玉米秸秆还田对土壤酶活性的影响

【目的】研究不同玉米秸秆还田量对土壤酶活性的影响,为秸秆还田提供一定的理论依据。【方法】以采自陕西杨凌农田的土娄土为供试土样,采用室内模拟恒温培养方法,研究玉米秸秆不同还田量(0,6,12,18,24g/kg)处理下,影响碳、氮循环及微生物活性的主要土壤酶类(蔗糖酶、纤维素酶、脲酶、脱氢酶和荧光素二乙酸酯(FDA)水解酶)活性在不同培养时间(1,4,7,15,30,60d)的变化规律,并引入"倍增剂量"的概念评价酶活性的变化幅度。【结果】玉米秸秆还田后5种土壤酶活性均增强,随着培养时间延长,土壤蔗糖酶和纤维素酶活性总体呈减少趋势;脲酶和FDA水解酶酶活性总体呈先增后减的趋势;土壤脱氢酶活性培养初期较低,随着培养时间延长维持在一个较高水平,至培养60d时明显降低。拟合结果显示,5种土壤酶活性与玉米秸秆还田量间均呈极显著正相关,不同酶活性的倍增剂量在不同培养时间下的变化有所差异。5种土壤酶中,以土壤FDA水解酶活性对玉米秸秆腐解过程最为敏感;当玉米秸秆还田量为10g/kg时土壤总体酶活性较高。同时,玉米秸秆还田后,5种土壤酶活性间呈极显著正相关,表明其变化是密切相关的。【结论】玉米秸秆还田对5种土壤酶活性均具有较强的促进作用,从土壤总体酶活性角度得到当地玉米秸秆还田的最佳用量是10g/kg。     

添加碳氮对大豆秸秆还田土壤酶活性及微生物量碳的影响

试验设置3因素(秸秆(S)、红糖(T)、氮素(N))、2水平(添加(1)、未添加(0)),共8个处理STN1、STN0、SN1、SN0、TN1、TN0、N1、N0,在室温下进行60d的土壤培养试验,测定各处理在培养时期内的土壤呼吸、微生物量碳、3种土壤酶(蔗糖酶、脲酶、过氧化氢酶)的变化特征。结果表明:各处理的土壤呼吸速率均表现为前期快速增加,达到峰值后逐渐下降随之趋于稳定;随培养时间变化,各处理土壤酶活性呈现先升高后降低的趋势,大豆秸秆还田与不还田处理相比,对3种酶(蔗糖酶、过氧化氢酶、脲酶)以及微生物量碳含量有促进作用,其中秸秆+氮肥对土壤脲酶活性的提高最显著,秸秆+红糖+氮肥处理对土壤呼吸速率、蔗糖酶活性、过氧化氢酶活性、微生物量碳含量的影响最显著。     

深耕和秸秆还田对土壤酶活性的影响

明确深耕和秸秆还田对农田土壤酶活性的影响,可为改进耕作和秸秆还田技术提供参考依据。通过2 a田间定位试验,比较了常规耕作+秸秆还田、深耕+秸秆还田、深耕+秸秆不还田3种耕作方式对土壤磷酸酶、脲酶、蔗糖酶和过氧化氢酶活性的影响。结果表明:深耕主要提高耕层下部土层土壤酶活性,深耕后土壤磷酸酶、脲酶、蔗糖酶和过氧化氢酶活性分别提高了33.03%、4.01%、7.39%和5.43%;秸秆还田提高土壤水解酶的活性,秸秆还田后土壤磷酸酶、脲酶和蔗糖酶活性分别提高了8.21%、12.68%和4.23%。深耕和秸秆还田均能够提高耕层土壤水解酶活性,该效应受土壤质地和年份影响明显。     

