黑麦草及其根际土壤酶对芘胁迫的响应与植物修复研究

采用盆栽试验研究土壤中添加不同含量的芘对黑麦草根和茎叶生长、根际土壤脱氢酶、过氧化氢酶和多酚氧化酶活性的影响,并研究黑麦草对芘胁迫土壤的修复作用。结果表明:黑麦草的根系鲜重在生长40和60d时均随着土壤施芘量的增加而增加。茎叶鲜重在生长60d时随土壤施芘量的增加而下降。根重比例随生长时间的延长而上升,40和60d时随土壤施芘量的增加而显著增加。黑麦草根际土壤脱氢酶活性在整个试验期间随生长时间的延长而上升,而随土壤施芘量的增加而下降,尤以20、40mg.kg-1施芘量下降显著。40d时100、200和400mg.kg-1施芘量下黑麦草根际过氧化氢酶活性与对照相比均呈显著增加。试验期间400mg.kg-1施芘量下黑麦草根际土壤多酚氧化酶活性均极显著高于对照和其他处理。种植黑麦草的根际土壤可提取态芘含量均低于无植物对照土壤和无植物无菌对照土壤。植物吸收造成的芘损失率极少,根际土壤芘损失率随施芘量增加而显著下降,芘含量越低,黑麦草对芘胁迫土壤的修复越完全。     

有机肥对小麦根际土壤酶活性的影响

利用根箱技术研究了不同施肥体制下（有机肥、化肥、有机无机配拖）小麦根际土壤的酶活性，结果表明：有机肥和有机无机配施能提高土壤特别是根际土壤酶的活性（酸性磷酸酶、脲酶、转化酶、蛋白酶），有机肥主要是通过促进小麦根系生长，增加根系分泌物等间接作用提高根际土壤酶活性，这将对当季作物生长有着重要影响。因此，有机肥不仅有长久性作用即保持和提高土壤肥力；而且有适时性的作用，即通过影响根系生长及根际环境来促进当     

黑麦草修复铀污染土壤的根际效应分析

选取黑麦草作为供试植物,通过模拟根箱栽培试验,探究在不同外源铀下黑麦草修复铀污染土壤的根际效应.研究结果表明:黑麦草植株地上部和根部铀含量直接受外源铀浓度影响,黑麦草地上部分和根部富集系数均大于1,但转运系数均小于1,黑麦草主要将铀富集在根部,同时,土壤铀含量达到一定水平会抑制黑麦草的生长导致其生物量降低.根际土壤与非根际土壤中铀主要以惰性铀的形式存在.随着土壤铀浓度的增加,根际处惰性铀的含量明显低于非根际处,这表明根际土壤对惰性铀具有活化作用,植物根系分泌物促进惰性铀的转化,将惰性铀转化为可被植物吸收的活性铀或潜在活性铀.     

黔中石灰岩地区不同植被类型根际土壤酶研究

研究了黔中石灰岩地区不同植被类型根际和非根际土壤酶活性。结果表明:根际和非根际土壤酶之间的差异显著,相同植被下同种酶根际土壤酶活性明显大于非根际土壤酶活性。土壤酶活性主要呈现两种趋势:蔗糖酶和淀粉酶根际和非根际酶活性表现为针阔混交林>灌木林>针叶林>草灌;过氧化氢酶和脲酶根际和非根际酶活性表现为针阔混交林>针叶林>灌木林>草灌。根际土壤养分因子含量均大于非根际,土壤酶、养分因子"根际效应"都较明显,土壤酶和土壤养分因子之间有明显相关性,而土壤酶和pH值之间无明显相关性。     

Cd胁迫对水稻根际土壤酶活和微生物的影响

通过根袋法盆栽试验,研究了不同浓度Cd处理对水稻根际土壤基础呼吸作用、土壤酶活和微生物的影响.结果表明,水稻生长40 d时,施Cd后土壤呼吸作用强度增加.过氧化氢酶无明显变化,脲酶和蔗糖酶低促高抑,Cd胁迫下酶活性变化幅度为蔗糖酶＞脲酶＞过氧化氢酶.随着Cd浓度的变化,好氧微生物真菌和放线菌数量先增加后降低,细菌数量缓慢增加;Cd胁迫抑制率为放线菌＞真菌＞细菌.     

