酶、过氧化氢酶及碱性磷酸酶活性均在夏季达到最高,硝酸还原酶在秋季最高,脱氢酶在春季最高;不同植物群落土壤酶活性变化趋势不同,脲酶、碱性磷酸酶、过氧化氢酶活性在狗尾草群落(Setaria viridis)具最大活性,硝酸还原酶、脱氢酶活性在芦苇群落(Phragmites australis)均最高,5种酶活性在盐爪爪群落(Kalidium foliatum)均最低;各植物群落的土壤酶活性多表现为随着土壤深度的加深呈递减趋势,在表层0—5cm土层,土壤酶活性最强。对5种酶之间的相关性进行分析,研究发现碱性磷酸酶与脲酶、过氧化氢酶间呈极显著相关,脲酶与过氧化氢酶、硝酸还原酶与脱氢酶间呈显著相关。     

滴灌水分驱动穴施鸡粪对土壤酶活空间分布的影响

利用田间模拟试验,研究不同滴头位置和穴施鸡粪对土壤酶活性空间分布的影响,为大田施肥和灌溉技术提供理论依据。实验设置两个滴水位置:距肥料中心0和30 cm,施肥方式为穴施,将其组合为CM_0(水肥位置一致)、CM_(30)(滴头距肥料30 cm),以不施肥滴头正下方为对照(CK),测定了垂直深度(0~60 cm)和水平位置(10、20和30 cm)的土壤脲酶、蔗糖酶和碱性磷酸酶活性。结果表明,滴水和穴施鸡粪处理均能提高不同土层各水平位置土壤脲酶、蔗糖酶和碱性磷酸酶活性,且在0~20 cm土层各水平位置土壤酶活性有显著增加。3种酶活性均在5~15 d达到最大值,随后逐渐降低。CM_0和CK处理在整个处理周期中,各土层3种土壤酶活性均在水平10 cm酶活性最高,以滴头为中心向四周减小,而CM_(30)在0~20 cm土层处理后5 d脲酶和蔗糖酶活性水平30 cm最高,离滴头水平距离越远其活性就越小,随着处理时间延长,脲酶活性水平10 cm最高,离肥料水平距离越远其活性越小,蔗糖酶活性没有一致的规律,而碱性磷酸酶水平10和30 cm高于20 cm,20~40 cm土层脲酶活性在处理25 d后以肥料为中心向四周降低,碱性磷酸酶活性在整个处理周期中各水平30cm最高。因此,水肥相同位置更有利于提高土壤脲酶、蔗糖酶和碱性磷酸酶活性,耕层离肥料水平10 cm位置土壤酶活性最高。     

黄土高原种植不同人工牧草对土壤酶活性的影响

[目的]研究黄土高原人工种植牧草土壤酶活性的变化,为提高黄土高原人工植被的稳定性和土壤肥力提升等相关研究提供科学依据。[方法]以种植3 a的冷地早熟禾、垂穗披碱草、猫尾草、陆地中间偃麦草、紫花苜蓿、沙打旺、红豆草等牧草地为研究对象。分别在3,6,9,12月的0—5 cm和5—10 cm土层取土壤样品,测定的脲酶、蔗糖酶、碱性磷酸酶和过氧化氢酶的活性变化。[结果]脲酶、蔗糖酶、碱性磷酸酶的活性在0—5 cm土层显著高于5—10 cm土层,但土壤过氧化氢酶活性在这两个土层之间差异不显著。在6月土壤脲酶、蔗糖酶和碱性磷酸酶的活性高于3月、9月和12月,但过氧化氢酶的活性差异不显著。7种人工种植的牧草中紫花苜蓿的土壤酶活性表现较高,而种植沙打旺的土壤酶活性较低。土层深度和季节的交互作用对4种土壤酶活性产生极显著影响(p0.01),牧草品种和季节对脲酶、蔗糖酶和碱性磷酸酶活性的具有显著的交互作用。[结论]黄土高原人工牧草地土壤酶活性呈现季节性变化,且种植人工牧草能够有效提高土壤酶活性而改善土壤肥力条件。     

