长期有机无机肥配施对褐土微生物生物量碳、氮量及酶活性的影响

通过对山西省寿阳长期定位试验田0―20 cm和20―40 cm的土壤测定和分析,探讨了长期有机无机肥配施下褐土微生物生物量碳、氮和酶活性的变化以及相关性。结果表明,褐土微生物生物量C、N变化基本一致。褐土微生物生物量碳、氮从0―20 cm到20―40 cm土层均呈减少趋势;长期单施高量有机肥、有机无机肥合理配施都能提高褐土微生物生物量碳、氮;不同用量的长期单施化肥处理不能使微生物生物量C、N显著增加。脲酶和碱性磷酸酶活性从0―20 cm到20―40 cm土层呈减少趋势;长期单施高量有机肥和有机无机肥合理配施可使褐土脲酶及碱性磷酸酶活性增加。脲酶活性随单施化肥量的增加有变大趋势,而碱性磷酸酶活性则呈变小趋势。土壤微生物量碳氮、土壤酶活性及土壤养分之间的显著相关性表明,微生物生物量C、N和土壤酶活性可以判断褐土土壤有机质和N素状况,可作为评价褐土土壤肥力水平和土壤培肥效果的生物学指标,同时也可为提高褐土土壤肥力水平和土壤培肥效果提供依据。     

农牧交错带不同施肥措施土壤剖面生物量动态变化

通过田间试验,研究了农牧交错带不同施肥对土壤剖面微生物量的影响。结果表明:(1)有机肥及有机无机肥配施(MNP)土壤剖面的各层次微生物量碳、氮及总有机碳、全氮含量均高于有机肥(M)、无机肥配施(NP)和不施肥(CK)处理。(2)土壤有机碳和全氮剖面的变化趋势4个处理的基本一致,随土壤剖面的深度增加而下降。而土壤微生物量碳、氮含量为10-20cm0-10cm20-40cm。(3)微生物商作为长期培肥过程中土壤质量演变的评价指标有待商榷。(4)土壤微生物生物量碳、氮与土壤有机碳、氮之间存在线性相关关系,特别是土壤微生物生物量碳、氮之间关系显著(p0.05),表明土壤微生物量可以用来指示土壤肥力的水平。研究结果能够很好的反映农牧交错带不同施肥措施下土壤肥力的变化情况。     

不同施肥处理对棕壤几个肥力指标的影响

23年定位试验结果表明:土壤有机碳、全氮和碱解氮、生物氮量以:高量有机肥区>低量有机肥区>化肥区>对照。土壤C/N基本维持在11~16之间。单施化肥处理土壤微生物碳量降低,Kos值高于其它施化肥处理,有机无机肥配合施用,结合态腐殖质含量明显下降,松结态/重组腐殖质的比值和松/紧比值也有所降低。有机无机配施各处理土壤微生物碳量,以及土壤松结态、稳结态、紧结态腐殖质的含量显著升高,提高松结态/重组腐殖质和松/紧的比值;不同用量的施有机肥处理土壤微生物碳量与对照相比差异不显著,Kos值下降,其他指标均升高。     

长期施用生物有机肥对土壤肥力及微生物生物量碳的影响

为了研究施用生物有机肥(EM堆肥,即有效微生物制剂 堆肥)对土壤肥力及微生物生物量碳的影响,进行了7年的施用15t/hm2.a有机肥、施用7.5t/hm2.a有机肥(包括EM堆肥、EM鸡粪肥和传统有机肥)、施用化肥和对照处理的田间试验。结果表明:长期施用生物有机肥的土壤肥力明显提高。随着生物有机肥用量的提高,碱性土壤的pH值逐渐降低,土壤有机质、全N、碱解氮、有效磷、速效钾、微生物生物量碳含量增加,与有机肥施用量呈显著正相关。施用化肥可一定程度提高土壤有机质、全N和有效养分含量,但作用不明显。施肥对土壤肥力和微生物量碳的影响趋势是:EM堆肥>传统堆肥>化肥>对照。土壤微生物量碳与土壤有机质、全N、碱解氮、有效磷、速效钾含量呈显著正相关,可以作为施肥过程中土壤质量变化的生物学指标。     

