氮素抑制剂对双季稻产量、氮素利用效率及土壤氮平衡的影响

【目的】 了解氮素抑制剂对双季稻产量、氮素利用效率及氮素在土壤中转化的影响,旨在为制定科学合理的农田氮素管理措施及节肥增效策略提供依据。 【方法】 以湘早籼45号和荆楚优148为材料,于2015年早、晚稻期间进行田间试验。试验设5个处理:不施肥 (CK);100%尿素 (100%U);80%尿素 (减氮20%,80%U);80%尿素+脲酶抑制剂NBPT (80%U+NBPT);80%尿素+硝化抑制剂DCD (80%U+DCD)。研究尿素减施条件下添加硝化抑制剂 (NBPT) 和脲酶抑制剂 (DCD) 对双季水稻产量、氮素养分吸收利用效率、土壤硝态氮、铵态氮、微生物量氮及土壤氮平衡的影响。 【结果】 NBPT和DCD均有利于提高早、晚稻产量、植株氮吸收量和氮素利用效率。减氮20%条件下添加NBPT(80%U+NBPT)处理早、晚稻稻谷较100%尿素处理 (100%U) 分别增产5.0%和6.1%,较施用80%尿素 (80%U) 分别增产8.0%和14.0%;80%U+DCD与100%U处理的早、晚稻稻谷产量差异不显著,较80%U处理分别增产6.0%和4.2%。80%U+NBPT较100%U处理早、晚稻植株氮吸收量分别增加4.5%和9.4%,较80%U处理分别增加10.3%和16.2%。80%U+NBPT和80%U+DCD处理氮肥表观利用率、氮肥农学效率、氮肥偏生产力和氮素吸收效率均较100%U和80%U处理提高。添加NBPT和DCD降低了早、晚稻收获后土壤硝态氮和铵态氮残留量,显著提高土壤微生物量氮积累量,降低氮表观损失,有利于维持作物-土壤体系氮素平衡。早、晚稻收获后80%U+NBPT较100%U处理氮表观损失降低42.2%和44.6%,较80%U处理降低27.5%和29.2%,80%U+DCD较100%U处理降低23.7%和31.6%,较80%U处理降低4.2%和12.6%。 【结论】 在该区域双季稻种植体系中,氮肥减量20%条件下添加NBPT和DCD能增加或维持水稻产量,提高氮素利用效率。供试条件下,添加NBPT提高氮素持续供应能力和保持土壤氮素平衡的效果好于DCD。      

复合垂直流人工湿地脲酶和磷酸酶活性与黑臭河水净化效果

[目的]研究复合垂直流人工湿地脲酶和磷酸酶活性与黑臭河水的净化效果。[方法]以蜂巢石和软性填料为基质,通过构建生物栅复合垂直流人工湿地系统强化处理黑臭河水,并测定人工湿地不同功能区中2种填料的脲酶和磷酸酶活性,研究2种填料在不同功能区的挂膜性能。[结果]软性填料生物膜上的脲酶和磷酸酶活性显著高于蜂巢石填料生物膜上的活性,说明选择软性填料更利于生物膜的生长;脲酶活性与总氮的去除率显著相关,而磷酸酶活性与总磷的去除率相关性不显著。[结论]该研究结果为利用脲酶和磷酸酶活性作为评价黑臭河水净化效果和挑选合适的填料提供了依据。     

