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生物炭施用对黄壤土壤养分及酶活性的影响

环境科学 2022年第9期43卷 4655-4661页

作者：袁访李开钰杨慧邓承佳梁红宋理洪贵州大学农学院贵阳550025

生物炭因其具有特殊的理化性质,作为土壤改良剂或调理剂被广泛应用于改善土壤质量;土壤养分与土壤酶活性是表征土壤质量化学性质和生物学性质的重要指标.采用大田试验,研究生物炭不同施用水平:0(CK)、5(B5)、10(B10)、20(B20)和50(B50)t... 详细信息

生物炭因其具有特殊的理化性质,作为土壤改良剂或调理剂被广泛应用于改善土壤质量;土壤养分与土壤酶活性是表征土壤质量化学性质和生物学性质的重要指标.采用大田试验,研究生物炭不同施用水平:0(CK)、5(B5)、10(B10)、20(B20)和50(B50)t·hm^(-2)对黄壤养分和土壤酶活性的影响,运用结构方程模型(SEM)定量分析生物炭处理对土壤养分和酶活性的直接或间接影响及其作用大小.结果表明,生物炭显著增加土壤pH值、电导率、有机碳、碱解氮、有效磷和速效钾(P酶和脲酶活性先增加后降低,磷酸酶和蔗糖酶活性增加(P酶、脲酶和磷酸酶的活性均达到最大值,蔗糖酶活性也相对较高.随生物炭作用时间增加,土壤pH值、碱解氮、有效磷和速效钾含量均增加,而电导率和有机碳与之相反;过氧化氢酶活性降低,脲酶和磷酸酶活性升高,蔗糖酶活性无明显变化规律.SEM结果显示,生物炭施用对过氧化氢酶具有直接的负效应;通过提升pH、电导率、有机碳和碱解氮含量间接影响过氧化氢酶活性,通过提升pH和电导率间接促进蔗糖酶活性,通过提高电导率以及碱解氮和有效磷含量间接增加磷酸酶活性.综上,生物炭施用量及作用时间显著影响土壤养分含量,进而间接作用于土壤酶活性;酸性黄壤施用10 t·hm^(-2)的生物炭较为适宜.

关键词：生物炭黄壤土壤养分酶活性结构方程模型

自然生草制苹果园土壤微生物、酶活性和养分含量对行间草耕翻还田的响应

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应用生态学报 2023年第1期34卷 145-150页

作者：于波秦嗣军吕德国沈阳农业大学园艺学院辽宁省果树品质发育与调控重点实验室沈阳110866

果园生草是提高果园生产力、促进果园可持续生产的有效措施。为探究自然生草制苹果园行间草耕翻还田对土壤生物学性状和养分含量的影响,本试验以清耕(CK)为对照,设置草被刈割还田(NG)和草被刈割耕翻还田处理(NGR),研究不同草被还田方式... 详细信息

果园生草是提高果园生产力、促进果园可持续生产的有效措施。为探究自然生草制苹果园行间草耕翻还田对土壤生物学性状和养分含量的影响,本试验以清耕(CK)为对照,设置草被刈割还田(NG)和草被刈割耕翻还田处理(NGR),研究不同草被还田方式对行间0~20 cm土层土壤微生物数量、酶活性以及不同形态氮、钾含量的影响。结果表明:苹果园土壤中微生物以细菌占绝对优势,放线菌次之,真菌数量最少;与CK相比,NG和NGR处理均显著提高了土壤细菌和真菌数量,以NGR处理提升效果最显著,显著提高了土壤脲酶、蔗糖酶和过氧化氢酶活性,增幅分别为59.0%、20.7%、38.3%和73.5%、45.9%、67.8%。NGR处理显著提高了土壤氮、钾养分含量,铵态氮、硝态氮、颗粒有机态氮、微生物生物量氮及速效钾和水溶性钾含量分别为CK的1.5、1.8、1.6、2.0、1.3和1.4倍,显著提高了果实可溶性糖含量和糖酸比,进而提高了果实品质。综上,NGR可提高苹果园土壤微生物数量、酶活性、氮钾养分含量和果实品质,是生草制苹果园一种可行的行间草被还田方式。

