连作对荞麦产量、土壤养分及酶活性的影响

在连续4年不施肥的定位试验基础上,采样分析了不同荞麦连作年限(2年、3年和4年)对土壤养分、酶活性和荞麦产量的影响。结果表明,随连作年限的增加,荞麦产量下降,且显著低于与豆科作物轮作下的荞麦产量;土壤氮、磷、钾含量均降低,磷和钾含量降低更明显,土壤p H提高;土壤碱性磷酸酶、过氧化氢酶活性下降,脲酶活性先降后升,蔗糖酶活性总体上呈降低趋势。因此,为维持地力,提高荞麦产量,一要实行荞麦与芸豆等豆科作物轮作倒茬,二要施用一定的肥料。     

蚯蚓粪缓解草莓连作土壤障碍的作用

【目的】土壤灭菌处理已成为草莓生产中土传病害综合管理的重要措施,但是土壤灭菌明显抑制了土壤微生物的活性,影响草莓植株的生长。有机肥中含有大量的生物活性物质,尤其是蚯蚓粪。本研究通过观测连作土壤灭菌后施用不同有机肥对草莓植株地上部和地下部的影响,为减缓草莓植株生长的连作障碍提供有机肥选择。【方法】采用温室盆栽草莓模拟试验,首先在去除土壤化感效应影响基础上设置土壤灭菌和正常土壤栽培两个处理,探讨土壤灭菌对草莓植株不同阶段地上部叶片及地下部根系生长影响,在此基础上以相同连作土壤进行另一个盆栽试验,设置不灭菌土壤加无机肥料(LW)、 加牛粪(LN)、 加蚯蚓粪(LQ)处理,灭菌土壤加无机肥料(LMW)、 加牛粪(LMN)、 加蚯蚓粪(LMQ)共6个处理。调查了不同处理开花前苗期草莓植株地上部叶片及地下部根系的生长状况。【结果】土壤灭菌处理较相应未灭菌处理显著抑制了草莓花前幼苗阶段植株地下部的生长(P＜0.05),在果实成熟期、 盛果期及盛果末期植株生长均存在补长效应。土壤灭菌改变了草莓植株地上部和地下部正常的生长发育进程,植株不同发育阶段根冠比发生变化。无论连作土壤灭菌与否,施用无机肥料处理较施用有机肥处理显著抑制了根系生长(P＜0.05)。在不灭菌土壤上,施用蚯蚓粪处理草莓植株根系总长、 根系总表面积、 根尖数及根叉数与施用牛粪处理差异不显著,但灭菌土壤上,施加蚯蚓粪与施加牛粪相比,显著增加了草莓植株根系总长、 根系表面积及根叉数(P＜0.05)。【结论】蚯蚓粪与牛粪和无机肥料相比具有显著的生物活性。在草莓连作土壤灭菌后施用具有生物活性的蚯蚓粪,可以促进根系生长,缓解土壤灭菌对草莓植株生长发育的影响,是值得推荐的有效措施。     

连作对花生土壤酶活性、养分含量和植株产量的影响

通过盆栽试验,设置4个不同连作年限处理,研究连作对花生栽培种桂花17和野生种A.correntina土壤酶活性、养分含量和植株干物质产量影响的差异。结果表明:与对照相比,两个花生品种不同连作年限土壤有效养分含量和植株干物质产量均降低,A.correntina相比桂花17下降幅度小。桂花17各连作年限处理土壤的脲酶、转化酶、酸性磷酸酶活性随连作年限的增加有下降的趋势,处理间变幅大。而A.correntina各生育期土壤的脲酶、转化酶、酸性磷酸酶活性总体表现无一致性上升或下降的规律,处理间变幅小。两个花生品种在不同的连作年限间的过氧化氢酶活性的变化无规律性。连作条件下,花生野生种A.correntina的土壤理化和生物学性状的变化幅度更小。     