镍对蕹菜生长和营养成分的影响

通过水培方式种植蕹菜,研究以尿素态氮作唯一氮源条件下,不同浓度镍对蕹菜生长、脲酶活力和某些营养成分的影响。结果表明:适量镍对蕹菜生长、脲酶活力和氨基酸合成有促进作用,但过量的镍产生毒害作用。施镍20μg/L处理的蕹菜鲜重最高、比对照高12.1%,但镍浓度高于320μg/L时蕹菜鲜重下降,施镍1 280μg/L处理的蕹菜表现出受害症状;适量的镍(20~80μg/L)可显著提高蕹菜叶片的脲酶活力,最高幅度达13.6%,脲酶含量也显著提高,最大增幅19.0%,但过量镍(大于640μg/L)会抑制脲酶活力。研究足量镍(60μg/L)影响蕹菜脲酶的作用机理,结果显示,镍可能先是提高脲酶比活力,然后参与脲酶合成而提高脲酶含量,从而更进一步提高脲酶活力。叶片中总氨基酸含量在镍0~40μg/L范围内随镍浓度提高而升高,最高升幅44.7%,镍大于10μg/L时效果极显著,之后保持稳定水平;叶片中可溶性糖含量在过高浓度镍处理(大于640μg/L)时显著升高。     

不同沼液灌溉强度对土壤酶活的影响

近年来,畜禽养殖污染问题越来越受重视,畜禽养殖粪便经沼气发酵处理后,沼液如何有效还田利用成为研究重点,应用沼液替代部分化肥,已经成为现代化农业园区废弃物资源化的一条重要途径。本试验比较了不同沼液灌溉强度对猕猴桃园土壤酶活性的影响,结果发现,猕猴桃园土壤脲酶与转化酶活性随土层的加深而显著减弱,过氧化氢酶活性增加不显著;施入沼液后,土壤脲酶、转化酶、过氧化氢酶活性均显著升高,其中土壤脲酶活性增加的幅度最大。施入的沼液强度越大,酶活性越高。     

苏丹草-黑麦草轮作制中施肥对饲草产量与土壤酶的影响

 【目的】为苏丹草-黑麦草这一新型种植制度的科学施肥、土壤肥力的改善提供依据。【方法】采用4年苏丹草(Sorghum sudanense)与黑麦草(Lolium L.)轮作定位试验研究氮、磷、钾肥对饲草产量、土壤蔗糖酶、脲酶和磷酸酶的影响。【结果】氮、磷、钾肥配施(NPK处理)明显增加苏丹草、黑麦草鲜草产量,4个年度的饲草总产量在各个处理中均最高,分别比NP(氮、磷肥配施)处理增产17.9%、17.3%、21.7%、23.2%,分别比NK(氮、钾肥配施)处理增产26.9%、20.2%、23.3%、25.9%,分别比PK(磷、钾肥配施)处理增产312..9%、339.8%、231.7%、223.1%,且效果显著。苏丹草-黑麦草轮作制中,NPK处理的土壤蔗糖酶、脲酶高于CK、PK处理,部分达到显著水平,与NP、NK处理相当;土壤磷酸酶以碱性磷酸酶为主,苏丹草、黑麦草试验期NP、NK、NPK处理的碱性磷酸酶均显著低于CK、PK处理。【结论】苏丹草-黑麦草轮作制中,氮、磷、钾肥配施能够明显提高饲草产量,影响土壤蔗糖酶、脲酶、磷酸酶活性,从而改善土壤肥力。     

水稻土壤碱解氮与脲酶活性对不同氮素水平的响应

在常规栽培条件下,采用盆栽模拟试验方法,研究了土壤脲酶活性和碱解氮含量在不同施氮水平下随水稻生长的动态变化,结果表明:随着施氮量的增加,土壤碱解氮含量增加,高氮处理的含量最高;而脲酶活性则表现为中氮处理的整体水平高于高氮处理,施氮量在0~214.65 kg/hm2的范围内,脲酶活性随着氮素水平的升高而增强,两种水稻品种相比较,弯穗型不抗倒伏的秋光对氮素的敏感程度显著高于直立穗型抗倒伏的07425。     