中药材根际和非根际土壤酶和微生物特征

以恩施州4种中草药黄连、黄柏、丹皮和木通的根际与非根际土壤为对象,对其根际与非根际土壤pH、土壤养分、土壤微生物和土壤酶活性(转化酶、脱氢酶、脲酶、FDA水解酶)进行对比分析。结果表明:4种药材短期种植中土壤有机质、速效钾、碱解氮均呈现出明显的根际聚集效应。土壤微生物及酶也表现为根际活性较高,根际土壤转化酶、脱氢酶、脲酶、FDA水解酶活性分别较非根际土壤高出113.7%、33.9%、55.5%、472.0%。土壤养分与生物活性主成分分析组成的土壤肥力信息系统较好地表征了土壤肥力水平的差异,获得的综合得分,计算的土壤总体酶活性指标(TEI)与土壤理化性质达显著或极显著正相关。且4种中草药根际土壤肥力水平综合得分及TEI值均高于非根际土壤。主成分分析综合得分和TEI可以较好地表征该地区中草药根际和非根际土壤肥力水平。     

施肥对酒用高粱根际与非根际土壤酶活性的影响

为了解不同肥料种类对酒用高粱根际土壤酶活性的影响,为贵州酒用高粱的优质高产种植提供科学依据,通过田间试验,对酒用高粱分别施用有机肥和无机肥,研究高粱根际与非根际土壤脲酶、转化酶、磷酸酶和过氧化氢酶活性在高粱不同生育期的动态变化.结果表明,施用有机肥对维持土壤酶活性的效果优于无机肥,且土壤酶活性在高粱灌浆期普遍升高.在高...     

水氮配合对不同耐旱性红小豆根际土壤酶活性的影响

采用盆栽试验,以耐旱性不同的2个红小豆品种JN-2(耐旱品种)和B-876-16(旱敏感品种)为供试材料,研究水、氮配合对不同生育期红小豆根际土壤酶活性的影响。结果表明,相同水分条件下,2种供试红小豆在苗期和开花结荚期均表现为根际土壤过氧化氢酶和脲酶活性随施氮量的增加呈现先升高后降低的趋势,且在施氮量为0.1 g/kg时,根际土壤酶活性最高,抗旱品种的变化幅度更大;相同施氮量下,2种红小豆根际土壤过氧化氢酶和脲酶活性随着灌水量的减少呈增加趋势,同样表现出抗旱品种增幅较大的现象。适当的干旱胁迫并少量施用氮肥(N用量0.1 g/kg),更有利于红小豆根际土壤酶活性的提高。     

控释掺混肥对大蒜根际土壤酶活性的影响

通过大田试验系统研究了控释掺混肥（crf）对大蒜根际土壤酶活性的影响。结果显示土壤酶活性（土壤脲酶、磷酸酶、蔗糖酶和过氧化氢酶）随控释掺混肥施入量的增加而显著提高,等量（crf1）和80%用量（crf2）处理脲酶、磷酸酶和蔗糖酶活性均显著高于普通施肥（ccf）处理,表明控释掺混肥可通过增强土壤酶活性来提高土壤速效养分含量,进而提高大蒜鳞茎产量。     

植物根际、非根际土壤酶与微生物相关性研究进展

土壤酶和微生物在土壤生态系统的物质循环和能量流动方面都扮演着十分重要的角色。本文对近几十年来国内外在根际、非根际土壤酶与微生物相关性等方面的研究进展进行综述,以期为国内开展相关工作提供参考。     

不同苹果砧木的根际土壤微生物数量及酶活性

【目的】研究不同苹果砧木对土壤根际微生物数量和酶活性的影响。【方法】通过盆栽试验,采用微生物稀释平板培养法对平邑甜茶（Malus hupehensis Rehd.）、八棱海棠（M.micromalus Makino）、楸子（M.prunifolia(Willd) Borkh.）、新疆野苹果（M. sievesii(Ledeb.) Roemer）、东北山荆子（M.baccata Borkh.）等5种苹果砧木土壤根际微生物数量、土壤酶活性及其相关性进行研究。【结果】不同苹果砧木土壤根际微生物各生理类群数量差异显著,并且都以细菌占绝对优势,放线菌次之,真菌最少。土壤微生物多样性指数的变化趋势与土壤微生物数量的变化趋势不一致。不同苹果砧木土壤根际蔗糖酶、磷酸酶、脲酶和过氧化氢酶活性各异。皮尔逊相关分析得知,土壤微生物数量与土壤酶活性之间存在相关关系。【结论】选择合适的苹果砧木,有利于土壤微生物数量和酶活性的提高,从而为苹果树生长创造良好的微生态环境。     

