日光温室土壤生物学特性与施肥的关系

采用田间试验研究施肥对日光温室土壤微生物区系和土壤酶活性的影响．结果表明，施用有机肥和叶面追肥增加了土壤细菌数量；施用化肥和沼肥增加了真菌的数量，施用有机肥降低了真菌的数量；施肥增加了放线菌的数量。施肥提高了土壤脲酶、磷酸酶、蔗糖酶活性，但对过氧化氢酶影响较小。施用有机肥提高了脲酶和磷酸酶活性，化肥和沼肥对脲酶和磷酸酶活性影响无很大差异。     

微生物菌肥对草原矿区排土场土壤微生物与土壤酶活性的影响

[目的]研究施入微生物菌肥对土壤微生物数量及主要土壤酶活性的影响,为利用微生物菌肥改良草原矿区排土场恶劣土壤环境提供理论依据。[方法]采用完全随机区组设计,设微生物菌肥2种施用方法、3种施用量,对不同施肥处理后土壤中可培养细菌、真菌、放线菌菌落数量进行测定,分析土壤过氧化氢酶活性、蔗糖酶活性、脲酶活性、碱性磷酸酶活性变化。[结果]施用微生物菌肥土壤中可培养细菌、真菌、放线菌菌落数量均显著高于未施肥处理(p0.05);施用微生物菌肥土壤中脲酶、蔗糖酶、碱性磷酸酶、过氧化氢酶活性比未施肥样地分别增加29.0%,92.6%,25.7%,75.7%;土壤可培养细菌、真菌、放线菌菌落数量与土壤酶活性之间有一定的相关性;在微生物菌肥沟施法与较大的菌肥施用量作用下土壤可培养细菌、真菌、放线菌菌落数量较高,土壤酶活性较强。[结论]微生物菌肥添加使草原矿区排土场土壤中微生物菌落数量增加、土壤酶活性增强,施用微生物菌肥改善了原状土壤环境,增加了土壤肥力。     

长期施用化肥对塿土微生物多样性的影响

【目的】土壤微生物在土壤有机质分解、营养循环、植物生长等方面都发挥着重要作用,研究长期施用化肥对其产生的影响可为农田合理施用化肥、培肥土壤和高产高效可持续性农业生产提供理论依据。【方法】以陕西杨凌"国家黄土肥力与肥料效益监测基地"的长期定位试验为基础,利用BIOLOG分析并结合常规分析研究了6种长期不同化肥施用方式不施肥(CK)、单施氮肥(N)、氮钾配施(NK)、磷钾配施(PK)、氮磷配施(NP)和氮磷钾配施(NPK)对土土壤微生物量和微生物功能多样性的影响。【结果】与不施肥CK相比,长期单施氮肥(N)的SMBC、SMBN没有显著变化,但明显降低了土壤微生物商和土壤微生物对氮素的利用;NP和NPK配施能够显著增加土SMBC和SMBN含量,明显提高了土壤微生物商,使土壤微生物种群结构发生了明显变化但土壤微生物对氮素的利用没有显著提高;长期偏施肥处理(NK、PK)的SMBC、SMBN和微生物商虽轻微增加,但土壤微生物种群结构没有显著改变。BIOLOG分析结果显示施磷处理(PK、NP和NPK)对微生物代谢活性的促进作用较大且在培养初期代谢活性较不施磷处理(CK、N和NK)增加显著。长期单施氮肥(N)对于提高土壤微生物多样性没有显著作用而其他化肥施用处理可以提高土土壤微生物群落的碳源利用能力、物种的丰富度和优势度,其中NP和NPK处理配施效果最好。化肥施用对土土壤微生物群落的均匀度没有显著影响。主成分分析的结果表明不同处理的土壤微生物对碳源利用表现出显著差异,氮磷养分的差异是产生分异的主要原因。【结论】土区小麦玉米轮作下,平衡施肥(NP或NPK配施)对于改善农田土壤微生物特性具有良好作用。     