烤烟连作对耕层土壤酶活性及微生物区系的影响

以烤烟品种"龙江911"为材料,在大田试验条件下分别测定了连作1年和5年的烤烟耕层土壤酶活性及微生物区系变化。结果表明:烤烟连作1年的耕层土壤酸性磷酸酶与脲酶活性高于正茬(大豆-小麦-烤烟),而烤烟连作5年的土壤酸性磷酸酶与脲酶活性低于连作1年。在0~10 cm土层内,烤烟连作1年和连作5年的土壤过氧化氢酶活性均比正茬低,且连作5年土壤比连作1年土壤降低了35.47%。10~20 cm土层内,烤烟连作1年和5年的土壤蔗糖酶活性分别比正茬降低了30.27%和52.14%。烤烟连作减少了土壤细菌和放线菌数量,增加了真菌数量,细菌主要以土壤氨化细菌、好气性自生固氮菌和好气性纤维素分解菌降低为主。因此,烤烟连作破坏了微生物种群的平衡及降低土壤酶活性可能是引起烤烟连作障碍的主要原因之一。     

设施蔬菜轮作和连作土壤酶活性的研究

采用盆栽试验,研究大棚蔬菜(津优1号黄瓜)在轮作(15、18和21年)和连作(2、7年)条件下,对土壤过氧化氢酶、脲酶、转化酶和多酚氧化酶活性的影响。结果表明,轮作土壤的过氧化氢酶、脲酶和转化酶的活性显著地高于连作7年的土壤(P0.05);随着连作年限的增加,过氧化氢酶、脲酶和转化酶的活性显著地降低(P0.05),多酚氧化酶的活性显著升高(P0.05)。通过对产量的分析表明,连作2年、7年土壤的黄瓜产量分别为每3盆7.91和3.14.kg,两者差异显著;轮作15、18和21年土壤的黄瓜产量分别为6.65、6.85和7.16kg/3盆,差异不显著;连作2年土壤的黄瓜产量显著高于其它处理(P0.05),连作7年土壤的黄瓜产量显著低于其它处理,黄瓜产量与土壤酶活性的变化趋势基本一致。过氧化氢酶、脲酶、转化酶和多酚氧化酶可以作为设施蔬菜敏感的土壤酶学指标。     

酚酸化合物对土壤酶活性和土壤养分的影响

研究了酚酸化合物对连作西瓜土壤酶活性和土壤养分的影响。结果表明,添加外源酚酸入土刺激了土壤酶活性,土壤过氧化氢酶活性、脲酶活性均比对照提高,土壤呼吸强度增加,施入酚酸化合物2周时,500.mg/kg浓度的苯丙烯酸和对羟基苯甲酸土壤呼吸强度分别比同期对照增加了22.5%和20.0%;处理4周时,750.mg/kg浓度的苯丙烯酸和对羟基苯甲酸脲酶活性分别比对照提高了34.4%和29.0%。苯丙烯酸和对羟基苯甲酸类酚酸化合物降低了土壤碱解氮、速效磷、速效钾含量,有机质含量也降低,250.mg/kg苯丙烯酸处理2周时,碱解氮、速效钾、速效磷和有机质含量分别比对照降低了9.6%,18.4%,20.7%和11.0%。     

黄瓜连作对土壤微生物多样性和酶活性的影响

在相同管理措施下对日光温室黄瓜不同连作年限土壤微生物种类和数量以及酶活性的变化进行了分析。结果表明,随着连作年限的增加,土壤细菌数量和放线菌数量均呈先增加后降低的趋势,连作10 a时达到最高,随着连作年限的进一步延长又逐渐降低;真菌数量持续增加。土脲酶、碱性磷酸酶、蔗糖酶和多酚氧化酶活性均呈先增加后降低的趋势,在连作8～10 a时达到最大,土壤过氧化氢酶活性呈连续降低的趋势。在黄瓜生长季节,随着生育期的推移,3种土壤微生物的数量和5种土壤酶的活性均呈先上升后降低的趋势,3 — 4月份达到最大。     

