土壤微生物量及其生态效应

综述了土壤微生物量方面的研究进展，着重论述了土壤微生物量Ｃ、Ｎ、Ｐ、Ｓ在土壤养分转化循环中的重要性，并就种植、轮作、施肥等农业措施和季节变化对土壤微生物量的影响进行了总结分析。

氮磷钾对叶菜硝酸盐积累和硝酸还原酶、过氧化物酶活性的影响

改变氮、磷、钾用量对叶菜硝酸盐积累的研究表明,缺磷比增氮更易引起叶菜组织内硝酸盐的积累。造成叶菜硝酸盐积累的真正原因是氮磷比过大。硝酸还原酶(NR)是一种诱导酶,可在含硝酸盐的介质中诱导产生。其活性与硝酸盐的积累呈正相关,回归方程为: y(小白菜)= 0.5339+0.0084x(r=0.66705,n=32) y(菠菜)= 3.5654+0.0242x(r=0.77111,n=32) 氮、磷、钾用量适宜,过氧化物酶活性较低,缺磷缺钾或钾过量,会加剧过氧化物酶的活性,其中缺磷区最为突出。水溶性氨基酸和游离氨的积累量随氮素用量提高有所增加。其中缺磷区水溶性氨基酸与游离氨是所有处理中最高的。叶绿素和Vc含量与氮磷肥关系密切。钾对叶菜硝酸盐的积累、Vc和叶绿素含量以及NR活性的影响在本试验中未发现任何规律。有待作更深入的研究。

植物吸收养分动力学研究中的几个问题

利用离子耗竭法测定植物营养吸收动力学参数主要应考虑以下几个影响因素:1)参数的求算:2)营养液的初始浓度;3)饥饿处理程度;4)溶液中pH变化;5)生物量与吸收液体积比例;6)最大吸收速率的单位和7)有关参数的应用等。 本文详细讨论上述影响因素并提出一些新观点。

施用有机、无机肥后土壤微生物量、固定态铵的变化及其有效性研究

利用15N示踪技术和盆栽试验研究了施用有机、无机肥料后，土壤微生物量C、N和土壤固定态铵的变化及其生物有效性。结果表明:土壤微生物量C在小麦三叶期时较高，之后随着外界温度的下降，生物量C逐渐下降;小麦返青后又上升，至开花前后达到最高值，为554.9～794.4mg／kg。并以施用稻草和猪粪处理的最高，单施硫铵的最低，以后逐渐降低直至收获。土壤微生物量N的变化与C的变化不太一致，土壤微生物量N在小麦三叶期最高，为40.8～79.0mg／kg，并以施猪粪和稻草处理的最高，对照处理中最低;随着小麦的生长逐渐下降，到小麦开花前后下降到最低点，但至成熟时又有所上升。土壤固定态铵的变化趋势与土壤微生物N的变化趋势相似。施肥后被固定在微生物体内和粘土矿物中的N，在小麦生长期间有很大部分仍能被小麦吸收利用。被固定在微生物体内的硫铵N、稻草N和猪粪N的最大释放率分别为64.7％～84.3％、60.4％～77.1％、59.3％～685％;被固定在粘土矿物中硫铵N的最大释放率为59.5％～76.2％。

我国主要土壤供钾能力的综合评价

本文应用生物耗竭法并结合化学方法对我国11种主要土壤的供钾能力做了综合评价。研究表明：（1）土壤耗竭后，交换性钾的“最低值”出现的时期及绝对量大小，因土壤类型不同而异。土壤交换性钾亦存在“利用率”或“有效度”问题。“最低值”是土壤的重要供钾特性之一。（2）随着耗竭次数的增加，土壤非交换性钾在达到“最低值”后又回升，至耗竭结束，11种土壤大都接近甚至超过了耗竭前水平，认为是1mol／L热HNO3不能提取钾大量释放所致。（3）耗竭条件下，作物吸收的钾主要来自于非交换性钾，且以1mol／L热HNO3不能提取钾为主，该组分的钾仍属非交换性钾而非矿物钾。（4）2mol／L冷HNO3法提取的有效钾与作物吸钾量间的相关性最好，且该法操作简便、快速，适于水、旱田土壤钾素的测定。根据有效钾含量并结合交换性钾的“最低值”，对我国11种主要土壤的供钾能力进行了初步分级。

