大棚辣椒连作土壤微生物数量、酶活性与土壤肥力的关系

选取不同连作年限的辣椒大棚土壤和相邻露地小麦-辣椒轮作土壤(对照),研究了大棚辣椒连作土壤微生物数量、酶活性与土壤肥力的关系。结果表明,连作土壤养分含量显著高于对照,而pH值显著低于对照;土壤细菌,放线菌数量随连作年限延长呈先增加后降低的趋势并高于对照,而真菌数量不断增加;连作土壤酶活性含量均显著高于对照。土壤细菌数量与土壤有机质、全磷呈显著相关性,真菌数量与土壤养分无显著相关性,放线菌数量、过氧化氢酶、蔗糖酶、脲酶活性与pH值呈显著负相关性,与养分呈显著相关性。土壤全磷、全氮、pH值对微生物数量的影响较大,而全氮、pH值对土壤酶活性的影响较大。     

连作对花生土壤酶活性、养分含量和植株产量的影响

通过盆栽试验,设置4个不同连作年限处理,研究连作对花生栽培种桂花17和野生种A.correntina土壤酶活性、养分含量和植株干物质产量影响的差异。结果表明:与对照相比,两个花生品种不同连作年限土壤有效养分含量和植株干物质产量均降低,A.correntina相比桂花17下降幅度小。桂花17各连作年限处理土壤的脲酶、转化酶、酸性磷酸酶活性随连作年限的增加有下降的趋势,处理间变幅大。而A.correntina各生育期土壤的脲酶、转化酶、酸性磷酸酶活性总体表现无一致性上升或下降的规律,处理间变幅小。两个花生品种在不同的连作年限间的过氧化氢酶活性的变化无规律性。连作条件下,花生野生种A.correntina的土壤理化和生物学性状的变化幅度更小。     

保护地土壤氮、磷积累及影响研究

为评价长期大量施用有机肥和无机复合肥对蔬菜连作保护地土壤的影响,调查了2～5年、11～12年、15～17年棚龄表层(0～15 cm)和亚表层(15～30 cm)土壤pH状况、硝酸盐、有效硫、土壤有机质、N、P含量和有效性.结果表明:随着日光温室棚龄增加,土壤中N、P不断积累,其中总氮在12年棚龄达到最大(1.99 g·kg-1),而总磷则持续增加,在17年棚龄时达到4.22 g·kg-1,分别比小麦玉米轮作地高70%、298%.土壤有效态氮、磷在各棚龄段间差异较小.在小麦玉米轮作改为保护地蔬菜连作的头2～5年内,表层和亚表层土壤有机质分别损失8.6%和14.0%,此后土壤有机质逐步积累,在11年棚龄时达到20.4 g·kg-1,此后变化很小.土壤硝酸盐、有效硫最大值均出现在2～5年棚龄段,此后含量下降.土壤pH比小麦玉米轮作地低0.35～0.59,但差异不显著.综上所述,大量施用有机肥和无机复合肥在短期内可显著增加土壤有效态氮、磷营养含量,并引起有机质损失;长期施用则导致土壤中N、P元素大量积累,而N、P的有效性则相对降低,随着土壤有机质增加,土壤理化性状恶化.     

不同种植方式对北疆绿洲土壤养分和生物学性状的影响

长期种植不同作物对土壤的理化性质与生物学性状有很大影响。本研究针对北疆绿洲灰漠土几种典型作物种植方式,研究了不同作物长期种植对土壤养分、酶活性、微生物量碳氮以及土壤呼吸的影响。结果表明:长期种植不同作物使土壤表层(0～20cm)与亚表层(20～40cm)的土壤肥力性质产生明显分异,表层土壤的肥力水平明显高于亚表层;土壤pH则表层低于亚表层,而不同种植方式对灰漠土pH无显著影响。长期种植不同作物对土壤主要生物过程关键酶活性、土壤呼吸等土壤生物性状有明显影响,磷酸酶、脲酶、β-葡萄糖苷酶、多酚氧化酶、纤维素酶在不同种植方式下差异显著,小麦/油葵轮作10年(WSR)方式下上述5种酶活性均较高。土壤微生物量碳氮随棉花连作年限的延长而显著下降,且玉米连作10年(CrM)、小麦连作10年后棉花连作10年(WCtR)、棉花连作15年(CtM)和小麦/油葵轮作10年的土壤微生物量碳氮比分别为6.31、6.02、5.83和3.53。不同种植方式下土壤呼吸在120h内的变化均为先下降后趋于平稳,不同种植方式下的土壤呼吸商之间呈显著性差异,WSR呼吸商最高,平均20.54μg(CO2-C)·mg-1(Bc)·h-1,WCtR最低,平均14.01μg(CO2-C)·mg-1(Bc)·h-1。作物长期连作后与绿肥作物轮作,有利于提高土壤生物活性,是一种较好的种植方式。     