秸秆还田和氮肥供应对设施番茄土壤肥力与氮素淋溶的影响

为明确秸秆还田和氮肥供应对设施蔬菜土壤性质的影响，以夏秋茬设施番茄为研究对象，分析不同秸秆还田量和氮肥供应情况下设施番茄土壤0～20 cm土层土壤肥力和土壤氮素淋溶的变化。结果表明：秸秆还田和氮肥施用提高了土壤0～20 cm土层有机质、全氮、速效钾和速效磷含量；不同秸秆还田量均可以提高土壤中脲酶、蔗糖酶和过氧化氢酶活性；施加氮肥对土壤脲酶活性有显著影响，土壤蔗糖酶、过氧化氢酶活性差异不显著；秸秆还田和氮肥减施可以分别降低淋溶液铵态氮、硝态氮、全氮浓度和淋溶损失量，最高可降低全氮淋溶损失量31.44%和49.25%，氮肥减施可降低硝态氮淋溶损失量达56.65%；秸秆还田和低氮肥供应可以增加设施番茄的产量，氮肥过量会导致设施番茄减产。     

抗草甘膦转基因大豆对土壤酶活性的影响

为评价转基因大豆对土壤酶活性的影响,采用TN1和94Y20这2个抗草甘膦转基因大豆品种和1个传统非转基因大豆品种运豆101作为供试材料进行盆栽试验。结果表明,抗草甘膦转基因大豆对土壤脲酶、蔗糖酶、碱性磷酸酶和过氧化氢酶活性均无显著影响;转基因大豆TN1在苗期和鼓粒期蔗糖酶活性显著高于94Y20,但均与传统大豆差异不显著。说明转基因大豆对土壤酶活性的影响不大。     

秸秆还田量和腐熟剂对秸秆降解率和土壤理化性质的影响

为提高北方地区还田秸秆的降解率,在室内模拟不同量玉米秸秆还田,并设置施用秸秆腐熟剂处理和未施用秸秆腐熟剂处理,测定秸秆填埋后7、14、21、28 d土壤温度、湿度,碱性磷酸酶、过氧化氢酶、脲酶、蔗糖酶、纤维素酶活性,秸秆降解率及土壤养分含量,探讨秸秆还田量和腐熟剂对秸秆降解率和土壤理化性质的影响。结果表明,施用秸秆腐熟剂总体上可以提高土壤酶活性,其中土壤蔗糖酶活性总体以施用秸秆腐熟剂+秸秆填埋量中等(400 g土壤+5 g秸秆+0. 25 g秸秆腐熟剂)的处理最高,土壤碱性磷酸酶、脲酶、纤维素酶总体均以施用秸秆腐熟剂+秸秆填埋量高(400 g土壤+10 g秸秆+0. 25 g秸秆腐熟剂)的处理最高,且该处理秸秆降解率也最高;未施用秸秆腐熟剂处理中,总体以秸秆填埋量高的处理效果最好。在秸秆还田条件下,施用秸秆腐熟剂极显著增加了土壤速效钾含量,其中以施用秸秆腐熟剂+秸秆填埋量高、中等的处理较高;其他土壤养分含量及温度在各处理间差异均不显著,且在秸秆填埋量相同条件下,施用秸秆腐熟剂对土壤含水量也无显著影响。综上,施用秸秆腐熟剂+秸秆填埋量高的处理效果最佳,值得推广。     

生物炭与秸秆还田对水稻土碳氮转化及相关酶活性的影响

通过秸秆炭化还田和秸秆直接还田对比试验研究生物炭与秸秆还田对土壤碳氮转化相关酶、微生物量碳及矿质态氮的影响,为秸秆炭化还田生产实践提供科学依据。采用田间微区试验,基于等氮磷钾养分设计,设置6个施肥处理:不施肥(CK)、单施生物炭(C)、单施秸秆(S)、氮磷钾化肥配施(NPK)、生物炭配施氮磷钾(CNPK)和秸秆配施氮磷钾(SNPK)。分别在水稻插秧前(BF)、分蘖盛期(TS)、抽穗期(HS)和成熟期(MS)研究土壤中β-葡萄糖苷酶活性、蔗糖酶、脲酶活性和蛋白酶活性及微生物量碳、矿质态氮含量的动态变化。结果表明:在等氮磷钾养分条件下,秸秆炭化还田和秸秆直接还田均能提高土壤β-葡萄糖苷酶、脲酶、蔗糖酶和蛋白酶活性、并能增加微生物量碳和矿质态氮含量;且生物炭配施氮磷钾化肥和秸秆配施氮磷钾化肥分别优于单施生物炭和单施秸秆;土壤中的微生物量碳、β-葡萄糖苷酶和蔗糖酶三者之间呈两两显著及极显著相关关系,相关系数分别为:0.894*,0.872*和0.956**;矿质态氮分别与蛋白酶活性、脲酶间呈极显著相关(0.966**)和显著相关(0.834*)。在等氮磷钾养分条件下,秸秆直接还田对土壤β-葡萄糖苷酶、蔗糖酶、蛋白酶和矿质态的促进作用优于秸秆炭化还田。秸秆炭化还田对土壤脲酶、微生物量碳提升作用优于秸秆直接还田。水稻秸秆炭化还田对土壤碳氮转化有促进作用。     

