加气灌溉对大棚甜瓜土壤酶活性与微生物数量的影响

利用空气压缩机为大棚甜瓜根系供气,采用正交试验设计,研究滴灌带埋深(10、25、40 cm)、加气频率(每天加气1次、每2 d加气1次、每4 d加气1次、不加气)、灌水上限(灌水至田间持水量的70%、80%、90%)对大棚甜瓜种植下土壤酶活性及微生物数量的影响。研究结果表明:1加气灌溉对土壤酶活性、土壤微生物数量均有显著影响。其中对细菌、放线菌数量影响由大到小依次为加气频率、滴灌带埋深和灌水上限;对过氧化氢酶和脲酶活性、真菌数量影响由大到小依次为滴灌带埋深、加气频率和灌水上限。2最适宜的滴灌带埋深为25 cm。3每天加气1次土壤脲酶活性最高,细菌数量也最多;每2 d加气1次土壤过氧化氢酶活性最高,真菌数量最多。4灌水至田间持水量的80%过氧化氢酶活性最高,放线菌数量最多,灌水至田间持水量的90%脲酶活性最高,细菌及真菌数量最多。     

马铃薯连作土壤微生物特性与土传病原菌的相互关系

为了揭示连作马铃薯土壤微生物群体与土传病原菌的相互关系,采用盆栽试验,以裸地(CK)和轮作(R)为对照,研究了不同马铃薯连作年限条件下(马铃薯连作1 a(T1)、3 a(T3)和5 a(T5))土壤微生物种群结构、酶活性、微生物量碳氮和土传病原菌的变化。结果表明,与R处理相比,T1、T3、T5处理土壤细菌/微生物的比例逐渐下降,土壤真菌/微生物和放线菌/微生物的比例逐渐增加。与CK和R处理相比,随连作年限的增加细菌/真菌显著下降。马铃薯连作后镰刀菌数量呈上升趋势,T3和T5处理茄病镰刀菌和尖胞镰刀菌数量显著高于硫色镰刀菌。连作后土壤蔗糖酶和脲酶活性呈降低趋势,R处理与T5处理差异显著,土壤过氧化氢酶呈先下降后上升的趋势,土壤多酚氧化酶活性呈动态上升趋势。连作马铃薯微生物量C、N量比轮作显著降低,T1、T3和T5处理土壤微生物量碳/氮比显著高于R处理。土壤细菌、微生物量碳氮显著促进土壤蔗糖酶和脲酶活性,土壤真菌抑制微生物量氮、蔗糖酶和脲酶活性,显著促进镰刀菌,而镰刀菌抑制细菌、微生物量碳氮、蔗糖酶和脲酶活性,从而导致了病原菌数量增多,土壤微生物的生存环境恶化。     

轮套作对马铃薯根际土壤微生物和酶活性的影响

为了探索不同种植模式群体生态特性的差异,于2013―2014年研究了大田条件下马铃薯和大豆套作和轮作对作物土壤微生物数量、土壤酶活性和病情指数的影响。结果表明,马铃薯根际与非根际土壤中,套作土壤微生物总数分别比单作增加了14.0%~20.5%和24.3%~38.6%,轮作比单作增加了13.8%和45%,差异显著;套作土壤的细菌数量分别比单作增加了8.6%~43.7%和20.7%~24.5%,差异显著;套作土壤的真菌数量较单作分别降低了34.0%~40.6%和13.1%~28.0%,差异显著;套作和单作处理马铃薯土壤的放线菌数量无明显变化规律。马铃薯根际土壤中,与单作相比,套作土壤蔗糖酶活性显著提高,脲酶活性显著降低,土壤过氧化氢酶和多酚氧化酶活性无显著差异。马铃薯轮套作显著降低了作物土传病害的病情指数,显著提高了马铃薯品质。因此,套作或轮作均能改善土壤微生态环境,减缓连作障碍,但薯豆套作系统更优于薯豆轮作系统。     

