长期施肥对黑土糖苷酶和磷酸单酯酶活性的影响

    研究长期(25年)施肥对表层黑土(0～20 cm)土壤糖苷酶(α-葡糖苷酶、β-葡糖苷酶、α-半乳糖苷酶、β-半乳糖苷酶)和磷酸单酯酶(酸性磷酸单酯酶和碱性磷酸单酯酶)活性的影响.结果表明:与不施肥和施用化肥相比,有机肥、有机肥配施化肥能显著地提高土壤糖苷酶和磷酸单酯酶的活性,这种活性的增加主要是随有机肥带入到土壤中的酶活性所引起.土壤糖苷酶和磷酸单酯酶活性与土壤有机碳量均呈极显著的正相关关系,磷酸单酯酶活性与土壤全磷的相关关系达到极显著水平.与其他糖苷酶相比,土壤β-葡糖苷酶对肥料施用的反应最敏感.     

淮北砂姜黑土酶活性对长期不同施肥模式的响应

【目的】针对安徽淮北砂姜黑土“旱、涝、僵、瘦”等不良属性,通过探讨长期定位施肥对砂姜黑土酶活性的影响,揭示土壤酶对施肥模式的响应机制,为有效改善土壤生物化学环境、提高土壤质量、进而保证作物高产稳产提供理论支撑。【方法】以安徽省濉溪县杨柳试验基点长期定位培肥试验（1981至今）为基础,研究5种不同施肥模式下（不施肥、单施化肥、单施有机肥、有机肥与化肥配施（等氮）、有机肥与化肥配施（高氮））小麦-玉米轮作系统中耕层土壤（0-20 cm）脲酶、酸性磷酸酶、中性磷酸酶、过氧化氢酶以及蔗糖酶活性的变化趋势,并进行相关性分析和成对比较,分别阐明土壤酶间的相互关系及各酶活性的季节性变化规律。【结果】与长期不施肥相比,长期单施有机肥可显著提高砂姜黑土脲酶、过氧化氢酶和蔗糖酶的活性,小麦收获期和玉米收获期分别提高了130.5%和129.5%、11.4%和14.9%、31.4%和12.0%,但对酸性磷酸酶和中性磷酸酶活性无明显促进作用;长期单施化肥可有效增强土壤酸性磷酸酶与中性磷酸酶活性,同时明显抑制其他3种土壤酶的活性;在同等施氮水平下,有机肥与化肥配施可使5种土壤酶活性均保持较高水平,弥补了单施化肥或单施有机肥因施肥模式单一导致某种土壤酶活性较差的不足;高氮水平下,有机肥与化肥配施可显著提高酸性磷酸酶和中性磷酸酶活性,但对其他酶作用规律不明显。砂姜黑土不同土壤酶之间普遍存在显著相关关系：脲酶与过氧化氢酶、蔗糖酶之间以及过氧化氢酶与蔗糖酶之间存在显著正相关关系,而磷酸酶与其他3种酶之间存在此消彼长的关系。此外,砂姜黑土脲酶、酸性和中性磷酸酶、过氧化氢酶以及蔗糖酶酶活受季节的影响也因施肥不同而不同。【结论】同等施氮水平下,有机肥与化肥配施与单施化肥或单施有机肥相比,能使砂姜黑土脲酶、磷酸酶、过氧化氢酶及蔗糖酶均保持较高的活性,有利于改善土壤生物化学环境,进而提高土壤可持续生产力;土壤酶之间相关关系各有不同,呈显著正相关关系的有脲酶与过氧化氢酶、脲酶与蔗糖酶及过氧化氢酶与蔗糖酶,而磷酸酶与其他3种酶之间均呈显著负相关关系;砂姜黑土酶活性受季节影响的程度因酶种类与施肥方式不同而有所不同。     

淮北地区砂姜黑土培肥改土技术的研究

主要研究了有机无机肥对砂姜黑土土壤有机质的数量和质量的影响。结果表明：有机肥中牛粪对土壤有机质贡献最大，以后的顺序依次为猪粪、稻草、麦秸、绿肥（田菁）。施用有机肥不仅能增加土壤有机质的含量，而且能增加土壤腐殖质含量和土壤松结合态腐殖质的含量。经过13a不同有机物长期定位试验结果表明：有机肥能显著改善土壤物理性状，土壤容量下降，通气孔隙度、总孔隙度和＞0．25mm水稳性团粒含量显著增加，土壤全N、碱解N、速效P等含量迅速提高，土地生产力显著提高。试验结果还表明：有机肥和无机肥配合优于单施有机肥或无机肥，且随着总N施用量增多，最佳有机无机比例中有机肥比例亦增多。     

