畜禽粪便中所含马尿酸在土壤中的动态变化及原因分析

采用室内模拟培养试验,研究随畜禽粪便进入土壤的马尿酸含量的变化情况,不但可以预示马尿酸的环境风险,而且可以指导畜禽粪便的科学施用。结果表明,随畜禽粪便进入土壤的马尿酸能很快进入降解期,不同种类和用量处理均表现为前期迅速下降,中后期减缓的规律,但变化速率和幅度不同。180d时,鸡粪和猪粪处理马尿酸减少率分别可达88.51%～91.03%、91.23%～92.67%,鸡粪处理最后的含量较少。减少率同用量呈负相关,同时间呈正相关且与时间的关系可以较好地用v=A＋Blnt回归方程拟合;马尿酸进入土壤后,微生物降解和土壤颗粒吸附共同作用使其含量降低,微生物的降解作用是马尿酸含量降低最主要的原因。综上所述,随畜禽粪便进入土壤的马尿酸在短期内可能产生环境危害,但随着时间的延长,其含量会随自身分解和被土壤颗粒吸附而逐渐减少。为了降低环境风险,畜禽粪便最好经过腐熟再使用。     

沙柳沙障腐烂过程对土壤微生物生物量及酶活性的影响

为探究沙柳沙障腐烂过程土壤微生物生物量及酶活性的变化规律,以铺设10年的沙柳沙障为研究对象,采用野外原位取样和室内指标测定法,结合RDA多元数据排序分析,揭示影响土壤微生物生物量及酶活性的主要环境因子.结果表明:(1)随铺设年限的增加,土壤中的C∶ N与C∶ P呈上升趋势,10年后的C∶ N是1年的16.14倍,而N ...     

腐植酸共聚物对土壤酶活性的影响

对使用腐植酸共聚物改良后土壤酶活性进行了研究。实验结果表明改良后的土壤蔗糖酶、脲酶、蛋白酶和多酚氧化酶的活性增强。土壤酶活性的提高表明改良后的土壤结构、性能更适宜土壤微生物的繁殖和生长 ,土壤中的微生物量增加。     

不同施肥处理对土壤养分含量及土壤酶活性的影响

在田间试验条件下,通过对花生各生育期土壤养分含量与酶活性的研究,探讨了不同施肥处理对土壤养分含量及土壤酶活性的影响。结果表明:各生育期不同施肥处理土壤养分含量以控释掺混肥处理最高,在整个生育期内都能满足花生对养分的需求,普通复合肥在土壤中养分释放迅速,后期出现脱肥现象;土壤脲酶活性、酸性磷酸酶活性以控释掺混肥处理最高,纯控释肥处理其次,均明显高于普通复肥和对照处理,过氧化氢酶活性受肥料类型的影响较小,变化范围在2.68～6.26ml/g之间;3种土壤酶活性与速效P含量的相关性最好,其中脲酶活性与土壤速效P含量相关性达到极显著正相关,过氧化氢酶活性与速效P含量为极显著负相关,脲酶活性与碱解N含量存在显著正相关,磷酸酶活性与碱解N同样存在显著正相关,过氧化氢酶活性与速效K含量存在极显著负相关。这说明土壤酶活性与土壤养分含量呈密切的相关性,可将其作为评价土壤肥力的指标。     

乙草胺对土壤微生物数量和酶活性的影响

采用室内瓶培养试验,研究了乙草胺施用对土壤微生物数量及酶活性的影响。结果表明:乙草胺施用初期对土壤细菌和放线菌数量有明显刺激作用,但施用30d时高施用量处理(30mg·kg-1)呈明显抑制作用,之后各处理放线菌恢复到对照水平,而对细菌的抑制作用一直持续到60d;乙草胺对土壤真菌数量呈"抑制-恢复-刺激"的作用趋势。乙草胺施用初期对土壤脱氢酶产生一定刺激作用,45d后高施用量处理呈明显抑制作用,一直持续到60d;土壤过氧化氢酶对乙草胺不敏感,而转化酶和脲酶对乙草胺施入初期较敏感;低施用量处理对转化酶有抑制作用,高施用量处理对转化酶有刺激作用,各处理对脲酶都有抑制作用。     