关键词：苹果园自然生草土壤微生物酶活性养分含量

马尾松采伐迹地火烧黑炭对土壤有机碳组分和碳转化酶活性的影响

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环境科学 2023年第7期44卷 4201-4210页

作者：姚智焦鹏宇吴晓生严强刘先胡亚林王玉哲福建农林大学林学院福州350002 福建农林大学西芹教学林场南平353000

黑炭是不完全燃烧生成的具有高度芳香化结构的含碳颗粒物,能对火烧迹地土壤生态功能产生长期影响.以中亚热带马尾松人工林采伐火烧迹地为研究对象,分析火后黑炭处理[移除(B_(0))、单倍(B_(1))、双倍(B_(2))]、未火烧对照(UB)5 a后土壤... 详细信息

黑炭是不完全燃烧生成的具有高度芳香化结构的含碳颗粒物,能对火烧迹地土壤生态功能产生长期影响.以中亚热带马尾松人工林采伐火烧迹地为研究对象,分析火后黑炭处理[移除(B_(0))、单倍(B_(1))、双倍(B_(2))]、未火烧对照(UB)5 a后土壤有机碳组分[可溶性有机碳(DOC)、微生物量碳(MBC)、易氧化有机碳(ROC)、惰性有机碳(RC)、粗颗粒有机碳(CPOC)、细颗粒有机碳(FPOC)]含量和碳转化酶[葡萄糖苷酶(BG)、过氧化物酶(POD)、多酚氧化酶(POX)、纤维素酶(CBH)、蔗糖酶(SC)]活性特征.结果表明,B_(1)处理土壤DOC、MBC、CPOC、FPOC和RC含量均显著低于UB(P活性显著低于UB(P活性显著低于对照(P酶活性无显著差异(P>0.05).冗余分析(RDA)结果显示,SC和POX活性为土壤有机碳组分含量的主要影响因子,其解释率分别为16.3%和12.7%.结果表明,火烧产生的黑炭能加快火后MBC恢复、促进土壤有机碳累积和提高土壤有机碳稳定性,今后在中亚热带人工林经营管理中应重视对黑炭的利用.

关键词：黑炭炼山土壤微生物量碳有机碳组分酶活性

黑土表层有效养分含量和酶活性对雪被去除的季节性响应

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农业工程学报 2022年第2期38卷 111-118页

作者：王子龙王凯姜秋香刘传兴单家珣滕怀淏东北农业大学水利与土木工程学院哈尔滨150030

为探究黑土养分和土壤酶活性对极端积雪覆盖情况的季节性响应,该研究采用雪被去除的方法,设置了2个试验组(积雪覆盖试验组和雪被去除对照组),并进行了土壤温湿度、有机质含量、碱解氮含量、速效磷含量以及脲酶活性和转化酶活性动态变化... 详细信息

为探究黑土养分和土壤酶活性对极端积雪覆盖情况的季节性响应,该研究采用雪被去除的方法,设置了2个试验组(积雪覆盖试验组和雪被去除对照组),并进行了土壤温湿度、有机质含量、碱解氮含量、速效磷含量以及脲酶活性和转化酶活性动态变化的分析。结果表明,雪被去除显著降低了土壤温度和土壤水分(P酶活性显著降低,与对照组相比,雪被去除使土壤转化酶和脲酶活性降低了25.0%和16.3%以上。此外,除了在深冬时期,两种酶活性的主要控制因素均为土壤有效养分含量外,在早冬和冬末两个阶段,控制两种土壤酶活性大小的因素也存在差异。研究揭示了未来气候变化所引起的积雪减少将导致土壤有效养分积累与释放过程发生转变,表现为土壤养分在冬季早期迅速释放,冬季末期逐渐累积,进而造成一定养分流失。研究结果可为未来气候变暖的土壤生物化学演化机制研究提供理论支撑。