巨桉人工林生态系统根系土壤酶活性研究

试验研究了洪雅县巨桉人工林生态系统根系与根外土壤酶活性,结果表明:巨桉人工林具有较强的根系效应,R/S值处于1~2间;3种酶活性季节变化规律明显,蔗糖酶、脲酶活性夏季最高,春季最低,过氧化氢酶活性秋季最高,春季最低;3种酶活性垂直分布规律一致,随着土层的加深而活性降低;巨桉人工林在试验区内未造成土壤肥力下降,许多因子都优于青冈次生林;根系土壤酶与根系土壤养分之间存在一定的关系,除脲酶、过氧化氢酶与速效K呈负相关外,其余生物因子与养分之间均呈正相关,且多数养分与生物因子呈极显著相关。     

基于不同土壤质地棉花根际微生物和酶活性特征分析

为了明确不同质地土壤对花铃期棉花根际微生物数量与酶活性的影响,采用池栽方式,以‘鲁研棉21’为材料,研究不同质地土壤(砂土、壤土、粘土)种植棉花在花铃期根际细菌、真菌、放线菌的数量及磷酸酶、脲酶和蔗糖酶的活性特征。结果表明,随着花铃期棉花的生长发育,3种质地土壤的根际微生物数量和酶活性均呈低-高-低动态变化的单峰曲线,其峰值分别出现在发育最盛的盛花期和盛花期后11 d。在土壤微生物数量方面,砂土整个花铃期3种微生物数量均显著或极显著低于壤土和粘土;而壤土中的微生物数量仅在初花后11 d低于粘土,其他时段均高于粘土。酶活性方面,砂土整个花铃期3种酶活性均显著或极显著低于壤土和粘土;壤土在初花至花后22 d时高于粘土,其余时段低于粘土,但差异均不显著。综上,棉花花铃期根际微生物活性受生长发育进程和土壤质地的双重影响。研究为棉花生产合理布局提供依据。     

嫁接对茄子根际土壤微生物生物量和酶活性的影响

以4种常用的茄子砧木品种Solanum integiflium、Solanum sisymbriifolium 、Ciqie和Lycopersicon esculontum分别与茄子品种西安绿茄进行嫁接,研究了嫁接对茄子根际土壤微生物生物量和土壤酶活性的影响.结果表明,在整个生育期内,嫁接茄根际土壤微生物生物量碳的平均值均高于自根茄,增幅为9%～30%.同一时期内嫁接茄的根际土壤微生物生物量碳也显著地高于时照.嫁接茄的土壤微生物生物量氮与微生物生物量碳的变化趋势一致.嫁接茄根际土壤酶的活性有增强的趋势.在现蕾期,嫁接茄的脲酶、磷酸酶和过氧化氢酶活性均高于对照,三者的增幅分别为15.15%～22.19%、0.38%～2.23%和11.11%～188.89%.同时,嫁接茄抗黄萎病的效果明显.     

Effect of Long-Term Fertilization on Soil Enzyme Activities Under Different Hydrothermal Conditions in Northeast China

Human activities have altered weather patterns by causing an increase in greenhouse gas. The effects of climate change have been studied, including effects on some ecosystems throughout the world. There are many studies on changes in the soil due to climate change, but much of them did not extend their research to soil enzyme that integrates information on soil microbial status and soil physical-chemical conditions. Meanwhile, there are lots of experimental fields established to study effects of long-term fertilization on soil enzyme activities, but many did not compare the difference of soil enzyme activities and did not analyze the effect of climatic factors on soil enzyme activities with long-term fertilization under different hydrothermal conditions. In this study, we compared soil enzyme activities of three long-fertilization stations which had different hydrothermal conditions in Northeast China, and analyzed the relationship of hydrothermal condition,soil chemical properties with soil enzyme activities. Hydrothermal conditions (annual temperature and total rainfall)decreased in order of Gongzhuling (Jilin Province, China ) > Harbin (Heilongiiang Province, China) > Heihe (Heilongjiang Province, China) over the course of the long-term fertilization experiment. Sunshine hours showed the longest in Gongzhuling, the second in Heihe, and the last in Harbin. However, the order of soil enzymes was not in agreement with hydrothermal conditions. Overall, the order of soil enzymes for the same treatment among three stations was consistent in 2008 with in 2009. Correlation analysis demonstrated that different soil enzymes achieved the different affected levels by climatic factors under different fertilization treatments. Urease activity showed a significant relationship with sunshine hours in no fertilizer (CK) treatment (R=-0.91, P<0.01) and relative humidity in mineral fertilizers plus manure (MNPK)treatment (R=0.82,/'<0.05). Phosphatase activity exhibited a negative correlation with annual mean temperature, annual mean maximum temperature and annual mean minimum temperature, and their correlation coefficients were separately-0.83, -0.79, and -0.83 at P<0.05 in CK treatment. Invertase activity was highly and positively correlated with sunshine hours in CK treatment (R=0.94, P<0.01). Catalase activity showed significant negative correlations with minimum relative humidity in CK treatment (R=-0.81, P<0.05), and positive correlations with sunshine hours in M treatment (R=0.83, P<0.05).There were no climatic factors which strongly affected on dehydrogenase in all treatments. Soil enzyme activities were closely related to the soil chemical properties. Soil urease activity was positively correlated with available P (P<0.05).With exception of correlation between invertase and total P at P<0.05, phosphase, invertase, catalase, and dehydrogenase showed significant positive correlations with soil chemical properties (P<0.01). It was a comprehensive process that biologic and abiotic factors were effect on soil enzyme activities under different fertilization treatments. To sum up, the variation of hydrothermal conditions in different climate zones and soil chemical properties affect integrally metabolic activity and metabolic finger print of microbial communities in black soil.     

