控释氮肥对稻田土壤微生物的影响及其与土壤氮素肥力的关系

通过农业部望城红壤水稻土生态环境重点野外观测试验基地的短期控释氮肥试验,研究了控释氮肥对土壤微生物种群和生理群落的影响及其与土壤氮素肥力的关系.结果表明,短期施用控释氮肥稻田土壤的细菌、真菌和放线菌数量明显高于不施氮处理;土壤好氧自生固氮菌、氨化细菌、反硝化细菌的数量比尿素处理低;周年土壤细菌、放线菌数量明显高于尿素处理,真菌数量略低于尿素处理.50%控释氮肥配施有机肥处理土壤中细菌、真菌、放线菌的数量,明显高于尿素和单施控释氮肥处理.控释氮肥配施有机肥,土壤好氧自生固氮菌、氨化细菌、硝化细菌、反硝化细菌的数量均高于控释氮肥和70%控释氮肥处理.施氮处理土壤的好氧和厌氧自生固氮菌的数量低于不施氮处理.土壤中大多数微生物数量与土壤氮素养分含量呈正相关.     

复合菌肥对黄瓜根际微生物区系的影响

采用盆栽试验研究了复合菌肥对黄瓜幼苗根际微生物区系的影响。研究结果表明,复合菌肥对黄瓜幼苗根际土壤微生物区系的影响显著。复合菌肥增加黄瓜根际土壤细菌、放线菌、硝化细菌、氨化细菌、固氮菌和纤维素分解菌的数量,与对照相比,分别增加了50%、25%、19%、6.3%、25%、28.6%;复合菌肥降低黄瓜根际土壤中反硝化细菌、真菌的含量,与对照相比,反硝化细菌、真菌的数量分别降低了7.7%、81.8%。复合菌肥促进黄瓜根际土壤细菌、放线菌、硝化细菌、氨化细菌、固氮菌和纤维素分解菌的生长,抑制反硝化细菌和真菌的生长。     

施用有机肥对植烟土壤氮素转化与功能微生物的影响

为探明植烟土壤有机肥氮素的分解规律,采用田间根区取样的方式,在等氮量(有机氮占20%)条件下,研究牛粪、秸秆、油枯有机肥与化肥配施对植烟土壤氮素转化及相关功能菌的影响。结果表明:有机肥与化肥配施氮素转化的相关微生物数量、氮素含量较单施化肥的土壤有不同程度升高。氨化菌、亚硝化菌、反硝化细菌和好氧性自生固氮菌种在烟草旺长期以及成熟期明显增高,之后降低较快,与土壤中的有机质、氮素含量呈明显的正相关。牛粪、油枯处理在烟草生长伸根期及旺长期氨化菌数量增加较快,有利于有机氮素分解,同时反硝化菌数量增长缓慢,降低了无机态氮素的分解。施秸秆前应调节碳氮比后再施入土壤,以促进秸秆中有机态氮素的分解。     

防风根际微生物区系和土壤酶活性的变化研究

研究了1年生和2年生防风根际土壤微生物区系和酶活性的变化规律.结果表明:随着防风生长年限的延长,其根际土壤中微生物总量有所降低,根际土壤细菌和真菌显著降低,放线菌略有升高,原有的细菌种群优势逐渐被放线菌所替代;反硝化细菌、氨化细菌、厌气性纤维素分解菌、好气性固氮菌、厌气性固氮菌等呈增长趋势,其中2年生防风根际土壤的反硝化细菌、氨化细菌和好气性同氮菌数量分别是对照土未种植防风地块土壤的5.77倍、9.01倍、14.13倍,硝化细菌数量显著减少,好气性纤维素分解菌数量先增后减、总体锐减;过氧化氢酶、多酚氧化酶、蔗糖酶、脲酶活性降低,蛋白酶和磷酸酶活性先急剧上升后缓慢降低.     