宁南黄土丘陵区马铃薯连作土壤养分、酶活性和微生物区系的演变

采用常规方法研究了宁南黄土丘陵区马铃薯不同连作年限土壤养分、酶活性及微生物区系组成的演变趋势。结果表明,宁南黄土丘陵区土壤有机质及全氮与土壤微生物数量和酶活性均呈显著正相关;马铃薯连作4年引起土壤有机质、全氮、全磷及全盐含量显著下降,而土壤pH、磷酸酶和过氧化氢酶活性显著增加;试验区土壤微生物区系组成中细菌占微生物总量的80%以上;随连作年限的延长,土壤真菌比例逐渐上升,土壤放线菌比例有较大幅度提高,而土壤细菌比例则明显下降。逐步回归分析表明,脲酶、蔗糖酶、真菌、放线菌和细菌都与土壤有机质、全氮及速效氮显著正相关,与过氧化氢酶活性显著负相关;全磷及速效磷只和磷酸酶极显著正相关;土壤pH与脲酶、蔗糖酶及细菌均呈显著或极显著负相关;脲酶与蔗糖酶及细菌、放线菌和真菌之间均呈显著或极显著正相关,与过氧化氢酶极显著负相关。马铃薯连作不仅加重土壤养分亏缺,土壤理化性状恶化,而且导致过氧化氢酶活性显著增加,土壤微生物区系组成发生改变。     

设施辣椒连作对土壤理化性状、酶活性及微生物区系的影响

以青海省尖扎县设施辣椒连作土壤为对象，研究不同连作年限土壤理化性状、酶活性及微生物区系的变化。结果表明，土壤理化性状、酶活性、微生物数量及微生物量均表现出明显的连作效应。随着连作年限的增加，土壤容重和电导率呈上升趋势，pH呈下降趋势，有机质、全氮、有效磷和速效钾呈先上升后下降趋势。土壤碱性磷酸酶、蔗糖酶、淀粉酶和过氧化氢酶随连作年限的增加均呈下降趋势，脲酶和碱性蛋白酶呈先上升后下降趋势。与对照相比，连作导致土壤细菌与真菌数量的比值降低，土壤微生物量碳与微生物量氮比值升高，土壤微生物群落结构由“细菌型”转变为“真菌型”。     

江河源区不同建植年限人工草地土壤微生物及酶活性研究

对江河源区不同建植年限人工草地(2龄、4龄、6龄)土壤养分、微生物数量及酶活性进行研究.结果表明:不同建植年限人工草地土壤养分随着建植年限的增加呈“V“型规律变化,其中人工2龄草地土壤养分含量最高,6龄草地土壤养分含量虽不及2龄草地高,但均明显高于4龄草地.土壤细菌和放线菌数量与土壤养分变化规律一致,真菌数量随建植年限的增加呈降低趋势,土壤脲酶、过氧化氢酶和中性磷酸酶活性与细菌、放线菌和土壤养分变化规律相同.同时,土壤养分、微生物数量和酶活性变化均具有明显的空间层次现象,即随土层的加深呈降低的趋势.经典型相关分析表明,土壤细菌与土壤有机质、全氮、速效钾和pH值之间相关性最好,脲酶和过氧化氢酶活性与土壤有机质、全氮、速效氮、速效钾和pH值之间相关性最好,故土壤微生物数量和酶活性可作为评价土壤肥力的指标.     