长期施肥对植烟土壤微生物的影响

【目的】微生物是土壤的重要组成分,与土壤养分转化供应密切相关。本研究利用12年肥料定位试验研究了云南植烟土壤可培养微生物数量、微生物量碳氮、标记性磷脂脂肪酸（PLFAs）、微生物种群特征及有益微生物的变化。【方法】试验设置不施肥（CK）、单施化肥（CF）和化肥配施有机肥（CFM）处理,在烟株旺长期,采集020 cm耕作层土壤,测定了微生物量碳、氮含量,微生物标记磷脂脂肪酸（PLFAs）含量和可培养微生物数量;鉴定自生固氮菌、磷细菌和钾细菌的数量;根据PLFAs计算了微生物种群特征值。【结果】有机无机肥配施处理的土壤中,可培养细菌比不施肥土壤增加了6.14倍、 真菌增加了2.30倍、 放线菌增加了1.56倍,增幅显著高于化肥处理;施肥显著提高土壤微生物量碳、氮量。化肥和有机无机肥配合处理土壤的微生物量碳分别比CK增加了71.8%和246%;不同施肥处理土壤微生物量碳/氮比值显著不同,分别为14.8（CK）、13.3（CF）和11.2（CFM）。微生物标记性PLFAs含量以化肥有机肥配合处理最高,化肥处理次之,CK最低。化肥、化肥配施有机肥处理土壤细菌PLFAs比对照分别增加了25.41%和87.66%,真菌PLFAs分别增加了15.59%和39.24%,化肥处理代表放线菌的PLFAs降低了24.63%,化肥配施有机肥处理增加了83.86%,表明施肥尤其是化肥配施有机肥改善了土壤环境,促进了微生物的生长繁殖,并改变了土壤微生物种群结构;施肥处理土壤中微生物群落多样性指数上升,化肥处理还提高了微生物的优势度指数,说明施肥有益于增加微生物的种群数量, 化肥配施有机肥处理显著提高了无机磷细菌和钾细菌的数量,两者分别比对照增加了1.15倍和1.02倍,化肥处理则相反,自生固氮菌和无机磷细菌数量分别比CK降低了56.69%和41.30%;化肥配施有机肥处理土壤中的自生固氮菌、磷细菌和钾细菌共有20个属,CK土壤有19个属,化肥处理土壤仅16个属。 【结论】CFM促进微生物生长繁殖,增加种群多样性,有益于微生物固氮、溶磷、解钾,对于提高肥料利用率和保持土壤健康有重要意义。在烟叶栽培过程中,提倡化肥与有机肥配合施用很有必要。     

生物发酵肥对温室黄瓜土壤微生物组成的影响

以大棚黄瓜根区土壤为研究对象,测定了不同施肥方式下温室黄瓜地土壤微生物3大类群和主要功能群组成及土壤微生物量碳(microbial biomass carbon,MBC),研究了温室中不同施肥方式对黄瓜根区土壤微生物组成及土壤MBC(土壤微生物生物量碳)的影响,探讨了微生物发酵有机肥对土壤肥力的影响。结果表明,土壤中细菌、真菌、放线菌数量由高到低的顺序依次为:发酵肥>发酵肥+50%化肥>常规施肥>普通有机肥>CK;土壤微生物综合指标Shannon-Wiener指数以生物发酵肥最高;氨化细菌、固氮菌及纤维素分解菌数量以生物发酵肥最高,硝化细菌数量以发酵肥+50%化肥处理最高;生物发酵肥和发酵肥+50%化肥两处理的MBC均显著高于常规施肥。施用微生物发酵有机肥可显著增加土壤微生物数量及微生物的群落多样性,并有助于提高土壤综合肥力。     

生物有机肥对土壤微生物活性的影响

通过两次连续温室玉米盆栽试验,研究了施用具有调节微生物功能的生物有机肥对土壤微生物数量与活性的影响,并利用传统平板计数法与BIOLOGECO方法相结合研究生物有机肥对土壤微生物生态的影响。结果表明,与化肥相比,施用生物有机肥可显著提高土壤微生物中3大菌群的数量;AWCD值及微生物对不同碳底物利用水平的测定结果表明,施用生物有机肥可明显提高土壤微生物对碳源的利用率,尤其土壤中的羧酸、胺类和其他类碳源等。表明生物有机肥的施用能增加土壤微生物利用碳源能力,改善微生物营养条件,使微生物保持较高活性,提高土壤微生物多样性。     