农肥和化肥对黑土土壤氮素转化功能菌的动态影响

通过3年定位试验对不同培肥方式下黑土土壤中与氮素转化有关的功能菌动态变化进行了研究。结果表明,农肥处理和农肥化肥等量配比处理提高了土壤中好气性自生固氮菌数量,单施化肥的处理抑制了好气性自生固氮菌生长;农肥高量处理土壤中氨化细菌数量最高,是对照的108.87%,化肥低量处理氨化细菌数量最低,平均比对照高43.79%;农肥处理土壤亚硝酸盐细菌数量显著高于化肥处理,纯化肥处理土壤中反硝化细菌数量高于农肥处理,因此长期合理地施用农肥对降低土壤的反硝化作用,从而减少黑土氮素的损失有良好的作用。     

铅锌银尾矿污染区土壤微生物区系及主要生理类群研究

通过现场采样及室内培养分析,研究了浙江省天台铅锌银尾矿污染区土壤微生物区系组成及主要生理类群。结果表明,尾矿污染区土壤几种重金属含量比非矿区土壤有明显的增加。尾矿区土壤微生物区系组成和各生理类群发生了明显变化,土壤细菌、真菌、放线菌以及各生理类群数量均显著降低,且三大微生物以及各生理类群对尾矿污染的敏感性大小分别表现为放线菌>细菌>真菌,自生固氮菌>氨化细菌>硝化细菌>反硝化细菌>纤维分解菌。可见,土壤中微生物区系组成及参与物质转化的生理类群种类、数量及变动在一定程度上可反映该尾矿污染区生境的重金属污染特征及其生态功能的演变规律。     

室内模拟土壤中可培养微生物数量在不同水分条件下的动态变化

为了调查土壤水分对土壤系统内微生物数量的影响,通过瓶培养试验检测为期30 d不同土壤水分下土壤可培养微生物数量的变化,发现土壤细菌数量最大值出现在土壤含水量为25%的处理,与其他处理相比,最大相差两个数量级,土壤真菌和纤维素分解菌数量最大分别为10%和15%含水量处理,放线菌和亚硝化数量最大在15%或30%含水量的处理,自生固氮菌在不同时期数量最大的处理不同。相关性分析发现,真菌数量与纤维素分解菌的数量,细菌数量与自生固氮菌和亚硝化细菌,土壤放线菌与土壤亚硝化细菌数量呈显著正相关。     

长期施肥对黄棕壤性水稻土生物学特性的影响

【目的】土壤生物肥力是土壤质量的直接反映,研究长期施肥对土壤生物学特性的影响可以为提高土壤质量及农田可持续利用提供理论依据。【方法】本文以长期不施肥(CK)为对照,研究长期单施氮肥(N)、氮、磷配施(NP)、氮、磷、钾配施(NPK)、单施有机肥(M)、有机肥+氮磷钾(MNPK)配施对黄棕壤性水稻土磷脂脂肪酸含量(PLFA)、微生物量碳、微生物量氮和微生物量磷(SMBC、SMBN、SMBP)、及与氮磷转化有关的水解酶活性的影响。【结果】长期施用有机肥显著提高了土壤总PLFA含量、真菌/细菌比值、真菌PLFA相对含量、SMBC、SMBN、SMBP含量,及土壤碱性磷酸酶、蛋白酶和脲酶活性,促进AM菌根的生长;而长期单施氮肥处理抑制了磷酸酶活性及大多数菌群生长。通过对PLFA进行主成分分析,配施有机肥的处理与单施化肥及CK处理微生物群落结构显著不同;PLFA载荷值分析表明,真菌特征脂肪酸及不饱和脂肪酸易受有机肥施用的影响,而放线菌特征脂肪酸更易受施用化肥的影响。【结论】化肥与有机肥长期配施提高了PLFA总含量、真菌PLFA含量、真菌PLFA/细菌PLFA比值,显著改善了土壤生物肥力状况,有利于土壤健康。     

