有机栽培和常规栽培水稻体系土壤酶及微生物量的比较研究

本研究探讨了有机栽培与常规栽培体系下水稻土微生物量及脲酶、酸性磷酸酶和过氧化氢酶的动态变化过程,以及有机栽培体系不同肥料调控措施对上述指标的影响.结果表明:与常规栽培水稻体系相比,有机栽培水稻有利于土壤微生物的生长和繁衍;水稻生长不同时期有机栽培方式的土壤微生物生物量碳、脲酶、酸性磷酸酶和过氧化氢酶活性均高于常规栽培体系.就水稻全生育期而言,土壤微生物生物量碳高于常规栽培7.3%～9.1%;脲酶、酸性磷酸酶和过氧化氢酶活性分别高于常规栽培7.3%～14.5%、5.2%～6.5%和12.5%～29.2%;有机水稻栽培体系下配施生态肥,在有机肥施用量减半时,土壤微生物生物量碳含量及土壤脲酶、酸性磷酸酶和过氧化氢酶活性较单施有机肥平均分别提高1.6%、6.8%、1.3%和14.8%,在水稻生长前期和中期该增加作用尤为显著.     

日光温室辣椒连作不同年限土壤微生物种群变化及酶活性研究

以日光温室辣椒连作土壤为对象,研究不同连作年限土壤微生物数量、类群及酶活性的变化。结果表明,土壤微生物数量、酶活性表现出明显的温室连作效应,随着连作年限的增加,土壤微生物类群细菌/真菌、放线菌/真菌值呈下降趋势,微生物由"细菌型"向"真菌型"过渡,其中氨化细菌先增加后减少、硝化细菌呈减少的趋势;多数土壤酶活性随着连作年限的增加呈下降趋势,但过氧化氢酶活性呈增加趋势。     

不同肥料对后茬土壤微生物及玉米生长的影响

通过盆栽试验研究了不同肥料对后茬土壤微生物学特性及玉米(Zea mays L)生长的影响.研究结果表明.生物复混肥处理的玉米生物产量分别比对照、有机肥和生物有机肥的增加51.91%,7.96%和5.21%;生物复混肥的玉米苞重比对照增加97.61%,比有机肥的增加16.24%.生物有机肥及生物复混肥处理,比对照显著增加土壤细菌、芽孢细菌数量及微生物总数量,微生物量碳、微生物量氮,土壤脲酶和酸性磷酸酶的活性,有降低真菌数量的趋势;比有机肥显著增加土壤微生物量氮和酸性磷酸酶的活性,玉米生物产量及苞重与土壤细菌、芽孢细菌、放线菌数量及微生物总数量,微生物量碳、微生物量氮,脲酶活性、酸性磷酸酶活性正相关,与真菌数量负相关,与玉米生长中期的土壤诱导呼吸强度呈负相关,而与玉米生长后期的土壤诱导呼吸强度、碱性磷酸酶活性呈正相关.     

基质拌菌育苗对土壤微生物特性和番茄生长发育的影响

以“水果沃特”番茄品种为供试材料,分别在国产和进口基质中添加6种不同微生物菌剂进行育苗,并于定植后观测不同处理对土壤微生物数量、土壤酶活性、番茄生长及果实品质的影响,探寻最优基质拌菌育苗组合。结果表明：（1）国产基质拌菌育苗各处理显著增加了定植后土壤细菌和放线菌数量,降低了真菌数量,提高了微生物总数;而进口基质拌菌育苗处理对土壤微生物多样性无显著影响。（2）2种基质拌菌育苗对土壤酶活性虽无显著影响,但以草根8号处理下土壤蔗糖酶和碱性磷酸酶活性最强。（3）番茄株高、茎粗、叶绿素含量以添加草根8号处理表现最佳。（4）国产基质拌菌育苗各处理较对照果实单果重增加,维生素C、番茄红素、可溶性糖、有机酸显著改善;而进口基质拌菌育苗对单果重及果实品质并无显著影响。主成分分析综合评价表明,国产基质+草根8号处理最佳。综上所述,国产基质拌菌育苗效果优于进口基质。国产基质+草根8号处理通过改变番茄土壤微生物群落结构,增加土壤细菌和放线菌数量,降低真菌数量,优化土壤微生物区系,增强番茄植株长势,提高了叶片叶绿素含量,进而达到增产提质的目的。因此,国产基质+草根8号是番茄最优基质拌菌育苗组合。     