不同施肥制度对稻田土壤微生物的影响研究

湖南省进行了18年土壤肥力与施肥效益监测的长期定位试验,就3个定位点不同施肥制度对稻田土壤微生物的影响进行了研究。结果表明,长期施肥土壤的有机质含量与细菌总数及放线菌总数之间无直接相关,土壤有机质含量的高低并不能作为评价土壤微生物多少的指标;真菌数量可反映土壤的肥力水平,土壤真菌数量可用来评价不同施肥制度的效果。施用30%有机肥和习惯施肥处理的氮素养分和硝化细菌数量较多,硝化细菌数量与有机质含量也无相关;长期施用大量有机肥(60%)的土壤反硝化细菌数量高于其它施肥处理,这可能与长期使用大量有机肥后土壤氧化还原电位降低有关。硫化细菌和反硫化细菌数量与土壤有机质含量无直接相关性,施肥可影响土壤硫素的供应。施用单质氮肥多的土壤,氨化细菌数量较多,而有机肥施用量高的土壤,氨化细菌数量较少。无肥区的土壤微生物活度最低,60%有机肥处理的土壤微生物活度最高。土壤有机质含量高,土壤微生物活度也高,两者呈正相关。保持农业土壤的健康要从多方面来进行联合调控,而不是单纯的采用某一农业技术来进行。     

紫云英与化肥配施对稻田土壤养分和微生物学特性的影响

在安徽沿江双季稻区,通过4年田间定位试验研究了不同用量紫云英绿肥与化肥配施对水稻产量、土壤肥力和土壤微生物数量及活度的影响。结果表明,施用紫云英绿肥比不施肥增产40.75%~92.10%,比单施化肥处理增产26.30%~36.49%;与纯施化肥相比较,施用紫云英处理的微生物总量增加了48.26%~115.78%,微生物活度增加了5.88%~29.41%,且施用紫云英土壤全N、碱解N、有效P、速效K和有机质含量均较高。简单相关分析表明,土壤微生物特性与土壤全N、碱解N之间具有极显著的相关性。施肥土壤有机质含量与细菌总数之间无直接相关性,而与真菌、放线菌数量及微生物活度正相关。土壤微生物及土壤养分分析发现,化肥量70%与紫云英22 500 kg·hm-2配施比较适宜于安徽沿江双季稻区早稻生产。     

长期定位不同施肥方式对土壤肥力和微生物的影响

以北京市农林科学院(房山)新型肥料长期定位试验站为平台,采用田间冬小麦-夏玉米轮作的方法,探讨了长期不同施肥方式对土壤有机质、养分和微生物特性的影响。结果表明:经过12年的长期定位施肥后,NPK配施有机废弃物肥和NPK配施秸秆可以降低土壤pH值,NPKWN处理降低pH效果最为明显,pH值相较基础土样降低了0.18,而单施化肥的处理土壤pH值均有所增加,处理之间差异不显著;试验地的EC值在11.7～14.5 mS/m之间,各施肥处理与CK处理相比,施肥增加了土壤EC值,差异显著,并且配施有机废弃物肥和秸秆处理的土壤EC值又较NPK处理偏高;长期施用有机废弃物肥和秸秆的土壤肥力明显提高,施肥对土壤有机质、全氮的变化规律:NPK配施有机废弃物肥NPK配施秸秆化肥CK;土壤中的三大微生物数量,细菌放线菌真菌,单施化肥与CK相比,土壤细菌、真菌、放线菌数量都有所提高,化肥与有机废物肥或者与秸秆配合施用的土壤细菌、放线菌数量比单施化肥的增幅效果明显;NPKJG处理土壤中真菌数量最高,达到4.53×10~4个/g,与CK处理相比,增加了67.7%;长期不同施肥处理的土壤微生物量氮变化介于24.7～44.6 mg/kg之间,各处理土壤微生物量氮变化规律为NPKWNNPKLJNPKJGNPKJFNPKMGNPKNPKHSFCK,与对照相比分别增加了80.7%、80.4%、77.2%、72.1%、61.2%、35.7%、23.7%;土壤微生物量氮、细菌数量与土壤有机质、全氮、有效磷呈显著或极显著正相关,土壤放线菌数量与土壤速效钾、有机质、全氮呈显著或极显著正相关,可以作为在长期施肥条件下土壤肥力变化的生物学指标。     

