添加葡萄糖对不同肥力黑土氮素转化的影响

氮是作物生长必需的大量营养元素,增施化学氮肥,是农业生产采取的主要增产措施之一。我国的氮肥消费量已占世界总消费量的约30%,但我国农业中氮素的生产效率趋于下降,而带来的农业环境污染则趋于加重。提高氮素利用率,降低其对环境的负面影响,在保障粮食安全的同时兼顾生     

添加葡萄糖对红壤农田肥料氮转化及其酸化的影响

采用室内培养实验,初步研究了外加葡萄糖对红壤肥料氮素转化及其酸化作用的影响,其中葡萄糖添加量充足,为8 g·kg–1干土,氮肥以(NH4)2SO4和KNO3为例.结果表明,在对照、单施(NH4)2SO4或KNO3处理中,土壤中氮转化过程主要以有机氮净矿化和铵态氮净硝化为主,这主要是由于红壤可利用碳源较少.而外加足够葡萄...     

不同用量葡萄糖对土壤氮素转化的影响

通过利用不同用量葡萄糖和硫酸铵进行土壤样品室内培养并定期测定土壤中无机氮素含量和微生物量氮变化,研究了可利用碳源数量对土壤氮素转化的影响。结果表明,添加葡萄糖使土壤微生物活性明显提高,无机氮含量明显降低。土壤微生物对无机氮素固持作用显著增强,硝化作用则受到明显抑制。在整个培养期间,增加葡萄糖用量更有利于无机氮素的固持,可显著提高无机氮向有机氮的转化速率,说明可利用碳源的存在是促进土壤氮素转化与截获的关键因素。     

添加葡萄糖对中亚热带阔叶林土壤氮转化的影响

针对中亚热带阔叶林(罗浮栲林)土壤,设置7个碳添加梯度(C量分别是0,300,600,900,1 000,1 100,1 300 mg/kg),在25℃、土壤饱和持水量(WHC)的60%条件下室内培养21 d,研究活性碳对阔叶森林土壤氮的影响。结果表明:随着碳添加量增加,NO_3~–-N迅速降低且在C 900 mg/kg水平达到最低,此时NO_3~–-N降低28.35 mg/kg。可溶性有机氮(SON)在第7天随葡萄糖碳添加量而降低,但是到第21天在900～1 300 mg/kg C水平,SON高于第7天,且用氯仿熏蒸提取后来自微生物的SON开始增加;总的SON增加15.09～17.10 mg/kg。可见,通过NO_3~–-N的微生物同化转化为有机氮,使该地区在降雨较多的情况下降低NO_3~–-N的淋溶或反硝化气态损失风险,增加SON的淋溶风险。但是在生态系统氮需求发生改变时SON能迅速响应使该地区森林土壤氮有效矿化,并满足植物生长需求,提高生态系统中氮的可利用性。凋落物残体氮浓度增加,且残余土壤氮增加5.64 mg/kg。红外光谱显示,碳添加量为900 mg/kg降低罗浮栲土壤经K_2SO_4溶液提取后残体在各波数处的吸收峰比例,且在吸收峰最高的426～600 cm~(–1)、900～1 200 cm~(–1)范围内,碳添加的影响最小,表明碳添加使土壤矿物对氮的保持增加,且有机氮变得更加稳定。     

肥际氮素浓度下添加不同碳源对水稻土微生物特性的影响

研究肥际氮素浓度下添加不同碳源后微生物的变化特征,对于了解不同活性碳源对肥际养分浓度下氮素转化和调控作用以及提高氮素利用率等具有重要意义。采集我国亚热带地区典型的水稻土,模拟肥际氮素浓度,设置不同硫铵用量和葡萄糖、纤维素或木质素碳源添加处理,进行室内培养试验,研究了各处理土壤微生物生物量碳氮、矿化及微生物群落功能多样性的变化。结果表明,在培养7天和35天,高氮素用量下与不添加碳源处理相比,添加葡萄糖、纤维素和木质素各处理土壤微生物生物量碳分别增加5.0%～126.8%、17.5%～210.9%和14.7%～210.0%,微生物生物量氮分别增加-5.4%～109.3%、32.0%～173.1%和-14.2%～194.8%(负数表示减少)。而中等和常量氮素条件下添加这3种碳源,土壤微生物生物量碳氮也呈增加趋势。肥际氮素各浓度下添加葡萄糖处理CO2释放量最多,其次是添加纤维素,最后是添加木质素。BIOLOG分析显示,高、中氮素用量下,平均吸光值(AWCD)、Shannon、Simpson和McIntosh指数都较低,添加3种碳源处理后均有提高,而单独添加不同碳源及添加常量氮素和碳源处理,AWCD值和微生物功能多样性指数水平较高。较高的肥际氮素浓度下添加葡萄糖、纤维素或木质素可提高土壤微生物活性。在当前大量施无机氮肥的条件下,注重有机物的配合施用,有利于减小氮素损失的风险。     

