大豆连作土壤障碍因素研究：II.连作土壤酶活性与肥力因素间的相关…

本文在几年试验研究分析的基础上，对大豆连作不同年限不同生育期中脲酶、酸性磷酸酶、过氧化氢酶、转化酶的酶活性与土壤肥力因素之间的相关性进行了研究。分析结果表明，４种酶的酶活性与有机碳、土壤ｐＨ值以及４种酶活性之间都存在着显著的正相关。脲酶活性与速效钾呈显著的正相关；与速效磷呈负相关。酸性磷酸酶活性与速效于正相关。过氧化氢酶活性与水解氮呈显著的正相关，与速效钾呈正相关，与速效磷呈显著的负相关。从大豆连     

花生不同连作年限土壤酶活性的变化

采用盆栽试验，研究了花生不同连作年限土壤酶活性的变化及与土壤有效养分、花生总干物重和荚果产量的相关。结果表明，随着连作年限的增加，土壤中的碱性磷酸酶、蔗糖酶、脲酶等水解酶的活性均随之降低，连作３年，碱性磷酸酶活性降低２９．３％，蔗糖酶降低１２．７％，脲酶降低９．８％。连作对过氧化氢酶的活性影响不大，不同连作年限间提高和降低均不超过５％。碱性磷酸酶、蔗糖酶、脲酶等水解酶的活性与土壤中的Ｎ、Ｋ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｚｎ等速效养分含量呈正相关，播种前的活性与Ｐ、Ｋ、Ｚｎ含量的相关系数达显著或极显著水平；收获后的活性与花生总干物重和荚果产量多呈极显著正相关。     

大豆连作土壤pH与土壤酶活性

本文对大豆连作条件下土壤ｐＨ变化对土壤酶活性的影响进行了初步研究，研究结果指出，大豆连作土壤ｐＨ变化与土壤脲酶、转化酶、过氧化氢酶、磷酸酶的酶活性之间存在着显著的正相关，表明大豆连作土壤ｐＨ的变化是影响土壤酶活性的主要因素，也是连作大豆对不良环境的交叉适应。     

大豆连作土壤障碍因素研究——Ⅱ.连作土壤酶活性与肥力因素间的相关性分析

本文在几年试验研究分析的基础上,对大豆连作不同年限不同生育期中脲酶、酸性磷酸酶、过氧化氢酶、转化酶的酶活性与土壤肥力因素之间的相关性进行了研究.分析结果表明,4种酶的酶活性与有机碳、土壤pH值以及4种酶活性之间都存在着显著的正相关.脲酶活性与速效钾呈显著的正相关;与速效磷呈负相关.酸性磷酸酶活性与速效钾呈正相关.过氧化氢酶活性与水解氮呈显著的正相关,与速效钾呈正相关,与速效磷呈显著的负相关.从大豆连作土壤中4种酶活性与土壤肥力因素之间的相关性分析可以看出,土壤的农化性状影响着土壤酶活性的高低,而土壤酶活性的变化也影响着土壤有效肥力的高低,它们之间的关系是相互影响、相互制约的.由此可见,用土壤酶活性来表征土壤生物学活性和土壤有效肥力状况,并根据酶活性评价土壤肥力水平指标是可行的.     

大豆连作对土壤纤维素酶活性的影响

试验结果表明,大豆连作土壤中纤维素酶活性的变化是：播期,成熟期的变化趋势基本一致,以连作２年酶活性最低。而结荚期酶活性则以连作二年酶活性最高,出现了与播期,成熟期截然不同的变化趋势,结荚期酶活性几乎都高于播期,成熟期。经相关分析表明,播期,成熟期纤维素酶活性变化与土壤有机碳和ｐＨ呈显著正相关。     

长期不同施肥条件下大豆田黑土酶活性研究

以农业部黑龙江耕地保育与农业环境科学观测实验站(始建于1979年)为研究平台,选取4个典型施肥处理(不施肥处理、有机肥处理、单施化肥、有机-化肥配合处理)为供试土样,于2011年大豆收获后采集土壤样品,研究长期不同施肥处理对黑土主要酶类(葡糖苷酶、脲酶和磷酸单酯酶)活性的影响。结果表明:长期不施肥处理大豆田土壤酶活性较低,施肥处理可以增加黑土酶活性,脲酶与磷酸单酯酶对施肥响应程度大于β-葡糖苷酶;单施有机肥处理与化肥处理对土壤酶活性影响程度之间差异不显著,而有机肥配施化肥处理则能够显著增强黑土β-葡糖苷酶、脲酶和磷酸单酯酶活性。同时,土壤β-葡糖苷酶、脲酶和磷酸单酯酶活性与土壤有机碳、全氮、全磷以及速效磷含量之间具有极显著的正相关关系,与土壤p H之间具有极显著的负相关关系。长期有机肥配施化肥处理可以显著增强大豆田土壤酶活性,土壤酶活性与土壤主要养分含量之间关系密切。     