长期秸秆还田和施用有机肥对连作棉田土壤化学性质及微生物数量的影响

为探究棉花秸秆还田和施用有机肥对连作棉田土壤化学性质和微生物数量的影响,采用长期定位试验的方法,设置了氮磷化肥+秸秆清茬(NP)、氮磷化肥+秸秆还田(NPS)、氮磷化肥+有机肥(NPM)及氮磷化肥+秸秆还田+有机肥(NPSM)等4个处理,对不同处理在棉花不同生育期对土壤的化学性质和微生物数量的影响,并对两者之间的关系进行了探究。结果表明: 棉花秸秆还田和施用有机肥均可降低土壤pH,其中NPSM 相比NP在各生育期分别显著降低了3.41%、1.86%、3.19%、2.60%;棉花秸秆还田和施用有机肥均可提高土壤的养分含量,其中NPSM比 NP在各生育期对土壤中碱解氮含量显著增加140.63%~229.17%,速效钾含量显著增加35.86%~60.54%,有效磷含量显著增加146.92%~483.34%,有机质含量显著增加28.06%~63.07%。秸秆还田和施用有机肥均可增加土壤细菌、真菌、放线菌、固氮菌和氨化细菌的数量,NPSM相比NP明显增加了土壤中细菌、真菌、放线菌、氨化细菌和固氮菌的数量,其中细菌的数量在不同时期增加了119.28%~177.21%;真菌数量增加了156.64%~233.42%;放线菌数量增加了107.40%~158.66%;固氮菌数量增加了95.23%~155.53%;氨化细菌数量增加了279.39%~357.29%,均达到显著性差异水平(P<0.05)。因此,秸秆还田配施有机肥后可显著改善土壤性质,增加土壤养分含量及微生物数量,从而达到优化土壤结构、提升土壤肥力的目的。     

不同施肥处理对日光温室内土壤微生物数量与酶活性的影响

在多年进行日光温室延后栽培红地球葡萄的设施棚内,研究有机肥与有机肥氮肥配施对土壤微生物数量与土壤酶活性的影响。结果表明,单施有机肥及其与无机肥配施均可显著提高土壤细菌、真菌、放线菌与固氮菌数量,其中细菌为土壤微生物的主要组分,然后依次为固氮菌、放线菌以及真菌;单施有机肥及其与无机肥配施可不同程度的提高土壤脲酶、蛋白酶、蔗糖酶与磷酸酶活性,单施有机肥可显著影响土壤过氧化氢酶活性;设施葡萄土壤微生物数量与土壤酶活性具有一定的正相关性,细菌、放线菌、固氮菌与脲酶、蛋白酶、蔗糖酶以及磷酸酶存在显著正相关性(P0.05)。综合比较,以有机肥配施氮肥40g/株(MN2)处理效果最佳,此模式可维持设施葡萄较高土壤生产力及促进设施葡萄土壤可持续利用。     

长期施肥下黑土碳氮和土壤pH的空间变化

试验研究了长期不同施肥下剖面(0~100 cm)土壤有机碳、全氮、硝态氮、微生物碳氮以及土壤pH的空间变化。结果表明:与单施化肥相比,长期有机肥和化肥配施显著提高了0~20 cm表层土壤有机碳、全氮、硝态氮和微生物碳氮含量,并且土壤有机碳和微生物碳氮的增加主要集中在0~40 cm土层。在0~20 cm和20~40 cm土层,等氮量有机无机肥配施(M1NPK和SNPK)处理土壤有机碳含量显著高于化肥NPK处理(P0.05),同时二处理土壤全氮含量没有由于化肥氮施用量减少而下降。与不施肥ck相比,单施化肥显著降低了土壤微生物量碳氮含量。在40 cm土层以下,与NPK处理相比,M2NPK、NP和N处理硝态氮累积量明显增加,而M1NPK和SNPK处理硝态氮累积量明显减少。长期不同施肥对土壤酸化的影响主要集中在0~40 cm土层,单施化肥处理土壤pH显著低于不施肥(ck)和有机无机肥配施处理(P0.05),其中2012年秸秆还田(SNPK)处理0~20 cm土壤pH比NPK处理高2.17。表明有机无机肥配施不仅能提高和维持土壤碳氮水平,还能防止土壤酸化的发生,尤其施用有机肥氮替代部分化肥氮的有机无机肥配施模式是东北黑土区最有效的施肥措施之一。     

