油葵与光果甘草间作对根际土壤酶活性及微生物 功能多样性的影响

通过盆栽试验,研究了新葵10号油葵与光果甘草间作对盐碱地根际土壤酶活性和微生物群落功能多样性的影响,以期为盐碱地的改良提供依据。结果表明,与单作模式相比,间作显著提高了根际土壤蔗糖酶、脲酶、磷酸酶和蛋白酶的活性。在144 h的温育期内,间作模式下的AWCD均高于单作模式,并显著提高了AWCD的利用率(72 h,P0.05)。与单作模式相比,间作显著提高了微生物多样性指数(S、H)。主成分分析表明,间作优化了盐碱土壤微生物群落组成;羧酸类化合物、聚合物、氨基酸和碳水化合物是间作模式下根际土壤微生物利用的主要碳源。因此,新葵10号与光果甘草间作显著提高盐碱地根际土壤酶活性和微生物多样性指数,改变了微生物群落功能多样性,对盐碱土壤质量的改良有积极作用。     

秸秆育苗容器土埋条件下养分释放动态规律

为了解秸秆育苗容器在土壤中养分释放情况,以不含样品土壤作对照,进行了以改性淀粉胶和改性豆胶为胶黏剂、稻壳粉为填充料制作而成的秸秆育苗器土埋试验。结果显示:在土埋过程,两种育苗容器均发生了不同程度降解并伴随有碳氮磷钾养分释放。起初5天各养分释放较快,主要为水溶性养分的释放;中后期释放平稳,主要是微生物降解引起的养分释放。土埋65天,淀粉胶容器碳、氮、磷、钾释放量分别为67.1%、68.0%、80.2%、85.9%,豆胶容器为45.9%、55.5%、73.8%、81.3%,两种容器养分释放速率均表现为钾磷氮碳。秸秆容器碳氮钾释放量与土壤总凯氏氮、速效钾增长速率呈极显著相关关系(P0.01),磷素和碳素释放量与土壤速效磷和土壤有机碳增长无确定相关性(P0.05),研究结果为秸秆容器的田间应用提供了理论依据。     

激发式秸秆还田对麦季潮土团聚体中酶活性的影响

秸秆还田是提升潮土有机质、改良土壤结构的重要措施。添加有机肥和微生物菌剂可激发土壤微生物活性,促进秸秆腐解、提高土壤酶活性。本研究通过潮土区田间小区试验,研究激发式秸秆还田及微生物菌剂对土壤团聚体中酶活性的影响,结果表明:在小麦整个生育期:(1)施加有机肥(8%氮来自有机肥)的处理,不同级别团聚体中的酶活性(脲酶、蔗糖酶、纤维素酶、碱性磷酸酶)比一次性施肥及常规施肥处理高8.15%~66.93%,且差异显著(P0.05);施加有机肥对0.25~0.053 mm团聚体中纤维素酶和碱性磷酸酶活性的增加效果明显;(2)添加微生物菌剂可提高不同级别团聚体中脲酶、纤维素酶、蔗糖酶和碱性磷酸酶的活性,不同酶活性的增幅存在差异;(3)团聚体中脲酶、纤维素酶活性在苗期较低而后逐渐升高;蔗糖酶、碱性磷酸酶的活性在苗期较低,至拔节期大幅升高而后逐渐降低;(4)氮肥不同基肥与追肥比例对土壤团聚体中酶活性也有一定影响:试验表明,基追比为5︰5的处理不同级别团聚体中脲酶、纤维素酶、蔗糖酶和碱性磷酸酶的活性高于基追比6︰4的处理。     

秸秆深还田对土壤微生物特征及其影响因素的研究

为探索秸秆深还田后土壤微生物碳氮和酶活性的动态规律,采用尼龙网袋的方法,研究秸秆还田到土壤不同深度(0 cm、0~15 cm、15~30 cm、30~45 cm)30天、60天、90天、120天后对土壤微生物碳氮和酶活性的影响。结果显示:秸秆还田120天,秸秆深埋分解率(70%~80%)远大于秸秆覆盖分解率(20%);比较各时期不同土层土壤微生物碳氮的变化,还田15~30 cm微生物碳含量最高,在各时期与其他处理达到显著差异,地表覆盖微生物氮含量最高,与其他处理达到显著差异;比较各时期不同土层土壤酶活性的变化,均为秸秆地表覆盖的土壤酶活性较高,土壤酶活性均随季节变化呈先升高后降低的趋势,秸秆还田90天后脲酶出现峰值,秸秆还田60天后蔗糖酶出现峰值。与对照相比,秸秆还田显著增加了土壤脲酶及蔗糖酶活性,且在还田15~30 cm,土壤脲酶及蔗糖酶活性的提高更加显著。相关性分析表明,秸秆还田深度与土壤微生物氮含量、土壤脲酶、蔗糖酶、土壤温度及土壤含水量有着显著地相关性。     