长期施肥对宁夏灌淤土土壤微生物多样性的影响

灌淤土是含有大量泥沙的黄河水流经长期灌溉而形成,其在宁夏土类中占有一定的比例。为了阐明长期施肥对灌淤土土壤微生物的影响,以宁夏灌淤土土壤肥力监测基地为试验平台,采用平板稀释法和Biolog微生物鉴定系统研究了长期施肥条件下土壤微生物特征的变化。结果表明:长期NP、NK、PK、NPK施肥处理显著降低了土壤细菌数量和土壤微生物总数,细菌数量降低达50%以上。M和1.5NPKM处理增加了土壤放线菌数量,增加的幅度达95%左右,单施氮肥处理显著降低了土壤放线菌数量。NPK和NPKM处理提高了土壤微生物群落对羧酸类、碳水化合物类和酚类碳源的代谢活性,1.5NPKM处理提高了微生物群落对胺类碳源的代谢活性,说明长期的NPK及NPK配合施用有利于土壤微生物活性的提高。施肥处理均不同程度地提高了土壤微生物群落的SHANNON多样性指数但降低了均匀度指数。     

Soil microbial biomass and activity in organic tomato farming systems: Effects of organic inputs and straw mulching

Organic farming is rapidly expanding worldwide. Plant growth in organic systems greatly depends on the functions performed by soil microbes, particularly in nutrient supply. However, the linkages between soil microbes and nutrient availability in organically managed soils are not well understood. We conducted a long-term field experiment to examine microbial biomass and activity, and nutrient availability under four management regimes with different organic inputs. The experiment was initiated in 1997 by employing different practices of organic farming in a coastal sandy soil in Clinton, NC, USA. Organic practices were designed by applying organic substrates with different C and N availability, either in the presence or absence of wheat-straw mulch. The organic substrates used included composted cotton gin trash (CGT), animal manure (AM) and rye/vetch green manure (RV). A commercial synthetic fertilizer (SF) was used as a conventional control. Results obtained in both 2001 and 2002 showed that microbial biomass and microbial activity were generally higher in organically than conventionally managed soils with CGT being most effective. The CGT additions increased soil microbial biomass C and activity by 103-151% and 88-170% over a period of two years, respectively, leading to a 182-285% increase in potentially mineralizable N, compared to the SF control. Straw mulching further enhanced microbial biomass, activity, and potential N availability by 42, 64, and 30%, respectively, relative to non-mulched soils, likely via improving C and water availability for soil microbes. The findings that microbial properties and N availability for plants differed under different organic input regimes suggest the need for effective residue managements in organic tomato farming systems.     

长期施用化肥对红壤性水稻土中微生物生物量、活性及群落结构的影响

利用化肥长期定位试验,研究了施肥对土壤微生物生物量、活性及其群落结构的影响.结果表明:与不施肥相比,长期施用化肥不仅增加了土壤微生物生物量,而且导致了土壤微生物群落结构的分异.其中,有机无机配施处理和2倍NPK配施处理显著提高了土壤有机质含量、全N含量、土壤微生物生物量和土壤微生物活性.NPK均衡施肥处理对土壤有机质、土壤微生物生物量及其活性的影响小于非均衡施肥的处理(NP、NK、N、P、K),适当增施K肥有利于提高土壤微生物中真菌的比例.     

长期施肥处理对玉米生长期潮土微生物生物量和活度的影响

以1989年建立的中国科学院封丘农田生态系统国家试验站的长期定位试验为平台,研究经18a连续不同施肥处理后玉米季土壤微生物生物量碳氮和微生物活度的动态变化及其与土壤有机碳之间的相互关系,并探讨施肥措施对土壤微生物及其活性的影响。施肥处理包括:(1)有机肥(OM);(2)1/2化肥和1/2有机肥(1/2OM+1/2NPK);(3)氮磷钾肥(NPK);(4)氮磷肥(NP);(5)磷钾肥(PK);(6)氮钾肥(NK);(7)不施肥,即对照(CK)7个处理。结果表明,微生物生物量碳氮和微生物活度在玉米生长期内均有明显的时间变异性,其中微生物生物量碳与微生物活度的动态变化比较一致,其间的极显著相关关系表明潮土微生物生物量碳的变化可以在很大程度上代表土壤微生物活度的变化。施肥制度显著影响微生物生物量碳氮和微生物活度的变化,总体趋势为OM1/2OM+1/2NPKNPKNPPKNKCK,表明OM有利于保持土壤的生物化学环境及促进土壤的生物学活性;与OM处理相比,化学肥料的长期施用有降低土壤微生物生物量和微生物活度的趋势,尤其是缺素处理的表现更为明显,其中以缺磷处理的表现最为严重。土壤微生物生物量碳氮、微生物活度与土壤有机碳变化均呈极显著正相关。     