大田环境下转植酸酶玉米对土壤酶活性的影响

在大田自然条件下,以转植酸酶玉米10TPY005、非转植酸酶亲本玉米为试材,于2011年在玉米不同生育期及秸秆还田期对玉米根际土壤酶活性变化情况进行了测定。结果表明:与亲本非转植酸酶玉米相比,转植酸酶玉米在不同生育期及秸秆还田期对土壤蔗糖酶、土壤蛋白酶及土壤脲酶活性均无显著影响;而对土壤酸性磷酸酶活性有显著影响,转植酸酶玉米的土壤酸性磷酸酶活性显著高于亲本非转植酸酶玉米,并呈现出从苗期开始逐渐上升的趋势,而亲本非转植酸酶玉米则比较平稳无明显变化。     

秸秆还田与施肥对土娄土酶活性的影响

采用大田定位试验,在小麦-玉米轮作条件下,以小麦品种"西农889"和玉米品种"郑单958"为供试作物,研究秸秆还田与厩肥和氮磷肥,不同配施方式下,土壤酶活性的变化规律。结果表明,在小麦-玉米轮作条件下,秸秆还田配合施用氮肥,土壤纤维素酶、蔗糖酶和脲酶的活性最高。土壤纤维素酶活性最大值为0.63U1,比对照高18.20%;蔗糖酶活性最大值为70.62U1,是对照的1.36倍;脲酶活性最大值为3.58U2,比对照高0.18U2。秸秆还田后配合施用氮肥,可提高土壤酶活性。土壤酶活性间关系分析表明,蔗糖酶与脲酶活性显著相关,纤维素酶活性和蔗糖酶活性间、纤维素酶活性和脲酶活性间相关性不显著。土壤酶活性与温度间关系分析表明,土壤脲酶活性与土壤温度均呈显著相关,土壤纤维素酶和蔗糖酶活性与土壤温度的相关性不显著。秸秆还田配合施用氮肥可提高土壤酶活性,是较好的施肥方式。     

对不同秸秆还田模式下玉米根际土壤脲酶和过氧化氢酶活性的变化研究

通过田间试验,研究化肥和有机肥以及秸秆还田不同比例混施对玉米根际土壤脲酶和过氧化氢酶的影响。结果表明,玉米秸秆有利于提高土壤过氧化氢酶活性,而有机肥则主要提高土壤脲酶活性。不同处理下,A3B2C的处理比其他处理的土壤过氧化氢酶和脲酶的活性高。化肥和有机肥以及秸秆还田不同比例混施能明显增强脲酶的活性。其中有机肥与化肥配施对于增加土壤中脲酶活性尤为显著。化肥和有机肥以及秸秆还田不同比例混施增加土壤中过氧化氢酶活性,并且以A2B3C处理的土壤过氧化氢酶活性增加幅度最大。     

秸秆还田深度对土壤有机质含量及酶活性的影响

为促进秸秆快速有效分解,设置不同土层共6个处理,分别为秸秆不还田CK1(0cm)、CK2(15cm)、CK3(30cm)及秸秆还田处理SR1(0cm)、SR2(15cm)、SR3(30cm),对各处理土壤有机质含量及过氧化氢酶、脲酶和蔗糖酶活性进行测定。结果表明:秸秆还田处理下的土壤有机质含量比不还田增加2.1~9.8g·kg~(-1),过氧化氢酶、脲酶和蔗糖酶活性显著提高,还田深度为15cm时秸秆腐解速率最快,对提高土壤有机质含量等效果更好。土壤酶活与有机质相关性研究结果表明:酶活性与有机质呈显著正相关(P0.05),3种酶在土壤物质分解转化,有机质积累等过程中起到重要作用。     