接种蚯蚓对加入不同植物残体土壤微生物特性的影响

通过室内试验,研究不同类型土壤和植物残体施用下接种蚯蚓对土壤微生物群落组成及活性的影响,为将蚯蚓引入农田及水土流失区提供理论依据。供试土壤为黏粒含量较低的灰潮土和黏粒含量较高的典型红壤,供试植物残体为高碳氮比的玉米秸秆和低碳氮比的三叶草,供试蚯蚓为体型较大的威廉腔环蚓(Metaphire guillelmi)。结果表明:接种蚯蚓对微生物量碳(MBC)无显著影响;不同土壤无论是否施用植物残体,接种蚯蚓均使土壤基础呼吸(BR)显著增大,尤其是不施用植物残体时;两种土壤中不施用植物残体和施用三叶草时,接种蚯蚓均使代谢熵(qCO2)增大,而施用玉米秸秆接种蚯蚓使qCO2有下降趋势。Biolog孔平均颜色变化(AWCD)在接种蚯蚓时均增大,基质利用丰富度(S)和多样性指数(H)也增大,且未施用秸秆时的变化较为明显;主成分分析(PCA)表明接种蚯蚓后土壤微生物群落组成与结构发生了明显变化。土壤微生物群落特性变化受蚯蚓、土壤及植物残体间交互作用的影响。     

长期施肥土壤中酶活性的剖面分布及其动力学特征研究

对连续25年的长期培肥试验地中土壤剖面酶活性的分布及土壤酶的催化反应特性进行了研究,结果发现,土壤脲酶、碱性磷酸酶和蔗糖酶活性在土壤剖面中的分布从表层到深层,酶活性依次减小;而多酚氧化酶呈波浪型分布。土壤中脲酶、碱性磷酸酶、蔗糖酶活性与相应土层的有机质含量呈极显著正相关;多酚氧化酶无此相关性。土壤脲酶和碱性磷酸酶活性均随时间的延长而逐渐趋于一个稳定值,且各个时段酶活性均为施肥处理高于不施肥处理,说明施肥能显著提高土壤酶活性。土壤脲酶和碱性磷酸酶酶促反应初速度(V0)均随温度和底物浓度的增加而增加,至一定温度和底物浓度时,V0不再增加;不同培肥措施下V0为:厩肥秸秆化肥对照。     

连作Ⅰ-107杨树无性系苗圃地的土壤酶活性特征

 为给苗圃地经营和防止地力衰退提供理论依据,以Ⅰ107杨树无性系为试材,研究苗圃地连作育苗对土壤酶活性的影响,并分析土壤酶之间、土壤酶与土壤养分和土壤微生物之间的相关关系。研究结果表明:随着育苗代数的增加,苗圃地土壤酶活性除多酚氧化酶外均呈现出下降趋势,在垂直土壤剖面上,脲酶、过氧化氢酶、过氧化物酶活性均随着土层的加深而降低,多酚氧化酶活性则表现出先增加后减小的趋势。除多酚氧化酶之外,其余3种酶活性之间均呈正相关关系,多酚氧化酶与其他3种酶之间则呈负相关。苗圃地土壤中的有机质、土壤速效N、P、K和微量元素Cu的含量,也随着育苗代数的增加而降低。连作苗圃地土壤脲酶、过氧化氢酶和过氧化物酶活性,与土壤基础肥力有机质、速效N、P、K的相关性,均达到显著或极显著的水平,脲酶和过氧化氢酶活性与微量元素Cu的相关性,也达到显著水平,多酚氧化酶活性与土壤各营养元素含量,呈负相关。随着育苗代数的增加,表层(0～20cm)土壤中各类微生物的数量均呈下降趋势,并且脲酶与放线菌、过氧化氢酶与细菌、放线菌、微生物总量、过氧化物酶与真菌之间的相关性达显著水平,过氧化氢酶与真菌、过氧化物酶与细菌、微生物总量之间的相关性达极显著水平,多酚氧化酶与各类微生物数量之间是负相关关系。     