等碳投入的有机肥和生物炭对红壤微生物多样性和土壤呼吸的影响

施用有机肥是快速培育瘠薄土壤的一个重要措施。针对中亚热带第四纪红黏土发育的红壤旱地,建立了玉米和花生单作系统等碳量投入有机肥和生物炭的田间试验,利用聚合酶链式反应—变性梯度凝胶电泳(polymerase chain reaction-denaturing gradient gel electrophoresis,PCR-DGGE)方法研究了土壤细菌和真菌群落组成和多样性的变化,分析了土壤呼吸速率(CO2通量)的变化及其与微生物多样性的关系。两年的试验表明,不同施肥方式导致微生物群落结构显著分异,施用有机肥和生物炭显著增加了细菌多样性,但施肥第二年真菌多样性有下降趋势。秸秆和猪粪配施显著增加了土壤呼吸速率,土壤呼吸速率与细菌和真菌多样性呈显著正相关,细菌多样性对土壤呼吸的影响(相对贡献率为71%)显著高于真菌(29%)。土壤磷素(全磷和速效磷)含量的变化是驱动红壤微生物多样性变化的主导因素,其对细菌和真菌多样性的相对贡献率分别为44.8%和47.4%。因此,合理配施秸秆和猪粪可以快速提高瘠薄红壤的生物功能。     

绿肥压青对粉垄稻田土壤微生物量碳和有机碳累积矿化量的影响

绿肥压青还田是调控现代集约化稻田土壤逆境的重要手段,为评估绿肥压青下粉垄耕作对稻田土壤微生物量碳和土壤有机碳累积矿化量的影响,设置早稻粉垄耕作与常规耕作2种耕作模式,不施肥和同等肥力条件下施化肥、单倍绿肥配施化肥和双倍绿肥配施化肥4种施肥处理,晚稻免耕常规施用化肥,开展双季稻周年大田应用试验。结果表明:单倍绿肥压青下,粉垄耕作能提高稻田土壤微生物量碳含量,可达常规耕作的2倍,能有效增加微生物对土壤碳素的利用率。增加绿肥压青量会提高粉垄耕作稻田土壤有机碳累积矿化量和矿化潜力,与施用化肥相比,单倍绿肥压青下早晚稻分别增加1.6%～32.8%和0.6%～16.6%,双倍绿肥压青下分别增加58.6%～70.9%和29.6%～38.4%。粉垄单倍绿肥压青会降低免耕晚稻齐穗期、收获期土壤呼吸强度,较常规耕作分别降低33.4%和38.7%,较粉垄耕作其他处理降低8.5%～31.4%。单倍绿肥压青下粉垄稻田土壤代谢商较常规耕作累积降低65.5%,与常耕相比,粉垄双倍绿肥压青和粉垄单一化肥的土壤代谢商分别累积增加20.3%和159.2%,粉垄双倍绿肥压青可有效缓解土壤代谢商的提升。微生物量碳含量与有机碳矿化激发效应呈负相关,绿肥压青还田下相关系数达0.44;累积矿化量和代谢商呈极显著正相关,粉垄耕作下相关系数达0.59。可见,绿肥粉垄耦合的模式可作为一种增加稻田土壤微生物量碳含量、减少部分生育时期土壤呼吸强度,增强土壤碳库稳定性及碳固持的重要调控技术措施。     

有机肥对水稻根际土壤中微生物和酶活性的影响

利用根际箱在红壤上研究了有机肥对水稻根际有效磷、根际微生物和土壤酶活性的影响。试验结果表明,有机肥明显地提高水稻根际和非根际土壤真菌、放线菌和细菌的数量及土壤有效磷的含量。根际土壤各类微生物的数量大于非根际土壤,表现出明显的根际效应。施用有机肥使根际效应增加,其效应为细菌 放线菌 真菌。有机肥还明显地促进水稻根际无机磷溶解菌和有机磷分解数量以及磷酸酶和脲酶的活性,同时对水稻根际土壤磷转化速率有明显的提高,从而加速了土壤养分的转化。     