林下药材植物淋出物对太白杨枯落物分解及土壤酶活性的影响

林下种植药材植物是提高林地经济收入的有效途径,然而药材植物淋出物是否会对林木枯落物分解和土壤产生化感影响是必须考虑的重要问题,也是构建科学合理的林药复合模式的关键。以秦岭山区典型太白杨(Populus purdomii)林以及9种常见林下药材植物为对象,通过以药材植物茎叶淋出物(水浸提法)喷浇林木枯落物的分解模拟试验,研究了药材植物淋出物对太白杨枯落物分解、养分释放及土壤酶活性的潜在化感影响。结果表明:蒲公英(Taraxacum mongolicum)浸提液处理后太白杨枯落物分解周转期和半衰期分别延长了230%和29%,薄荷(Mentha haplocalyx)处理后分解周转期和半衰期分别延长了67%和23%,鱼腥草(Houttuynia cordata)处理后分解周转期和半衰期分别延长了120%和34%;且这3种药材植物对太白杨枯落物分解过程中养分(C、N、P、K、Cu、Zn和Mn)释放和土壤酶(蔗糖酶、羧甲基纤维素酶、β-葡糖苷酶、脱氢酶、多酚氧化酶、蛋白酶和磷酸酶)活性均有显著抑制作用。因此,建议在太白杨林下应该尽量避免种植蒲公英、薄荷和鱼腥草,或者通过降低套种密度来减少药材植物的化感影响。     

石墨烯施用后对土壤酶活性及土壤微生物群落的影响

将不同浓度的纯石墨烯和氧化石墨烯(0、100、1 000 mg/kg)分别加入潮土和红壤两种土壤中,培养56天后测定潮土和红壤中的脲酶、过氧化氢酶活性,微生物功能及遗传多样性变化。结果表明,培养0、7、14、56天后,100和1 000 mg/kg浓度的石墨烯和氧化石墨烯对红壤和潮土的脲酶和过氧化氢酶活性没有显著的影响。两种浓度的石墨烯和氧化石墨烯对红壤和潮土微生物的AWCD指数没有显著的影响,且两种土壤之间未表现出差异。对添加0、200和1 000 mg/kg氧化石墨烯的潮土进行DGGE测试分析,处理组与对照组相比增加了3个条带,测序分析认为这3个条带与鞘氨醇单细胞菌属和未被培养的细菌类似,可见氧化石墨烯对土壤中微生物有一定的影响,能引起耐受菌数量的增加。     

黄顶菊入侵对土壤微生物、土壤酶活性及土壤养分的影响

通过采样分析,研究了外来植物黄顶菊入侵对非耕地和耕地,以及对玉米根系土壤微生物、土壤酶活性、土壤速效养分的影响,旨在揭示黄顶菊入侵农田和贫瘠荒地的机制。本试验比较了距根系不同距离土壤的微生态变化;分析了根系土壤3大微生物类群结构、5种土壤理化性质以及5种土壤酶活性之间的相关性。结果表明,非耕地黄顶菊根表速效氮、速效磷、速效钾的含量分别为对照的4.44、6.88、2.64倍,耕地中分别为对照的5.31、13.78、7.56倍;非耕地黄顶菊根表土壤细菌、真菌、放线菌数量分别为对照的13.23、6.67、21.40倍,耕地中分别为对照的9.27、2.15、2.24倍,可见黄顶菊对非耕地土壤中可培养的细菌、真菌、放线菌数量的影响更为明显;非耕地中黄顶菊根表土壤碱性磷酸酶、酸性磷酸酶、脲酶、脱氢酶、蔗糖酶的活性分别为对照的19.44、5.39、1.64、1.74、4.62倍,说明细菌非常活跃。耕地中分别为对照的2.26、3.45、1.53、0.95、4.89倍。另外在玉米与黄顶菊互作时,其根表土壤速效氮、磷、钾分别为非互作条件下的63.54%、64.70%、80.71%、,黄顶菊入侵明显降低了玉米根表速效养分。综上,黄顶菊入侵增加了其根系周围可培养土壤微生物数量、土壤酶活性及土壤速效养分含量;降低了附近玉米根表土壤中可培养微生物数量、土壤酶活性和速效养分含量。     