我国农作物秸秆还田的研究进展

<正>近年来,我国粮食产量倍增,导致作物秸秆量不断增加,每年产量高达7亿吨以上。秸秆作为农业废弃物是可再生资源,含有氮、磷、碳、钾、镁等多种元素,具有较高的利用价值。目前,秸秆处理多是焚烧,对大气环境破坏性极大。研究表明,秸秆还田可改善土壤有机质含量、土壤结构和培肥土壤。1显著增大土壤中的酶活性西北半干旱区小麦秸秆还田与秸秆不还田相比,秸秆还田可显著增大过氧化氢酶、土壤蔗糖酶、碱性磷酸酶和脲酶的活性。     

秸秆还田及腐熟剂对土壤微生物特性和酶活性的影响

通过田间试验,设计秸秆不还田(CK)、秸秆还田(WR)及秸秆还田并加入腐熟剂(WRI)3种处理方法,研究秸秆还田及腐熟剂添加对土壤微生物及酶活性的影响。结果表明,与CK相比,早期WR及WRI处理的细菌数量显著增加(P0.05),而真菌和放线菌数量显著减少(P0.05);中后期,WR和WRI处理的3种菌数量均高于CK处理,尤其WRI更为显著(P0.05)。各时期,WR和WRI处理的基础呼吸(BR)均比CK强,后期WRI处理显著(P0.05)。3种处理的微生物量碳(MBC)含量均在处理60 d达最高;WR和WRI处理的土壤微生物量氮(MBN)含量增加或显著增加(P0.05);MBC/MBN受同期MBC和MBN含量变化的影响。在一定时间内,WR和WRI处理能提高脲酶、碱性磷酸酶及纤维素酶活性。每阶段3种处理间的土壤脱氢酶和过氧化氢酶活性无显著差异(P0.05)。脲酶和细菌及纤维素酶和放线菌均由显著正相关变成负相关。在某时期,除土壤脲酶外,所测土壤酶活与微生物量碳、基础呼吸呈正相关,而脲酶与微生物量氮呈不显著相关。     

不同种植方式对苗期大豆、玉米根际土壤酶活性及微生物量碳、氮的影响

通过盆栽试验的方法,研究不同种植方式对苗期大豆、玉米根际土壤脲酶、过氧化氢酶、多酚氧化酶和蔗糖酶活性和微生物量碳、氮的影响,试验共设9个处理,分别在前茬作物为大豆、玉米和大豆-玉米混作的土壤上种植大豆、玉米和大豆-玉米混作。结果表明,①与大豆-玉米轮作相比,大豆连作降低了根际土壤多酚氧化酶和脲酶活性,玉米连作降低了脲酶活性而提高了过氧化氢酶活性,三种种植方式下蔗糖酶活性无显著差异。②与大豆-玉米混作相比,大豆连作和玉米连作都降低了根际土壤脲酶活性,提高了根际土壤蔗糖酶的活性,根际土壤多酚氧化酶的活性变化不明显。在前茬为玉米的土壤处理中,大豆-玉米混作的根际土壤过氧化氢酶活性显著低于单作大豆和单作玉米的处理。③大豆连作和玉米连作的土壤微生物量碳、氮均高于大豆-玉米轮作。在前茬为玉米的土壤处理中,大豆-玉米混作的土壤微生物量氮显著高于单作大豆和单作玉米的处理。④土壤微生物量碳与微生物量氮及其碳氮比都与土壤过氧化氢酶活性和多酚氧化酶活性呈显著相关或极显著相关。因此,不同的种植方式能够影响大豆和玉米的根际土壤酶活性和土壤微生物量碳、氮,但变化规律不尽相同。     