有机无机肥配施对麦-稻轮作系统土壤微生物学特性的影响

采用盆栽试验研究了不同比例有机无机肥配施对连续4茬麦-稻轮作后土壤微生物学特性的影响。结果表明,与对照相比,单施化肥处理促进了土壤微生物生物量碳、氮和微生物熵的增加,提高了土壤蔗糖酶、蛋白酶、脲酶活性,降低了过氧化氢酶活性,提高了放线菌的数量,但对土壤细菌、真菌数量的影响不明显;有机无机肥配施处理的土壤微生物生物量碳、微生物生物量氮、微生物熵、土壤酶活性及3大类土壤微生物数量显著高于单施化肥及对照处理;土壤微生物生物量碳、微生物生物量氮、微生物熵和3大类微生物数量随着有机肥配施比例的提高而增加,以配施30%有机肥处理的最高;土壤酶活性综合指数以配施20%有机肥处理的最高。可见,化肥配施有机肥特别是配施中高量有机肥更有利于改善土壤微生物学特性,提高土壤生产能力。     

农业有机废弃物发酵后的有机肥对植烟土壤微生物数量及酶活性的影响

在大田条件下,研究了烤烟施用农业有机废物发酵后的有机肥(生物发酵有机肥)各生育期根际和非根际土壤细菌、真菌、放线菌数量和土壤酶活性的变化。结果表明,微生物数量和酶活性都呈现出随生育时期推进先增加后降低的趋势,其中在旺长期达最大。施入复混肥对根际土壤微生物数量的影响大于非根际土壤微生物。60%的生物发酵有机肥施入量是配施比例上的拐点,有机肥施入比例大于60%的处理,土壤酶活性提高幅度变缓,差异不显著。若再增加有机肥的投入比例效益不明显。从总体上看,施用生物发酵有机肥可以提高微生物数量和酶活性,从而提高土壤肥力。     

黄瓜连作对土壤微生物多样性和酶活性的影响

在相同管理措施下对日光温室黄瓜不同连作年限土壤微生物种类和数量以及酶活性的变化进行了分析。结果表明,随着连作年限的增加,土壤细菌数量和放线菌数量均呈先增加后降低的趋势,连作10 a时达到最高,随着连作年限的进一步延长又逐渐降低;真菌数量持续增加。土脲酶、碱性磷酸酶、蔗糖酶和多酚氧化酶活性均呈先增加后降低的趋势,在连作8～10 a时达到最大,土壤过氧化氢酶活性呈连续降低的趋势。在黄瓜生长季节,随着生育期的推移,3种土壤微生物的数量和5种土壤酶的活性均呈先上升后降低的趋势,3 — 4月份达到最大。     

光合细菌和有机肥对土壤主要微生物类群和土壤酶活性的影响

研究了光合细菌菌液和发酵有机肥施入农田土壤后表层土壤微生物类群和土壤酶变化情况.结果表明,光合细菌和有机肥显著促进土壤中放线菌、异养细菌、固氮菌、氨化细菌和硝化细菌的生长,而抑制反硝化细菌数量.施用光合细菌和有机肥可以改善土壤微生物区系,光合细菌作用比有机肥更稳定和持久.光合细菌还能明显降低土壤真菌数量,提高放线菌/真菌比值.光合细菌和有机肥对过氧化氢酶、脲酶、转化酶、碱性磷酸酶、蛋白酶等5种土壤酶活性均有明显促进作用,有机肥作用大于光合细菌.     

高寒草地不同退化程度下土壤微生物及土壤酶活性变化特征

为探讨不同退化程度对高寒草地土壤微生物及土壤酶活性的影响,以青藏高原东北缘祁连山3种不同退化程度(轻度退化、中度退化、重度退化)高寒草地为研究对象,测定和分析土壤3大类微生物(细菌、真菌、放线菌)和氮素生理群(氨化细菌、好气性固氮菌、嫌气固氮菌、硝化细菌、反硝化细菌)数量、微生物量(碳、氮)及土壤酶活性(蔗糖酶、脲酶、磷酸酶、过氧化氢酶)变化特征。结果表明:(1)相同土层不同退化程度,土壤3大类微生物数量、氮素生理群、微生物量以及土壤酶活性随退化程度的加重总体呈减小的趋势,重度退化程度下各指标含量最小,中等退化程度可增加10—20cm土壤放线菌、氨化细菌及反硝化细菌数量和20—30cm土壤细菌、真菌、放线菌、好气性固氮菌、反硝化细菌数量;(2)不同土层相同退化程度,土壤3大类微生物数量、氮素生理群、微生物量以及土壤酶活性随土层深度的加深均逐渐减小。研究结果对评价草地退化程度提供了新思路,同时为高寒草地的恢复和重建提供了重要的理论依据。     

