施肥进步在粮食增产中的贡献及其地理分异

根据三个地点中长期田间试验联网研究发现,施肥在作物产量形成中的贡献受施肥制度和气候的热量因子所影响。在最佳施肥条件下,施肥在产量中的贡献率分别为海伦(温带)0．31,沈阳(暖温带)0．39和桃源(亚热带)0．42,存在明显的地理分异现象,由此可以得出,当其他技术条件不变时,施肥在产量中的贡献率最高可达30％～45％,随所在地区气候的热量条件而不同,通过对施肥与气候热量之间的交互影响研究还发现,沈阳与桃源间的交互影响远大于海伦与沈阳之间,有机肥与气候热量之间的交互影响大于化肥与热量之间的交互影响。     

施肥进步在粮食增产中的贡献及其地理分异

采用中长期田间试验对８种模拟施肥模型在温带的海伦试验站、暖温带的沈阳试验站和亚热带的桃源试验站进行了６～１０年试验,以比较、评价施肥在粮食生产中的贡献．结果发现,施肥在作物产量形成中的贡献随施肥制度和气候的热量因素所影响;在最佳施肥条件下,施肥在产量中的贡献率分别为海伦（温带）３０％、沈阳（暖温带）３８％、桃源（亚热带）４４％．按这一实验结果可以一般地估计：当其他技术条件不变时,施肥在产量形成中的贡献率最高可达３０～４５％,随所在地区气候的热量条件而不同．     

长期施肥对潮棕壤有机氮组分的影响

依托长期定位试验(从1990年开始)的4个施肥处理(CK,不施肥;M,循环猪圈肥;NPK,单施化肥;NPK+M,化肥配施循环猪圈肥),探讨了长期施肥对潮棕壤有机氮各组分的影响并揭示了其年际变化特征.结果表明: 从试验开始至2015年,不同施肥模式下各有机氮组分呈现不同的变化趋势,其中酸解有机氮基本上表现为逐年增加的趋势;M和NPK+M处理氨基酸态氮也逐年上升,而CK和NPK处理氨基酸态氮持续下降,这可能与微生物对土壤中氨基酸的利用有关.在整个试验过程中(1990—2015年的平均值),NPK处理酸解铵态氮大幅度增加,比CK增加31.1%;在施加有机肥的2个处理中(M和NPK+M)有机氮各组分均有所提高.与M相比,NPK+M处理各有机氮组分增加的幅度更加明显,这表明有机无机肥配施能有效增加土壤有机氮,进而增强土壤供氮能力,提高土壤肥力水平.     

施肥对潮棕壤钾收支及钾在作物体内分配的影响

通过15年的定位试验,研究了不同施肥制度下土壤K的收支及K在作物体内的分配.结果表明,施K肥处理的大豆籽实和秸秆中K浓度高于不施K肥处理;而施K肥处理的玉米籽实K浓度在各个处理间几乎没有变化.在不施K肥条件下,单一施用N肥或NP配施均可造成K的严重亏缺.保持农业系统养分循环再利用可以缓解K收支赤字,而配合适量K肥的施用可以实现作物高产,平衡土壤中K收支.     

施肥和水位对土壤-水稻生态化学计量特征的影响

基于36年长期定位施肥和2个田间水位控制试验,研究了长期施肥和水位控制及其交互作用对水稻秸秆和土壤全碳(C)、全氮(N)、全磷(P)和全硫(S)生态化学计量特征的影响。结果表明:与施化肥相比,常量有机肥处理的土壤C、N和S元素含量分别提高了35%、15%和56%,高量有机肥处理的土壤全C、N和S元素含量分别提高了67%、42%和43%;而高量有机肥和常量有机肥土壤P含量分别降低了38%和21%;其中土壤C、N元素含量最高均为高量有机肥处理;与此相反,长期施用化肥的秸秆C、N和P含量最高;后续施肥改变后,土壤和秸秆元素含量变化更依赖于后续施肥情况;总体上,土壤元素含量比秸秆对施肥响应更敏感;不同水位处理试验结果表明,除高量有机肥处理土壤P含量低水位大于高水位外,其他处理试验土壤C、N、S和P含量均为高水位显著大于低水位;另外,双因素方差分析表明,施肥和水位对土壤和植物生态化学计量的影响存在交互作用。     