小麦和玉米中后期大量元素叶面施用的生物效应

采用盆载和田间小区试验研究了小麦和玉米叶面10g／L尿素、10g／LKH2PO4和5．4g／LKCl及其配合施用的一些生理效应。叶面施用尿素，尤其是N，P和K的配合施用可显著延缓两种作物在拔节后其根系活力的下降。叶面追肥增强了两种作物功能叶的生理活性，在N，K或P＋K三者之间，尿素的效果较佳。三者的配合施用是最大限度延长叶片寿命的措施。作物后期喷尿素＋KH2PO4能显著增加小麦和玉米的籽粒产量。叶面施用N、P、K肥不仅提高了作物体内N，P，K的含量，而且改变了它们在不同部位的分配，促进N素向籽粒运转，10g／L尿素＋10g／LKH2PO4处理可分别提高小麦和玉米籽粒的蛋白质含量的绝对值22g／kg和4．9g／kg。

叶面营养对黄瓜生物效应的影响

采用盆栽和田间大棚小区试验，研究了施用不同叶面营养组分对黄瓜的养分吸收分配和叶片光合生理及果实产量与品质的影响。结果表明:（1）P、N、K三要素可被黄瓜（苗期）叶片快速吸收并显著提高其在体内的含量，天然植物生长活性物质具有促进黄瓜N、P、K养分，尤其是N、K的吸收功效。特别是当它与营养元素配合施用时，这种促进作用最为明显。（2）叶面施用适当浓度的该活性物质或硫酸铵或KH_2PO_4均有显著提高黄瓜处理叶绿素及其光合速率的作用。从总体上讲，三者的作用效果相当，其中活性物质的作用速度较快，但持续时间稍短。叶面施肥后48小时与72小时，不同处理间的叶片光合速率与叶绿素含量差异分别达到最大，一直到108小时，仍维持较稳定的显著差异。说明叶面营养对作物的光合作用的影响主要发生在施肥三天（72小时）以后。（3）叶面肥不同组分配施均能增加黄瓜的生物量与果实产量，提高果实蛋白质、Vc、可溶性糖的含量，降低脂合纤维的含量，而果实酸度则基本不受叶面施肥的影响。（4）在不同叶面营养处理中，无论是促进叶片光合作用还是提高果实产量与改善品质，均是营养元素与该种物质的合理团合达到最理想的效果，两者呈现极其显著的正交互作用。

有机、无机肥料施用后土壤生物量C、N、P的变化及N素转化

研究结果表明，有机、无机肥施用后，土壤微生物量C、N、P开始增加很快，随着时间的推移，土壤微生物量C又有所降低，但生物量N和P则基本保持稳定。硫铵施入土壤后，微生物对肥料(15)N的生物固持10天后达到最高峰，以后被固持在体内的(15)N有一部分被逐渐释放出来，但一个月后仍有17％左右的(15)N被固持在微生物体内。硫铵与有机肥配合施用时，微生物对硫铵(15)N固持比例有所增加。有机肥中的15N被微生物固持的比例也较大，在肥料施入20天左右达到最大值，一个月后仍有19—25％存在于微生物体内。硫铵施用一个月后(15)N损失高达18％，有机肥中的N也有少量被损失。

耐低钾冬小麦基因型筛选方法的研究

通过液培实验及低钾土壤上的田间实验，比较、讨论了耐低钾冬小麦基因型的筛选指标、时期及钾浓度。结果表明：液培筛选的评价指标，吸钾量优于钾利用指数。筛选的适宜时期为拔节期，钾浓度以10mmol／LK+为宜。低钾土壤上7种基因型的经济产量与植株地上部吸钾量间存在极显著正相关（r＝0.945，n＝21）。冬小麦吸收的钾主要来自于1mol／L热HNO3不能提取的非交换性钾。吸钾量亦可作为田间筛选的评价指标。

有机肥氮素的矿化特征及与其化学组成的关系

采用培养试验方法研究了不同有机肥氮素在淹水条件下的矿化特征及其与有机肥化学组成的关系,指出有机肥氮素矿化累积量与有效积温的关系可用 y=(x)/(a+bx)来描述,堆肥、牛粪和羊粪的氮素释放始速较小而较恒定,铵态氮释放极限量小,而猪粪、鸡粪和饼肥则相反.肥料纤维素含量及热水溶性化合物的C/N 强烈地影响着有机肥氮素的释放规律.