长期定位施肥对土壤酶活性的影响及其调控土壤肥力的作用

为探讨长期施肥条件下土壤酶活性及其与土壤肥力的关系,对褐潮土肥料定位试验田第12年的土壤酶以及土壤养分因子进行了测定和分析。结果表明,NPK与有机肥长期配合施用能明显提高土壤有机质含量,全氮、全磷及速效氮、磷、钾含量,增强土壤转化酶、磷酸酶和脲酶的活性。玉米秸秆有利于提高土壤转化酶活性,而有机肥则主要提高土壤脲酶和磷酸酶活性;采用轮作方式比连作能更好地培肥土壤。土壤酶活性与土壤肥力之间具有很好的相关性,其中,磷酸酶、脲酶、转化酶活性与有机质、全磷、速效磷含量呈显著正相关;磷酸酶与碱解氮、速效钾,脲酶与速效钾,转化酶与碱解氮均呈显著相关。长期施肥不能增强土壤中过氧化氢酶活性,过氧化氢酶与土壤养分之间无明显相关。     

基于旋耕玉米秸秆还田条件下土壤微生物、酶及速效养分的动态特征

为研究旋耕条件下秸秆还田的腐解机理,设置不同数量秸秆还田处理,分别于玉米拔节期、抽雄期、乳熟中期、完熟期测定土壤微生物数量、土壤酶活性和速效养分含量。结果表明:(1)秸秆还田促进土壤微生物繁殖,提高土壤酶活性,增加碱解氮含量,降低速效磷和速效钾含量;秸秆量为11 250kg/hm~2时真菌、细菌、放线菌数量及蔗糖酶、纤维素酶活性增幅最大;秸秆量为7 500kg/hm~2时脲酶、磷酸酶活性和碱解氮增幅最大,速效磷、速效钾降幅最大。(2)部分土壤微生物数量与土壤酶活性之间存在相关性,播种后40天,土壤真菌、细菌、放线菌数量、纤维素酶活性之间存在正相关,真菌与磷酸酶活性呈负相关;播种后67天,放线菌与磷酸酶、蔗糖酶呈正相关;播种后140天,放线菌与蔗糖酶呈正相关。(3)部分土壤酶活性之间存在相关性,播种后67天,脲酶与纤维素酶、磷酸酶与蔗糖酶之间呈正相关;播种后140天,蔗糖酶与纤维素酶呈正相关,脲酶与蔗糖酶、纤维素酶呈负相关。(4)土壤酶活性与速效养分存在相关性,播种后40,112天的脲酶、67天的纤维素酶、112,140天的磷酸酶与碱解氮含量呈正相关;播种后40天,蔗糖酶与速效钾呈正相关,播种后40,67,112天脲酶活性与速效钾含量呈负相关。(5)碱解氮与速效磷含量呈负相关,播种后40,112,140天的碱解氮与速效钾含量呈负相关。     

不同培肥处理对采煤塌陷地复垦不同年限土壤熟化的影响

利用不同培肥处理对晋城煤矿采煤塌陷区复垦土壤熟化效果进行研究,结果表明:每个培肥处理施入土壤中氮(N)、磷(P2O5)养分相同时,经过玉米、小麦的轮作后,各培肥处理对复垦土壤(不同年限)熟化有不同的效果。其中,各处理的土壤全氮、全磷、过氧化氢酶、磷酸酶变化差异不显著;土壤速效N、P、有机质、微生物量碳、氮以及转化酶、脲酶增加较为明显。与对照相比,化肥+有机肥+菌肥处理的培肥效果最为显著,速效氮、磷增加了21.8%,25.5%,有机质增加了14.2%,微生物量碳、氮增加了17.2%,14.8%,转化酶、磷酸酶和脲酶的增量分别达到了10.2%,16.0%,25.0%,其余培肥处理的效果为:化肥+有机肥有机肥化肥对照。     