葡萄糖和不同数量氮素供给对黑土氨基糖动态的影响

通过室内培养实验探讨了葡萄糖及不同数量的NH4+施入对土壤中三种氨基糖(氨基葡萄糖、氨基半乳糖和胞壁酸)动态的影响,同时利用氨基葡萄糖和胞壁酸的比值探讨了微生物在养分固持过程中的相对贡献。结果表明,土壤氨基糖数量受到外加碳源和养分的显著影响,且其变化各有特征。胞壁酸受养分影响最为显著,可在一定程度上调节并平衡碳氮元素的供给与需求;氨基葡萄糖稳定性高于胞壁酸,但在碳源极度缺乏时也可分解;养分状况对氨基半乳糖的影响并不显著。碳源是促进土壤微生物氮素固持的关键因子,在活性碳源存在下,相对丰富的氮素供给有利于细菌的快速生长,而碳源相对充足时则有利于真菌的快速增殖。     

不同添加浓度DEHP在黑土中的降解特点及对酶活性的影响

[目的]本研究以邻苯二甲酸二-(2-乙基己基)酯(DEHP)为目标化合物,采用室内培养试验的方法,对不同浓度梯度的DEHP在黑土中的降解过程和对土壤酶活性影响进行了研究.[方法]在DEHP降解试验中,使添加到黑土中的 DEHP 浓度分别为0 mg kg-1、5 mg kg-1、10mg kg-1、20 mg kg-1、...     

玉米秸秆覆盖还田量对黑土微生物碳代谢活性与多样性的影响

  目的  针对东北黑土区长期集约化耕作导致的土壤退化问题,开展不同秸秆覆盖还田量对土壤微生物碳代谢特征的影响及其驱动因素的研究。  方法  采用MicroRespTM方法结合土壤碳氮含量等理化性质,测定土壤微生物碳代谢能力及其影响因素,使用Past v2.16、Canoco 5.0等软件对微生物群落功能多样性、结构差异以及土壤理化性质和微生物群落碳代谢特征间的关系进行分析。  结果  秸秆连续覆盖还田14年后,土壤微生物对羧酸类与氨基酸类碳源的代谢活性显著降低,但对外源碳底物的代谢多样性显著增强。67%和100%秸秆还田显著改变了土壤微生物群落碳源代谢结构,100%秸秆还田下微生物对芳香酸类碳源的相对代谢活性提高。土壤微生物对碳源的代谢活性主要与土壤碳氮含量显著相关,土壤可溶性碳与碱解氮含量分别是影响土壤微生物碳源代谢多样性和结构的主要理化因子。  结论  长期秸秆还田可以通过降低土壤微生物对易利用碳源的代谢需求、提高对碳源的代谢多样性而改善免耕土壤微生物碳代谢功能。本研究可为优化东北黑土区保护性耕作管理模式、促进该地区农业可持续发展提供微生物学参考。     