长期施肥对棕壤主要酶活性的影响

研究目的是揭示长期施肥对棕壤主要酶活性的影响,为土壤培肥以及合理施肥提供理论依据。研究试材采自沈阳农业大学土地与环境学院棕壤肥料长期定位试验微区,共11个施肥处理。结果表明,土壤转化酶、中性磷酸酶、碱性磷酸酶在玉米拔节期及灌浆期出现两个活性高峰,脲酶在玉米拔节期、过氧化氢酶在玉米大喇叭口期各出现一个活性高峰。长期施用有机肥能够提高土壤过氧化氢酶、转化酶及脲酶活性,降低土壤磷酸酶活性,磷肥能够增强土壤过氧化氢酶及转化酶的活性,氮肥则对过氧化氢酶、转化酶、脲酶具有抑制作用。土壤各种酶之间及酶与土壤养分、玉米产量之间存在显著或极显著相关性。因此合理施肥营造良好的土壤生物化学环境将有利于土壤肥力的保持与提高,为作物的高产稳产提供有利保障。     

三峡库区不同林龄柑橘土壤酶活性的演变

土壤酶驱动土壤生态系统养分的循环和控制生态系统的功能。本研究以生长年限为10、20年和30年的柑橘林0~20 cm和20~40 cm土层土壤为研究对象,主要探讨了土壤脲酶、转化酶和过氧化氢酶活性随着柑橘林龄的延长和土壤深度的增加的变化规律。结果表明,随着柑橘林龄的延长,0~20 cm土层土壤过氧化氢酶活性10年和20年样地之间无显著性差异,但都显著大于30年的样地;而0~20 cm土层土壤转化酶和脲酶活性逐渐提高,20年时达到最大值,其后又降低。随着土壤深度的增加,过氧化氢酶、转化酶和脲酶活性在3个林龄的柑橘林中都呈现显著的下降趋势。相关性分析的结果表明,土壤转化酶活性、脲酶活性都与土壤有机碳和微生物量碳氮之间都具有显著的正相关性,而过氧化酶氢活性与土壤理化特性及其微生物量之间都无显著的相关性。主成分分析结果进一步显示,土壤转化酶活性、脲酶活性、有机碳和微生物生物量碳氮均在第一主成分中具有较大的载荷,对第一主成分的贡献最大。以上结果表明脲酶和转化酶活性能够做为柑橘土壤质量变化的敏感指标。     

不同改良措施对银川平原盐碱地土壤性质及酶活性的影响

研究了秸杆、有机肥、烟气脱硫废弃物、盐碱地改良剂对银川平原盐碱地进行改良后土壤理化性质及土壤酶活性的变化。结果表明:4种改良措施对土壤pH值、全盐含量、土壤容重均有不同程度的降低,脱硫废弃物和改良剂处理降低土壤pH值和全盐含量效果显著,改良剂和有机肥处理降低土壤容重、增加土壤孔隙度的效果显著。盐碱地改良后土壤转化酶活性、脲酶活性和碱性磷酸酶活性增加的幅度分别为0.02%～85.0%,2.7%～53.3%,17.9%～49.7%,各改良措施对过氧化氢酶活性的影响不显著。土壤pH值、全盐含量和土壤容重之间互成显著正相关关系(p<0.05),与土壤孔隙度呈显著负相关关系(p<0.05);土壤容重与土壤孔隙度、过氧化氢酶、脲酶活性之间达到显著负相关关系(p<0.05),土壤碱性磷酸酶、转化酶、土壤过氧化氢酶和脲酶之间互成显著正相关关系(p<0.05)。     

不同施肥处理对西北半干旱区土壤酶活性的影响及其动态变化

在氮磷总用量一定的前提下,对春小麦不同生育期土壤酶活性的动态变化进行了研究。结果表明,在小麦生育期,休闲处理中转化酶、脲酶和碱性磷酸酶活性高于其它处理;施肥对土壤过氧化氢酶活性的影响较小;有机肥在增加土壤转化酶、脲酶、碱性磷酸酶活性方面可以同样发挥无机肥的作用,秸秆或者秸秆与氮磷配合施用可以提高土壤转化酶、脲酶、碱性磷酸酶的活性,羊粪在增加表层土壤脲酶活性方面优于秸秆。在小麦生育期内土壤酶活性的动态变化不同。各处理中过氧化氢酶、转化酶和脲酶活性分别在灌浆期或者收获期、收获期和分蘖期出现高峰,而碱性磷酸酶活性则在苗期或者灌浆期活性最高。     