滨海沙地簕竹属10个竹种根际土壤酶活性研究

对滨海沙地簕竹属10个竹种根际土壤酶活性和土壤养分进行测定分析,结果表明:(1)不同竹种根际土壤酶活性表现为河边竹、破蔑竹具有较高的蔗糖酶活性;观音竹、青皮竹具有较高的蛋白酶活性;佛肚竹、黄金间碧竹具有较高的脲酶活性;纤维素酶活性较高的为青竿竹、凤尾竹;过氧化氢酶活性较高为青皮竹、青竿竹。(2)青竿竹、佛肚竹、黄金间碧竹、凤尾竹、观音竹、鼓节竹等竹种根际土壤有机质、氮、磷、钾元素含量高于其他竹种,且显著高于裸地。(3)相关性分析表明,酶活性与pH呈现负相关,有机质与酶活性达到极显著与显著水平相关,而脲酶、纤维素酶与土壤养分元素达到极显著与显著相关水平,表明了土壤酶活性能够作为表征土壤肥力情况的一个指标。     

棉花与几种作物根际土壤酶活性及细菌多样性分析

【目的】 研究种植不同抗病性棉花以及不同经济作物对根际土壤酶活性以及细菌多样性影响,为棉田土壤微生态调控技术提供依据。【方法】 利用土壤酶检测试剂盒及高通量测序技术,检测分析不同抗病性棉花及种作物根际土壤酶活性及细菌多样性。【结果】 不同抗病性棉花根际土壤过氧化氢酶、脱氢酶、脲酶活性均没有显著差异,5与7月2个采样时期之间无显著差异;棉花与水稻间作处理过氧化氢酶、脱氢酶和脲酶分别较棉花单作升高3.84%、28.7%、45.2%,水稻处理较棉花单作升高8.87%、102.4%、80.4%,间作对土壤酶活性表现出提升作用,但未达到显著水平;苜蓿、大豆、花生3种豆科作物根际土壤酶活性普遍高于甜菜、番茄和玉米,但是未达到显著差异。耐病品种新陆中66号与感病品种军棉1号根际土壤的细菌OTU数量和α多样性指数均无显著差异。大豆、花生、苜蓿3种豆科作物根际土壤细菌的OTU数量和Ace、Chao1指数均高于棉花,番茄、玉米、甜菜3种作物根际土壤细菌OTU数量和α多样性指数均低于棉花,其中大豆的增幅较大,甜菜降幅较大,但是不同作物之间未达到显著性差异。【结论】 单季生育期内,种植不同抗病性棉花品种和不同作物、棉花-水稻间作等均未对根际土壤酶活性、细菌数量和多样性造成显著影响,棉花与不同作物搭配、间作等模式改变棉田土壤的微生态环境可能需要较长的生长周期。     