大豆专用复混肥对轮作连作大豆抗逆性的影响

采用田间与盆栽试验方法研究了大豆专用复混肥对轮作、连作大豆抗逆性的影响。结果表明 :大豆专用复混肥较常规施肥显著提高了轮作、连作大豆抗逆境伤害的能力及自由基清除系统的酶活性 ,减轻了膜脂过氧化的程度 ,并提高了根系活力和根系生长量     

甜菜不同轮作年限的土壤养分变化及对产质量的影响

在碳酸盐黑钙土上连续进行定位试验。结果表明,甜菜不同轮作年限的土壤有机质、氮、磷、钾及微量元素都发生了变化。在５年轮作的基础上,轮作年限缩短,土壤养分随之下降,特别是氮、钾、硼、锌等元素都表现出了同一规律性,即与轮作时间成正比。同时,轮作年限不同,甜菜产质量也表现出了一定的差异,５年轮作根产量高于３、４年轮作,而且不同轮作年限的产质量变化与土壤养分变化趋势一致。     

大豆轮作与连作对黑钙土酶活性和动力学特性的影响

大豆连作减产是制约大豆单产提高的重要因素,拟通过对大豆连作、大豆-玉米轮作和大豆-高粱轮作制度下土壤酶活性及酶动力学特性的研究,阐明大豆轮作与连作对土壤生物学质量的影响.测定了与土壤碳、氮、磷、硫转化有关的9种酶的酶活性(a-半乳糖苷酶、B-半乳糖苷酶、a-葡糖苷酶、β-葡糖苷酶、脲酶、蛋白酶、磷酸单酯酶、磷酸二酯酶、芳基硫酸酯酶),以及β-葡糖苷酶、脲酶、蛋白酶、磷酸单酯酶、磷酸二酯酶和芳基硫酸酯酶的动力学参数.结果发现:大豆.玉米轮作全硫量降低幅度最大;大豆-玉米轮作制度下土壤β.半乳糖苷酶、β-葡糖苷酶和蛋白酶的活性与大豆连作相比有显著提高.大豆-高粱轮作制度下除β-半乳糖苷酶活性显著低于大豆连作外,其.它均与连作方式无显著差异.大豆-玉米轮作制度显著降低了β-葡糖苷酶和磷酸二酯酶的Km值,显著提高蛋白酶、磷酸单酯酶和芳基硫酸酯酶的Vmax值,以及磷酸单酯酶和磷酸二酯酶的Vmax/Km值.大豆-高粱轮作制度可以显著降低土壤脲酶的Km值,显著提高脲酶和芳基硫酸酯酶的Vmax/Km值.3种种植制度下,大豆-玉米轮作制度对酶活性的提高作用较大.     

长期轮作和连作对土壤中 大豆胞囊线虫数量的影响

在白浆土设计长期轮作和连作试验区,采取麦麦豆油玉豆6区轮作和麦玉豆连作, 18a内连续调查土壤 中大豆胞囊线虫( SCN)的胞囊数量,观察轮作或连作对土壤中SCN胞囊数量的影响。试验结果表明,长期轮作使 土壤中胞囊数量有减少的趋势,各茬口间胞囊数量变化幅度减小,轮作12a后土壤中胞囊数量达到动态平衡;大豆 连作的前2a土壤中胞囊数量急速增加,以后缓慢增加, 7a后有下降趋势, 14a后土壤中的胞囊数量在较高水平上趋 于平衡;小麦或玉米连作前3a土壤中的胞囊数量呈快速下降, 4a后缓慢减少, 14a后土壤中胞囊数量极少。     

不同供N方式对大豆生长和结瘤固氮的影响

采用框栽试验方法对比研究了不同供N方式对大豆生长和结瘤同氮的影响.结果表明:持续供N和非持续供N对大豆生长有不同的影响,在苗期,非持续供N与持续供N相比,对大豆生长有较大的促进作用,而在仡期以后则是持续供N对大豆生长的促进作用较大;持续供N和非持续供N对大豆结瘤同氮的影响不同,大豆根瘤数量表现为非持续供N＞持续供N＞无N,表明氮肥的持续施用对大豆根瘤的形成和生长有抑制作用,不利于大豆根瘤的生长发育;不论何种方式供N对大豆同氮酶活性和豆血红蛋白含量均有抑制作用,使固氮酶活性和豆血红蛋白含量显著降低,而且氮肥的持续施用对固氮酶活性和豆血红蛋白含量的抑制要显著高于非持续供N,表现为持续供N＜非持续供N＜无N,因此,氮肥的持续施用使大豆的同氮效率降低.     