长期有机无机肥配施对褐土微生物生物量碳、氮及酶活性的影响

通过对山西省寿阳长期定位试验田0—20 cm和20—40 cm的土壤测定和分析,探讨了长期有机无机肥配施下褐土微生物生物量碳、氮和酶活性的变化以及相关性。结果表明,褐土微生物生物量碳、氮变化基本一致。褐土微生物生物量碳、氮从0—20 cm到20—40 cm土层均呈减少趋势;长期单施高量有机肥、有机无机肥合理配施都能提高褐土微生物生物量碳、氮;不同用量的长期单施化肥处理不能使微生物生物量碳、氮显著增加。脲酶和碱性磷酸酶活性从0—20 cm到20—40 cm土层呈减少趋势;长期单施高量有机肥和有机无机肥合理配施可使褐土脲酶及碱性磷酸酶活性增加。脲酶活性随单施化肥量的增加有增加趋势,而碱性磷酸酶活性则呈减小趋势。土壤微生物量碳、氮、土壤酶活性及土壤养分之间的显著相关性表明,微生物生物量碳、氮和土壤酶活性可以判断褐土土壤有机质和N素状况,可作为评价褐土肥力水平和土壤培肥效果的生物学指标,同时也为提高褐土肥力水平和土壤培肥效果提供依据。     

长期施肥对黑土、棕壤微生物量的影响

以公主岭黑土长期定位试验和中科院沈阳生态试验站棕壤长期试验为平台,对不同施肥处理土壤微生物量碳、氮含量的变化及其与土壤有机碳、全氮的关系进行研究。结果表明,长期不同施肥处理黑土和棕壤微生物量碳、氮含量不同,大小依次为有机肥配施化肥>有机肥>化肥>不施肥,其中有机肥配施化肥处理可以显著提高土壤微生物量碳、氮。微生物量碳、氮含量与土壤有机碳、全氮含量之间具有极显著的正相关关系。同时,有机肥配施化肥处理能够显著增加土壤微生物商。     

长期施肥与地膜覆盖对土壤微生物量碳氮的影响

通过田间定位试验研究长期施肥与地膜覆盖对土壤微生物量C、N的影响。结果表明，长期施肥与地膜覆盖提高了土壤微生物量C、N含量，长期施有机肥和有机无机肥配施，土壤微生物量C、N显著高于单施化肥和不施肥。相关分析表明，土壤微生物量C、N与土壤有机C、全N均呈极显著的正相关。土壤微生物量C、N可作为指示土壤肥力的重要指标。本试验土壤微生物量C占有机C的比例平均为9．95％，微生物量N占全N的比例平均为10．78％。     

施用有机肥对土壤肥力的影响

在潮棕壤上进行了5年的定位试验,研究不同有机肥用量对作物产量和土壤肥力的影响。结果表明,施用有机肥处理与对照处理相比,施用有机肥有明显的增产和稳产作用。不施肥处理,除土壤全钾以外,土壤其他各项养分指标（C、N、P）均有所下降;施用有机肥能显著提高速效P、K养分含量和有机碳及全磷含量。5年时间,低量有机肥处理土壤碱解氮含量下降了9.19mg/kg,说明低量有机肥并不能保证土壤氮的供给;中量有机肥处理土壤碱解氮含量略有上升,土壤全氮收支基本平衡;高量有机肥处理土壤碱解氮含量有明显增加,土壤全氮也有较大程度的盈余。     

有机无机复混肥优化运筹对稻田肥力的影响

通过田间试验探讨了不施分蘖肥的有机无机复混肥运筹模式对机插水稻土壤总碳(TC)、总氮(TN)、微生物碳(MBC)、微生物氮(MBN)、土壤呼吸强度以及线虫特征等土壤肥力关键指标的影响。结果表明,有机无机复混肥作基肥施用,不施分蘖肥,穗肥施用一次(处理FMT)或二次(处理FMO)时水稻产量能够达到或超过单施化肥处理水平。与单施化肥相比,有机无机复混肥处理显著提高了土壤微生物量碳(MBC)和氮(MBN),MBC平均提高14.5%,MBN提高21.4%;土壤呼吸强度也得到明显提高,平均增幅31.8%,然而有机无机复混肥对土壤总碳(TC)和全氮(TN)无显著影响。有机无机复混肥处理降低了耕层(0~10 cm)土壤线虫密度,并导致食细菌线虫优势属头叶属和真头叶属相对丰度下降,食细菌线虫次优属绕线属、连胃属及植食性线虫潜根属相对丰度有所提高。应用土壤养分指标(TC、TN)、生物指标(MBC、MBN、线虫数量、土壤呼吸强度)进行主成分分析和聚类分析,结合水稻产量、肥料利用率,表明有机无机复混肥运筹是一项集培肥、增产、操作性强的施肥方式。     