关键词：积雪酶活性土壤养分黑土季节性响应

生物炭配施磷肥对土壤养分、酶活性及紫花苜蓿养分吸收的影响

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环境科学 2023年第7期44卷 4162-4169页

作者：刘鑫裕王冬梅张泽洲张鹏樊桐桐北京林业大学水土保持学院北京100083

生物炭作为一种既能单独施用,又能与化肥共同施用的土壤改良剂,在农业生产实践中被广泛施用.然而,关于不同粒径生物炭与磷肥联合施用对土壤和植物的影响研究较少.采用盆栽试验,研究在两个磷水平下,不同粒径生物炭对土壤养分、酶活性以... 详细信息

生物炭作为一种既能单独施用,又能与化肥共同施用的土壤改良剂,在农业生产实践中被广泛施用.然而,关于不同粒径生物炭与磷肥联合施用对土壤和植物的影响研究较少.采用盆栽试验,研究在两个磷水平下,不同粒径生物炭对土壤养分、酶活性以及紫花苜蓿养分吸收的影响[生物炭根据直径分为:C1(>1 mm)和C2(酶活性和苜蓿养分吸收;其中,C2处理显著提高了土壤有效磷含量(P酶活性(P酶和过氧化氢酶活性有显著影响(P酶的差异受到土壤磷水平的影响,P0水平下,C1和C2处理的铵态氮和硝态氮含量并没有显著差异;而在P1水平下,C1处理的铵态氮和硝态氮含量比C2处理高24.19%和18.68%(P酶的影响.

关键词：生物炭粒径磷肥土壤养分酶活性

不同温度对离土浙贝母贮藏品质及酶活性的影响

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食品工业科技 2024年第3期45卷 302-309页

作者：林旭东董翼飞凌建刚朱麟宁波市农科院农产品加工研究所浙江宁波315000 国家蔬菜加工技术研发专业中心浙江宁波315000 宁波市农产品保鲜工程重点实验室浙江宁波315000 沈阳农业大学食品学院辽宁沈阳110866

为了探讨不同贮藏温度对离土浙贝母贮藏品质以及酶活性的影响,以浙贝母为试材,将浙贝母分别置于0、5、10和20℃四个温度下贮藏90 d,研究浙贝母在不同贮藏温度下的失重、感官品质、色泽、硬度、总多糖、生物碱、丙二醛(malondialdehyde,M... 详细信息

为了探讨不同贮藏温度对离土浙贝母贮藏品质以及酶活性的影响,以浙贝母为试材,将浙贝母分别置于0、5、10和20℃四个温度下贮藏90 d,研究浙贝母在不同贮藏温度下的失重、感官品质、色泽、硬度、总多糖、生物碱、丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量、多酚氧化酶(polyphenol oxidase,PPO)、过氧化物酶(peroxidase,POD)以及超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)活性的变化。结果表明:贮藏90 d,0℃贮藏的浙贝母失重率仅为7.17%,显著低于5、10和20℃(9.92%、19.77%和30.28%)(P酶和过氧化物酶活力,而且有利于SOD维持较高的活性。与5、10和20℃相比,0℃贮藏的浙贝母品质保持得最好。本研究为浙贝母离土贮藏提供了方法参考及理论依据。

关键词：浙贝母贮藏温度保鲜贮藏特性酶活性

植被毯覆盖对旱区露天煤矿土壤生态化学计量及酶活性的影响

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农业工程学报 2022年第15期38卷 124-132页

作者：王子寅唐万鹏刘秉儒赵晓玉李子豪北方民族大学生物科学与工程学院银川750021 国家民委黄河流域农牧交错区生态保护重点实验室银川750021 宁夏特殊生境微生物资源开发与利用重点实验室银川750021