小麦根际磷酸酶活性与有机磷之关系

对小麦根际土壤磷酸酶活性和有机磷的分组测定结果表明，根际土壤中性磷酸酶活性及碱性磷酸酶活性比非根际分别提高３￣５．７ｍｇ·ｋｇ＾－１和０￣４．５ｍｇ·ｋｇ＾－１；而有机磷总量发生了亏缺现象，其亏缺量为２９．９０￣６２．２９ｍｇ·ｋｇ＾－１，亏缺量与根际土壤中性和碱性磷酸酶活性呈显正相关（ｒ＝０．８６７０，０．９３２６）。土壤磷酸酶活性及有机磷总量随着有机肥施用量的增加而增加。中性磷酸酶活性和碱性     

长期定位培肥对土壤酶活性及土壤养分动态变化影响

通过田间有机无机肥料长期定位培肥试验，研究了旱地栗钙土土壤酶活性和肥力因素的动态变化及其之间的关系。结果表明：有机与无机肥料配施可显著提高春小麦产量，其效果好于单施化肥和有机肥。有机与无机肥料配施可明显提高土壤的速氮、速磷、有机质、全氮和全磷含量，其土壤脲酶、碱性磷酸酶和过氧化氢酶活性均高于单施化肥和有机肥。经相关分析表明，春小麦产量与三种土壤酶活性、土壤全氮和速氮与土壤脲酶活性、土壤全磷和速磷与土壤碱性磷酸酶活性、土壤有机质与土壤过氧化氢酶活性均达到显著或极显著正相关关系。这对提高高寒半干旱区土壤肥力及确保农业可持续发展具有重要指导意义。     

松辽平原玉米带黑土酶活性变化特征研究

【目的】揭示松辽平原玉米带黑土酶活性变化规律,为建立有效的施肥制度提供参考.【方法】以松辽平原玉米带长期连作玉米的黑土为供试土壤,在田间调查、采样的基础上,测定不同区域、不同剖面构型("波浪型"和"平面型")下各类别土壤酶的活性,并对酶活性与土壤养分质量浓度进行相关性分析.【结果和结论】土壤酶在土壤循环中起到了生物学催化剂的作用,酶活性与土壤养分具有较强相关性,可以作为表征土壤肥力的指示性指标,其中脲酶活性表征不同条件下土壤肥力水平的效果较好.     

黑土酶活性对不同施肥条件的响应

以中国科学院海伦农业生态实验站黑土为供试土壤,在田间调查、采样的基础上,研究了与碳、氮、磷循环有关的酶活性的状况与差异.结果表明:土壤酶在土壤循环中起到了生物学催化剂的作用,其活性可以作为表征土壤肥力的指示性指标.有机无机肥料的不同施用方法及作物种类会对土壤酶活性产生显著影响.磷肥能够明显增强转化酶与蛋白酶的活性,增施...     