长期培肥对农田黑土土壤微生物量碳、氮的影响

以黑龙江省农科院"黑土肥力与肥效长期定位试验"的农田黑土为研究对象,探讨了长期不同施肥处理对土壤微生物量碳、氮动态变化的影响。研究结果表明,与不施肥、单施化肥、单施有机肥处理相比,化肥配施有机肥能显著增加大豆各生育期土壤微生物量C、N,促进土壤微生物量显著增长,增强了农田黑土土壤有机质、全氮含量,有利于培肥农田黑土。     

长期施氮肥对黄棕壤微生物生物性状的影响及其调控因素

基于黄棕壤小麦-甘薯轮作的长期定位试验,探究不同施氮处理土壤微生物生物量碳(MBC)、氮(MBN)含量和酶活性的变化及其潜在调控因子,为科学施氮提高土壤质量和改善土壤生态功能提供依据。试验选取始于2011年4个施氮处理:不施肥(CK)、不施氮肥(PK)、施化学氮肥(NPK)和化学氮肥配施有机肥(NPKM),调查两季作物收获后土壤MBC和MBN含量、酶活性及微生物碳氮利用效率的变化,并通过冗余分析(RDA)和结构方程模型(SEM)明确调控弱酸性黄棕壤中MBC和MBN变化的潜在因素。小麦和甘薯两季的结果表明:施氮肥降低了土壤MBC、MBN含量和蔗糖酶(SSC)、脲酶(SUE)活性,与NPK处理相比, NPKM处理增加了MBC、MBN含量和SSC、SUE活性。长期施用氮肥提高了土壤有机碳(SOC)和土壤养分[全氮(TN)和矿质态氮(MN)]含量,但施氮肥显著降低土壤p H以及微生物的碳氮利用效率。与小麦季相比,甘薯季土壤SOC和MN含量有所下降,而MBN含量和SSC活性有所升高。RDA和SEM结果表明,氮肥的施用强化了MBC与MBN、SSC与MBC以及SUE与MBC之间的关联性;不同施氮处理下土壤p H、有机碳、氮含量以及微生物的碳氮利用效率的变化直接或间接地影响土壤MBC、MBN含量和SSC、SUE活性,其中p H是调控土壤MBC变化的直接因素,而土壤SSC和SUE活性与MBC、MBN含量相互影响。长期施用氮肥降低了黄棕壤MBC、MBN含量和酶活性,化学氮肥配施有机肥有利于缓解生物性状的下降,土壤p H是影响MBC变化的主要因素,小麦-甘薯轮作中土壤微生物强烈的碳代谢过程利于增加MBN。     