黑土区坡耕地重茬大豆阻控技术研究

在黑龙江省海伦市黑土区坡耕地条件下,采用秋整地时增施有机肥、种肥中增施磷钾肥和种子包衣技术,选用抗耐重茬大豆品种和喷施叶面肥等措施组合成2套综合技术,探讨可控制该地重茬大豆病虫害和降低减产幅度的有效手段.结果表明:与重茬对照相比,2套技术均可明显提高大豆株高、根瘤鲜重、根瘤数量、地上干鲜重和地下干鲜重,降低大豆根腐病和籽粒病虫害.所以2套综合措施可促进重茬大豆生长,增强抗病能力,提高产量.     

土壤微生物群落对连作种植制度的响应

利用高通量测序技术研究玉米和大豆连作对土壤微生物群落的影响。结果表明,与休闲地块相比,连作降低了真菌丰度和真菌物种多样性。大豆连作显著增加了子囊菌(Ascomycota)、孢霉菌(Mortierellomycota)的相对丰度,降低了担子菌(Basidiomycota)、球囊菌(Glomeromycota)的相对丰度。玉米连作增加了担子菌门相对丰度,降低了孢霉菌门(Mortierellomycota)、球囊菌的相对丰度。与休闲地土壤相比,玉米连作和大豆连作种植土壤中变形菌(Proteobacteria)、拟杆菌(Bacteroidetes)、绿弯菌(Chloroflexi)的相对丰度显著增加,放线菌(Actinobacteria)、芽单胞菌(Gemmatimonadetes)和浮霉菌(Planctomycetes)的相对丰度显著下降。大豆连作土壤中镰孢菌的相对丰度显著高,镰孢菌与子囊菌门显著相关。     

不同形态氮对大豆根瘤生长及固氮的影响

采用框栽的培养方法,通过施用不同形态氮肥,探讨不同形态氮对大豆根瘤生长、含氮量、氮积累量以及固氮酶活性的影响.结果表明:不同形态的氮源,对根瘤干重、数量有促进作用,同时增加了根瘤中的含氮量和氮积累量.根瘤干重及数量的变化均为铵态氮(N2)＞蛋白氮(N4)＞硝态氮(N1)＞氨基酸态氮(N3)＞酰胺态氮(N5)＞生物固氮(N0),其中N0处理的根瘤干重、数量最少,而N2处理的根瘤干重和数量最多.根瘤含氮量的变化为N1＞N4＞N5＞N2＞N3＞N0,其中N1处理下的根瘤中的根瘤含氮量最高,N1、N4和N5各处理与N0处理间差异显著(P＜5%).而氮积累的变化为N2＞N4＞N1＞N5＞N3＞N0,各处理与N0处理相比,差异极显著(P＜1%),与含氮量的变化趋势略有不同.添加不同形态的氮源对根瘤固氮酶活性有抑制作用,其变化趋势为N0＞N5＞N3＞N2＞N4＞N1,N0处理的固氮酶活性最高.     

黑土区连作大豆根际土壤氨氧化古菌群落结构特征及其驱动因子分析

连作导致大豆根圈微环境中物质代谢过程发生变化,其中土壤氮素转化相关的一些功能菌群落组成常用来表征土壤氮素转化能力对连作制度的响应。氨氧化是氮素转化过程中的第一步也是限速步骤,通常氨氧化细菌和氨氧化古菌被认为是氨氧化过程的引擎。本文利用黑龙江省农业科学院土壤肥料与环境资源研究所的大豆长期连作试验田为研究平台,采用qPCR和高通量测序等方法,分析连作大豆根际氨氧化古菌的群落丰度和结构组成。结果表明:连作2年和连作17年处理的氨氧化古菌丰度较其它处理低;连作大豆根际氨氧化古菌种类来自泉古菌门(Crenarchaeota)和奇古菌门两大类(Thaumarchaeota),仍有42%为未分类的古菌种类。氨氧化古菌群落结构与环境因子相关关系分析结果表明:轮作和连作2年大豆根际土壤氨氧化古菌群落结构组成与土壤总氮含量、总碳含量呈正相关关系而连作4年以上处理的氨氧化古菌群落结构组成与pH和碳氮比呈正相关关系。     

保护性耕作对土壤部分物理特性及大豆产量的影响

研究了免耕和少耕对松嫩平原地区农田土壤温度、土壤水分、土壤紧实性等物理特性和大豆产量的影响。结果表明:在春季大豆播种期,免耕处理(NT)土壤含水量高于少耕(RT)和传统耕作(CT)。在大豆生长前期,免耕条件下的土壤平均温度低于传统耕作和少耕,传统耕作和少耕接近,免耕模式的土壤温度日较差低于少耕和传统耕作。5~20 cm深度内,免耕条件下的土壤容重高于传统耕作,在10~20 cm深度内,免耕和少耕接近。不同模式间的土壤机械阻力表现出差异,在0~20 cm深度内,免耕高于少耕和传统耕作。不同耕作模式间的大豆产量差异不显著。短期保护性耕作试验结果表明:在当地气候和土壤条件下应用少免耕模式,能够减少春季播种期间土壤水分损失和沙尘暴侵袭造成的危害,同时对大豆产量并没有造成不利影响。     