连作西瓜的根际土壤酶活性和微生物多样性

以山东大鹏西瓜基地0,3,9,15 a的西瓜根和根际土壤为研究对象,采用野外调查和实验室分析方法分析连作对西瓜根际土壤酶活性和微生物多样性的影响。结果表明:随着连作年限的增加,土壤有机质和氮磷钾含量递减,连作第15年有机质及有效氮磷钾含量最低。在同一生长时期内,连作年限越长,西瓜根系活跃吸收面积和总吸收面积最低,根际土壤酶活性呈现先递增后下降的趋势,并且根际土壤酶活力幼苗期 < 抽蔓期 < 结果期。在连作前期土壤中可培养微生物代谢活力递增,连作后期微生物代谢活力递减,且连作越久土壤中微生物群落多样性降低,均匀度先增加后降低。相关性分析表明,土壤中过氧化氢酶（p < 0.05）、磷酸酶（p < 0.05）、蔗糖酶（p < 0.01）、速效磷（p < 0.05）、速效钾（p < 0.05）与真菌具有正相关性;脲酶与细菌正相关（p < 0.01）,与碱解氮负相关（p < 0.01）;过氧化氢酶（p < 0.05）、碱解氮（p < 0.01）与放线菌具有显著正相关。综上所述,连作0～9 a,土壤微生物代谢活力和酶活性增强,养分流失较小;连作9 a后,土壤养分流失严重,土壤酶活性和微生物代谢活力显著降低,产生连作障碍,说明减少连作年限可使西瓜优质丰产并且可持续发展,反之影响西瓜正常生长生产,损害经济效益。     

不同土壤改良剂处理对连作西洋参根际微生物数量、土壤酶活性及产量的影响

以北京地区连作西洋参为研究对象, 通过3种土壤改良剂(熟石灰、EM菌剂、沼液)随机区组试验对其土壤理化性状、酶活性、根际微生物区系及产量进行了系统研究。结果表明: 低浓度熟石灰、中浓度EM菌剂及高浓度沼液处理最有利于提高西洋参产量; 施加熟石灰处理后, 土壤微生物主要类群数量显著减少, 土壤pH显著升高, 并对土壤脲酶活性有明显抑制作用; 施加沼液和EM菌剂处理后, 土壤有效微生物菌群显著增加(P<0.05), 土壤有机质和营养物质含量也显著增加(P<0.05), 并对土壤脲酶和多酚氧化酶活性有一定的促进作用。相关性分析发现, 土壤微生物主要类群的数量与蔗糖酶、脲酶、多酚氧化酶活性均有一定的相关性, 其中, 土壤细菌数量与蔗糖酶、多酚氧化酶活性呈极显著正相关(r分别为0.895^**和0.808^**), 土壤真菌和放线菌数量与蔗糖酶、脲酶、多酚氧化酶活性呈极显著正相关(r分别为0.932^**、0.769^**、0.840^**和0.837^**、0.891^**、0.797^**)。另外, 土壤细菌数量与有机质含量呈极显著正相关(r=0.863^**)。表明连作西洋参根际微生物区系及土壤酶活性与土壤理化性状之间紧密联系, 通过施加不同土壤改良剂, 可以为耐连作种植西洋参提供适宜的土壤环境。     

大豆专用肥对轮作、连作大豆土壤酶活性和有效养分的影响

采用盆栽、田间小区控制试验及室内分析相结合的方法，研究了施用大豆专用肥对连作、轮作大豆土壤酶活性和有效养分的影响。结果显示施用大豆专用肥后，土壤酶活性和有效养分总体均能达到或高地轮作土壤常规施肥水平，这表明大豆专用肥能调控大豆连作所引起的土壤酶活性和养分恶化，最终使得大豆专用肥能克服大豆连作所引起的大幅度减产。     

嫁接对番茄连作土壤环境及土壤酶活性消减的影响

连作障碍是我国番茄集约化生产的瓶颈,为了探索适宜连作的栽培模式,试验以易感青枯病番茄品种‘梅赛德斯’实生苗及以抗病品种‘爱好’为砧木,‘梅赛德斯’为接穗的嫁接苗为试材,通过分析检测连作3年下根际土壤养分和土壤酶活性指标的变化,结合土传病害发生情况,分析嫁接对番茄连作障碍下土壤环境消减的影响。结果表明：连作3年内,嫁接苗青枯病的发病率都极显著低于实生苗,说明嫁接苗较实生苗极显著降低了土传病害发生率;嫁接有利于缓解番茄根际土壤中碱解氮含量的升高及连作导致的土壤酸化问题;同时,嫁接有利于缓解番茄根际土壤多酚氧化酶活性、尿酶活性和蔗糖酶活性的下降;另外,连作对嫁接苗种植土壤有机质含量的影响相对不显著,而实生苗在连作1年后显著降低了土壤有机质含量;嫁接对番茄速效钾、有效磷含量的影响无明显规律性。综上所述,嫁接对改善番茄根际土壤化学性质和土壤酶活性有积极作用。     