长期施肥下黑土重金属的演变特征

【目的】探讨长期施肥下黑土重金属的演变特征,为该地区科学施肥和土壤环境保护提供理论依据。【方法】设计长期定位施肥试验：CK（对照,不施肥)、N（氮）、NP（氮磷）、NPK（氮磷钾）、NPKM（氮磷钾+有机肥）和1.5NPKM（1.5倍的NPKM）,共6个处理。试验采集起始（1989年）和各施肥年限（1994、2000、2006、2010、2012年）的耕层（0-20 cm）土壤样品,测定Cu、Zn、Pb、Cd总量和有效态含量,并计算其活化度。【结果】长期施用化肥不影响黑土重金属总量、有效态含量。Pb不受施肥影响,Cu、Zn、Cd受粪肥影响,其总量和有效态都显著增加,Cu和Zn活化度增加,但Cd活化度显著降低（维持在8%-9%,明显低于化肥处理的35%）。长期施用有机肥,重金属演变呈现阶段性。1989-2000年缓慢增加,2000-2010年快速增加,2010年后稳定或缓慢下降。1.5NPKM 3个阶段Cd总量变化分别为0.03 mg·kg^-1·a^-1、0.07 mg·kg^-1·a^-1、-0.13 mg·kg^-1·a^-1;NPKM处理的Cu有效态变化分别为0.11 mg·kg^-1·a^-1、0.53 mg·kg^-1·a^-1、-1.25 mg·kg^-1·a^-1。重金属演变的阶段性是源于粪肥重金属含量的阶段性变化,即养殖方式的变化。金属活化度相关性分析表明：Cu与Olsen-P、Zn与SOM皆显著正相关,而Pb与pH显著负相关;Cd与Olsen-P和SOM显著负相关,与pH显著正相关,意味着Cd对土壤性质的响应更加复杂。【结论】长期施用化肥对重金属演变没有明显影响,长期施用有机肥显著改变了其演变特征,重金属演变呈现出先缓慢增加、然后快速增加、最后稳定或缓慢下降的阶段性变化,而且阶段性演变特征源于粪肥金属含量的阶段性变化。在农业生产中,既要适度增施有机肥又要关注其潜在风险,现有施肥量（30 t·hm^-2）和玉米种植体系下,当地牛粪长期施用仍存在很大风险。     

Soil Organic Carbon,Black Carbon,and Enzyme Activity Under Long- Term Fertilization

The present study aims to understand the effects of long-term fertilization on soil organic carbon （SOC）, black carbon （BC）, enzyme activity, and the relationships among these parameters. Paddy field was continuously fertilized over 30 yr with nine different fertilizer treatments including N, P, K, NP, NK, NPK, 2NPK （two-fold NPK）, NPK＋manure （NPKM）, and CK （no fertilization）, N, 90 kg urea-N ha^-1 yr^-1; P, 45 kg triple superphosphate-P205 ha^-1 yr^-1; K, 75 kg potassium chloride-K20 ha^-1 yr^-1; and pig manure, 22 500 kg ha^-1 yr^-1. Soil samples were collected and determined for SOC, BC content, and enzyme activity. The results showed that the SOC in the NPKM treatment was significantly higher than those in the K, P, and CK treatments. The lowest SOC content was found in the CK treatment. SOC content was similar in the N, NP, NK, NPK, 2NPK, and NPKM treatments. There was no significant difference in BC content among different treatments. The BC-to-SOC ratios （BC/SOC） ranged from 0.50 to 0.63, suggesting that BC might originate from the same source. Regarding enzyme activity, NPK treatment had higher urease activity than NPKM treatment. The urease activity of NPKM treatment was significantly higher than that of 2NPK, NP, N, P, K, CK, and NPKM treatment which produced higher activities of acid phosphatase, catalase, and invertase than all other treatments. Our results indicated that long-term fertilization did not significantly affect BC content. Concurrent application of manure and mineral fertilizers increased SOC content and significantly enhanced soil enzyme activities. Correlation analysis showed that catalase activity was significantly associated with invertase activity, but SOC, BC, and enzyme activity levels were not significantly correlated with one another. No significant correlations were observed between BC and soil enzymes. It is unknown whether soil enzymes play a role in the decomposition of BC.     

鸡粪与四环素对土壤脲酶和磷酸酶活性的影响

采用室内土壤培养方法,分别在培养第1、15、30、45、60、75 d采样,测定土壤脲酶和磷酸酶活性,研究鸡粪、四环素和两者共存对土壤脲酶和磷酸酶活性的影响.结果表明:(1)土壤中添加鸡粪能够明显激活两种土壤酶的活性,鸡粪对土壤脲酶激活时间大于75 d,对磷酸酶的激活时间为60 d左右,最高激活率分别为287.7％和69.0％.(2)土壤中加入0.06 mg· kg-1四环素可激活土壤脲酶与磷酸酶的活性,最大激活率出现在培养第15、45 d,激活率分别为22.6％、23.6％,加入浓度为0.12 mg· kg-1和0.24 mg· kg-1四环素在整个培养过程中抑制两种土壤酶活性.(3)在土壤中同时加入鸡粪和不同浓度四环素,各处理组土壤两种酶活性均表现出激活作用,激活率均高于100％.由此可知,在四环素污染的土壤中加入鸡粪能够增强土壤脲酶和磷酸酶活性,降低四环素对土壤脲酶和磷酸酶活性的影响.     