长期施肥条件下潮土土壤磷素对磷盈亏的响应

【目的】土壤磷素状况是评价土壤养分的重要指标之一。探讨长期施肥条件下土壤有效磷、全磷对土壤磷素盈亏(平衡)的响应,为潮土区施肥管理和土壤培肥提供科学依据。【方法】分析了天津潮土33年(1979—2012)肥料长期定位试验中,不同施肥处理下土壤磷素盈亏与Olsen磷、全磷的变化特征。【结果】长期不施肥(CK)、单施氮肥(N)、氮钾配施(NK)及秸秆与氮肥配施(NS)处理,土壤中磷素常年处于亏缺状态。施磷处理(PK,NP,NPK)和有机肥与氮肥配施(NM),土壤中磷素均有盈余,PK处理盈余最多,但随试验年限延长(约20年后),NP,NPK和NM处理土壤中磷素盈余量呈下降趋势。土壤有效磷增加量随磷盈亏而变化,二者呈显著正相关(P0.05)。施用无机磷肥或有机肥,均可使土壤中的磷素盈余,土壤中每盈余100 kg·hm-2磷,PK、NP、NPK、NM处理土壤中的Olsen磷分别增加3.59、1.19、1.75和2.40 mg·kg-1。长期不同施肥,土壤磷平衡与土壤全磷增量间呈正相关,但不同处理下差异较大。单施氮肥(N)和秸秆还田(NS)处理,可认为累积磷平衡对土壤全磷增量无影响。施用无机磷肥或有机肥,土壤中每盈余100 kg P·hm-2,PK、NP、NPK、NM处理土壤中全磷分别增加0.06、0.07、0.07和0.10 g·kg-1。【结论】土壤磷素盈亏状况与肥料配施类型密切相关,长期施用化学磷肥或有机肥,土壤有效磷、全磷增加量与土壤磷素盈亏呈显著直线正相关。有机肥与氮肥配施提升土壤全磷的速率大于施用化肥。     

长期施肥管理对土娄土全碳和易氧化有机碳的影响

采用不施肥(CK),秸秆和化肥配施(SNPK),低量有机肥和化肥配施(M1NPK),高量有机肥和化肥配施(M2NPK)以及单施化肥N、NP、NPK、NK、PK 9个施肥处理,休闲(Fallow)和撂荒(Setaside)2种土壤管理方式,研究冬小麦-夏玉米轮作系统长期施肥以及土壤管理方式对土壤全碳(TOC)和易氧化有机碳(ROOC)含量动态变化的影响。结果表明,与对照相比,各施肥处理的TOC和ROOC含量均有不同程度提高。土壤TOC含量均值变化为处理M2NPK>M1NPK>SNPK>Setaside>NPK>NP>N>PK>NK>CK>Fallow,土壤ROOC含量均值变化为处理M2NPK>M1NPK>SNPK>Setaside>NPK>N>NP>PK>NK>CK>Fallow。土壤TOC和ROOC含量的变化均为处理MNPK>SNPK>Setaside>NPK>偏施化肥>CK>Fallow。土壤剖面TOC和ROOC含量均随土层深度的增加而减少。NPK处理较CK显著增加0~10 cm土层TOC含量,却明显降低30~60 cm土层TOC含量;SNPK处理显著增加0~20cm土层TOC含量;M2NPK处理显著提高0...     

有机无机肥配施比例对红壤稻田水稻产量和土壤肥力的影响

 【目的】综合评价中国南方双季稻地区化肥有机肥配合施用下水稻产量及土壤肥力效应。【方法】在江西双季稻区进行连续25年的田间定位试验,比较不施肥（CK）、施用化肥（NPK）、等养分条件下70%化肥配合施用30%有机肥（70F＋30M）、50%化肥配合施用50%有机肥（50F＋50M）、30%化肥配合施用70%有机肥（30F＋70M）的水稻产量和土壤肥力变化。【结果】有机无机肥配施,早晚稻平均产量比不施肥（CK）增产幅度为65.4%－71.5%（P＜0.05）,比施化肥（NPK）增产幅度为3.9%－7.8%（P＜0.05）,其中,以30F+70M处理产量最高,年产量达 12 346.90 kg?hm-2。高量有机肥配施处理与化肥处理、低量有机肥配施处理的产量差均呈逐步增加趋势。对土壤肥力的研究表明,长期不施肥会降低土壤肥力,长期平衡单施化肥（NPK）具有明显培肥地力的作用,有机无机肥配施培肥地力作用更明显。【结论】红壤稻田系统的增产和稳产性能均以有机无机肥配施最好,高量有机肥更有利于稻田持续增产,有利于红壤稻田土壤培肥。     