连续多年地下微咸水灌溉对食葵土壤养分和微生物的影响

采用大田试验,以农十师种植面积最大的食葵为研究对象,研究了以4种不同量的微咸水灌溉对新疆食葵盐碱地的土壤理化性质和微生物特性的影响。结果表明:与渠水灌溉相比,连续多年微咸水灌溉使食葵土壤盐分积累和pH值升高,分别增加31.9%和12.6%,并且造成土壤有效养分降低,碱解氮、速效磷和速效钾分别降低了7.0%、12.4%和45.5%,而且微咸水灌溉明显减少了土壤微生物种群数量和土壤酶活性,因此,长期微咸水灌溉使土壤生物质量下降,不利于农田的持续利用。     

农药对土壤酶活性影响的研究进展

随着农药对土壤污染的日益严重,越来越多的研究者将土壤酶作为指示剂,检测农药对土壤环境条件的影响,并根据土壤酶活性的变化来判断污染物对土壤的毒害程度,这也是从土壤生物化学角度探索环境保护的一个新内容.为此,介绍了影响土壤酶活性的环境因素,综述了农药对土壤酶活性影响的研究进展,并对今后的研究方向进行了展望,以期为土壤农药污染的进一步治理和修复提供科学依据.     

外源砷在石灰性土壤中的形态与土壤酶活性研究

通过设置不同价态(五价砷As(Ⅴ)、三价砷As(Ⅲ))、不同浓度梯度砷(0、10、20、50、100、180、280、450、800 mg/kg)的室内模拟试验,研究了As(Ⅴ)、As(Ⅲ)在石灰性土壤中的化学形态特征及其与5种土壤酶(过氧化氢酶、多酚氧化酶、蛋白酶、碱性磷酸酶、蔗糖酶)活性间的关系。结果表明:随着外源砷添加量的增加,土壤中交换态砷AE-As含量增加,而钙型砷Ca-As、铁型砷Fe-As、铝型砷Al-As含量有减少趋势,且主要以Ca-As存在。土壤酶活性则表现为:2种价态的砷对过氧化氢酶的活性均表现为抑制作用,抑制率高达57.4%。As(Ⅴ)对多酚氧化酶活性表现为明显的激活作用,As(Ⅲ)对多酚氧化酶有抑制作用。As(Ⅴ)、As(Ⅲ)对碱性磷酸酶的活性影响表现为低砷促进,高砷抑制。通过对砷的各化学形态和土壤酶活性的非线性分析表明:在As(Ⅴ)处理试验中,AE-As对蔗糖酶有显著的刺激作用,其生态毒性也最强(ED50为17.97 mg/kg)。故在北方石灰性污染土壤中,把交换态As与蔗糖酶活性共同作为评价土壤As污染程度的主要生化指标是可行的。通过主成分分析可发现,当As(Ⅴ)的浓度达到50 mg/kg、As(Ⅲ)的浓度达10 mg/kg时,土壤微生物的功能结构发生了变化,50 mg/kg和10 mg/kg可作为As(Ⅴ)、As(Ⅲ)对土壤微生物学性质影响的临界值。     

施肥量对膜孔灌土壤氮素动态变化影响

为了研究施肥量对膜孔灌玉米整个生育期土壤硝态氮动态变化和收获后累积影响以及对硝态氮的环境影响进行评价,在测坑中进行了膜孔灌不同肥量施尿素试验,分析测定了膜孔灌玉米不同生育时期的土壤硝态氮质量分数。研究表明,不同施肥量处理距膜孔中心距离越大,垂直剖面上的硝态氮质量分数越小,施肥量越大,垂直剖面上的硝态氮质量分数越大;不同施肥量处理距膜孔中心3cm和8cm的垂直剖面上出现硝态氮累积峰,增大施肥量推迟了玉米吸收硝态氮最大时期;施肥量越大,玉米产量越高,累积的硝态氮质量分数越大,硝态氮累积量与施肥量之间存在对数函数关系;在拔节期和抽穗期,中肥量和高肥量处理下层的土壤硝态氮质量分数高于本底值,是硝态氮淋失的危险时期。     