不同施肥制度下潮棕壤钾素肥力变化和土壤缺钾指标

通过在潮棕壤上进行的15年定位试验研究了不同施肥制度下钾素肥力变化和土壤缺钾指标.结果表明:不施钾肥处理加剧了土壤钾素的消耗,土壤速效钾和缓效钾浓度均有不同程度的下降;单施钾肥处理不能维持土壤钾素平衡,土壤中速效钾和缓效钾浓度仍有下降趋势;循环堆肥处理可在一定程度上补偿土壤钾的支出,但需配施钾肥;循环堆肥和钾肥配施处理土壤速效钾和缓效钾浓度基本保持不变.根据历年试验结果进行统计分析表明,用十字交叉法得出的玉米和大豆土壤速效钾临界值均为73mg.kg-1.     

豆磺隆对北方草甸棕壤土壤酶活性的影响

通过室内模拟方法, 以北方具有代表性的草甸棕壤为研究对象, 研究了除草剂豆磺隆对土壤脲酶、转化酶和三种磷酸酶活性的影响。结果显示, 在试验浓度范围内 , 豆磺隆对土壤脲酶和转化酶总体上有激活作用 , 影响幅度分别为 3.07%-20.02%和−1.73%-5.67%; 除个别浓度外, 豆磺隆对三种土壤磷酸酶均有抑制作用 , 豆磺隆浓度为 5 mg⋅kg–1时对酸性磷酸酶的抑制作用最强, 抑制率为 17.92%, 对中性磷酸酶的抑制率仅在 0.77%-1.54%之间 , 对碱性磷酸酶的抑制率为 8.95%-20.60%。豆磺隆对脲酶、转化酶、酸性磷酸酶和中性磷酸酶活性的影响较小 , 且未表现出明显规律性, 仅与碱性磷酸酶呈显著(p < 0.05)的对数负相关关系 , 表明碱性磷酸酶在一定程度上可作为豆磺隆污染土壤的监测指标。     

不同施肥对日光温室西红柿菜地土壤酶活性的影响

对不同施肥日光温室西红柿菜地土壤脲酶、磷酸酶、蔗糖酶、过氧化氢酶活性及土壤呼吸强度的测定,结果表明,不同施肥土壤呼吸强度较对照增强,蔗糖酶活性在苗期(除施化肥外)、始花着果期(除施沼肥外)、拉秧期较对照增强,采果初期除个别较对照增强外,其余处理均有不同程度的降低;磷酸酶活性在苗期、始花着果期、拉秧期较对照增强,采果初期施有机肥较对照强;脲酶活性施有机肥处理较对照强,且随生育期延迟而增强;过氧化氢酶活性施用有机肥、化肥 叶面喷肥的处理较对照增强,其余处理不同时期过氧化氢酶活性有不同程度的增强或降低。     

留茬和秸秆覆盖对农田土壤风蚀量的影响

为探讨留茬和秸秆覆盖降低农田土壤风蚀的作用,采用二次回归通用旋转组合设计,在辽西风沙半干旱区开展了田间试验。结果表明:常规耕作的风蚀量高达15.74 t·hm-2,留茬高度和秸秆覆盖量对风蚀量有显著影响,且秸秆覆盖量对风蚀量的降低作用大于留茬高度。留茬高度和秸秆覆盖量的交互作用也显著影响风蚀量的变化。当留茬高于18.0 cm、秸秆覆盖量2500.0 kg·hm-2时,土壤风蚀量降幅达54%以上。利用建立的风蚀量与留茬高度和秸秆覆盖量的回归模型优化得出,当留茬高度为33.9 cm、秸秆覆盖量为4255.7 kg·hm-2时,农田土壤风蚀量最小,仅为0.42 t·hm-2。     

土壤有机质对农田管理措施的动态响应

土壤有机质在农田肥力、环境保护、农业可持续发展等方面具有重要意义。它不仅决定农作物产量,而且在全球碳素循环中起着重要作用。由于大气CO2浓度升高与全球气候变暖等一系列环境问题的加剧,全球碳素循环受到越来越多的关注。农田具有大气CO2源和库的双重潜力。历史上由于人类对农田的过度开垦和耕种,造成土壤有机质含量大幅度下降,降低了农田的作物产量潜力;同时导致大量的碳以CO2形式由陆地生态系统排放到大气圈,加剧了全球温室效应。大量研究结果表明,诸如耕作、种植制度、施肥等农田管理措施能够显著地影响土壤有机质动态,而免耕、提高复种指数、合理的轮作换茬、有机肥料和化肥的施用以及弃耕农田还林还草等保护性管理措施则能够提高农田土壤有机质含量,使农田起到大气CO2汇的作用。综述了近年来农田管理对土壤有机质动态影响研究方面的进展。     