生防菌XG1对西瓜根际微生物群落及酶活的影响

通过分离计数西瓜根际微生物的种群数量及测定根际土壤酶活的变化,研究了生防菌XG-1对西瓜根际的生态效应。结果表明,接种生防菌XG-1后20d内,西瓜根际土壤的真菌数量普遍低于对照;细菌数量显著高于对照,后期差距略有缩小;放线菌的数量无显著变化。土壤酶活的测定结果表明,接入生防菌XG-1后50d内,根际土壤脱氢酶活性变化较小,处理土壤的脱氢酶活性稍高于对照土壤;土壤脲酶活性在前期低于对照,30d后超过对照;土壤过氧化氢酶活性几乎不受影响,处理土壤与对照土壤的酶活变化曲线都比较平稳。     

黑麦草对土壤中Cd不同赋存形态的吸收规律

通过在3种典型土壤中种植黑麦草的盆栽实验,研究了黑麦草吸收镉量和土壤中镉负荷及土壤镉赋存形态的相关关系。结果表明,随着镉负荷增加,黑麦草吸收镉量明显增加。在3种土壤中黑麦草吸收镉量大小顺序为:红壤>黄棕壤>潮土。黑麦草吸收镉量除受镉负荷影响外,与镉在土壤中的形态分布密切相关,黑麦草吸收的镉主要是土壤中的交换态镉和松结有机态镉。     

不同氮肥水平下玉米根际土壤特性与产量的关系

【目的】明确不同生育时期根际土壤特性与玉米籽粒产量之间的关系,能够为生产上合理施肥、提高氮素利用效率和减轻环境污染提供理论依据。【方法】2012年大田设置5个氮肥梯度固定施肥样地（对照、180 kg·hm^-2、240 kg·hm^-2、300 kg·hm^-2和360 kg·hm^-2,分别简写为CK、N180、N240、N300和N360）,并于2012、2013和2014年连续3年在玉米拔节、吐丝、成熟3个关键生育时期测定玉米根际和非根际土壤铵态氮、硝态氮、脲酶、过氧化氢酶、pH,同时测定玉米根系和地上部生物量及其氮素累积量,重点分析CK、N240和N360 3个处理根际土壤特性以及植株氮素累积量与玉米籽粒产量之间的关系。【结果】与CK相比,4个施肥处理（N180、N240、N300和N360）3年产量的平均值分别增加了23.85%、36.40%、39.87%和34.78%;其地上部不同阶段氮素累积量均显著高于CK（2012年播种-拔节除外）,并随施肥量增加呈先增加后降低趋势。与CK相比,4个施肥处理根际土硝态氮含量分别增加23.38%、57.13%、57.87%和69.74%,非根际土壤硝态氮分别增加59.49%、92.01%、132.08%和179.35%。随施氮量的增加根际土铵态氮含量显著增加;与CK相比,4个施肥处理3年的非根际土壤铵态氮含量分别增加4.27%、3.51%、5.04%和26.26%。根际土壤pH和非根际土壤pH均随着氮肥施用量的增加而降低,其中根际土壤和非根际土壤pH的变化范围分别为4.5-6.7和5.5-7.2。与非根际土pH相比,根际土壤pH平均降低5%。根际土壤脲酶活性随氮肥用量的增加呈先增加后降低趋势。与对照相比,4个施氮处理3年非根际土壤脲酶活性平均值分别增加了4.02%、14.73%、24.55%和19.64%。根际土和非根际土过氧化氢酶活性均随氮肥用量的增加而降低,与CK相比,4个施氮处理3年的非根际土壤过氧化氢酶活性平均值分别降低了3.03%、5.09%、8.24%和12.67%。CK、N240和N360 3个处理不同生育时期玉米根际土壤特性以及植株氮素累积量与籽粒产量之间的相关分析结果表明,拔节期根际土壤硝态氮含量连续3年均与产量呈显著正相关。吐丝期玉米根际和非根际土壤硝态氮、根际土壤铵态氮和非根际土pH均与籽粒产量呈显著正相关;其中2013和2014年根际脲酶活性和根际土壤pH与产量的相关性也达到显著水平。2013和2014年成熟期根际和非根际土硝态氮含量也与玉米产量呈显著相关。主成分分析表明,玉米籽粒产量与拔节期土壤硝态氮含量、根际过氧化氢酶、地上部生物量和氮素累积量相关性较强;与吐丝期根际和非根际土壤硝态氮含量、根际土壤铵态氮含量和土壤pH以及地上部生物量及氮素累积量、根系生物量相关性较强;与成熟期地上部生物量和氮素累积量相关性较强。【结论】根据不同生育时期玉米根际土壤特性与籽粒产量之间的关系,进行合理施肥,能够保证玉米根际养分的有效供应,营造良好的根际土壤环境,提高氮素利用效率、增加玉米籽粒产量。