陕西云阳蔬菜大棚土壤养分及微生物群落功能多样性研究

为了探讨蔬菜大棚种植年限对土壤养分和微生态环境的影响,以陕西省泾阳县云阳镇0(大田土壤)、5、10 a和20 a棚龄土壤为研究对象,对不同年限蔬菜大棚土壤养分和微生物群落功能多样性进行研究。结果表明:随着种植年限增加,土壤电导率、全氮、全磷、速效养分和有机质含量均先升高后降低;10 a棚龄土壤的微生物群落碳源利用能力最强,土壤微生物群落的AWCD值、Shannon、Simpson、McIntosh和丰富度指数均显著高于其他种植年限,20 a棚龄土壤微生物群落碳源利用能力和微生物总体活性降低,仅高于0 a棚龄土壤。主成分分析结果显示,10、20 a和0 a棚龄土壤微生物群落碳源利用能力存在显著差异,起分异作用的主要碳源是糖类和氨基酸类。综上所述,与10 a棚龄土壤相比,20 a棚龄土壤表现为土壤肥力水平下降,微生物群落功能多样性降低。     

不同种植年限对设施栽培土壤养分累积及其环境的影响

【目的】探讨不同种植年限对设施栽培土壤养分累积及其环境的影响,为设施栽培土壤的养分管理提供依据。【方法】以农田和菜地土壤为对照,测定了陕西杨凌地区5个不同种植年限(1,3,5,7,10年)的25个大棚不同土层深度(0～10,10～20,20～40cm)土壤的pH、电导率及养分含量,通过分层聚类分析筛选出最有代表性的土壤养分指标。【结果】相对于农田和菜地土壤,种植1～5年的设施栽培土壤的速效氮、速效磷、速效钾、有机质及有效态锰、铜、锌含量均随种植年限的增长而升高,种植5～10年后各养分含量则趋于稳定,其含量均随土层深度的增加而降低。种植1～3年时,土壤硝态氮含量及电导率均随种植年限的增加而显著升高;各种植年限各层土壤硝态氮含量与电导率均呈极显著正相关(P0.01),说明设施栽培土壤的硝态氮累积形成了一定的硝酸盐淋溶和次生盐渍化的风险。随种植年限的增加,设施栽培土壤pH呈下降趋势,且与土壤硝态氮和速效磷含量均呈极显著负相关(P0.01),说明硝态氮和速效磷的累积是导致土壤pH下降的主要原因。提出以pH、有机质、速效磷和有效锌为典型指标,来表征土壤养分随栽培年限的变化状况。【结论】与农田和菜地土壤相比,设施栽培土壤pH下降、电导率上升且养分含量相对较高,存在一定的环境风险,应提倡合理施肥,以保证设施栽培的持续发展和利用。     

三七种植前后土壤营养、酶活性与微生物群落结构的变化研究

【目的】明确三七连作对土壤养分、酶活性及微生物群落结构的影响,为克服三七连作障碍提供有效的策略。【方法】结合高通量测序技术,分析种植年限的延长对三七根际土壤真菌群落、细菌群落影响的相关性。【结果】随着种植年限的延长,土壤pH值、有机质、全钾、速效磷、速效钾含量上升,而全氮、全磷、碱解氮含量下降;土壤酶活性除碱性磷酸酶变化不大外,脲酶、蔗糖酶、多酚氧化酶均明显下降。高通量测序表明,三七种植前后土壤在科水平上检测分类出占比较高的真菌15类、细菌16类,其中,对照土壤中真菌主要以Hygrocybe为优势菌种,占比为55.17%;种植三七后土壤中真菌占比降至0.37%,Fusarium为优势菌种,占比为8.31%,其百分比含量增加32倍;种植三七后土壤中的细菌群落组成与种群密度变化明显,Pseudomonas、Streptomyces等生防细菌随着三七种植年限的延长呈下降趋势。【结论】随着三七种植年限的延长,土壤微生物的多样性总体呈上升趋势,土壤酶活性下降,土壤营养失调。     

设施农业文摘

【篇名】南疆温室和菜地土壤微生物学特性比较【作者】范君华,刘明,黄伟【刊名】土壤肥料2003年01期【机构】塔里木农垦大学植物科技学院,843300【关键词】设施栽培;微生物区系;微生物活性;盐渍化【摘要】对阿拉尔垦区使用10年以上的温室和菜地土壤农化性质、土壤微生物区系、土壤微生物活性进行初步分析。结果显示:温室土壤NO3N含量、总盐含量明显高于菜地,pH也略有下降,土壤存在次生盐渍化的威胁。两种不同利用方式的土壤微生物区系均以细菌占绝对优势,说明细菌是土壤物质分解的主要参与者,微生物区系变化趋势与土壤肥力相似。温室土壤…     