棉花连作对北疆土壤酶活性、致病菌及拮抗菌多样性的影响

本文通过测定土壤酶活性与微生物PCR-DGGE指纹图谱研究了北疆棉区5年棉花连作(CtN5)、10年棉花连作(CtN10)及15年棉花连作(CtN15)对土壤过氧化氢酶、蔗糖酶、芳基硫酸酯酶、脱氢酶和蛋白酶酶活性的影响,分析了土壤细菌、真菌、镰刀菌和枯草芽孢杆菌群落结构多样性对北疆棉田长期连作的响应。结果表明:过氧化氢酶、蔗糖酶、脱氢酶活性随棉花连作年限延长而下降。CtN15处理的过氧化氢酶、蔗糖酶和脱氢酶活性分别比CtN10处理下降15.0%、6.4%和12.0%,比CtN5处理下降16.8%、58.6%和49.5%(P0.05);芳基硫酸酯酶与蛋白酶活性随连作年限的增加呈先下降后升高的特点。土壤细菌、真菌多样性指数随连作年限的增加明显下降。CtN15的细菌条带数比CtN10下降7.41%,Ct N10比CtN5降低1.72%。CtN15真菌条带数和Shannon-Wiener多样性指数分别为78和3.22,比CtN5处理低17.02%和5.29%。土壤镰刀菌和枯草芽孢杆菌的条带数、多样性指数均表现为先下降后升高。CtN15枯草芽孢杆菌Shannon-Wiener和Simpson指数分别比CtN10处理高54.8%和14.5%。北疆长期连作棉田的土壤酶活性和土壤微生物群落多样性总体呈下降趋势,长期连作对棉田土壤生物性状有明显负面影响。     

近100年植被破坏加速侵蚀下土壤养分和 酶活性动态变化研究

选取不同开垦年限的阳坡梁坡农地为研究对象,研究子午岭地区近100年植被破坏加速侵蚀下土壤养分和酶活性动态变化。结果表明,林地被开垦近100年来,阳坡梁坡农地0―20和20―40 cm土层中土壤的有机碳、全氮含量,碱性磷酸酶和蔗糖酶活性皆随开垦年限的延长呈明显的下降趋势。与对照林地相比,不同开垦年限的农地土壤剖面0―20 cm土层的土壤有机碳、全氮含量,碱性磷酸酶和蔗糖酶活性分别下降了26.6 %～84 .4%、17.6%～76.9 %,15.7%～73.8%和37.6%～68.6 %;20―40 cm土层分别下降了30.7 %～81.0%、8.3 %～71.9%,17.3 %～96.9%和51.1%～92.6%。土壤有机碳、全氮含量,碱性磷酸酶和蔗糖酶活性在开垦初期（4 a）年均下降速率最大;而后,随开垦年限延长年均下降速率减少。土壤有机碳和全氮含量在0―20和20―40 cm土层之间差异随着开垦年限的延长呈减少趋势。土壤脲酶活性随开垦年限的延长呈先上升后下降的趋势,开垦9 a农地的土壤脲酶活性最高。受施用磷肥的影响,土壤速效磷含量随开垦年限延长,在0―20 cm土层呈波动变化,在20―40 cm土层呈微弱下降趋势。     

杨树人工林连作效应的研究

通过对莒县沭河流域杨树人工林多代连作条件下林地土壤物理结构、养分特征、土壤酶活性、土壤微生物数量以及林分生长状况的系统研究,发现随着杨树连续栽植代数的增加,其林木的树高、胸径、材积呈明显的下降趋势。多重比较结果表明各代之间的树高、胸径、材积差异均达到了极显著的水平。连作后土壤的物理性状的变化不大,随林地代数的增加,土壤容重略有增大,毛管持水量、毛管孔隙度没有一定规律性。土壤pH值随连作代数的增加而减小。土壤养分随栽植代数的增加,总体呈逐代下降趋势。3代、4代林地与2代林地相比,林地表层土壤有机质及各层速效N、速效P、速效K及微量元素Cu,Zn大幅度下降,而Mn和Fe含量有增加的趋势。在0 2 0cm土层范围内,随连作代数增加,林地土壤脲酶、过氧化物酶、多酚氧化酶活性逐渐降低,其变化规律与土壤有机质和速效N ,P ,K含量变化规律相似。过氧化氢酶活性则有随着栽植代数的增加而增加的趋势。连作对杨树人工林土壤微生物数量有显著影响,随着连作代数的增加,土壤细菌、真菌、放线菌的数量大幅度下降     