有机物料输入稻田提高土壤微生物碳氮及可溶性有机碳氮

土壤微生物量碳、氮和可溶性有机碳、氮是土壤碳、氮库中最活跃的组分,是反应土壤被干扰程度的重要灵敏性指标,通过设置相同有机碳施用量下不同有机物料处理的田间试验,研究了有机物料添加下土壤微生物量碳（soil microbial biomass carbon,MBC）、氮（soil microbial biomass nitrogen,MBN）和可溶性有机碳（dissolved organic carbon,DOC）、氮（dissolved organic nitrogen,DON）的变化特征及相互关系。结果表明化肥和生物碳、玉米秸秆、鲜牛粪或松针配施下土壤微生物量碳、氮和可溶性有机碳、氮显著大于不施肥处理（no fertilization,CK）和单施化肥处理,分别比不施肥处理和单施化肥平均高23.52%和12.66%（MBC）、42.68%和24.02%（MBN）、14.70%和9.99%（DOC）、22.32%和21.79%（DON）。化肥和有机物料配施处理中,化肥+鲜牛粪处理的微生物量碳、氮和可溶性有机碳、氮最高,比CK高26.20%（MBC）、49.54%（MBN）、19.29%（DOC）和32.81%（DON）,其次是化肥+生物碳或化肥+玉米秸秆处理,而化肥+松针处理最低。土壤可溶性有机碳质量分数（308.87 mg/kg）小于微生物量碳（474.71 mg/kg）,而可溶性有机氮质量分数（53.07 mg/kg）要大于微生物量氮（34.79 mg/kg）。与不施肥处理相比,化肥和有机物料配施显著降低MBC/MBN和DOC/DON,降低率分别为24.57%和7.71%。MBC和DOC、MBN和DON随着土壤有机碳（soil organic carbon,SOC）、全氮（total nitrogen,TN）的增加呈显著线性增加。MBC、MBN、DOC、DON、DOC+MBC和DON+MBN之间呈极显著正相关（P<0.01）。从相关程度看,DOC+MBC和DON+MBN较MBC、DOC、MBN、DON更能反映土壤中活性有机碳和氮库的变化,成为评价土壤肥力及质量的更有效指标。结果可为提高洱海流域农田土壤肥力,增强土壤固氮效果,减少土壤中氮素流失,保护洱海水质安全提供科学依据。     

长期稻草还田对土壤球囊霉素和土壤C、N的影响

A long-term experiment was conducted to investigate how long-term fertilization and rice straw incorporation into soil affect soil glomalin, C and N. The combined application of chemical fertilizer and straw resulted in a significant increase in both soil easily extractable glomalin （EEG） and total glomalin （TG） concentrations, as compared with application of only chemical fertilizer or no fertilizer application. The EEG and TG concentrations of the NPKS （nitrogen, phosphorus, and potassium fertilizer application ＋ rice straw return） plot were 4.68% and 5.67% higher than those of the CK （unfertilized control） plot, and 9.87% and 6.23% higher than those of the NPK （nitrogen, phosphorus, and potassium fertilizer applied annually） plot, respectively. Application of only chemical fertilizer did not cause a statistically significant change of soil glomalin compared with no fertilizer application. The changes of soil organic C （SOC） and total N （TN） contents demonstrated a similar trend to soil glomalin in these plots. The SOC and TN contents of NPKS plot were 15.01% and 9.18% higher than those of the CK plot, and 8.85% and 14.76% higher than those of the NPK plot, respectively. Rice straw return also enhanced the contents of microbial biomass C （MBC） and microbial biomass N （MBN） in the NPKS plot by 7.76% for MBC and 31.42% for MBN compared with the CK plot, and 12.66% for MBC and 15.07% for MBN compared with the NPK plots, respectively. Application of only chemical fertilizer, however, increased MBN concentration, but decreased MBC concentration in soil.     

Relationship between soil neutral sugar composition and the amount of labile soil organic matter in Andisol treated with bark compost or leaf litter

 The effect of short-term bark compost (Ba) and leaf litter (Li) applications on the labile soil organic matter (SOM) status was investigated. The SOM status studied in this paper includes soil microbial biomass, soil available N, hot water extractable C (HwC) and N (HwN) and soil neutral sugar-C composition. The soil microbial biomass C (MBC) and N (MBN), soil available N, HwC and HwN increased upon application of Ba and Li. No quantitative relationship was observed between application of organic material and MBC, MBN or soil available N. A positive linear correlation was observed between MBN and HwC but not between MBN and soil available N. Among the various soil neutral sugar C, xylose C (Xyl) content in Ba plots showed a remarkable increase but mannose C (Man) did not differ among Fer (fertilizer), Ba or Li plots. Soil neutral sugar C had a positive linear correlation with soil available N, MBN and HwC. The proportion of MBN : TN is positively correlated with the Xyl/Man ratio. The increase in the proportion of MBN in SOM seems to occur with the increase of SOM derived from plant debris. Received: 20 October 1997     

Soil Organic Carbon and Nitrogen Fractions under Different Land Uses and Tillage Practices