长期施肥土壤中酶活性的剖面分布及其动力学特征研究

对连续25年的长期培肥试验地中土壤剖面酶活性的分布及土壤酶的催化反应特性进行了研究,结果发现,土壤脲酶、碱性磷酸酶和蔗糖酶活性在土壤剖面中的分布从表层到深层,酶活性依次减小;而多酚氧化酶呈波浪型分布。土壤中脲酶、碱性磷酸酶、蔗糖酶活性与相应土层的有机质含量呈极显著正相关;多酚氧化酶无此相关性。土壤脲酶和碱性磷酸酶活性均随时间的延长而逐渐趋于一个稳定值,且各个时段酶活性均为施肥处理高于不施肥处理,说明施肥能显著提高土壤酶活性。土壤脲酶和碱性磷酸酶酶促反应初速度(V0)均随温度和底物浓度的增加而增加,至一定温度和底物浓度时,V0不再增加;不同培肥措施下V0为:厩肥秸秆化肥对照。     

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。     

广州城市公园绿地土壤肥力及酶活性特征

采集广州市中心城区部分公园绿地表层土壤（0-20 cm）,研究了土壤pH、有机质、粘粒、氮、磷、钾含量等肥力特性和脲酶、蔗糖酶、磷酸酶活性。结果表明,广州公园绿地土壤以酸性（pH 4.5-5.5）和中性（pH 6.5-7.5）占的比例高,部分土壤呈碱性,土壤pH值较自然土壤有增高的趋势;土壤有机质含量以中等水平为主,土壤全氮、碱解氮以中等到低水平为主。土壤全磷和有效磷以中等以上水平为主,土壤全钾、速效钾以中等以上水平为主,土壤脲酶、蔗糖酶和磷酸酶活性平均分别为0.36 m g NH3-N/g,12.29 m g葡萄糖/g和2.14 m g酚/g。不同公园绿地土壤肥力特性和土壤酶活性呈现出一定的差异性。土壤脲酶、蔗糖酶和磷酸酶活性之间相关性均达到极显著水平（p〈0.01）;土壤蔗糖酶、脲酶和磷酸酶活性与土壤有机质等肥力性状之间呈显著或极显著的相关性,可以作为评价广州公园绿地土壤肥力的指标。     

长期定位施肥对土壤酶活性的影响及其调控土壤肥力的作用

为探讨长期施肥条件下土壤酶活性及其与土壤肥力的关系,对褐潮土肥料定位试验田第12年的土壤酶以及土壤养分因子进行了测定和分析。结果表明,NPK与有机肥长期配合施用能明显提高土壤有机质含量,全氮、全磷及速效氮、磷、钾含量,增强土壤转化酶、磷酸酶和脲酶的活性。玉米秸秆有利于提高土壤转化酶活性,而有机肥则主要提高土壤脲酶和磷酸酶活性;采用轮作方式比连作能更好地培肥土壤。土壤酶活性与土壤肥力之间具有很好的相关性,其中,磷酸酶、脲酶、转化酶活性与有机质、全磷、速效磷含量呈显著正相关;磷酸酶与碱解氮、速效钾,脲酶与速效钾,转化酶与碱解氮均呈显著相关。长期施肥不能增强土壤中过氧化氢酶活性,过氧化氢酶与土壤养分之间无明显相关。     