不同灌溉方法对宁夏葡萄园土壤二氧化碳和甲烷排放的影响

采用静态箱-气相色谱法对不同灌溉方法(滴灌、沟灌)及相应施肥管理下的葡萄园土壤CO_2和CH_4排放进行了原位观测。结果表明,2012年与2013年生长季之中,不同灌溉方法显著影响葡萄园土壤CO_2和CH4的排放。以滴灌替换沟灌后,2012年CO_2与CH4减排量分别达到(3 530.34±1 611.97)kg/(hm2·a)和(0.392±0.424)kg/(hm~2·a),2013年则分别达到(2 198.43±713.97)kg/(hm~2·a)和(0.136±0.192)kg/(hm2·a),且2012年与2013年不同灌溉处理间CO_2排放量均差异显著;若将宁夏全区沟灌葡萄园全部改造为滴灌葡萄园,则2012年和2013年GWP减排总量(以CO_2计)将达到7 077.14万kg与4 402.58万kg。滴灌能有效抑制土壤CO_2与CH_4的排放损失,更具温室气体减排潜力。     

春玉米灌浆成熟期土壤呼吸动态变化及其影响因素

以北京郊区春玉米为研究对象,采用LI-8150土壤CO2通量连续测定系统研究玉米灌浆—成熟期的土壤呼吸速率。研究表明,土壤呼吸速率在晴天呈变化幅度较大的单峰型曲线,最大值4.43μmol m2/s;阴天呈变化幅度较平缓的单峰型曲线,最大值2.90μmol m2/s;雨天土壤呼吸速率为震荡曲线,最大值2.48μmol m2/s,最小值0.41μmol m2/s。土壤呼吸速率的日际变化规律为连续的"单峰型"曲线。土壤呼吸速率与土壤温度呈指数关系,与土壤含水率呈幂函数关系,土壤温度和含水率综合因素与土壤呼吸速率函数为指数形式,相关性较显著。     

放牧压力对草原砂质栗钙土微生物量C,N,P影响的研究

对不同放牧压力下草原砂质栗钙土微生物量C、N、P进行较为系统地研究。结果表明：就土壤原土来看,随着放牧压力的增大,土壤微生物量C,N先增加后减少;土壤微生物量C在放牧率2.67只羊/hm2时相对较高,微生物量P随着放牧压力的增大逐渐降低。     

不同耕作方式对土壤酶活性、含水率和紫花苜蓿生长的影响

【目的】了解土壤环境、肥力变化,为改善土壤质量、提高作物产量提供一定的依据。【方法】以紫花苜蓿为试验材料,设置了4种不同的耕作方式,分别为平作不覆膜(TW)、平作覆膜(TM)、垄作不覆膜(RW)、垄作覆膜(RM),分析了4种耕作方式下土壤酶活性、含水率的变化情况及其对紫花苜蓿生长状况和产量的影响。【结果】与TW耕作方式相比,TM、RW、RM耕作方式均能显著提高土壤表层脲酶及碱性磷酸酶活性,并且对0～20 cm土壤酶活性影响最为明显。4种耕作方式对土壤表层0～10 cm范围内的含水率影响显著,与9月相比,7月4种耕作方式下的土壤含水率变化情况更大。4种耕作方式中垄作覆膜处理条件下紫花苜蓿平均株高最高,产量最大(7.42 kg/m2)。【结论】4种耕作方式中,RM耕作方式下,土壤酶活性平均值最高,土壤肥力状况最好,而在深度为0～60 cm范围内,0～20 cm深度处土壤酶活性变化最为明显;与耕作方式相比,季节性因素对土壤含水率的影响更大;RM处理条件下紫花苜蓿生长的更好。     