山药连作对土壤微生物群落及土壤酶活性的影响

以山药连作（0 a,1 a,2 a）和轮作（山药—小麦）土壤为研究对象,探讨耕作模式对山药种植地耕层土壤（0—30 cm）微生物数量和酶活性的影响。结果表明:土壤耕层的有机质、全氮、有效磷和速效钾含量随山药连作年限的延长而逐渐降低,而山药—小麦轮作模式则有助于恢复地力。山药连作、轮作的土壤均以细菌所占比例最大,放线菌次之,真菌最少;与对照（0 a）相比,细菌、放线菌数量均随着山药连作年限增加呈递减趋势;但放线菌的降幅明显大于细菌,表现出对连作年限更强的敏感性;真菌数量随连作年限呈先升后降的趋势。山药连作可以明显降低土壤脲酶、碱性磷酸酶和蔗糖酶的活性,轮作模式则可以激发该三种酶的活性,其中轮作较连作2 a的处理可以明显提高脲酶和蔗糖酶活性,差异分别达显著水平（p < 0.05）和极显著水平（p < 0.01）。说明山药连作会破坏土壤耕层微生物种群结构,并抑制土壤酶活性,轮作可以在一定程度上改善土壤微生物群落结构及酶活性质量。     

纳米碳对草莓氮素吸收利用及植株生长的影响

以盆栽妙香7号草莓为试材,利用15 N同位素示踪技术探究尿素配施0,2,4,6,8mL纳米碳溶胶(CK、T1、T2、T3)对土壤理化性状、植株氮素吸收利用及生长发育的影响。结果表明:施用纳米碳显著提高了土壤氧化还原电位和土壤脲酶活性;随纳米碳用量的增加处理前期土壤的电导率呈现降低趋势后期呈现增大的趋势。纳米碳的施用促进了草莓植株对氮素的吸收利用,提高了草莓各器官的Ndff值;与对照相比,T1、T2、T3处理草莓植株的氮素利用率分别提高了71.2%,126.8%,98.9%,土壤氮素残留率分别提高了8.2%,16.7%,16.1%,显著减少了氮素的损失。纳米碳的施用不同程度提高了植株叶片的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度和叶绿素SPAD值,干物质比对照增加了17.5%,45.8%,32.3%。研究表明,尿素配施纳米碳可改善土壤理化性状,有效吸附土壤中的氮素,提高植株氮素利用率和土壤氮素残留率,减少氮素损失,促进了草莓植株的生长。     

三江平原岗地白浆土水解酶活性和动力学特性对不同连作农作物的响应

作物种植会对农田生态系统产生一定的影响。大田试验条件下,在黑龙江省853农场岗地白浆土上连续6年种植玉米、大豆、小麦、水稻,研究了土壤理化性质以及土壤中与碳、氮、磷、硫元素转化相关的9种水解酶活性和动力学特性的响应;同时研究了不同作物种植对土壤脲酶、磷酸单酯酶、磷酸二酯酶、芳基硫酸酯酶及β-葡糖苷酶动力学特性的影响。结果表明,大豆连作土壤的有效氮、总碳、总氮、总磷和总硫含量都稍高;大豆处理土壤pH值略低,但其它三种作物种植下的土壤均呈微酸性,差异不显著。土壤水解酶动力学参数对种植作物的反应与表观活性的反应不一致。玉米连作土壤蛋白酶和磷酸单酯酶活性高于其它处理;小麦处理的磷酸二酯酶和芳基硫酸酯酶活性最高,水稻连作土壤蛋白酶、磷酸二酯酶和磷酸三酯酶活性最低。连年种植小麦处理的土壤脲酶、磷酸二酯酶以及芳基硫酸酯酶Vmax显著高于其它处理,小麦连作土壤β-葡萄糖苷酶、脲酶、磷酸二酯酶和芳基硫酸酯酶的Vmax/Km值显著高于其它处理,可以看出在此处理下土壤酶具有较强的催化潜势。     