Many questions have surfaced regarding long-term impacts of land-use and cultivation system on soil carbon (C) sequestration. The experiment was conducted at Ohio Agricultural Research and Development Center. Only minor variations of soil organic carbon (SOC) and nitrogen (N) fractions with depth under plow tillage (PT). The SOC, total nitrogen (TN), microbial biomass carbon (MBC) and microbial biomass nitrogen (MBN) concentrations were higher under grassland and forestland in the top 0–15 cm depth than arable soils. No-tillage (NT) also increased SOC and N fractions concentrations in the surface soils than PT. Compared to arable, grass and forest could significantly improve proportions of MBC and MBN, and reduce proportions of dissolved organic carbon (DOC) and dissolved organic nitrogen (DON). NT and forest also increased the ratio of SOC/TN, MBC/MBN, and DOC/DON. Overall, grass and forest provided more labile C and improved C sequestration than arable. So did NT under arable land-use.     

不同施肥模式对设施菜田土壤微生物量碳、氮的影响

【目的】 本文利用天津日光温室蔬菜不同施肥模式定位试验,研究了不同施肥模式对设施菜田土壤微生物量碳、氮含量的影响,为设施蔬菜高效施肥和菜田土壤可持续利用提供依据。 【方法】 调查在第 9 茬蔬菜 (秋冬茬芹菜) 和第 10 茬蔬菜 (春茬番茄) 进行。定位试验设 8 个处理,分别为:1) 不施氮;2) 全部施用化肥氮 (4/4CN);3) 3/4 化肥氮 + 1/4 猪粪氮 (3/4CN + 1/4PN);4) 2/4 化肥氮 + 2/4 猪粪氮 (2/4CN + 2/4PN);5) 1/4 化肥氮 + 3/4 猪粪氮( 1/4CN + 3/4PN);6) 2/4 化肥氮 + 1/4 猪粪氮 + 1/4 秸秆氮 (2/4CN + 1/4PN + 1/4SN);7) 2/4 化肥氮 + 2/4 秸秆氮 (2/4CN + 2/4SN);8) 农民习惯施肥 (CF),除不施氮肥和农民习惯施肥外,其余处理为等氮磷钾处理。在不同生育时期,采 0—20 cm 土壤样品,测定土壤微生物量碳、氮含量,并分析其与蔬菜产量之间的关系。 【结果】 两茬蔬菜不同施肥模式土壤微生物量碳、氮含量总体上均随生育期的推进呈先增后降的趋势。芹菜季较高土壤微生物量碳含量出现在定植后 90 d,土壤微生物量氮较高含量出现在定植后 60 d;番茄季分别出现在定植后 20～80 d 和 60 d。芹菜季 5 个有机无机肥料配施模式土壤微生物量碳、氮含量分别在 185.0～514.6 和 34.3～79.1 mg/kg 之间,较化肥(4/4CN)模式平均分别增加 15.1%～81.7% 和 24.5%～100.0%,其中以配施秸秆模式土壤微生物量碳、氮含量相对较高,平均分别增加 62.0%～81.7% 和 81.1%～100.0%;番茄季 5 个有机无机肥料配施模式土壤微生物量碳、氮含量分别在 120.7～338.0 和 25.5～68.8 mg/kg 之间,较 4/4CN 模式平均分别增加 16.9%～86.9% 和 12.2%～109.3%,又以配施秸秆模式土壤微生物量碳、氮含量最高,平均分别增加 61.4%～86.9% 和 78.2%～109.3%。两季蔬菜不同生育期土壤微生物量碳、氮含量与当季蔬菜产量和定位试验开始以来蔬菜总产量之间均呈极显著正相关关系。 【结论】 同等养分投入量下,有机无机肥料配合施用提高土壤微生物量碳、氮的效果显著好于单施化肥,又以化肥配施秸秆效果更佳;土壤微生物量碳、氮含量与设施蔬菜产量之间呈极显著正相关关系。证明有机无机肥配施,特别是配施一定量的秸秆可有效提高土壤微生物量碳、氮含量,维持较高的菜田土壤肥力,有利于设施蔬菜的可持续和高效生产。      