添加不同外源氮对长期秸秆还田土壤中氮素转化的影响

【目的】秸秆还田能够改变土壤中各活性氮库的含量与比例,进而影响土壤氮素供应能力。本文研究了长期秸秆还田条件下添加不同外源氮对土壤中不同形态氮素的影响,旨在明确长期秸秆还田土壤活性氮库的含量差异。【方法】长期定位施肥试验点位于湖南省望城县(112°80′N、28°37′E,海拔高度100 m)。试验开始于1981年,供试土壤为第四纪红色黏土发育的水稻土,轮作制度为稻—稻—冬闲。2014年晚稻收获后,采集单施化肥和长期秸秆还田配施化肥两个处理的耕层土壤样品,开展室内培养试验。每个土壤样品设置灭菌和不灭菌两组主处理,在主处理下设:对照(CK)、添加尿素(N 150 kg/hm^2,U)、添加秸秆(N 150 kg/hm^2,S)和添加尿素和秸秆(N 300 kg/hm^2,U+S)四个副处理,4次重复。在25℃下恒温培养5、10、20、30、50、90、130天时,分析土壤铵态氮、硝态氮、微生物氮和可溶性有机氮含量。【结果】1) U、S和U+S处理均显著提高土壤铵态氮和硝态氮含量,高低顺序为U> U+S> S> CK。非灭菌条件下,U处理的土壤铵态氮含量较其他处理高出90.8%~288%。2)灭菌后土壤铵态氮长期维持在较高水平,其向硝态氮转化过程受阻。在培养90天内,土壤硝态氮、微生物氮和可溶性有机氮含量均处于较低水平。3)而不灭菌条件下,各处理土壤硝态氮均在培养50天后迅速增加,至培养结束土壤硝态氮达最大值(117.43~243.17 mg/kg)。4)土壤微生物氮和可溶性有机氮分别于培养20天(106.72~244.01 mg/kg)和30天(95.76~140.63 mg/kg)时达到最大值。5)至培养结束,灭菌条件下长期NPKS土壤中U+S处理可溶性有机氮显著高于其他处理,较U和S处理分别提高51.55%和29.96%。【结论】添加不同外源氮有利于提高长期秸秆还田土壤中活性有机氮的含量,尤其是添加秸秆和尿素处理,能够显著提高土壤氮素的供应能力。     

添加葡萄糖对不同深度红壤碳矿化及其温度敏感性的影响

土壤碳矿化速率及温度敏感性是研究陆地生态系统碳循环的重要指标,以往研究多集中在表层土壤,但不同深度土壤属性及碳质量具有显著的差异。以亚热带马尾松/木荷人工混交林红壤为研究对象,选择0~10 cm、10~30 cm、30~60 cm和60~100 cm四种深度土壤,设置葡萄糖添加(G+)和空白对照(CK)两组处理,进行周期性变温(4、14、22和30℃)培养,并利用自主研发设备测定第1、3、7、14、21和28天5~30℃模拟昼夜周期性变温条件下的土壤碳矿化速率,研究添加葡萄糖对不同红壤碳矿化速率及其温度敏感性(Q10)的影响。结果表明:无葡萄糖添加时,随着土壤深度和培养时间增加,土壤碳矿化速率显著降低,但Q10无显著差别,培养后期底物供给不足限制了土壤碳矿化速率。葡萄糖添加后,随着土壤深度增加,土壤碳矿化速率及Q10均显著增加,浅层土壤响应较快,深层土壤响应慢但增幅更大。培养末期深层土壤碳矿化速率甚至高于表层土壤。不同深度土壤微生物含量及其群落结构组成是土壤碳矿化速率及其Q10响应差异的主要影响因素。     

江河源区高寒嵩草草甸土壤氨基酸成分和含量特征分析

通过高效液相色谱技术分析了青海省果洛州达日县窝赛乡原生嵩草草甸、严重退化草地及人工草地三类植被土壤中各种氨基酸成分及含量。结果表明:(1)三种类型土壤中都检测出19种常见氨基酸:精氨酸、天冬氨酸、丝氨酸、谷氨酸、苏氨酸、丙氨酸、甘氨酸、氨基丁酸、脯氨酸、蛋氨酸、缬氨酸、苯丙氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、胱氨酸、组氨酸、鸟氨酸、赖氨酸、酪氨酸;(2)测定结果表明原生嵩草草甸土壤的氨基酸总量显著高于人工恢复重建草地和严重退化土壤氨基酸,而后两者之间差异不显著。原生高寒草地的土壤(6316.28μgg-1)严重退化草地土壤(2977.10μgg-1)人工恢复重建草地土壤(2975.90μgg-1)。(3)原生高寒草地土壤氨基酸总体呈现下降趋势:5月氨基酸含量最高,随后6月7月的显著下降,8月稍微有所回升,9月氨基酸含量到达最低;严重退化草地土壤与人工恢复重建草地土壤氨基酸含量季节变化相似,氨基酸总量在6月份到达最高点,随后7月8月显著下降,9月份稍微有所回升。     