不同施氮水平对夏高粱产量和品质的影响

高粱是 C4作物,增产潜力大,综合利用价值高,又具有抗旱、耐瘠等优良特性,适应范围较广。我国江淮流域多系夏高粱,为小麦后作,一般产量不高。如何提高夏高粱的产量,实为当务之急。国内外对春播高粱的研究较多,而对夏高粱的研究甚少。本文着重探讨不同施氮水平对夏高粱籽粒产量和品质的影响,主要结果如下:

土壤生物量-碳和-氮与土壤有机碳、氮及施肥的关系

应用氯仿熏蒸培养法测定不同肥力水平的土壤生物量-C 和-N。结果表明:士壤生物量-C 与土壤有机碳的相关性达到极显著水准;用6mol/L HCl 水解的总氮量与土壤全氮也有很好的相关性,但与生物量-N 则不然;生物量-N 与酸解的氨基酸态氮及未知态氮都有显著相关性。施肥显著提高土壤生物量-C 和-N,有机无机肥料配合施用的大于单施化肥的。

我国某些旱地土壤中锌的形态及其有效性

本文对我国19种旱地土壤中锌的形态及有效性进行了研究。结果表明:(1) 土壤全锌中有55—90%为残留矿物态,5—35%为氧化铁结合态,1.5—8.0%为有机态;而碳酸盐结合态和交换态分别为<5%和<2%,酸性、中性土壤及石灰性土壤在锌的形态分配上有明显的差异;(2) 土壤pH是影响交换态锌、松结有机态锌、紧结有机态锌,无定形铁结合态锌和晶形铁结合态锌含量的主要因子;(3) 土壤地球化学组分对锌的富集能力的顺序为:粘土矿物>氧化铁>有机质>氧化锰>碳酸盐。随着土壤pH增高,氧化铁对锌的富集能力逐渐增强;(4) 在自然土壤中,以交换态锌及松结有机态锌对有效锌的贡献最大。在石灰性土壤上,碳酸盐结合态锌也是有效锌的一个给源。

耗竭条件下冬小麦的吸钾特点及其对土壤不同形态钾的利用

在耗竭条件下研究了冬小麦在我国11种主要土壤上的吸钾特点及其对不同形态钾利用。结果表明，冬小麦对钾的吸收具有明显的阶段性。拔节至齐穗期为吸钾高峰，成熟后出现“排钾”现象。耗竭条件下冬小麦各生育期土壤交换性钾含量变化不大，而缓效性钾从开穗后开始回升。冬小麦吸收的钾中，交换性钾占的比例较小，11种土壤平均为21.5％;1mol／LHNO3不能提取的钾占绝大部分，平均为78.5％。表明土壤经耗竭后，1mol／LHNO3不能提取的钟对作物钾营养的作用较大。耗竭后土壤交换性钾“最低值”出现的时期及数量大小是土壤重要的供钾特性之一。

不同作物对磷的吸收与根系的生理形态特征的关系

本文研究了不同作物对磷素的反应及其根系形态特征、生理特征等对磷素吸收的影响,结果表明:(1)不同作物对磷的敏感程度不一样,其强弱顺序为:油菜、麻菜>小麦、苕子>黑麦草;(2)作物缺磷时,根部转移到地上部磷的比例较正常作物为低;(3)作物苗期缺磷时对根重的影响不大,而主要是通过减小根的半径以增加单位根重的比表面积,增加有机酸的分泌量等来提高其对磷的吸收;(4)根的动力学参数I_(max)、K_m、C_(min)及a值可较好地描述植株的吸磷特性。