Organic matter, microbial biomass and enzyme activity of soils under different crop rotations in the tropics

Soil organic matter level, soil microbial biomass C, ninhydrin-N, C mineralization, and dehydrogenase and alkaline phosphatase activity were studied in soils under different crop rotations for 6 years. Inclusion of a green manure crop of Sesbania aculeata in the rotation improved soil organic matter status and led to an increase in soil microbial biomass, soil enzyme activity and soil respiratory activity. Microbial biomass C increased from 192 mg kg^–1 soil in a pearl millet-wheat-fallow rotation to 256 mg kg^–1 soil in a pearl millet-wheat-green manure rotation. Inclusion of an oilseed crop such as sunflower or mustard led to a decrease in soil microbial biomass, C mineralization and soil enzyme activity. There was a good correlation between microbial biomass C, ninhydrin-N and dehydrogenase activity. The alkaline phosphatase activity of the soil under different crop rotations was little affected. The results indicate the green manuring improved the organic matter status of the soil and soil microbial activity vital for the nutrient turnover and long-term productivity of the soil. Received: 7 January 1996     

Effects of long-term treatments of different organic fertilizers complemented with chemical N fertilizer on the chemical and biological properties of soils

Continuous cultivation has been known to decrease soil organic matter content. Application of organic matter to cultivated soil is an important practice from the point of view of maintaining an adequate amount of soil organic matter. Soil organic matter content significantly affects soil microbial activity, which is an important index of soil quality. In this study, a field experiment was conducted to examine the long-term effects of different kinds of organic matter in combination with inorganic nitrogen (N) fertilizer on chemical and biological properties of soils. There were seven treatments, namely (1) CK (without fertilization), (2) Chem-N (applying chemical N fertilizer only), (3) Comp (applying compost with the same rate of N as the Chem-N treatment), (4) Comp + l/3 N (applying compost complemented with 33% of the chemical N fertilizer of the Chem-N treatment), (5) Comp + 2/3 N (applying compost complemented with 66% of the chemical N fertilizer of the Chem-N treatment), (6) GM + 1/3 N (applying green manure complemented with 33% of the chemical N fertilizer of the Chem-N treatment) and (7) Peat + 1/3 N (applying peat complemented with 33% of the chemical N fertilizer of the Chem-N treatment). After continuous treatment for 12 years and with cultivation of 24 crops on the same area, soils were sampled for analyses of chemical and biological properties, enzymatic activities and phospholipid fatty acid (PLFA) profiles. The results showed that compared with CK and Chem-N treatments, applications of compost and peat increased soil organic carbon (SOC) content and altered microbial activities and microbial community structure. However, application of green manure for 12 years had no effect on SOC content. Both microbial activities and PLFA profiles were clearly dependent on the characteristics of the applied organic amendments. In summary, a peat application led to the highest increase in SOC content compared to compost and green manure; however, compost-treated soil had a higher microbial population and higher microbial and enzyme activities, while the effects of both green manure and chemical N fertilizer on soil properties were similar.     

单施和配施有机物料对沙化土壤微生物群落功能多样性的短期影响

为探讨施用有机物料对宁夏沙化土壤的改良效果,以当地易得的杨树枝条、玉米秸秆、牛粪为原料在2015年4~10月期间进行桶栽试验,采用Biolog技术研究了有机物料单施和配施对宁夏沙化土壤微生物群落功能多样性的短期影响。结果显示:(1)施用有机物料使土壤微生物利用碳源总量增加,微生物代谢活性增强。其利用比例较高的碳源类型为氨基酸类、胺类和碳水化合物类。(2)单施有机物料比配施有机物料对微生物代谢的促进作用强;单施杨树枝条粉碎物的土壤微生物平均颜色变化率在所有处理中最大,而且微生物各种多样性指数也有明显提高。(3)对各类碳源的利用强度与土壤易氧化有机碳、全氮含量和碳氮比之间表现出了密切的关系,微生物多样性指数则与土壤易氧化有机碳和无机氮存在紧密联系。本研究表明,土壤施入杨树枝条粉碎物后微生物代谢活性增强、土壤质量提高,对土壤改良有积极作用。