免耕和秸秆还田对潮土酶活性及微生物量碳氮的影响

利用中国科学院封丘农业生态实验站玉米-小麦轮作保护性耕作定位试验平台,研究了全翻耕（(T)、免耕（(NT)、全翻耕+秸秆还田（(TS)以及免耕+秸秆还田（(NTS)处理分别对田间0 ~ 10、10 ~ 20和20 ~ 30 cm土层酶活性及土壤微生物量碳、氮的影响。结果表明：①在0 ~ 10和10 ~ 20 cm土层内,土壤碱性磷酸酶、转化酶、脲酶、脱氢酶活性为免耕处理大于全翻耕处理,有秸秆还田处理大于无秸秆还田处理,以NTS处理最高,T处理最低;在20 ~ 30 cm土层中,土壤碱性磷酸酶、转化酶、脱氢酶活性免耕处理大于全翻耕处理,土壤碱性磷酸酶、转化酶、脲酶活性有秸秆还田处理大于无秸秆还田处理。②在0 ~10和10 ~ 20 cm土层内,土壤微生物量碳、氮均为免耕处理大于全翻耕处理,有秸秆还田处理大于无秸秆还田处理;在20 ~ 30 cm土层中,微生物量碳以NTS处理最高,微生物量氮以TS处理最高;③4种处理下的土壤酶活性和微生物量碳、氮均随着土层的加深而减少,且在各土层中差异达显著水平。     

不同土层土壤酶活性对重金属汞和镉胁迫的响应

通过室内模拟重金属污染土壤,研究了不同浓度Hg、Cd单一胁迫及Hg＋Cd复合胁迫对不同土层（0-20cm和20-40cm）土壤脲酶、过氧化氢酶和转化酶活性的影响。结果表明,不同土壤酶对Hg和Cd胁迫的响应并不一致,Hg对土壤脲酶和转化酶的影响较大,Cd对过氧化氢酶的作用更显著。转化酶对Hg、Cd胁迫的响应因处理浓度不同而表现为抑制或激活作用。相关分析显示,脲酶活性可作为土壤Hg及Hg＋Cd污染程度的生化监测指标;而过氧化氢酶活性可以作为Cd污染的指标。同一重金属浓度胁迫下,0—20cm土层的土壤酶活性明显高于20～40cm土层的土壤酶活性。Hg、Cd胁迫对0～20cm土壤脲酶和过氧化氢酶的抑制作用小于20～40cm相应土壤酶活性,高浓度Hg和低浓度Cd对0—20cm土壤转化酶表现为抑制作用,而对20-40cm土壤转化酶却表现为激活作用。     

长期施肥对黑土酶活性和微生物呼吸的影响

以农业部哈尔滨黑土生态环境重点野外科学观测试验站28年长期定位试验为平台,研究了长期施用不同肥料对黑土酶活性及微生物呼吸强度的影响。结果表明,长期不同施肥处理后黑土过氧化氢酶、转化酶和脲酶的活性均产生较大的差异,有机无机肥料配合施用处理的土壤中脲酶和转化酶活性显著地高于单施化肥、有机肥和不施肥处理,施肥对土壤过氧化氢酶具有一定的抑制作用。相同施肥条件下0~20 cm土层土壤过氧化氢酶、转化酶和脲酶的活性均高于20~40 cm土层酶活性。此外,施肥对土壤真菌、细菌的呼吸都有一定的抑制作用。     

有机无机肥配施对灌耕灰钙土碱性磷酸酶和土壤磷素的影响

在有机无机肥配施下,对灌耕灰钙土土壤碱性磷酸酶活性、速效磷、土壤全磷及其相关性进行研究。结果表明,土壤中碱性磷酸酶活性,剖面分布0~10 cm土层>10~20 cm土层>20~40 cm土层,有机处理明显高于无机处理,休闲(F)处理极显著高于无机处理,秸秆(S)、秸秆+NP肥(SNP)处理较高,N肥、NP肥处理显著高于对照(CK),NPK肥处理低于对照(CK),P肥处理活性较低;小麦苗期和灌浆期高于分蘖期和拔节期,收获期低于播种前。小麦收获期,在0~10 cm、10~20 cm、20~40 cm土层中,土壤全磷含量施肥处理比对照(CK)分别减少0.06~0.18 g kg-1、增加0.02~0.14 g kg-1、增加0.02~0.14 g kg-1,秸秆+NP肥(SNP)和NP肥处理土壤全磷含量显著高于其他处理。土壤速效磷含量,各处理大小顺序依次是:NP肥>P肥>NPK肥>羊粪+NP肥>秸秆+NP肥,秸秆(S)>羊粪(M),小麦生育期呈先减小后增加又减少的趋势,在灌浆期和分蘖期较高。各个施肥处理,土壤碱性磷酸酶与土壤速效磷达到极显著直线正相关,土壤碱性磷酸酶活性可以反映土壤速效磷含量,土壤碱性磷酸酶活性可以作为指示灌耕灰钙土土壤磷素状况的灵敏指标。     