梨园秸秆还田腐解特征及对土壤性状的影响研究

为探究梨园秸秆还田腐解特征及对土壤理化性状和生物性状的影响,在梨园布置覆膜对照(CK)、秸秆覆盖(S)、秸秆覆盖+腐解菌肥(S-BM)、双倍秸秆覆盖+腐解菌肥(2S-BM)田间试验。结果表明:秸秆覆盖150天后,S-BM处理的腐解率为62.4%,S和2S-BM处理的腐解率均为50%,氮、钾释放率以S-BM处理最高;秸秆覆盖提高了土壤最低温,降低了土壤最高温,减小了土壤温度振幅;2S-BM处理显著降低了土壤体积质量,提高了土壤水溶性有机碳含量;秸秆覆盖显著增加了0~5 cm土层有机碳含量,2S-BM处理对0~15 cm土层速效养分含量的提升效果显著,S和S-BM处理显著提高了0~5 cm土层速效钾含量;2S-BM处理的土壤细菌、真菌数量以及微生物生物量碳、氮含量在梨树生育后期明显提高;2S-BM、S-BM和S处理分别能增产86.9%、17.8%和28.7%。秸秆覆盖对土壤的改善是由上到下的,当梨园秸秆还田量为45 000 kg/hm2时,土壤的改良效果非常明显。     

酸雨对白术土壤微生物及酶活性的影响

用不同pH值(2.5,3.5,4.5,5)的模拟酸雨处理白术植株及其土壤,测定模拟酸雨对土壤中微生物数量以及土壤酶活性的影响。结果表明,各处理pH的模拟酸雨能导致土壤中细菌、放线菌和真菌的比例发生变化,微生物总数随模拟酸雨pH的降低而不断减少;模拟酸雨能抑制氮素生理群细菌的生长和繁殖;当酸雨pH=5时促进纤维素分解菌的生长,但pH值过低时却有明显的抑制作用;模拟酸雨对脱氢酶、过氧化氢酶、脲酶和蛋白酶的活性有明显的抑制作用,对磷酸酶活性却有一定的促进作用。     

陆地碳循环中的微生物分解作用及其影响因素

土壤微生物是有机物的主要分解者,在陆地生态系统碳循环中扮演着重要角色,土壤微生物活性与底物性质和环境因子密切相关,环境条件的改变对微生物的分解活动影响很大。本文概述了制约有机物分解的因素,包括有机物自身的物理化学性质、非生物因素(温度、水分和通气状况、pH值、粘粒含量、激发效应等)和生物因素等。人为活动(如土地利用/覆被变化)和气候变暖对土壤微生物活性具有一定的影响并产生相应的陆地碳循环变化。最后提出了陆地生态系统碳循环与土壤微生物驱动相关联的研究热点问题。     

腐植酸和氮肥用量及其互作对植烟土壤质量的影响

以中烟100为材料,采用腐植酸和氮肥双因子盆栽试验,研究了腐植酸和氮肥用量及其互作对植烟土壤团聚体组成、养分及酶活性的影响。结果表明:干、湿筛法测定的土壤团聚体的平均重量直径均以T3处理(腐植酸900 mg/kg+氮肥40 mg/kg)最高,与其他处理相比提高幅度分别为15.3%~23.2%和6.5%~20.0%;方差分析显示,腐植酸与氮肥互作对土壤pH、有机质影响不显著,但对土壤碱解氮、有效磷、速效钾含量的影响达到极显著水平(P0.01);二者互作对烤烟各生育期土壤脲酶、蔗糖酶活性影响不同。由此,腐植酸和氮肥用量及其互作对提高土壤团聚体稳定性、土壤主要养分含量及酶活性具有显著效果。     

不同气候和土壤条件下秸秆腐解过程中养分的释放特征及其影响因素

农田土壤中秸秆腐解伴随氮磷钾养分的释放是重要的生物地球化学过程,也是秸秆还田替代化肥养分的基础。了解不同农区秸秆分解过程中的养分释放动态,揭示秸秆、气候和土壤条件的交互作用机制,是制定秸秆还田合理措施的理论基础。基于寒温带-暖温带-中亚热带的黑土、潮土、红壤互置试验平台,研究了小麦、玉米秸秆在3年腐解过程中养分释放过程和影响因素。结果表明,秸秆中养分释放速率的大小顺序为KPN;秸秆中氮素和磷素在寒温带以及在红壤和潮土中表现为先富集再释放特征,在暖温带、中亚热带以及黑土中表现为直接释放特征;秸秆中钾素均表现为直接快速释放特征,在腐解0.5 a平均释放率达89.5%。气候和土壤条件主导了氮磷的释放,其相对平均贡献率分别为19.5%和15.2%。在腐解后期(2~3 a)气候、土壤和秸秆因素对养分释放的贡献率30%,说明土壤生物因素可能起了主导作用。     