光合细菌和有机肥对土壤主要微生物类群的影响

将光合细菌菌液和发酵有机肥施入农田土壤，研究表层土壤中微生物区系变化。结果表明，光合细菌和有机肥显著增加土壤中放线菌、异养细菌、固氮菌、氨化细菌和硝化细菌数量，减少反硝化细菌数量，改善土壤微生物区系，光合细菌作用比有机肥更稳定和持久。光合细菌还能明显降低真菌数量，提高放线菌／真菌比值，促进土壤健康。     

施肥对日光温室土壤微生物与酶活性变化的影响

在日光温室内,采用田间试验的方法,研究不同施肥处理对西红柿土壤酶活性和土壤微生物数量的影响。结果表明:施有机肥、化肥、有机肥 叶面肥处理土壤磷酸酶活性增加,施化肥 叶面肥处理比施化肥处理土壤磷酸酶活性增加;施有机肥处理土壤脲酶活性增强;施化肥 叶面肥处理土壤磷酸酶活性比施有机肥 叶面肥处理降低;施肥对蔗糖酶和过氧化氢酶活性的影响较小。施有机肥处理土壤细菌、真菌和放线菌数量增加,施化肥处理土壤细菌数量降低,土壤真菌和放线菌数量增加。     

水稻强化栽培对稻田土壤生物学特性的影响

采用田间试验,对强化栽培(SRI)和常规水作(TF)条件下稻田土壤微生物数量、微生物量、土壤酶活性及相关养分含量进行了研究。结果表明:与常规水作相比,强化栽培增加了土壤细菌、放线菌、真菌数量,分别提高了53.1%～173.8%、61.7%～229.4%、10.0%～55.9%,统计差异显著(p<0.05)。强化栽培土壤微生物量碳、微生物量氮比常规水作提高了12.2%～43.6%,22.7%～175.4%,统计差异显著(p<0.05)。与常规水作比较,强化栽培提高了分蘖期土壤脲酶、碱性磷酸酶、转化酶、过氧化氢酶活性,分别为12.6%、30.0%、15.1%、13.8%;强化栽培也显著增加了土壤碱解氮含量,但有效磷含量差异不显著。     

有机肥与烟草专用肥配施对植烟土壤微生物和土壤酶活性的动态变化

采用模拟盆栽试验,以烟草专用肥为对照,研究4种不同有机肥与烟草专用肥配施对植烟土壤微生物数量及酶活性的动态变化。结果表明,随着烤烟的生长,各处理中土壤中细菌、放线菌、真菌和蔗糖酶活性表现出,先上升后下降的趋势,其中均在旺盛期达最大;磷酸酶和脲酶活性表现出‘S’型的变化趋势,前期增加,团棵期达到最高,之后有所下降,成熟期有小幅增加趋势;过氧化氢酶活性表现先下降,后上升,再下降的趋势,其中还苗期最大。与CK相比,不同有机肥与烟草专用肥配施能明显增加植烟土壤中微生物数量,提高土壤酶活性,各配施处理中均表现出猪粪+烟草专用肥>牛粪+烟草专用肥>鸡粪+烟草专用肥>饼肥+烟草专用肥>烟草专用肥。经相关分析表明,土壤中细菌和真菌、磷酸酶活性和脲酶活性、蔗糖酶活性和放线菌均表现出极显著正相关,过氧化氢酶活性和磷酸酶活性表现出显著正相关。猪粪+烟草专用肥对植烟土壤微生物数量还是土壤酶活性均最明显。     

长期施肥对旱地红壤微生物和酶活性的影响

以中国科学院鹰潭红壤生态试验站长期有机肥与无机肥处理的旱地红壤为研究对象,探讨了长期不同施肥处理对土壤中可培养微生物数量、土壤微生物生物量碳(SMBC)及脲酶、酸性磷酸酶、过氧化氢酶、脱氢酶和转化酶等5种土壤酶活性的影响。结果表明,长期施厩肥处理能显著提高土壤有机质含量及SMBC,增加土壤真菌的数量和土壤酶活性。无机肥NK(缺P)处理下微生物数量、SMBC和5种土壤酶活性均显著降低,说明磷元素对维持土壤良好的生化环境至关重要,是供试土壤样点中最主要的限制性营养元素。相关性分析表明,各种土壤酶活性之间均呈显著或极显著正相关; 酶活性与土壤有机质、SMBC和真菌数量之间呈显著或极显著正相关,表明土壤酶活性能够有效地反映旱地红壤在长期施肥条件下土壤质量的变化。     