长期施用不同肥料塿土PLFA指纹特征

【目的】土壤微生物群落结构的组成与活性的变化是衡量土壤肥力的重要指标，研究长期不同施肥和土壤管理方式对塿土微生物群落结构的影响，对于指导塿土施肥和土壤管理，实现农田可持续利用具有重要意义。【方法】以陕西杨凌“国家黄土肥力与肥料效益监测基地”长期肥料定位试验为基础，运用磷脂脂肪酸标记法（PLFA），研究了塿土长期不同施肥及土地利用方式下土壤微生物群落结构及其与土壤理化性质的关系。处理包括：长期不施肥（CK）、单施氮肥（N）、长期配合施用氮钾（NK）、磷钾（PK）、氮磷（NP）、有机肥和氮磷钾（MNPK）以及长期休闲（FL）和撂荒（AB）。【结果】与对照相比，MNPK、NP和撂荒处理土壤总PLFA分别增加218.8%、73.9%和74.3%，细菌分别增加188.3%、80.8%和82.6%，真菌分别增加了315.8%、111.5%和167.0%，放线菌分别增加了23.7%、21.3%和16.3%，同时也显著增加了真菌/细菌比；N、NK和PK土壤总PLFA、细菌、真菌差异不显著，但PK显著降低放线菌的含量；与农田施肥相比，休闲和撂荒显著降低G+和G-含量。多样性指数结果表明，长期有机无机配施明显提高土壤微生物群落的Shannon-Winner多样性指数、Simpson优势度和Pielou均匀度指数，撂荒和NP也能显著增加Shannon-Winner多样性指数和Pielou均匀度指数，而长期休闲处理均明显降低了这些指数。主成分分析表明，MNPK、NP、撂荒和休闲土壤微生物群落结构发生较大变化；MNPK显著提高G-（18:1ω5c，cy19:0ω7c）、细菌（16:0，10Me22:0饱和脂肪酸）及真核生物（18:3ω6c，16:3ω6c，22:2ω6c）的多度值，撂荒（AB）和NP显著提高细菌（15﹕0，18﹕0，22﹕0，17﹕0饱和脂肪酸）的多度值。RDA分析表明，土壤理化性质对微生物菌群影响的重要性依次为有机质＞全氮＞含水量＞速效磷＞pH＞容重＞速效钾，这些理化因子均是微生物生长的关键因子。【结论】长期有机无机肥配施、氮磷配施和撂荒提高了土壤微生物群落结构多样性，从而改善了土壤生态环境，而长期休闲不利于土壤生态系统的稳定和健康。     

不同有机肥对烟田土壤微生物的影响

为了解施用不同有机肥对烟田土壤微生物数量的影响进行了本试验。试验采用5种不同有机肥处理,对照为纯化肥处理。采用平板稀释法,分别分离计数烟田土壤中真菌、细菌、放线菌的数量。结果表明:与对照相比,施用有机肥均能提高烟田土壤微生物的数量。其中,施用化肥+鸡粪的烟田土壤微生物数量最高,同时烟叶的品质也最好;其次是化肥+牛粪秸秆。试验结果表明,土壤中真菌与放线菌的数量变化趋势相似,而细菌的数量变化趋势与土壤微生物总量变化相似。     

长期不同施肥模式下南方水稻土有机碳的平衡特征

以水稻土长期定位试验为依托,设置8个施肥处理:CK(不施肥),N(施N 375 kg·hm^-2),NP(施N 375 kg·hm^-2、P₂O₅ 187.5 kg·hm^-2),NK(施N 375 kg·hm^-2、K₂O 187.5 kg·hm^-2),NPK(施N 375 kg·hm^-2、P₂O₅ 187.5 kg·hm^-2、K₂O 187.5 kg·hm^-2),M(施有机肥22 500 kg·hm^-2),M+NPK(施有机肥22 500 kg·hm^-2、N 375 kg·hm^-2、P₂O₅ 187.5 kg·hm^-2、K₂O 187.5 kg·hm^-2),M+1.3NPK(施有机肥22 500 kg·hm^-2、N 487.5 kg·hm^-2、P₂O₅ 243.75 kg·hm^-2、K₂O 243.75 kg·hm^-2),研究不同施肥处理12 a间土壤有机质的动态变化、有机碳的平衡、碳的固定与转化速率,以及土壤有机质与作物产量的关系。结果表明,不同施肥处理下,土壤有机质含量随时间推进整体呈上升趋势,有机无机肥料配施(M+NPK、M+1.3NPK)可显著(P<0.05)提高土壤有机质含量,M+NPK、M+1.3NPK处理的土壤有机质含量较CK分别提高17.9%和23.3%。各施肥处理下,土壤有机碳平衡均表现为盈余,有机碳平衡和有机碳投入呈线性相关,试验点有机碳平衡每年所需的最低有机碳投入量为1 660 kg·hm^-2。有机无机肥料配施能提高土壤有机碳的固定速率,且以M+1.3NPK处理下碳的固定速率最高。作物产量与土壤有机质含量表现为线性相关。以上结果表明,有机无机肥料配施可有效提高水稻土有机碳含量及其固定速率,并有利于作物产量提高,其中,以M+1.3NPK施肥方式效果最佳。     