耕翻深度对阴山北麓地区马铃薯根系生长及土壤酶活性的影响

为探究耕翻深度对阴山北麓地区马铃薯根系生长及土壤酶活性的影响,分析了4个耕翻深度20 cm(D20,CK)、30 cm(D30)、40 cm(D40)、50 cm(D50)对马铃薯根干物质积累量、根系活力以及土壤过氧化氢酶、碱性磷酸酶、脲酶、蔗糖酶活性的影响。结果表明:较D20和D30处理,深翻D40和D50处理可显著提高根系活力,促进淀粉积累期马铃薯根系干物质积累,分别提高了75.2%～292.1%和23.4%～30.2%。通过土壤酶活性分析,深翻(D30、D40、D50处理)对马铃薯田中过氧化氢酶、蔗糖酶活性影响不明显,但对碱性磷酸酶与脲酶活性影响较大。深翻可提高马铃薯全生育期0～20 cm土层及苗期20～60 cm土层中碱性磷酸酶活性,其中在块茎膨大期至淀粉积累期0～20 cm土层与苗期40～60 cm土层中D40和D50处理影响显著。深翻D30、D40、D50处理分别显著提高了0～20 cm土层中整个生育期、块茎膨大期和淀粉积累期、淀粉积累期的脲酶活性;同时还提高了20～60 cm土层中脲酶活性,其中D40和D50处理显著提高了33.8%～80.0%。综上所述,深翻30 cm仍旧是马铃薯根系生长的胁迫深度,深翻40 cm对促进马铃薯根系生长、提高马铃薯田土壤碱性磷酸酶与脲酶活性效果最佳。     

黑土酶活性的剖面分布及其对养分的评价

在黑龙江省内选取9个典型黑土剖面,研究其土壤过氧化氢酶、磷酸酶、脲酶、转化酶、硝酸还原酶活性的剖面分布规律。结果表明：在0-40 cm土层中,黑土5种酶活性都随土壤层次的加深而下降,而在40cm以下的土层中,过氧化氢酶、硝酸还原酶、转化酶活性不再降低,趋于稳定或略有升高,磷酸酶和脲酶活性却急剧降低,甚至没有酶活性;相关分析表明,土壤过氧化氢酶、磷酸酶、脲酶、硝酸还原酶活性和土壤全氮、速效氮、全磷、全钾、全碳含量及C/N显著相关,土壤转化酶活性和土壤全氮、速效氮、全钾、速效钾、全碳含量显著相关,主成分分析结果显示在第一主成分中,土壤磷酸酶、脲酶活性占有较大比例,可以用来作为土壤氮素、全量磷分和全量碳分的指示指标。     

毛乌素沙地飞播造林植被恢复过程土壤酶活性的变化

以内蒙古自治区毛乌素沙地飞播造林地为对象,研究了不同植被恢复年限样地土壤酶活性的变化。结果表明:经过17 a的植被恢复,土壤表层（0—10 cm）脲酶、蔗糖酶和磷酸酶显著增加,土壤过氧化氢酶活性在植被恢复初期上升趋势明显;土壤脲酶、蔗糖酶和磷酸酶活性与土壤养分之间有一定的正相关性,而这种相关性在土壤表层（0—10 cm）中要强于中下层（10—40 cm）;土壤表层（0—10 cm）土壤脲酶、蔗糖酶和磷酸酶三种水解酶之间呈极显著相关（p < 0.01）。表明毛乌素沙地飞播造林植被恢复过程中土壤脲酶、蔗糖酶和磷酸酶活性的增强和土壤养分的改善相互促进,土壤酶活性能在一定程度上能反映沙地植被恢复过程中土壤肥力水平,沙地表层土壤中氮素的转化、多糖的转化和有机磷的转化之间关系密切并且相互影响。     

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.