施氮量对寒区盐碱地马铃薯生育期土壤微生物数量和酶活性的影响

采用田间小区试验方法,研究了施氮量对寒区盐碱地马铃薯不同时期(播种期,幼苗期,块茎形成期,块茎增长期和淀粉积累期)的土壤微生物(细菌,真菌和放线菌)数量和土壤脲酶、蔗糖酶、碱性磷酸酶和过氧化氢酶活性的影响。结果表明:与低氮(N 0 kg·hm-2)处理相比,中氮(N 90 kg·hm-2)和高氮(N 180 kg·hm-2)处理可以明显增加寒区盐碱地3类土壤微生物数量和4种土壤酶活性。随着马铃薯生长期的推进,3类微生物数量呈先上升后下降的趋势;低氮处理在幼苗期之后土壤脲酶和蔗糖酶活性变化无明显差异,磷酸酶活性呈降低趋势,而过氧化氢酶活性呈增加趋势;中氮和高氮处理的土壤蔗糖酶和中性磷酸酶活性呈先增加后降低再上升的趋势,而脲酶和过氧化氢酶活性呈逐渐增加趋势。3类土壤微生物数量和4种酶活性随土壤深度的增加呈降低趋势。     

封育年限对伊犁绢蒿荒漠土壤微生物及酶活性的影响

[目的]揭示封育条件下土壤微生物及其土壤酶活性的适应机制,为退化草地恢复提供科学依据。[方法]采用蛇形布点法,采集封育0,3及11a伊犁绢蒿荒漠0—5,5—10,10—20cm土壤样品;采用常规方法对土壤有机质、过氧化氢酶活性、脲酶活性及土壤微生物数量进行测定。[结果]随封育年限增加,0—5cm土层有机质含量呈增加趋势,且封育11a较对照显著提高14.2%。土壤微生物组成中细菌数量最多,占绝对优势,放线菌次之,真菌最少。0—5cm土层细菌、真菌数量随封育年限增加呈降低趋势,放线菌数量呈增加趋势,至封育11a细菌、真菌较对照依次显著降低(47.3%,25.5%),而放线菌则显著增加(15.5%);5—20cm土层细菌数量变化不显著,而放线菌及真菌数量多呈增加趋势。封育对伊犁绢蒿荒漠0—20cm土层过氧化氢酶活性影响不显著,而0—10cm土层脲酶活性随封育年限增加呈增加趋势,10—20cm土层则呈降低趋势。[结论]长期封育有利于土壤有机质的积累,促进表层土壤放线菌数量及脲酶活性的增加。     

不同施肥制度对稻田土壤微生物的影响研究

湖南省进行了18年土壤肥力与施肥效益监测的长期定位试验,就3个定位点不同施肥制度对稻田土壤微生物的影响进行了研究。结果表明,长期施肥土壤的有机质含量与细菌总数及放线菌总数之间无直接相关,土壤有机质含量的高低并不能作为评价土壤微生物多少的指标;真菌数量可反映土壤的肥力水平,土壤真菌数量可用来评价不同施肥制度的效果。施用30%有机肥和习惯施肥处理的氮素养分和硝化细菌数量较多,硝化细菌数量与有机质含量也无相关;长期施用大量有机肥(60%)的土壤反硝化细菌数量高于其它施肥处理,这可能与长期使用大量有机肥后土壤氧化还原电位降低有关。硫化细菌和反硫化细菌数量与土壤有机质含量无直接相关性,施肥可影响土壤硫素的供应。施用单质氮肥多的土壤,氨化细菌数量较多,而有机肥施用量高的土壤,氨化细菌数量较少。无肥区的土壤微生物活度最低,60%有机肥处理的土壤微生物活度最高。土壤有机质含量高,土壤微生物活度也高,两者呈正相关。保持农业土壤的健康要从多方面来进行联合调控,而不是单纯的采用某一农业技术来进行。     