红壤典型区土壤中有机质的分解、积累与分布特征研究进展

土壤有机质分解转化是红壤生态系统碳循环的重要环节。自中国科学院红壤生态实验站建站以来,本课题组围绕土壤有机质分解转化的关键科学问题,重点开展了有机物料在土壤中的分解与影响因素、土壤有机质的矿化过程动态、土壤有机质的积累过程特征、以及红壤水稻土团聚体中有机碳的分布规律等方面的研究。本文回顾了过去所开展的主要研究内容的进展情况,并对今后的研究工作做出了初步展望。     

黄瓜有机营养土栽培中土壤酶活性、肥力动态变化及其相互关系

稻草与土按1:1(处理A)、2:1(处理B)的比例混合,经过堆积高温腐熟后在日光温室中栽培黄瓜,试验结果表明:有机营养土中稻草比例高的,脲酶、转化酶、纤维素酶活性升高,碱解氮、速效P、速效K含量增加,分别是处理B>处理A>对照,但过氧化氢酶活性呈降低趋势,变化大小为对照>处理A>处理B。脲酶、转化酶和纤维素酶与速效P呈极显著相关,与速效K显著相关。碱解氮含量与脲酶极显著性相关,与纤维素酶和转化酶显著性相关,但过氧化氢酶活性与碱解氮、速效P、速效K含量呈负相关,因此脲酶、转化酶、纤维素酶活性可以作为评价有机营养土肥力的标准。     

水土保持措施对红壤缓坡地土壤活性有机碳及酶活性的影响

基于植物篱和稻草覆盖控制红壤坡耕地水土流失的长期定位试验,以花生常规等高种植为对照(CK),研究红壤缓坡地香根草篱(H)、稻草覆盖(M)、稻草覆盖+香根草篱(HM)3种水保措施下旱、雨季土壤活性有机碳含量及土壤酶活性变化特征,探讨不同水保措施对土壤活性有机碳含量及土壤酶活性的影响。结果表明∶(1)稻草覆盖、香根草篱处理均能显著提高土壤微生物生物量碳含量(p0.05),其中稻草覆盖和香根草篱相结合效果最佳,且在旱季提升效果优于雨季;而稻草覆盖是提高土壤可溶性有机碳含量的主要影响因素;(2)稻草覆盖和稻草覆盖+香根草篱2种水土保持措施均能显著提高雨季土壤酶活性(p0.05),其中稻草覆盖起决定作用;各水土保持措施对旱季土壤酶活性的影响较小。(3)相关性分析表明,土壤β-葡(萄)糖苷酶和纤维素酶活性与土壤活性有机碳含量呈现良好的相关性(p0.05),对于评价红壤缓坡地水土保持措施土壤环境质量功能、指导实际生产等方面具有重要意义。     

土壤生物学活性对施入有机肥料的响应——Ⅰ 土壤酶活性的响应

本文对国内外采用不同种类有机肥料培肥土壤,对土壤中几种主要酶活性的影响进行了综述,总结了土壤酶对施用有机肥料的响应,对施用有机肥与土壤酶活性关系的研究进行了展望。     

不同机械改土方式对白浆土物理特性及酶活性的影响

白浆土是我国东北地区主要低产土壤之一,土体中白浆层通气透水能力极差,生物酶活性很低,导致土壤表旱表涝严重,旱田作物根系有效土层一般只有20 cm左右。自20世纪80年代开始,包括深松在内的机械改土逐渐演变为白浆土的主要改良方式。为了探讨不同机械改土方式的改土效果,研究采用3种机械改土方式,依次为普通深松犁、秸秆心土混合犁、心土间隔混拌犁,并以普通深松犁为对照,在典型白浆土上开展改土试验。机械作业后,分别测定土壤物理性质及土壤酶活性。结果表明:秸秆心土混合犁、心土间隔混拌犁处理后,白浆层的硬度降低至7~9 kg cm-2,远低于对照白浆层硬度10~14 kg cm-2;固相分别为47.74%、50.13%,均低于对照53.16%;容重与对照相比分别降低了14.01%、10.19%。与对照相比,秸秆心土混合犁、心土间隔混拌犁降低了白浆层过氧化氢酶活性,秸秆心土混合犁处理降低了白浆层脲酶和蔗糖酶活性、增加了淀积层脲酶和蔗糖酶活性;两个处理与对照相比大豆分别增产21.34%、4.94%。秸秆心土混合犁、心土间隔混拌犁改善了土壤不良的理化性质,同时对土壤酶活性有很大的影响。研究为机械改良白浆土的评价方法探索了新途径。