稻麦轮作田改为菜地后生化指标的变化

本文初步分析比较了位于长江三角洲嘉兴市的3种主要土壤类型漏水型水稻土、爽水型水稻土和囊水型水稻土由稻-麦(油菜)轮作田改为多年连作保护地菜田后一些生物化学指标的变化。结果表明:由稻麦轮作田改为蔬菜露地和大棚蔬菜保护地后都可引起土壤的酸化,pH下降程度随土壤类型不同而有别,其中漏水型水稻土和爽水型水稻土由稻麦轮作田改为大棚蔬菜保护地后pH下降最为强烈,分别下降1.96和1.87个单位。与稻-麦(油菜)轮作土壤相比,蔬菜露地和大棚蔬菜保护地土壤脱氢酶活性都显著降低,其中后者降低程度远大于前者;土壤转化酶和中性磷酸酶活性都有不同程度的降低。这些结果说明由稻麦轮作田改为多年连作蔬菜露地和大棚蔬菜保护地后引起土壤微生物活性的下降,从而影响土壤生物化学过程,进而影响土壤的健康质量。     

不同农艺措施下温室土壤酶活性的动态变化及其相关性分析

针对日光温室随种植年限增加,土壤质量退化的问题,研究了5种不同的农艺处理措施对土壤酶活性的影响。结果表明,食用菊花和番茄轮作、番茄嫁接2个处理对提高不同土壤酶活性的效果显著;夏季石灰氮消毒处理对提高脲酶、磷酸酶和过氧化物酶活性的效果显著;夏季填闲大葱对前季作物土壤酶活性的影响大于后季作物。番茄产量与土壤酶活性的变化趋势基本一致。蔗糖酶、脲酶、磷酸酶、多酚氧化酶和过氧化物酶可以作为设施蔬菜敏感的土壤酶学指标。在难以进行轮作的以番茄生产为主的地区,采取嫁接栽培能有效提高土壤酶活性;在有条件轮作地区,采取食用菊花与番茄轮作,对提高土壤酶活性和栽培效益方面有积极作用。     

白银市日光温室土壤养分累积特征及重金属污染现状评价

以甘肃省白银市的日光温室土壤为研究对象,调查分析了土壤剖面养分累积状况和土壤电导率、pH值的变化;对土壤重金属Cd、As、Pb、Cr、Cu、Zn和Ni含量进行了测定,采用单项质量指数与综合质量指数相结合的方法对土壤重金属的环境质量状况进行了评价。结果表明,日光温室土壤有机质、硝态氮、速效磷和速效钾含量显著高于农田土壤,其中速效磷在0-40 cm土层和速效钾在0-60 cm土层累积尤为明显。温室栽培条件下土壤电导率高于农田土壤,雒家滩温室土壤表层EC值为0.94 mS·cm-1,超过蔬菜的生育障碍临界点（EC〉0.50 mS·cm-1）。大部分温室土壤Cd含量超过国家土壤环境质量三级标准,其中雒家滩温室土壤Pb、Zn、Cd、As含量超过温室蔬菜地土壤环境质量评价标准（HJ 333—2006）限量值。根据各重金属的单项与综合质量指数,靖远日光温室土壤环境质量为2级,属于尚清洁水平,而雒家滩和重坪日光温室土壤环境质量为3级,属于超标水平,不适宜发展无公害蔬菜。     