连作与轮作大豆土壤反硝化细菌多样性与组成结构(英文)

应用PCR-RFLP方法对连作与轮作大豆土壤中反硝化微生物种群和分类进行研究。结果 2种土壤样品中均可检测到反硝化微生物存在。从2种土壤中获取268个nirS基因克隆,46种基因型,其中连作土壤中有29种基因型,轮作土壤中有34种基因型,分析结果显示2种土壤样品中均有优势菌群存在,并且连作土壤样品中反硝化细菌的优势菌群略多于轮作土壤样品。序列同源性分析显示nirS基因克隆序列与已知反硝化微生物具有较远的亲缘关系。结果提示:与轮作大豆相比,连作大豆土壤中反硝化微生物的遗传多样性和组成有所改变,类群的结构组成易受耕作方式影响。     

大豆硫氧还蛋白基因的克隆与分析

通过对大豆耐盐品种文丰7盐处理抑制差减文库的筛选,获得了一些差异表 达的EST序列,与NCBI中EST数据库进行比对分析后发现,其中1个与硫氧还蛋白相关.据此预测了大豆硫氧还蛋白(Thioredoxin,Trx)基因的cDNA序列,并采用RT-PCR方法克隆了大豆Trx基因.生物信息学分析表明:该基因包含1个354 b...     

不同作物茬口对连作大豆产量及农艺性状的影响

为利用轮作换茬措施缓解连作大豆的危害和产量损失,研究了苜蓿、玉米和大豆3种作物茬口对连作大豆产量和农艺性状的影响.结果表明:苜蓿茬3年连作大豆比玉米茬3年连作大豆增产10.4%,比4年连作大豆极显著增产26.7%;玉米茬3年连作大豆比4年连作大豆显著增产14.7%.与4年连作大豆相比,苜蓿茬和玉米茬连作3年大豆的株高分别增加16.6 cm和14.7 cm、单株粒重分别增加7.0 g和3.7 g,差异均达极显著;苜蓿茬和玉米茬处理间的株高、单株粒重差异不显著.4年连作大豆的病粒率分别比苜蓿茬和玉米茬3年连作大豆的病粒率高4.54%和6.74%,差异达显著和极显著;苜蓿茬、玉米茬处理间的病粒率差异不显著.三个茬口处理之间大豆虫食粒率差异不显著.可见,对于连作大豆,苜蓿茬口优于玉米茬口和大豆茬口.     

Effects of Soil Amendment with Crab Shell on the Growth and Nodulation of Soybean Plants (Glycine max Merr.)

Abstract

Three pot experiments were conducted to investigate the effects of soil amendment with crab shell on (1) soybean (Glycine max Merr., cv. Akishirome) yield after 120 days outdoors, (2) soybean nodulation after 6 weeks in the greenhouse, and (3) soil chemical properties after 10 weeks in the greenhouse. The experimental treatments were addition of crab shell at rates of 0.1, 0.2, 0.3, 0.5, and 1% (w/w), standard fertilizer (NPK) treatment, and an untreated control with neither crab shell nor fertilizer application. The crab shell amendment treatment was applied either two months before seeding (incubated) or immediately before seeding (non-incubated). The soil used was a volcanic ash soil (Andosol) from Kakamigahara. Addition of crab shell just before seeding caused a significant increase in seed yield and 100-seed weight compared to the control, but similar yield to NPK treatment. However, seed yield and 100-seed weight did not differ with the crab shell application rate. Amendment by 0.1–0.3% crab shell without incubation lead to the formation of slightly more nodules than in the NPK and control treatments. Reduced numbers of nodules were observed in soil incubated at 0.5–1%, and in non-incubated soil with 1% crab shell application. Nodule fresh weight and N₂-fixation plant^?1 were decreased in all incubation treatments and 0.3-1% non-incubation treatments as compared to the NPK treatment and the control. Both nodule fresh weight and N₂ fixation were lower in incubated soils than in non-incubated soils, at corresponding rates of crab shell treatment. Dry matter production of soybean plants in soil given the crab shell treatment, especially when incubation was used, was found to be reduced after 6 weeks of plant growth. EC, N, and P availability increased with the increasing rate of crab shell treatment. However, there was a gradual decrease of soil pH following the crab shell treatment. In conclusion, although soybean nodulation and N₂ fixation were not improved by crab shell application, seed yields were similar to those obtained with the NPK fertilizer.