红壤茶树根层土壤基础呼吸作用和酶活性

对不同树龄茶树根层土壤的呼吸作用(包括代谢熵qCO2)和土壤酶(脲酶、转化酶和酸性磷酸单酯酶)活性进行了研究、不同树龄茶树根层土壤日基础呼吸作用强度(36．23—58．52mg·kg^-1·d^-1)和日代谢墒(0．30一0．68)都以40和90年茶树较为接近,分别显著大于和小于10年树龄茶树根层土壤;服酶活性(41．48—47、72mg·kg^-1·d^-1)则三者间差异不大,虽然随树龄增长而下降;转化酶活性(189．29—363．40mg·kg^-1·d^-1)也随树龄增长而下降,并且10年茶树根层土壤显著大于40和90年树龄茶树;而酸性磷酸单酯酶活性(444．22—828．32mg·kg^-1·d^-1)相反,随树龄增长而增强．结果表明,土壤基础呼吸作用、代谢熵和3种土壤酶活性都与茶树树龄、土壤pH、土壤有机碳、土壤全氮、土壤可活性酚总量、及土壤微生物生物量密切相关．     

Effects of Cd or/and Pb on soil enzyme activities and microbial community structure

Heavy metals could have long-term hazardous impacts on the health of soil ecosystems and adverse influences on soil biological processes. A study of Cd or/and Pb effects on soil enzyme activities and microbial community structure was undertaken with brown soil in a greenhouse for a period of 10 weeks. The experiment results showed that urease, acid phosphatase and dehydrogenase activities were significantly lower (p < 0.05) in Cd or/and Pb treatments than in control. Three enzyme activities decreased with the increasing metal concentrations. The effects of Cd and Pb combined on enzyme activities were higher than Cd or Pb alone. The soil microbial populations were far lower in heavy metal treatments than in control, and soil microbial populations under different heavy metals levels showed a significant difference (p < 0.05). The PCR-DGGE banding patterns confirmed that the addition of metals had a significant impact on microbial community structure.     

Acid phosphatase and invertase activities of <Emphasis Type="Italic">Aspergillus niger</Emphasis>

Aspergillus niger is widely used as an enzyme source in industries. Considering its enzymic potential, A. niger was studied for its acid phosphatase (EC 3.1.3.2, orthophosphoric monoester phosphohydrolase), and invertase (EC 3.2.1.26, β-fructofuranoside fructohydrolase) activity in defined media supplemented with 1%, 3%, or 5% sucrose concentrations. Both these enzymes play a key role in phosphate and carbon metabolism in plants, animals, and microorganisms and hence are interesting from the standpoint of biotechnological applications. Ontogenic changes in extracellular, cytoplasmic, and wall-bound enzyme activities of A. niger were studied. Growth in terms of fresh weight showed inverse correlation with pH. At higher pH values, both enzyme activities were higher in the medium supplemented with low sucrose concentration. It was observed that the more the fresh weight of fungi decreased, the greater was the enzyme activity observed. It is suggested that these enzymes may participate in autolysis of fungi and, on the other hand, could prove to be a potential source of industrial application and exploitation.     

玉米生长期间土壤微生物量与土壤酶变化及其相关性研究

研究了玉米生长期间土壤微生物量碳、氮与土壤过氧化氢酶、蔗糖酶、脲酶、蛋白酶活性变化及其相关性．结果表明，玉米生长前期和中期，土壤微生物量碳、氮及酶活性迅速上升，并逐渐达到最大值；玉米生长后期，土壤微生物量碳、氮、酶活性下降至某一值后并逐渐趋于平稳．几种处理相比较，以秸秆＋尿素处理的土壤微生物量碳、氮及酶活性为最大．除玉米生长后期，土壤微生物量碳、氮与碱解氮、活性腐殖质、土壤ｐＨ不相关外，土壤微生物量碳、氮与土壤过氧化氢酶、蔗糖酶、脲酶、蛋白酶活性及速效养分在玉米生长期间均相关或极相关     