种植年限对设施芦笋土壤理化性状、 微生物及酶活性的影响

为探讨芦笋设施栽培对土壤养分和环境的影响,本文研究了不同种植年限棚土壤速效养分、理化性状、微生物区系及土壤酶活的差异变化,并对种植年限与土壤理化性状、养分因子、生物活性间的相关性进行了统计分析。结果显示:随种植年限增加,土壤速效N、速效K和有机质含量持续增加,其中速效K含量增长迅速,种植3年后,速效钾由120 mg/kg迅速上升至500~600 mg/kg;土壤持续酸化,次生盐渍化逐渐加重;芦笋设施栽培后,细菌种群数量减少,真菌数量增加,细菌与真菌数量比（B/F）降低,土壤由细菌型向真菌型转化;随种植年限增加,土壤微生物代谢类群多样性减少,呼吸强度和过氧化氢酶活性持续降低,二者降低趋势与种植年限呈显著负相关。这说明芦笋设施种植后,其大量施肥和密闭性管理措施使土壤养分快速累积,土壤在耕作3 a时就出现了酸化和次生盐渍化状况,微生态平衡遭到破坏,存在一定的风险,应提倡合理施肥以保证设施栽培土壤的可持续性利用。     

上海市郊旱作农田土壤养分资源状况

研究了上海市郊旱作农田土壤养分特征,结果表明：自80年代以来经过近20年的土壤耕作演替,上海市郊蔬菜、瓜果旱作土壤总体养分状况表现为有机质、氮素、磷素和钾素含量均很丰富。土壤氮、磷养分积累明显,较80年代第二次土壤普查有大幅度增加,一方面施用过多肥料造成浪费,另一方面带来潜在的非点源污染,对周围的环境造成威胁。各区域由于受土壤质地、土壤类型、气候条件、作物种类、耕作方式等不同土壤养分有所差异。不同耕作方式对农田土壤养分的含量影响较大,其水平高低依次为：大棚土壤、露天菜地土壤、传统自留地土壤。大棚瓜、菜地土壤有酸化趋势,菜园土壤有效磷含量远高于稻麦田土壤,这主要和施肥水平有关。     

塑料大棚设施菜地土壤次生盐渍化特征

以上海郊区规模化设施蔬菜园艺场为研究对象,监测了不同种植年限和不同种植模式的塑料大棚设施菜地土壤的主要理化性状,筛选了设施菜地土壤次生盐渍化特征指标,分析了不同深度土壤特征指标的变化规律。结果表明,与露天菜地相比,设施菜地土壤酸化、盐渍化、养分累积明显,田间最大持水量和土壤呼吸速率降低;各类种植年限和种植模式的设施菜地表层土壤(0~20 cm)可溶性盐分、硝态氮和全磷含量分别达到4.18 g·kg~(-1)、121.8 mg·kg~(-1)和1.38 g·kg~(-1),分别为对应露天菜地的2.9倍、1.7倍和1.6倍。综合考虑设施菜地和露天菜地土壤主要理化性状的显著性以及设施菜地土壤对作物的障碍影响和对环境的污染风险,选择p H值、可溶性盐分、硝态氮和全磷作为设施菜地土壤次生盐渍化特征指标,并采用土壤相对质量评价法进行评价。设施菜地土壤p H值随着深度的增加而升高,可溶性盐分、硝态氮和全磷则随着深度的增加而递减,其中硝态氮相对质量指数达到3.06;随着设施菜地种植年限的增加,土壤p H值逐步降低,硝态氮、全磷和可溶性盐分逐步累积,其中4~6年棚龄的p H值和可溶性盐分相对质量指数最高,7~9年棚龄的硝态氮相对质量指数最高,10年以上棚龄的全磷相对质量指数最高,茄果连作模式的可溶性盐分和硝态氮相对质量指数最高,叶菜连作模式的全磷相对质量指数最高。     

Excessive Nitrogen Inputs in Intensive Greenhouse Cultivation May Influence Soil Microbial Biomass and Community Composition

Intensive greenhouse vegetable‐production systems commonly utilize excessive fertilizer inputs that are inconsistent with sustainable production and may affect soil quality. Soil samples were collected from 15 commercial greenhouses used for tomato production and from neighboring fields used for wheat cropping to determine the effects of intensive vegetable cultivation on soil microbial biomass and community structure. Soil total nitrogen (N) and organic‐matter contents were greater in the intensive greenhouse tomato soils than the open‐field wheat soils. Soil microbial carbon (C) contents were greater in the greenhouse soils, and soil microbial biomass N showed a similar trend but with high variation. The two cropping systems were not significantly different. Soil microbial biomass C was significantly correlated with both soil total N and soil organic matter, but the relationships among soil microbial biomass N, soil total N, and organic‐matter content were not significant. The Biolog substrate utilization potential of the soil microbial communities showed that greenhouse soils were significantly higher (by 14%) than wheat soils. Principal component (PC) analysis of soil microbial communities showed that the wheat sites were significantly correlated with PC1, whereas the greenhouse soils were variable. The results indicate that changes in soil microbiological properties may be useful indicators for the evaluation of soil degradation in intensive agricultural systems.     