外源钾对三种不同土壤钾转化影响的研究

采用盆栽试验,在黄棕壤,砖红壤,黑土三种土壤上种植烟草,研究了外源钾对土壤中钾转化的影响,结果表明:在黄棕壤,黑土上,0.0-0.8 g kg-1施肥范围内,随着施钾量的增加,土壤中速效钾和缓效钾的总增量、作物的含钾量均在增加,尤其是在0.8 g kg-1施肥水平时,二者超出了施肥的增加量,说明施钾促进了其它钾的释放;三种土壤中粘土矿物含量为:黑土>黄棕壤>砖红壤。     

高等植物氨基酸生物效应的研究进展

本文对氨基酸营养条件下植物体内硝酸盐含量变化及其机理,土施植物激素前体色氨酸和蛋氨酸对高等植物生长和化学组成的影响。氨基酸和氨基酸肥料对植物产量和品质的影响作了综述。     

生物质炭对土壤理化性状及氮素转化的研究进展

生物质炭因其具有的特殊理化性质施入到农田中能够改良土壤、提高土壤肥力及促进作物生长,已经成为农业减排和土壤微生态系统生物氮素地球化学循环领域的研究热点。生物质炭作为土壤的外来物质,直接或间接地参与到土壤氮素的周转过程中,进而对土壤中氮素的存在状态和供应能力等产生长远的影响。本文综述了土壤中施入生物质炭后,氮素循环的变化及响应机制,重点分析了生物质炭施入农田引起土壤理化性质变化后由土壤微生物驱动的固氮反应、氨化反应、硝化反应及反硝化反应等生物化学反应过程的响应及相关机理。在此基础上,对今后生物质炭的研究方向进行展望。     

Effect of Amino Acid Fertilization on Nitrate Assimilation of Leafy Radish and Soil Chemical Properties in High Nitrate Soil

Abstract

The objective of the present work was to investigate the corresponding uptake and assimilation of nitrate (NO₃ ^?) in leafy radish and effects on soil chemical properties by foliar application of amino acid fertilizer (AAF). The activity of the enzymes related to the process of NO₃ ^? reduction (NR: nitrate reductase; NiR: nitrite reductase; GS: glutamine synthetase) and the content of NO₃ ^?, total N, and the end products of this process (amino acids and proteins) were analyzed. The soils were sampled twice, and some chemical properties were analyzed. The results of this study showed that application of AAF increased biomass production, and nitrogen (N) utilization in the treatment of a low rate of AAF increased 55% over the control. In addition, the activities of the enzymes were affected differently depending on applied rate of AAF. Furthermore, the NO₃ ^? content was reduced 4–24%, and total N content was increased 14–32% by AAF treatments. Finally, application of AAF improved uptake efficiency of N from soil and prevented N loss by leaching.     

植物氨基酸多元素肥料生物效应的研究进展

本文重点对氨基酸多元素肥料的生物效应作了综述,并对其研究和发展方向及其在未来生态农业和绿色食品生产中的重要性和应用前景作了展望.     

土壤质地对秸秆分解的影响及其微生物机制

本研究以河南省封丘县的砂质、壤质、黏质潮土为对象,基于网袋秸秆埋设法,比较分析了经半年埋设后小麦和玉米秸秆分解速率变化,及基于磷脂脂肪酸(PLFA)的微生物组成差异。结果表明:秸秆分解率在不同质地潮土间无显著性差异;残留秸秆中碳含量与原始秸秆相当,表明秸秆分解过程中碳按比例减少;但氮和磷含量显著增加,尤其在质地黏重的土壤处理中更为明显。经半年埋设,小麦和玉米秸秆中钾的释放比例分别高达99%和97%。PLFA结果显示,两种秸秆中的细菌、真菌、放线菌在砂、壤、黏土处理间无显著差异,表明影响秸秆分解的微生物生物量在不同土壤质地处理间相当,这可能是导致秸秆在不同质地潮土中分解率无显著差异的原因之一;但PCA分析表明,参与小麦和玉米秸秆分解的微生物种类有所不同,其差别主要与革兰氏阳性菌14:0、i14:0、3OH-16:0、i17:0,革兰氏阴性菌cy17:0以及放线菌10Me18:0有关。     

不同土壤改良物质对越桔叶片酶活性影响的研究

黑土中加入有机物料和硫磺粉(S),对越桔叶片的过氧化氢酶、过氧化物酶、硝酸还原酶都产生显著影响,不同处理有较大差异,其中,加入苔藓、苔藓和草炭及只加入1.5kgS-2kgS的处理,叶片的过氧化氢酶活性较高,过氧化物酶和硝酸还原酶活性较低,叶片生长发育良好。