免耕对农牧交错带农田休闲期土壤风蚀及其相关土壤理化性状的影响

以北方农牧交错带为研究对象,分析了免耕对农田土壤风蚀的影响,评价了不同耕作方式下与土壤风蚀相关的土壤物理、化学和生物学特性的差异。研究结果表明:翻耕农田土壤风蚀量是免耕地的3~8倍,翻耕地和免耕地的地表粗糙度分别为0.032和0.417;与翻耕地相比,免耕地表层0~10cm土壤粘粒和粉粒含量较多;免耕地土层0~5cm和5~10cm的土壤容重、坚实度和土壤水分都大于翻耕地,其中0~5cm、5~10cm和10~20cm土层土壤坚实度分别是翻耕地的4.7、2.8倍和3.8倍。经过3年的免耕,0~5cm土层土壤全氮、有机质、有效磷和有效钾含量均高于翻耕土壤,有效钾含量比翻耕地增加了77%。所有测定土层的土壤有机质含量免耕地均高于翻耕地,在0~5cm和5~10cm土层达到5%显著水平。免耕地表层0~10cm土壤微生物量碳是翻耕地的2.1倍。     

稻-麦轮作系统土壤糖酶活性对开放式CO2浓度增高的响应

研究了稻-麦轮作系统中空气CO2浓度增高(200μmol·mol^-1)对土壤蔗糖酶、木聚糖酶、纤维素酶活性及土壤氮、磷、硫含量变化的影响．结果表明,与对照相比,种植小麦和水稻条件下FACE处理的土壤蔗糖酶活性升高;木聚糖酶活性在小麦的拔节期、抽穗期和成熟期以及水稻的抽穗期和成熟期显著高于对照;纤维素酶活性略降、相关分析表明,土壤碱解态氮含量与蔗糖酶之间呈显著的线性正相关关系．     

与氮转化有关的土壤酶活性对抑制剂施用的响应

利用室内模拟培养试验,研究好气条件下施用尿素后土壤脲酶、脲酸还原酶、亚硝酸还原酶和羟胺还原酶活性对脲酶抑制剂氢醌（HQ）与硝化抑制剂包被碳化钙（ECC）和双氰胺（DCD）组合（HQ ECC、HQ DCD）的响应、结果表明,HQ DCD组合与其它抑制剂处理相比能更有效地降低土壤脲酶活性,增加硝酸还原酶、亚硝酸还原酶、羟胺还原酶活性,不同处理土壤脲酶、亚硝酸还原酶和羟胺还原酶活性与土壤NH4^ 、NO3^-、NH3挥发和N2O排放速率间存在不同形式的显著相关关系：土壤脲酶、亚硝酸还原酶和羟胺还原酶活性之间存在不同形式的显著正相关关系。     

桉树人工林地土壤酶活性与微量元素含量的关系

运用典范相关分析研究了桉树人工林地土壤酶活性和土壤微量元素含量关系。结果表明,Zn和Mn对土壤蛋白酶活性的促进作用最大。Zn在一定程度上对脲酶和过氧化氢酶有抑制作用;而Mn对脲酶和过氧化氢酶有促进作用。结合林地生物的生长特征等因子,"综合土壤酶因子"可作为土壤肥力评价的一个指标,对桉树林地土种的划分有一定意义。     

花椒叶浸提液对土壤微生物数量和土壤酶活性的影响

通过用花椒叶浸提液浇灌盆栽花椒幼苗,研究浸提液对土壤酶和土壤微生物的影响.结果表明, 花椒叶浸提液使根际土中细菌、真菌和放线菌数量以及微生物总数均有不同程度的减少,根际土中真菌和放线菌的数量变化呈降-升-降-升的趋势.20、60和80 g·L^-1浓度的叶浸提液使非根际土中细菌的数量显著增加21.59%、107.55%和8.62%,而40 g·L-1浓度的叶浸提液则使非根际土中细菌数量显著降低22.56%.叶浸提液使根际土蛋白酶、蔗糖酶和酸性磷酸酶活性明显低于非根际土相应的酶活性,而过氧化氢酶和多酚氧化酶活性则显著升高.土壤的蛋白酶活性与蔗糖酶活性呈显著正相关,与土壤放线菌数量呈显著负相关;多酚氧化酶活性与蔗糖酶活性呈显著负相关,与细菌、真菌、放线菌以及微生物总数呈显著正相关;放线菌只与蛋白酶、多酚氧化酶、蔗糖酶3种酶活性及真菌呈显著相关,与过氧化氢酶、酸性磷酸酶以及细菌和微生物总数的相关性均不显著.