旱作区春玉米秸秆还田方式对土壤微生物量碳氮磷及酶活性的影响

秸秆还田是培肥地力、促进秸秆资源化利用和减少污染的重要途径。探讨冀西北旱作春玉米不同秸秆还田方式对土壤微生物及酶活性的影响，为优化旱作区春玉米秸秆还田方式提供理论依据。设置秸秆还田大垄轮播（JL）、秸秆还田翻耕（JF）、秸秆还田旋耕（JX）3种方式，分析土壤微生物量碳、氮、磷（MBC、N、P）含量和蔗糖酶（SUC）、脲酶（URE）活性的时空变化。结果表明，秸秆还田能够提高土壤MBC、MBN、MBP含量和SUC、URE活性，JL处理提高幅度显著（P＜0.05）高于JF和JX，JF有利于提高20~60 cm土层增幅。土壤微生物量和酶活性随着土壤深度的增加均显著（P＜0.05）呈下降趋势。随着玉米生育期的延长，MBC和SUC呈先升后降趋势，MBN和URE呈波动式上升趋势，MBP呈先降后升趋势。随着土壤容重和pH的增加土壤微生物量和酶活性呈下降趋势，随着土壤总有机碳（SOC）含量的增加MBC含量呈下降趋势，随着土壤微生物量和酶活性提高玉米产量呈增加趋势。玉米生殖生长期显著（P＜0.05）增加MBC、MBP含量，玉米衰亡期显著（P＜0.05）增加MBN含量。综上所述，冀西北旱作区春玉米最优的秸秆还田方式为秸秆还田大垄轮播方式。     

腐熟秸秆对植烟土壤酶活性与部分养分的影响

通过盆栽试验,研究了添加不同量腐熟秸秆处理对土壤酶活性及土壤养分的影响.结果表明,添加腐熟麦秸能明显提高土壤脲酶、蔗糖酶、过氧化氢酶、纤维素酶活性及有机质、碱解氮、速效磷、速效钾含量,腐熟秸秆添加量以159.9 g·盆-1(18 000 kg·hm-2)最为适宜.与对照相比,该处理的烟株全生育期内土壤有机质、碱解氮、速效钾、速效磷含量分别提高6.1%,31.8%,24.0%,42.5%.在烟草不同生育时期,土壤脲酶、蔗糖酶、纤维素酶活性的动态变化不同,脲酶、纤维素酶高峰出现在团棵期,而蔗糖酶高峰出现在现蕾期和圆顶期.相关分析表明,添加腐熟秸秆后,土壤纤维素酶、碱解氮、有机质和速效钾与脲酶活性达显著相关,土壤脲酶、过氧化氢酶、纤维素酶和碱解氮与速效磷含量达显著相关,这说明土壤酶活性与土壤养分含量呈密切相关性.     

轮耕模式与秸秆还田量对土壤碳氮及相关酶活性变化的影响

为探究轮耕模式与秸秆还田量对小麦-花生轮作田土壤碳氮及相关酶活性变化的影响,通过3年定位试验,设置旋耕/旋耕/秸秆半量还田(T1)、免耕/旋耕/秸秆半量还田(T2)、免耕/深松/秸秆半量还田(T3)、旋耕/旋耕/秸秆全量还田(T4)、免耕/旋耕/秸秆全量还田(T5)、免耕/深松/秸秆全量还田(T6),共6种轮耕方式与秸秆还田量组合处理,研究其对土壤有机碳、全氮、微生物量碳氮含量以及微生物熵碳氮和土壤蔗糖酶、脲酶活性变化的影响。结果表明：与其他处理相比,T6处理能够明显增加不同深度土层土壤有机碳、全氮、微生物量碳氮含量以及土壤碳氮比值、微生物熵碳氮,并提高10～20、20～40 cm土层土壤蔗糖酶、脲酶活性,其中土壤有机碳、全氮、微生物量碳氮含量差异达显著水平。0～10 cm土层,T6处理土壤微生物熵氮最大,较其他处理提高5.57%～15.19%;T5处理蔗糖酶、脲酶活性最高,较其他处理分别提高1.94%～5.95%、1.63%～11.61%;T3处理土壤微生物量碳氮比值最大,较其他处理提高2.43%～12.55%,除与T6处理无显著差异外,显著高于其他处理。10～20、20～40 cm...     