The microbial biomass and activity in soil with shrub (Caragana korshinskii K.) plantation in the semi-arid loess plateau in China

Caragana korshinskii K. is a shrub species which is adapted to arid and semi-arid environments and plays an important role in soil protection. The objective of this study was to determine the influence of this shrub plantation on the soil ecosystem functions driven by microorganisms in the long-term. The changes in the size and activity of soil microbial biomass and the relationship between soil microbial biomass and chemical properties were investigated under shrub plantations aged 6, 18 and 26 years. The results showed that the pH value in the soil decreased gradually, while soil organic carbon (OC) and total nitrogen (TN) significantly increased with the age of C. korshinskii. Although microbial biomass carbon (MBC) and MBC/OC ratio gradually increased, the ratio of basal respiration to MBC (qCO₂) decreased with the age of C. korshinskii. The microbial biomass nitrogen (MBN) and MBC had a positive relationship with soil TN and OC, respectively. The flux of CO₂ decreased with the age of C. korshinskii which had a significant negative relationship with soil OC, TN, MBN and MBC. The results indicate that C. korshinskii plantations may help to improve microbially driven ecosystem functioning through long-term creation of resource-island.     

北松辽平原沿纬度梯度农田土壤酶活性与微生物量分布研究

Soil enzymes activities and microbial biomass have an important influence on nutrient cycling. The spatial distribution of soil enzymes activities and microbial biomass were examined along a latitudinal gradient in farmlands of Songliao Plain, Northeast China to assess the impact of climatic changes along the latitudinal transect on nutrient cycling in agroecosystems. Top soils （0-20 cm depth） were sampled in fields at 7 locations from north （Hallun） to south （Dashiqiao） in the end of October 2005 after maize harvest. The contents of total C, N, and P, C/N, available N, and available P increased with the latitude. The activities of invertase and acid phosphatase, microbial biomass （MB） C and N, and MBC/MBN were significantly correlated with latitude （P 〈 0.05, r^2 = 0.198, 0.635, 0.558, 0.211 and 0.317, respectively）, that is, increasing with the latitude. Significant positive correlations （P 〈 0.05） were observed between invertase activity and the total N and available P, and between acid phosphatase activity and the total C, C/N, available N, total P and available P. The urease, acid phosphatase, and dehydrogenase activities were significantly correlated with the soil pH and electrical conductivity （EC） （P 〈 0.05）. MBC and MBN were positively correlated with the total C, C/N, and available P （P 〈 0.05）. The MBC/MBN ratio was positively correlated with the total C, total N, C/N, and available N （P 〈 0.05）. The spatial distribution of soil enzyme activities and microbial biomass resulted from the changes in soil properties such as soil organic matter, soil pH, and EC, partially owing to variations in temperature and rainfall along the latitudinal gradient.     

菌渣还田对设施土壤微生物量碳、氮的影响

[目的]探究设施土壤微生物量碳、氮对菌渣还田的响应,为实现设施瓜菜生产的可持续发展提供理论依据和技术支持。[方法]以草菇菌渣为材料,在山东省莘县进行了田间试验,以常规鸡粪还田为对照(CON),设置5个菌渣(FR)还田量,研究菌渣还田对设施土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)和微生量碳(MBC)、氮(MBN)的影响。[结果] 5个菌渣还田处理的菌渣使用量分别为15,30,45,60和75 t/hm~2)相比CON增加了SOC和TN。SOC分别增加了12.0%,11.2%,21.6%,33.1%和31.7%,TN分别增加了3.1%,6.3%,19.9%,29.4%和26.4%。除FR_1以外,其他4个菌渣还田处理相比增加了MBC和MBN,MBC分别增加了16.1%,19.9%,36.8%和50.7%,MBN分别增加了3.3%,37.7%,40.4%和60.9%。相比CON,高量菌渣还田处理增加了MBC/SOC和MBN/TN。相关分析表明,MBC,MBN与SOC和TN均呈极显著正相关。[结论]菌渣还田可以提高土壤有机碳、土壤全氮和土壤微生物碳、氮。土壤微生物碳、氮含量随着菌渣还田量的增加而增加,因此菌渣还田是提高设施土壤微生物活性及土壤肥力的有效措施。