耗竭条件下层间钾的释放及耗竭后土壤的固钾特性

本文通过盆栽耗竭试验和土壤培养试验研究了五种含钾量差异较大的土壤供钾特点和固钾能力。试验结果表明：（１）黑麦草根系发达而密集，它对土壤钾的利用能力很强，能在短期内吸收大量钾，而致使土壤缺钾，在缺钾严重时土壤交换性钾和缓效钾还能达到“最低值”，“最低值”因受质地和粘土矿物组成及含量的影响而有较大差异。（２）作物吸收钾中，层间钾所占比例很大，其中又以１ｍｏｌ／ＬＨＮＯ＿３煮沸一次不能提取的钾为主。所以在合理评价土壤供钾能力时必须要考虑层间钾的有效性和存在形态。（３）土壤固钾量是随钾的耗竭，而增加，土壤不同水分条件下的固钾量为干湿交替＞恒湿＞淹水。

土壤微生物量和土壤固定态铵的变化及水稻对残留N的利用

在小麦盆栽试验后的１５Ｎ标记土壤上，研究了水稻生长过程中土壤微生物量Ｃ、Ｎ和土壤固定态铵的变化及其有机无机肥料残留Ｎ的有效性。结果表明，土壤微生物量Ｃ随着水稻生长而逐渐增加，到收获时达到１３７８．６～１７９０．５ｍｇ／ｋｇ土；土壤微生物量Ｎ的变化与水稻吸收Ｎ素有关，开始时由于淹水使得土壤微生物量Ｎ有所下降，但随后又有所增加；随着水稻对Ｎ的吸收增加，生物量Ｎ又下降，直到水稻成熟期又有所恢复。在整个水稻生长季节中，土壤固定态铵的含量变化不大，但其中的一些１５Ｎ仍与外界土壤中矿质Ｎ发生了交换，表明这些固定态铵对水稻仍有较高的有效性。

土壤钾素供应状况的研究——Ⅳ.禾谷类及豆类作物对土壤层间钾的利用

研究了禾本科和豆科两类作物对土壤层间钾的利用及钾肥对土壤层间钾的恢复能力,结果表明:(1)耗竭种植时交换性钾、缓效性钾均能出现“最低值”,它们可分别反映第一部分与第二部分层间钾(非交换性钾)的释放速率;(2)禾谷类稻、麦较豆类作物大豆、箭舌豌豆吸收层间钾的能力强,随着土壤钾素耗竭程度增加,作物吸钾量明显下降;(3)无论是禾本科的稻、麦还是豆科作物,新固定的钾比原来的层间钾更有效。

生物耗竭土壤的层间钾自然释放及固钾特性

对经生物耗竭后的８种土壤的研究表明：它们经过自然风干后，土壤的层间钾能自然释放而使交换性钾得到部分恢复，但耗竭程度愈烈，恢复能力则随之下降；经淹水或湿润处理后，土壤的交换性钾反有较大程度的再固定；而干湿交替处理后，能促进低施钾水平土壤中新固定态层间钾的释放，高施钾水平土壤中交换性钾的进一步固定。生物耗竭使土壤的固钾能力增强，但白土及黄泥土土壤的固钾率仅１９—４６％，新固定态钾易被作物再利用；而黄潮土及鸭屎土的固钾率则上升到５５—７４％，新固定态钾较难再利用。耗竭土壤的固钾强度与代表土壤供钾潜力指标的缓效钾值及土壤供钾容量（ＥＵＦ－Ｋ－８０℃）与数量（ＥＵＦ－Ｋ－２０℃）比例的ＥＵＦ－ＫＱ值均有很好的相关。

石灰性土壤有机-无机肥配施对土壤供磷的影响

田间试验结果表明,有机肥料(马粪)与无机肥配合施用可以显著提高土壤的供磷水平.石灰性土壤无机磷组成以 Ca-P 为主,其中 Ca_2-P 是土壤有效磷库的主体;Ca_8-P 对土壤有效磷库起重要调节作用,AI-P 在供磷上也有一定意义.有机-无机肥配合施用能提高土壤速效磷,尤其是 Ca_2-P 和 Ca_(?)-P 的含量,降低土壤对磷的吸附,显著提高土壤微生物体磷(Biomass-P)和磷酸酶的活性。