有机物料类型对烟草根际微生物及烟叶产质量的影响

作为土壤微生物重要的碳、氮源,有机物料在调节根际微生物群落结构、改善土壤养分循环、提高作物产质方面发挥着重要作用。本文以常规化肥处理为对照,设定等有效氮条件下水稻秸秆还田、油菜绿肥翻压和饼肥(腐熟)等3种有机物料类型对烟草根际土壤酶活性、微生物功能多样性及烟叶产质的影响,以期为合理施用有机物料来提高烟叶品质提供科学依据。结果表明,稻草还田和油菜绿肥翻压处理显著提升了烟草根际脲酶活性,但对根际过氧化氢酶活性无显著影响;Biolog分析发现稻草还田和油菜绿肥翻压显著提高了烟草生育后期根际微生物群落的代谢活性和功能多样性指数,碳源利用类型差异是引起有机物料处理下烟草根际微生物群落变异的重要因素,其中糖类碳源影响最大。有机物料处理下烟叶化学指标无显著变化,但上中等烟叶比例显著提高,其中稻草还田和油菜绿肥翻压处理下烟叶产值分别比对照提高29.4%、19.8%。本研究表明,植烟土壤上合理采用有机物料部分替代化肥的施肥措施有效改善了烟草根际微生态环境,提升烟叶品质,可作为烟草优质生产的有效栽培措施。     

秸秆对根区土壤酶活性、无机氮及呼吸量的影响

采用田间小区试验和室内土壤培养相结合的方法,研究了秸秆对根区土壤酶活性、无机氮总量和呼吸量的影响。结果表明:秸秆的加入,使土壤脲酶活性和蔗糖酶活性升高,过氧化氢酶活性与秸秆加入量达显著差异,但其活性随培养时间的延长而逐渐降低;土壤多酚氧化酶活性与其它酶活性变化规律不同,大豆田土壤多酚氧化酶活性高于玉米田多酚氧化酶活性。土壤无机氮含量随培养时间的延长而增加,其中大豆田土壤加入秸秆后,处理间没有显著差异,而玉米田土壤差异显著。各处理间土壤呼吸总量与秸秆加入量均达差异显著水平,玉米田土壤高于大豆田土壤。相关性分析表明,玉米田土壤4种酶活性与无机氮和呼吸量均呈显著相关,而大豆田土壤脲酶、多酚氧化酶活性与土壤无机氮均呈极显著相关。因此,秸秆的加入可以促进土壤微生物的活动,提高了土壤酶活性、无机氮的含量及呼吸量。     

抗线虫基因番茄秸秆对土壤生物活性的影响

采用室内模拟培养的方法,研究了不同用量(2%,4%)转抗线虫基因番茄秸秆和普通番茄秸秆分解对土壤酶活性及微生物量碳的影响。结果表明:与普通番茄秸秆相比,添加低量(2%)秸秆,23d前,抗线虫处理土壤脲酶活性显著提高,9d时土壤碱性磷酸酶活性显著提高,23d时则显著降低,23d后,土壤微生物量碳含量显著提高。添加高量(4%)秸秆,4d时抗线虫处理土壤脲酶活性显著提高,91d时则显著降低,9d时,土壤碱性磷酸酶活性显著提高,23d,42d时则显著降低,9d,23d时,抗线虫处理土壤微生物量碳含量显著提高。抗线虫处理与普通处理间土壤蔗糖酶活性的差异在秸秆添加量为2%和4%时都不显著。     

秸秆腐熟剂对土壤微生物及养分的影响

为了解本研究室于常温下筛选研制的秸秆腐熟剂在土壤中的施用效果,通过盆钵模拟培养试验,设置腐熟剂的不同施用方式（单独施用腐熟剂、配施葡萄糖、配施尿素、配施尿素与葡萄糖）,研究小麦秸秆还田施用秸秆腐熟剂后土壤微生物群落特征及养分含量变化,为该秸秆腐熟剂的产品化及合理施用提供理论依据。结果表明,秸秆腐熟剂以不同施用方式进入土壤后,土壤的微生物群落组成与活性相应发生显著变化,AWCD、Shannon多样性指数（H）、物种丰富度（S）均增大,早期土壤中细菌和真菌数量增加,腐熟剂与尿素的配合施用使土壤的基础呼吸和微生物代谢熵显著下降（P〈0.05）;腐熟剂施用加快了小麦秸秆的腐解速度,腐熟剂施用90d后,土壤中全磷、速效磷及速效钾的含量均有不同程度的增加,腐熟剂与尿素的配合施用增幅显著（P〈0.05）。在秸秆还田时,施用腐熟剂有助于土壤微生物群落活性与多样性的提高,同时也有利于改善土壤养分状况,腐熟剂与尿素配合施用的效果最佳。     