不同肥料类型对土壤酶活性与微生物数量时空变化的影响

采用等氮技术进行原状土柱法试验,研究了不同肥料类型对土壤酶活性和微生物数量时空变化的影响。结果表明,柱栽条件下,不同肥料类型对土壤酶活性和微生物数量的时空变化有明显影响。不同土壤深度脲酶和蛋白酶总活性均表现为肥料配施〉有机肥〉尿素;土壤脲酶活性均随土壤深度的增加而下降,0～20cm土层的土壤脲酶活性占全生育期1．2m土层总活性的50％以上,0～40cm土层占79％左右,在0～20cm和20～120cm的土层所占比例大致相当;不同土层的脲酶活性均在拔节期达到最高;在小麦生育后期,脲酶活性在不同土壤深度表现为升高的趋势。3种肥料类型处理不同土层的蛋白酶活性均在成熟期达到最大值,其次为拔节期,在拔节期和扬花期出现峰值,在抽穗期和灌浆盛期出现低谷,其最小值出现在灌浆盛期;土壤蛋白酶在20～40cm和80～100cm时出现峰值,并在20-40cm土层时活性最高。3种肥料类型处理间比较,微生物数量均表现为肥料配施〉有机肥〉尿素。在同-土层中的细菌数量以苗期最大;真菌数量以抽穗期最大;放线菌随着小麦生育期的推进数量逐渐增加,成熟期达最大值。在小麦不同生育时期,以20-40cm土层中的细菌、真菌和放线菌数量最大,0～20cm土层次之,40～120cm土层随土层深度加深数量逐渐减少。     

长期有机无机肥配施对褐土微生物生物量碳、氮及酶活性的影响

通过对山西省寿阳长期定位试验田0—20 cm和20—40 cm的土壤测定和分析,探讨了长期有机无机肥配施下褐土微生物生物量碳、氮和酶活性的变化以及相关性。结果表明,褐土微生物生物量碳、氮变化基本一致。褐土微生物生物量碳、氮从0—20 cm到20—40 cm土层均呈减少趋势;长期单施高量有机肥、有机无机肥合理配施都能提高褐土微生物生物量碳、氮;不同用量的长期单施化肥处理不能使微生物生物量碳、氮显著增加。脲酶和碱性磷酸酶活性从0—20 cm到20—40 cm土层呈减少趋势;长期单施高量有机肥和有机无机肥合理配施可使褐土脲酶及碱性磷酸酶活性增加。脲酶活性随单施化肥量的增加有增加趋势,而碱性磷酸酶活性则呈减小趋势。土壤微生物量碳、氮、土壤酶活性及土壤养分之间的显著相关性表明,微生物生物量碳、氮和土壤酶活性可以判断褐土土壤有机质和N素状况,可作为评价褐土肥力水平和土壤培肥效果的生物学指标,同时也为提高褐土肥力水平和土壤培肥效果提供依据。     

冬小麦免耕覆盖与有机栽培对土壤微生物群落组成的影响

为揭示农业管理活动对土壤微生物群落结构及AM真菌多样性的影响,以农田土壤生态系统为研究对象,选取免耕覆盖+施有机肥（NF）、免耕覆盖+不施有机肥（NC）、传统耕作不覆盖+施有机肥（TF）和传统耕作不覆盖+不施有机肥（TC）4种处理,采用Illumina Miseq高通量测序及磷脂脂肪酸（phospholipid fatty acids,PLFAs）分析方法,研究持续冬小麦免耕覆盖有机栽培3年后,土壤微生物群落结构组成、AM真菌及其多样性与土壤环境因子间的关系。结果表明,持续免耕覆盖有机栽培能增加以PLFA表征的土壤微生物群落的生物量,传统耕作显著提高了土壤革兰氏阳性菌（G⁺）、阴性菌（G^-）的生物量（P<0.05）。且随免耕栽培管理年限增加,土壤AM真菌生物量呈显著上升趋势;以16：1ω5c中性脂（NLFA）与16：1ω5c磷脂（PLFA）表征的AM真菌生物量比值显著升高（P<0.05）。免耕覆盖措施下,有机肥的施用提高了土壤AM真菌丰富度指数（Chao1指数和ACE指数）,但降低了土壤AM真菌的多样性（香农指数、辛普森指数）。主成分分析结果显示,AM真菌孢子（16：1ω5c中性脂）的生物量与土壤有机质、土壤易提取球囊霉素含量呈正相关关系,AM真菌丰富度指数与土壤有机质含量呈正相关,AM真菌多样性指数与土壤全氮含量、脲酶活性呈正相关。受农业管理措施导致的土壤理化性状及土壤生物学差异等综合因素影响,土壤微生物生物量及AM真菌多样性和丰富度改变。免耕覆盖措施提高了土壤AM真菌多样性指数,有机肥施用显著影响了AM真菌NLFA/PLFA生物量的比例,改变了AM真菌孢子和菌丝间生物量碳的分配关系。