长期施肥对江阴市土壤肥力的影响

利用1981—2011年间江阴市土壤养分含量的长期跟踪监测数据,分析传统施肥和测土配方施肥对土壤肥力的影响。结果表明,氮肥多、磷钾肥少的传统施肥习惯导致江阴市长期土壤磷、钾含量缺乏和氮肥的大量浪费;实施测土配方施肥以来,江阴市2011年土壤有效磷、速效钾、有机质的平均含量比2007年分别提高了84.5%、45.7%、6.6%,土壤全氮含量比2007年下降5.6%。     

培肥对陇县烟田土壤酶活性的影响

通过田间试验,研究培肥后影响土壤C、N、P等物质循环的土壤酶活性的变化规律。结果表明,培肥增加了土壤转化酶、脲酶、碱性磷酸酶、过氧化氢酶、脱氢酶活性,尤以有机肥+化肥和有机肥处理效果最明显,可见有机肥在烟田土壤培肥中占据重要地位;土壤酶活性与土壤大多数化学性质呈显著或极显著正相关,反映出土壤酶活性可在一定程度上表征土壤肥力水平的高低;碱性磷酸酶和过氧化氢酶与烟草的农艺性状、脱氢酶与烟草品质呈显著正相关,说明培肥后土壤酶活性与烟草长势等的变化规律一致;构建的总体酶活性与土壤化学性质、烟草农艺性状和品质呈较好相关关系,表明土壤总体酶活性可表征烟田土壤肥力水平高低。     

长期施肥下黑土碳氮和土壤pH的空间变化

试验研究了长期不同施肥下剖面(0~100 cm)土壤有机碳、全氮、硝态氮、微生物碳氮以及土壤pH的空间变化。结果表明:与单施化肥相比,长期有机肥和化肥配施显著提高了0~20 cm表层土壤有机碳、全氮、硝态氮和微生物碳氮含量,并且土壤有机碳和微生物碳氮的增加主要集中在0~40 cm土层。在0~20 cm和20~40 cm土层,等氮量有机无机肥配施(M1NPK和SNPK)处理土壤有机碳含量显著高于化肥NPK处理(P0.05),同时二处理土壤全氮含量没有由于化肥氮施用量减少而下降。与不施肥ck相比,单施化肥显著降低了土壤微生物量碳氮含量。在40 cm土层以下,与NPK处理相比,M2NPK、NP和N处理硝态氮累积量明显增加,而M1NPK和SNPK处理硝态氮累积量明显减少。长期不同施肥对土壤酸化的影响主要集中在0~40 cm土层,单施化肥处理土壤pH显著低于不施肥(ck)和有机无机肥配施处理(P0.05),其中2012年秸秆还田(SNPK)处理0~20 cm土壤pH比NPK处理高2.17。表明有机无机肥配施不仅能提高和维持土壤碳氮水平,还能防止土壤酸化的发生,尤其施用有机肥氮替代部分化肥氮的有机无机肥配施模式是东北黑土区最有效的施肥措施之一。     

Soil Organic Carbon,Black Carbon,and Enzyme Activity Under Long-Term Fertilization