施用保水剂对土壤氮素淋溶及脲酶活性的影响

为了分析保水剂对土壤氮素淋溶效应和土壤脲酶活性影响,通过模拟试验,对施用同量尿素条件下,三种不同类型高分子保水剂(聚丙烯酸钠保水剂、有机-无机复合保水剂、腐植酸型保水剂)对尿素淋溶和土壤脲酶活性进行比较。多次灌水淋溶实验表明,三种保水剂都明显降低了土壤尿素淋失,保肥效果明显。在前三次灌水淋溶中,三种保水剂施用的土壤脲酶活性略高于未施尿素的对照,之后灌水时基本相同,说明保水剂对脲酶活性有一定促进作用,有利于植物更好的吸收氮素。随灌水次数增加,所有处理的土壤脲酶活性都有明显减少,与淋溶液氮素淋出量趋势相同。其中施用聚丙烯酸钠盐保水剂降低氮素流失,提高肥料利用效率效果较优。     

黄瓜栽培下醋糟基质脲酶和蔗糖酶活性及其与氮素含量间的关系

本文研究了黄瓜栽培条件下,醋糟、牛粪和菇渣不同体积配比基质(纯醋糟C,醋糟+菇渣CG,醋糟+牛粪CN和醋糟+菇渣+牛粪CGN)脲酶和蔗糖酶活性变化规律及其与基质全氮和有效氮含量间的关系。结果表明,基质脲酶和蔗糖酶活性变化受不同原料配比和黄瓜生长的双重影响。随黄瓜生育期的推进,CG处理脲酶活性一直呈递减趋势,蔗糖酶活性呈前期比较稳定、后期略有上升的趋势;C、CN和CGN处理的脲酶和蔗糖酶活性变化规律比较相似,均呈前期逐渐升高而后期逐渐下降的特征。基质全氮和有效氮含量的变化较为一致,但基质处理间存在差异。C处理二者呈逐渐下降的趋势,而其他3个处理呈前期下降后期上升的动态。脲酶和蔗糖酶活性与氮素含量间的关系受基质处理的影响。CN处理的脲酶活性与有效氮含量呈显著的正相关关系;CGN处理的脲酶和蔗糖酶活性均与全氮含量呈显著的负相关关系,而C和CG处理的酶活性与氮素含量未表现出明显的相关性。     

N-丁基硫代磷酰三胺对淹水土壤脲酶动力学特征的影响

研究了淹水状态下脲酶抑制剂N-丁基硫代磷酰三胺(NBPT)对东北4种典型土壤(黑土、白浆土、棕壤、褐土)脲酶动力学参数的影响。结果表明,NBPT对土壤脲酶动力学参数的作用程度受土壤类型、培养时间及其交互作用的显著影响。与对照相比,NBPT使土壤脲酶米氏常数(Km)增加,最大反应速率(Vmax)和Vmax/Km降低,表明NBPT对土壤脲酶的作用机理属于典型的混合型抑制。随培养时间延长,土壤脲酶Km降低,Vmax和Vmax/Km升高,表明NBPT对脲酶的抑制效力逐渐减弱。黑土、白浆土脲酶Km值小于棕壤和褐土,而Vmax则大于棕壤和褐土,表明土壤肥力水平能够影响土壤脲酶的动力学参数。相关分析表明,土壤脲酶Km与粘粒和粉粒含量呈显著正相关关系,与pH值呈显著负相关关系;而Vmax和Vmax/Km的相关性则正好与此相反。     

乙草胺对土壤脲酶动力学特征的影响

采用室内模拟试验方法,以典型棕壤为供试土壤,研究不同浓度乙草胺对土壤脲酶活性和酶动力学参数的影响。结果表明,不同浓度乙草胺能显著抑制土壤脲酶活性,并在培养的第3～6 d达到最大抑制;利用模型 y=c/(1+bx)和y=c(1+ax)/(1+bx) 对不同浓度乙草胺与土壤酶活性的关系进行拟合,证明模型y=c/(1+bx)拟合效果较好,表明乙草胺除草剂对土壤脲酶的抑制作用为完全抑制,而脲酶ED50 为13.12～75.76 mg/kg;乙草胺的施入使土壤脲酶Vmax值降低,Km值则保持不变,属于典型的非竞争性抑制。