设施土壤微生物学特性变化研究

采用定点取样的方法，研究了不同种植年限设施土壤微生物主要类群、生物量碳和5种酶活性的变化特点，结果表明：（1）不同种植年限设施土壤微生物主要类群随季节变化不一致，细菌数量先升后降，高峰出现在6月，10月最低；真菌和放线菌数量均在3月最多，而后逐渐减少。随设施种植年限的延长，微生物总数逐渐增加，但真菌和放线菌占微生物总数的比例却呈下降趋势。与露地相比，设施栽培中真菌增加快于细菌。（2）不同种植年限设施土壤微生物生物量碳在3月和6月含量最高，随设施种植年限的延长，微生物生物量碳含量也增加。（3）不同种植年限设施土壤酶活性季节变化明显，除过氧化氢酶外，脲酶、酸性磷酸酶、中性磷酸酶和转化酶活性高峰主要出现在3月，土壤酶的总体活性随设施种植年限的延长有所下降。     

保护地菜田与稻麦轮作田土壤微生物学特征的比较

比较分析了位于长江三角洲嘉兴市的三类主要水稻土(漏水型水稻土、爽水型水稻土和囊水型水稻土)由稻麦(或油菜)轮作改为多年连作露地蔬菜和大棚蔬菜后一些土壤微生物学特征的变化,以衡量土壤质量演变的趋势。结果表明,与稻麦(油)轮作土壤相比,蔬菜地土壤微生物区系发生了极大的变化,细菌数量显著减少,真菌和放线菌数量却显著增加;硝化细菌和反硝化细菌数量随土壤类型不同呈不同的变化。多年连作露地蔬菜和蔬菜大棚保护地土壤中微生物生物量碳和总磷脂(TPL)含量显著低于稻麦轮作土壤,土壤中脱氢酶活性也显著低于稻麦轮作土壤。Biolog分析表明,蔬菜大棚保护地土壤中微生物能利用的碳源显著少于露地蔬菜和稻麦轮作土壤,而后两者间无显著差异。说明由稻麦(油)轮作改为多年连作大棚蔬菜后土壤微生物群落结构、功能的多样性明显下降,土壤质量的稳定性和可持续利用性土壤的长期生产力也将大大降低。土壤微生物数量、活性及群落结构和功能多样性的下降主要与蔬菜栽培特别是大棚蔬菜栽培的旱作与稻麦水旱轮作的生态环境条件的变化和前者的过量施用精有机肥和高效NPK复合肥导致的土壤氮、磷富集、有机质下降、次生盐渍化和酸化有关。     

不同栽培条件下蔬菜塑料大棚土壤氮磷生物转化特征

为了从土壤生物学角度评价太湖地区不同栽培条件下蔬菜塑料大棚土壤肥力与质量,该研究调查了江苏省宜兴市不同蔬菜品种、不同栽培年限、不同栽培方式及不同土壤深度的蔬菜塑料大棚土壤氮磷生物学特性.结果显示,土壤脲酶活性受不同蔬菜品种影响,栽种黄瓜的土壤脲酶活性显著小于栽种茄子的土壤.随着栽培年限的增加,土壤脲酶活性与氨氧化细菌数量明显增加.在种植同一种蔬菜(黄瓜)条件下,基质槽培下理化性状与部分生物学指标优于土壤栽培.蔬菜塑料大棚土壤脲酶活性与氨氧化细菌数量随着土壤深度的增加总体呈缓慢降低的趋势,中性磷酸酶活性随土壤深度增加先升高而后降低;与相同土层的露地土壤相比,蔬菜塑料大棚土壤理化性状逐渐恶化,土壤脲酶活性和氨氧化细菌数量相对较高.这些结果可以为该地区蔬菜塑料大棚土壤的可持续利用提供初步的土壤生物学依据.