浙江慈溪不同利用年限水稻土肥力特征的比较

温室盆栽条件下比较了浙江慈溪不同利用年限水稻土（50至2000年）水稻生长与谷物产量的差异,以及无施肥条件下种植水稻对水稻土微生物生物量与转化酶、脲酶活性的影响。结果发现,利用年限较长水稻土上种植的水稻植株相对较高（p 0.10）,水稻秸秆、根系及谷粒的生物量均随水稻土利用年限延长而显著增加（p 0.05）;N、P、K等营养元素在植株不同部位的分异状况不同,其中秸秆的全P和全K含量均随水稻土利用年限延长而显著升高（p 0.05）,而米粒的全N含量也趋于升高（p 0.10）。温室盆栽试验之后,水稻土的微生物生物量及酶活性与利用年限之间的关系规律和种植水稻之前基本一致,且整体上又趋于下降,即无施肥条件下种植水稻转化利用了土壤部分微生物生物量,并减弱了与碳氮转化相关酶的活性,对保持水稻土的营养水平造成不利影响。结果表明,水稻土的肥力质量历经两千年的长期稻作长盛不衰、粮食生产能力不减反增,而且是在作物有效养分可循环利用（如秸秆还田或外施肥料）的前提下实现持续利用的。     

施用玉米秸秆堆肥对盆栽芥菜土壤酶活性和微生物的影响

研究了施用玉米秸秆堆肥对盆栽芥菜土壤微生物和土壤酶活性的影响。结果表明,与对照和单施无机肥相比,施用堆肥能够提高芥菜生物量,增加根际土壤细菌、放线菌和真菌的数量,各处理微生物数量均在收获期达到最大值;同时,施用堆肥能够显著提高芥菜根际土壤脲酶、蔗糖酶、过氧化氢酶和纤维素酶的活性。各土壤酶在芥菜的生长期内变化趋势不同,脲酶活性在收获期达到最高;化肥与堆肥配施蔗糖酶活性在整个生长期内较稳定,其他处理均在收获期最低;过氧化氢酶活性在前期比较稳定,收获期有较大幅度下降;纤维素酶活性在旺长期较高,而苗期和收获期较低。相关性分析表明,部分土壤酶活性之间呈显著或极显著正相关;酶活性与土壤微生物数量之间呈显著或极显著正相关,表明土壤酶活性与微生物能够较好地反映土壤肥力水平。     

田间条件下小麦和玉米秸秆腐解过程中微生物群落的变化——BIOLOG分析

对秸秆分解微生物演变机理的研究是调控秸秆还田、提高农田地力的理论基础。本试验基于土壤置换试验平台,利用BIOLOG方法研究在寒温带、中温带和中亚热带气候下,埋于黑土、潮土和红壤中的小麦和玉米秸秆在腐解过程中微生物对碳源利用的变化规律。试验中利用网袋法区分直接分解秸秆微生物。试验结果发现秸秆腐解微生物的碳源代谢活性(Average Well Color Development AWCD值表示)在腐解0.5 a和1 a后表现出一定的随气候变化规律,即随温度和降雨量的增加而降低。其中0.5 a为海伦(0.765±0.060)>封丘(0.737±0.165)>鹰潭(0.326±0.076),1 a为海伦(0.630±0.092)>封丘(0.319±0.096)>鹰潭(0.291±0.029),但这种趋势在腐解2 a后减弱。气候条件是影响秸秆腐解微生物碳源代谢活性的主要因素,其次是腐解时间和土壤类型。主成分分析表明在腐解0.5 a后海伦、封丘地区的微生物群落代谢特征与鹰潭差异较大,而1 a后封丘和鹰潭的微生物群落代谢特征与海伦的差异较大,腐解2 a后不同气候条件下的秸秆腐解微生物对碳源的利用趋于一致,均对含氮化合物利用较多。