为阐明不同材质植被毯覆盖对干旱地区露天煤矿土壤养分及酶活性的影响,以宁夏贺兰山自然保护区大峰矿为研究对象,分析秸秆、椰丝及秸秆-椰丝3种不同材质植被毯覆盖后矿区土壤有机碳、全氮、全磷、脲酶、蛋白酶、碱性磷酸酶和过氧化氢酶... 详细信息

为阐明不同材质植被毯覆盖对干旱地区露天煤矿土壤养分及酶活性的影响,以宁夏贺兰山自然保护区大峰矿为研究对象,分析秸秆、椰丝及秸秆-椰丝3种不同材质植被毯覆盖后矿区土壤有机碳、全氮、全磷、脲酶、蛋白酶、碱性磷酸酶和过氧化氢酶及生态化学计量比特征。结果表明:1)植被毯覆盖增加土壤表层有机碳和总氮含量且最大值为椰丝植被毯覆盖土壤,总磷含量无明显变化,10~20 cm土壤有机碳、总氮、总磷含量无明显变化;2)植被毯覆盖增加C/P、N/P且最大值同样为椰丝植被毯覆盖土壤,C/N无明显变化;3)植被毯覆盖土壤脲酶和碱性磷酸酶活性显著高于裸地,且0~10 cm大于10~20 cm,蛋白酶活性无显著变化,过氧化氢酶活性仅有椰丝植被毯的0~10 cm显著高于10~20 cm;4)土壤酶活性与环境因子的相关性和冗余分析结果显示:土壤TP、C/N是制约酶活性的主要影响因子,而N/P、TN是驱动酶活性的主要因子。三种植被毯覆盖后,土壤表层养分含量增加,同时增加了土壤表层的C/P和N/P,且促进表层土壤酶活性。此外,4种酶活性之间也存在显著正相关关系(P酶活性与环境因子的相关性和冗余分析结果显示:土壤TP、C/N是制约酶活性的主要影响因子,而N/P、TN是驱动酶活性的主要因子。上述结果表明,植被毯覆盖后增加了土壤表层养分,同时促进表层土壤的酶活性。研究结果能够为旱区露天煤矿土壤植被毯生态修复技术的实施提供一定理论依据。

关键词：土壤酶活性生态化学计量碳氮磷植被毯矿区贺兰山

土壤微生物及酶活性对露天矿不同土壤重构方式的响应特征

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煤炭科学技术 2022年第9期50卷 249-260页

作者：王凡曹银贵王玲玲闫石张振佳白中科中国地质大学(北京)土地科学技术学院北京100083 自然资源部土地整治重点实验室北京100035 神华北电胜利能源有限公司内蒙古锡林浩特026000

煤炭资源开发满足了社会经济发展的需要,但同时也带来了地表土壤的挖损所造成的表层土壤稀缺的问题。利用采矿固废重构土壤是草原露天矿区土地复垦的重要措施,使其达到可供植被恢复的状态,复垦后的土地与未被破坏的土壤相比,土壤微生物... 详细信息