不同种植年限苜蓿地亚硝化菌、反硝化菌和固氮菌的垂直分布

本文对西辽河平原不同种植年限苜蓿地亚硝酸细菌、反硝化细菌、固氮菌的垂直分布规律进行研究,结果表明,苜蓿地的亚硝酸细菌数量5月份比4月份减少4个数量级,固氮菌的数量在2个不同种植年限苜蓿地无明显差异,反硝化细菌在2年生苜蓿地中多于5年生苜蓿地,2年生苜蓿地的亚硝酸细菌多于5年生苜蓿地。试验期间土壤中反硝化细菌最多,固氮菌次之,亚硝酸细菌最少。     

长期施肥对黄泥田碳和氮及氮素利用的影响

 【目的】研究长期施肥下南方黄泥田碳和氮的变异规律及其与硝态氮累积的关系，阐明影响硝态氮累积的主要因素。【方法】以25年定位试验为平台，通过室内分析和统计分析，研究不施肥、施化肥和有机无机肥配施处理条件下黄泥田有机碳（SOC）、全氮（TN）、微生物量碳、微生物量氮和氮素利用率的变化及与硝态氮累积的相关关系。【结果】（1）双季稻区，在提高土壤SOC、TN、碱解氮、微生物量碳和微生物量氮含量方面，有机无机肥配施明显优于单施无机肥，并以配施高量（70%）或低量有机肥（30%）效果最佳。（2）在等养分量条件下，与施无机肥处理相比，配施高量或低量有机肥处理在土壤硝态氮含量和累积量均有显著增加，有机无机肥等比例配施处理的硝态氮含量和累积量有大幅减少，与不施肥处理基本相当。【结论】提高土壤质量以配施高量有机肥效果最好，降低土壤中硝态氮累积量以等比例配施有机无机肥效果最佳。因此，从提高土壤质量和保护生态环境方面考虑，该区域有机无机肥配施应注意配施比例。影响硝态氮累积的因素主要有土壤有机碳、全氮、微生物量碳和微生物量氮，其中最直接的影响因素是土壤微生物量碳。     

Effects of Long-term Located Fertilization on Wheat Yield and Soil Nutrients of Three Types of Soils in Shandong Province

[目的]探讨长期不同施肥条件对山东三大土类小麦产量的影响效果与土壤养分的演变规律。[方法]利用济南连续30年的长期定位试验,设定 CK、NP、NK、PK和 NPK 5个处理,对1984、1987、1988、1989、1990、2001、2005、2006、2007和2010年等多年的土壤养分和作物产量数据进行系统总结。[结果]三大类土壤的小麦产量均在起初几年内明显下降以及在2006年出现明显下降。施磷处理的小麦产量明显高于不施磷处理,说明磷素的供应是保证小麦高产的首要营养因子。各处理产量最高的是褐土,其次是棕壤,而产量较低的是潮土。在相同施肥条件下,棕壤小麦产量受其它因素影响最小,而褐土则易受外界条件的影响,导致年际间小麦产量起伏较大。三大类土壤的碱解氮含量的变化趋势是先降低,后升高随之再降低,自2007年出现明显回升的变化。随着年份的推迟,不施磷处理的有效磷含量呈递减的趋势,而施磷处理则是先升高后下降,而后保持相对稳定的含量。不施钾处理的速效钾含量呈缓慢下降的趋势,施钾处理中 PK和NK处理的速效钾含量一般要高过氮磷钾处理。[结论]合理供应磷肥和氮肥,再补足钾肥,是有效提高小麦产量的施肥措施。