微生物菌剂对条垛式堆肥中氮素变化的影响

以牛粪和玉米秸秆为堆肥原料,采用条垛式堆肥方式进行堆肥,研究了接种微生物菌剂WSC和SS对堆肥发酵过程中的温度、全氮(T-N)、氨态氮(NH4+-N)、硝态氮(NO3--N)及堆肥产品品质的影响。结果表明:添加微生物菌剂WSC和SS的堆肥处理,分别在堆肥6天和12天达到45℃,维持时间均为25天,而对照仅维持17天。堆肥结束时,与CK相比,接种菌剂WSC和SS处理的全氮含量分别提高11.3%与6.6%,硝态氮含量分别提高56.4%与43.6%,氨态氮含量分别降低76.7%与15.1%。接种菌剂WSC和SS处理的堆体温度均比对照上升速度快,高温维持时间长,接菌可以增加堆肥的N,P,K养分含量,改善堆肥产品质量。     

不同镁泥用量对土壤养分和酶活性的影响

采用室内恒温培养试验,研究不同镁泥添加量对不同土壤养分量和酶活性的影响。结果表明,不同镁泥添加量对砖红壤、红壤有效P量影响显著,对石灰性褐土有机质、全N量影响显著;0.25%镁泥添加量对红壤、石灰性褐土脲酶活性效果显著,1%镁泥添加量对砖红壤脲酶活性效果显著;0.05%镁泥添加量对砖红壤磷酸酶活性效果显著,1%镁泥添加量对石灰性褐土磷酸酶活性效果显著。总体来说,小于1%的镁泥添加量对土壤养分量和酶活性具有良好的改良效果,且对酸性土壤的影响大于对石灰性褐土的影响,其中以镁泥对砖红壤的影响效果较好。     

东北半湿润地区深埋秸秆周围土壤水分的动态变化

为了探讨深埋秸秆周围土壤水分动态变化规律,通过田间小区对比试验,设置4个处理:秸秆无膜(S)、秸秆+覆膜(S+M)、无秸秆+覆膜(M)和无秸秆无膜(CK),分析了不同处理条件下土壤水分的动态。结果表明,深埋秸秆可有效提高春播前0~30 cm土层土壤含水率,比无秸秆的处理高0.03 cm3/cm3;深埋秸秆处理提高了土壤对雨水的拦蓄存储能力,降雨后随时间延长这种作用更加明显。强降雨132 h后,S处理与S+M处理各层土壤含水率差异不显著,S处理0~30、30~40、40~60 cm土层土壤平均体积含水率比M处理提高了0.01、0.03、0.04 cm3/cm3,比CK提高了0.02、0.05、0.05 cm3/cm3;在长期干旱情况下,深埋秸秆处理具有更好的持续保墒效果,S处理与S+M处理保墒效果差异不显著,S处理0~30、30~40、40~60 cm土层土壤平均体积含水率比M处理提高了0.01、0.02、0.06cm3/cm3,比CK提高了0.02、0.05、0.09 cm3/cm3。深埋秸秆提高了土壤的含水率,起到了蓄水、抗旱、保墒的作用。     

绿洲滴灌棉田土壤水盐动态变化研究

采用田间试验对盐渍化棉田不同生育时期、不同深层土壤盐分的动态变化进行了研究,结果表明:膜下滴灌在连续的滴水作用下可在一定时间内降低土壤盐分,并不能从根本上减少土壤盐分;滴水开始后,水平方向上距离滴头越近土壤盐分积累越少,垂直方向盐分的积累主要在40~60 cm土层,60~100 cm土层盐分积累受膜下滴灌影响较小;不同土壤深层间、不同生育期间土壤盐分变化都达到了极显著水平。     

水分对夏玉米生物量和水分积累量动态变化的影响

2015年焦作广利灌区灌溉试验站设置了夏玉米不同水分处理的桶栽试验,定量研究了不同水分处理对夏玉米单株生物量、水分积累量及水分生理利用效率动态变化的影响,结果表明:夏玉米单株生物量和水分积累量随播种后天数的动态变化呈现S型曲线,土壤含水量维持在70%左右田间持水量下地上部生物量、水分积累量最高,其动态累积模型的特征参数值最为协调,产量最高。在拔节期之前,夏玉米水分生理利用效率在不同水分处理间保持在0.8~1之间,拔节之后迅速下降并维持在0.3左右,不容易受到外界环境影响,可以作为一个评价夏玉米品种水分利用效率高低的指标。