煤炭资源开发满足了社会经济发展的需要,但同时也带来了地表土壤的挖损所造成的表层土壤稀缺的问题。利用采矿固废重构土壤是草原露天矿区土地复垦的重要措施,使其达到可供植被恢复的状态,复垦后的土地与未被破坏的土壤相比,土壤微生物的群落结构特征发生了变化,导致复垦后的土地质量受到影响。土壤细菌群落结构特征和变化规律能够反映矿区复垦土壤微生物群落多样性和生态功能,以及土地复垦水平和质量。目前学界研究重点主要集中于复垦土壤的理化性质,针对土壤重构对微生物及酶活性影响的相关研究较为缺乏。本研究通过采集土壤与植被样品,采用单因素方差分析法,对内蒙古自治区锡林浩特市胜利煤矿的不同土壤重构方式下各复垦田块土壤微生物和酶活性进行了分析,结果表明:在3种重构方式下的复垦田块中,不同重构方式下均表现为土壤微生物的数量比例细菌占99.00%以上,放线菌占比约0.70%,真菌数量比例最少,约为0.10%。不同重构方式下田块之间的微生物数量的差异表现为:岩土煤矸石粉煤灰混合田块(SGA)的细菌和真菌数量均高于其他2种重构方式的田块,岩土田块(S)中的放线菌数量高于其他2种重构方式的田块。岩土田块(S)与岩土煤矸石混合田块(SG)中相同种类酶的含量差异较小,但与岩土煤矸石粉煤灰混合田块(SGA)中蔗糖酶含量与前2种复垦方式差异较小,脲酶含量较前2种复垦方式低10.00%、磷酸酶含量较前2种复垦方式高10.00%。相同构造方式下田块内的微生物与酶活性表现为随着植被等级的增高而降低。总体上来看,3种重构方式下的田块内,当植被等级不同时,微生物数量和酶活性存在差异性,这可能是由于位于表层0~20 cm的矸石所具有的良好保水性能和粉煤灰较强的吸水性给土壤微生物提供了水分充裕的生存环境,利用采矿固废解决东部草原矿区土地复垦表土稀缺的问题可能是较理想的土壤重构模式。

关键词：露天矿土地复垦土壤重构酶活性土壤微生物

生物质炭配施有机物料对贫瘠红壤酶活性和微生物碳源代谢功能的影响

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应用生态学报 2022年第5期33卷 1283-1290页

作者：白美霞司徒高铭李松昊邬奇峰梁辰飞秦华陈俊辉浙江农林大学环境与资源学院杭州311300 杭州市临安区农林技术推广中心杭州311300

为进一步促进红壤固碳培肥,于2017和2018年通过田间试验研究了两种有机物料(玉米秸秆和羊粪)单施以及与生物质炭配施对贫瘠红壤养分含量、碳转化相关酶活性和微生物底物利用速率的影响。试验设置6个处理,即不施有机物料(对照)、玉米秸... 详细信息

为进一步促进红壤固碳培肥,于2017和2018年通过田间试验研究了两种有机物料(玉米秸秆和羊粪)单施以及与生物质炭配施对贫瘠红壤养分含量、碳转化相关酶活性和微生物底物利用速率的影响。试验设置6个处理,即不施有机物料(对照)、玉米秸秆、羊粪、单施生物质炭、玉米秸秆与生物质炭配施、羊粪与生物质炭配施。结果表明:与对照相比,有机物料施用显著增加了土壤pH值、有机碳、全氮、有效磷和速效钾含量;与单施秸秆和羊粪相比,生物质炭与秸秆或羊粪配施显著增加了土壤有机碳、速效钾和碱解氮含量,但两者无交互效应。与对照相比,有机物料施用显著提高了β-葡萄糖苷酶(BG)、纤维二糖水解酶(CB)、β-木聚糖苷酶(XYL)和过氧化物酶(PERO)活性;与单施秸秆相比,生物质炭与秸秆配施处理酚氧化酶、过氧化物酶活性分别显著降低了28.6%、22.2%;与单施羊粪相比,生物质炭与羊粪配施处理α-葡萄糖苷酶(AG)、BG、XYL和PERO活性分别显著降低了46.1%、50.9%、41.6%和31.3%。与对照相比,有机物料施用显著提高了土壤基础呼吸和微生物对碳水化合物的利用速率,而生物质炭配施处理对碳水化合物、羧酸类底物的利用速率存在显著抑制作用。微生物碳源利用速率与BG和PERO活性呈显著正相关。因此,有机物料与生物质炭配施更有利于提高土壤养分含量,降低有机碳分解酶和微生物碳源代谢活性,从而促进红壤固碳培肥,有利于贫瘠红壤的地力提升。

关键词：有机物料生物质炭酶活性微生物活性