连作对玉米制种田土壤养分和土壤酶活性的影响

通过对河西走廊玉米制种田不同连作年限土壤样品的采集和测试分析,研究了连作对玉米制种田土壤养分及土壤酶活性的影响.结果表明:随着连作年限的延长,灌淤旱耕人为土和盐积潮湿变性土pH均在升高,而有机质含量均呈先下降后上升的趋势,碱解氮含量均呈增加趋势,而速效磷含量先上升后下降并且两类土均在连作5年达到最大值,速效钾含量均呈下降趋势;灌淤旱耕人为土和盐积潮湿变性土脲酶活性均呈先上升后下降的趋势,两类土分别在连作5年和3年达到最大值;蔗糖酶活性先下降后上升,两类土分别在连作5年和3年降为最低,而过氧化氢酶活性在灌淤旱耕人为土上先下降后上升,在盐积潮湿变性土上呈缓慢上升趋势;同一连作年限,灌淤旱耕人为土脲酶活性、过氧化氢酶活性高于盐积潮湿变性土;相关性分析表明,灌淤旱耕人为土脲酶活性与速效磷含量,蔗糖酶活性与有机质含量呈显著正相关;盐积潮湿变性土过氧化氢酶活性与碱解氮含量呈极显著正相关,与速效磷和速效钾含量呈显著负相关.     

长期轮作和连作对白浆土中氮素的影响

对轮作及大豆、玉米、小麦长期连作白浆土中氮含量及有机态氮组分变化进行研究。结果表明，在不施肥情况下，小麦连作区土壤由全氮、碱解氮降幅最大，酸解总氮、氨基酸态氮和氨基糖态氮降幅最小。在施有机肥情况下，土壤全氮、碱解氮及酸解总氮则以小麦连作区增幅最小，玉米连作区增幅最大；氨基酸态氮和氨基糖态氮在轮作区增幅最大。其他组分氮在轮作与连作小区间变化无规律。     

土壤调理剂配施菌剂对连作压砂田土壤养分及西瓜生长、产量的影响

为解决宁夏连作压砂西瓜田土壤养分和植株生长性能、产量下降的问题,本试验在当地常规施肥基础上,以西瓜荣耀品种为试验材料,设置常规施肥(CK)、常规施肥+菌剂(T1)、常规施肥+200 kg·hm^-2 土壤调理剂+菌剂(T2)、常规施肥+300 kg·hm^-2土壤调理剂+菌剂(T3)、常规施肥+400 kg·hm^-2 土壤调理剂+菌剂(T4)5个处理,研究了土壤调理剂配施菌剂对土壤养分及压砂西瓜蔓长、茎粗、根系活力、产量的影响。结果表明,与CK相比,单施菌剂处理可以促进压砂西瓜生长,提高产量,但是对压砂田土壤养分无显著提高作用;而土壤调理剂配施菌剂处理均能显著提高土壤养分,增强根系活力,促进压砂西瓜生长,表明二者配施具有复合作用。其中与CK相比,T3的土壤pH值降低0.21;碱解氮、速效磷、全氮、有机质、速效钾含量分别显著提高29.31%、69.02%、54.72%、53.89%、36.56%;成熟期蔓长、茎粗、根系活力分别显著提高13.52%、23.42%、43.44%;其产量为45 173.70 kg·hm^-2,提高30.56%。Person双变量相关分析表明,土壤养分含量与西瓜生长、产量具有极显著相关性。T3、T4、T2、T1的净收益分别较CK增加6 709.20、5 043.40、4 914.95、1 489.80 元·hm^-2;通过内梅罗指数方法计算得出土壤综合肥力指数从大到小分别为T3、T4、T2、T1、CK。综合比较各处理的产量、经济效益、土壤综合肥力指数,常规施肥+土壤调理剂300 kg·hm^-2+菌剂为最佳处理。本研究结果对当地连作压砂西瓜田土壤肥力的提升、作物产量和经济效益的稳定具有重要的现实意义。