The present study aims to understand the effects of long-term fertilization on soil organic carbon (SOC), black carbon (BC), enzyme activity, and the relationships among these parameters. Paddy field was continuously fertilized over 30 yr with nine different fertilizer treatments including N, P, K, NP, NK, NPK, 2NPK (two-fold NPK), NPK+manure (NPKM), and CK (no fertilization), N, 90 kg urea-N ha⁻¹ yr⁻¹; P, 45 kg triple superphosphate-P₂O₅ ha⁻¹ yr⁻¹; K, 75 kg potassium chloride-K₂O ha⁻¹ yr⁻¹; and pig manure, 22 500 kg ha⁻¹ yr⁻¹. Soil samples were collected and determined for SOC, BC content, and enzyme activity. The results showed that the SOC in the NPKM treatment was significantly higher than those in the K, P, and CK treatments. The lowest SOC content was found in the CK treatment. SOC content was similar in the N, NP, NK, NPK, 2NPK, and NPKM treatments. There was no significant difference in BC content among different treatments. The BC-to-SOC ratios (BC/SOC) ranged from 0.50 to 0.63, suggesting that BC might originate from the same source. Regarding enzyme activity, NPK treatment had higher urease activity than NPKM treatment. The urease activity of NPKM treatment was significantly higher than that of 2NPK, NP, N, P, K, CK, and NPKM treatment which produced higher activities of acid phosphatase, catalase, and invertase than all other treatments. Our results indicated that long-term fertilization did not significantly affect BC content. Concurrent application of manure and mineral fertilizers increased SOC content and significantly enhanced soil enzyme activities. Correlation analysis showed that catalase activity was significantly associated with invertase activity, but SOC, BC, and enzyme activity levels were not significantly correlated with one another. No significant correlations were observed between BC and soil enzymes. It is unknown whether soil enzymes play a role in the decomposition of BC.     

磁场处理对土壤磷酸酶活性的影响

本文研究了磁场处理后棕壤、黑土及白浆土中磷酸酶活性的变化。研究结果表明，磁处理对土壤的3种磷酸酶都有一定的激活作用，但以碱性磷酸酶的活性变化最明显。3种磷酸酶活性提高的大小顺序是：黑土中碱性磷酸酶＞酸性磷酸酶＞中性磷酸酶；棕壤和白浆土中碱性磷酸酶＞中性磷酸酶＞酸性磷酸酶。土壤水分对磷酸酶的磁处理效果影响不大。对于磷酸酶活性影响以＜100mT的低场强以及lrnin或10min的短时间处理效果较好。     

过量施肥对设施农田土壤生态环境的影响

采用调查研究与化学分析相结合的方法,对设施农田土壤生态环境恶化的原因进行了初步研究。结果表明,长期过量施肥导致了设施农田土壤环境的恶化。土壤速效P、速效K累积量很高,分别达691.9和623.5 mg.kg-1,100%处于高水平;碱解N含量较低,平均为138 mg.kg-1;土壤盐分含量为0.168%,80%的样本出现盐渍化现象;土壤pH值呈下降趋势,较露地下降了0.3;有机质含量较低,平均值为16.5 g.kg-1;土壤有效Zn、Mn、Cu含量都处于中高水平,大量元素和微量元素的比例失调。     

冻融作用对猪粪模拟施肥条件下东北黑土中重金属铜锌活性的影响

随着规模化养殖场的发展和饲料添加剂中Cu和Zn的添加, 畜禽粪便中重金属Cu和Zn含量较高, 通过畜禽粪便施肥可能造成土壤重金属污染。畜禽粪便施肥和冻融作用均可能影响土壤中重金属的活性, 进而改变土壤重金属的环境效应。本文针对东北气候特点, 通过实验室模拟, 研究了猪粪施肥和冻融作用对黑土中重金属Cu和Zn活性(可交换态和碳酸盐结合态)的影响。结果表明:同未施肥的对照比, 猪粪施肥初期, Cu和Zn的可交换态含量均明显增加, 而Cu和Zn的碳酸盐结合态含量则略有下降;同低施肥量比, 高施肥量下, Cu和Zn的可交换态含量略有增加, 而Cu和Zn的碳酸盐结合态含量下降;同施肥初期比(1周), 随施肥时间延长(1个月)土壤中可交换态Cu和Zn含量下降, 而碳酸盐结合态Cu和Zn含量增加;高低不同施肥量相比, 高施肥量下可交换态Cu和Zn含量均高于低施肥量, 而碳酸盐结合态Cu和Zn含量则低于低施肥量;随冻融温度下降, 土壤中可交换态Cu和Zn含量、碳酸盐结合态Cu和Zn含量均显著增加, 且在高施肥量下的含量均大于低施肥量。由此可见, 猪粪施肥和冻融作用对黑土中Cu和Zn活性均有不同程度的影响, 总的看是随施肥量的增加和施肥时间的延长, 黑土中Cu和Zn活性不同程度地下降, 但冻融作用可以使猪粪施肥的黑土中Cu和Zn的活性增加, 且随冻融温度下降Cu和Zn活性增加的幅度增大。