秸秆还田配施氮肥对水稻根际土酶活性的影响

为了明确水稻根际土壤酶活性对秸秆还田与氮肥配施的响应规律,本研究以江苏泰州高砂土和江苏常州黄泥土两种稻麦轮作土壤为研究对象,采用根际袋法,基于温室模拟盆栽试验研究了秸秆单独还田（S）、秸秆与常规氮肥配施（SN）、秸秆与高量氮肥配施（SHN）3种施肥模式对水稻成熟期根际与非根际土壤脱氢酶、蛋白酶、脲酶、硝酸还原酶、亚硝酸还原酶、羟胺还原酶活性的影响。结果表明：与非根际区土壤相比,两种类型稻田根际区土壤脱氢酶、脲酶、羟胺还原酶活性分别提高了22.4%～48.7%、13.4%～70.9%、12.4%～23.0%,仅江苏常州S处理根际土壤脲酶活性增加效应不显著;同时,秸秆还田配施氮肥显著提高了江苏泰州根际土壤蛋白酶活性34.2%～44.7%和亚硝酸还原酶活性49.6%～87.1%,以及江苏常州根际土壤硝酸还原酶活性243.8%～270.5%。与秸秆单独还田相比,秸秆与氮肥配施显著提高了水稻根际和非根际区土壤中脱氢酶活性14.2%～62.7%,脲酶活性8.2%～54.4%,以及羟胺还原酶活性3.8%～18.0%（江苏常州非根际土脲酶和江苏泰州SN处理羟胺还原酶除外）;与以上3种酶不同,根际区土壤...     

转基因抗旱大豆对土壤酶活性的影响

采用盆栽试验,在正常水分管理和干旱胁迫条件下研究了转DREB基因抗旱大豆对土壤脲酶、纤维素酶、磷酸酶和过氧化氢酶活性的影响。结果表明,转基因抗旱大豆和非转基因大豆在正常土壤水分管理下,根际土壤中脲酶、纤维素酶、磷酸酶和过氧化氢酶活性在大豆VE、R1、R4期无显著差异。在干旱胁迫下,转基因抗旱大豆和非转基因大豆在VE和R1期土壤脲酶活性显著降低,R1和R4期土壤纤维素酶活性显著降低,R1期土壤磷酸酶活性分别呈显著增高和显著降低趋势,VE和R4期磷酸酶活性分别表现显著降低和无影响的作用,对土壤过氧化氢酶活性无显著影响。     

黄土高原旱区绿肥定位试验土壤化学性质及酶活性特征研究

【目的】研究绿肥和施氮对黄土高原土壤化学性质和酶活性的影响,以期从酶学角度筛选最佳绿肥品种和施氮量。【方法】样地位于2008年开始的黄土高原长武绿肥长期定位试验站,于2012年6月和9月采集土样,研究不同绿肥品种(大豆、绿豆、怀豆和休闲)及不同施氮量(不施氮肥和施氮量为当地常规施氮量135kg/hm2的80%,100%,120%)条件下,土壤化学性质(有机质、碱解氮、速效磷、速效钾)和5种酶(蔗糖酶、脲酶、碱性磷酸酶、芳基硫酸酯酶、脱氢酶)活性的变化。【结果】种植和翻压绿肥显著提高了土壤有机质、碱解氮和速效磷含量,对速效钾含量提升效果不明显。除大豆降低了土壤脱氢酶活性外,绿肥均显著提高了5种土壤酶活性,其中怀豆处理土壤总体酶活性增幅最大,绿豆、大豆处理次之,且均显著高于休闲处理。随着施氮量的增加,土壤蔗糖酶、脲酶(6月除外)、芳基硫酸酯酶和脱氢酶活性总体降低,碱性磷酸酶活性变化幅度较小;绿肥和施氮量对土壤酶活性具有较强的交互作用。种植和翻压绿肥后,土壤酶活性和土壤化学性质之间有一定相关关系,且大多达显著或极显著水平。【结论】在黄土高原旱地怀豆是一种可推广的优质豆科绿肥;种植和翻压绿肥后可减少氮肥施用量,氮肥最佳用量以108kg/hm2为宜。