不同连作年限对设施农田土壤微生物群落的影响

为探讨不同种植年限对设施农田土壤微生物和土壤理化因子的影响,2017年12月,采用S型布点法在河北省青县选取连续种植年限分别为2年、4年、10年和12年的设施大棚样地土壤,借助磷脂脂肪酸测定等方法对其理化性质及微生物群落结构进行研究。结果表明:连续种植设施农田土壤全氮含量12年期最高,为2.31 g·kg~(-1)。2年期含量最低,为1.47 g·kg~(-1)。续种植10年与连续种植12年之间土壤硝态氮含量增长最为快速,为1.42倍。而不同种植年限设施农田土壤全磷含量变化均存在显著差异(P0.05),含量变化在1.29～1.86 g·kg~(-1)之间,12年时农田土壤速效磷含量达到最高水平,为192.04 mg·kg~(-1),2年时含量最低,为65.04 mg·kg~(-1)。此外,随着种植年限的增加,土壤电导率总体呈现上升趋势,范围在0.37～0.70 ms·cm~(-1)之间。PLFA总量随着种植年限的延长总体呈现降低趋势,设施农田2年时土壤微生物量和群落功能多样性最高,微生物总量均值±标准偏差为43.83±17.55,12年时最低,总量均值±标准偏差为31.12±1.17。研究表明,土壤理化性状和微生物群落结构存在密切联系。土壤硝态氮、铵态氮、电导率、有机碳、碳氮比均与土壤微生物群落结构显著相关。     

设施菜地种植年限对土壤nosZ型反硝化微生物群落结构和丰度的影响

反硝化微生物在土壤氮素损失和温室气体转化方面具有重要的作用，研究设施菜地土壤反硝化微生物群落结构和数量变化，对评价设施菜地长期种植土壤质量状况和提高氮转化认知水平具有重要意义。应用荧光定量PCR和Illumina Miseq高通量测序技术，以nosZ基因为靶标，研究设施菜地种植3、5、7年和露天菜地(CK)对土壤反硝化微生物群落结构和数量的影响。结果表明：露天菜地(CK)nosZ基因丰度显著高于其他处理，分别是3、5、7年的1.32倍、1.45倍和1.69倍。随种植年限延长，nosZ基因丰度逐渐降低。不同处理土壤反硝化微生物群落α多样性指数差异显著，α多样性指数随种植年限延长逐渐降低，且露天菜地(CK)的Chao1指数和ACE指数最高。门水平上优势类群为变形菌门；属水平上优势类群为慢生根瘤菌属和无色杆菌属；变形菌门和慢生根瘤菌属相对丰度随设施种植年限延长逐渐降低。主成分分析(PCA)结果表明，随种植年限延长nosZ群落结构差异较大；其中3年和5年群落结构相似，7、3、5年群落结构差异较大。土壤速效钾、铵态氮和硝态氮含量是nosZ型反硝化微生物数量、α多样性和群落结构的主要影响因素。综上...     

专业菜地土壤理化性状研究

选取不同种植年限菜地和一般农田,分析研究菜地土壤pH值、有机质、碱解氮、速效P、速效K。结果表明：菜地土壤随种植年限的延长土壤逐渐酸化。3 a以后菜地土壤已明显出现N、P严重富集,K含量降低,7 a以后专业菜地土壤已大部分出现肥力障碍。     

连作大豆根际微生物群落结构及土壤酶活性

 【目的】揭示连作大豆主要生育时期根际土壤微生物群落结构及土壤酶活性变化,为大豆连作障碍提供理论依据。【方法】利用磷脂脂肪酸（phospholipid fatty acid,PLFA）分析方法对连作大豆根际土壤微生物群落结构进行定量分析,同时进行土壤微生物生物量和土壤酶活性的测定。【结果】大豆重迎茬使土壤PLFA总量、土壤微生物生物量碳含量、土壤脲酶和转化酶活性均显著降低,真菌和细菌PLFAs比例显著增加,土壤过氧化氢酶活性无显著变化。不同连作年限及生育时期对土壤微生物及酶活性的影响均不同,与作物品种、根系分泌物和残茬腐解物的数量和种类密切相关。相关分析表明,土壤PLFAs总生物量与土壤微生物生物量碳和土壤脲酶活性呈现显著正相关,与转化酶和过氧化氢酶活性无显著相关性。【结论】大豆重迎茬使土壤微生物群落结构和土壤酶活性发生改变。大豆连作障碍是大豆根际土壤微生态系统和环境因子等综合作用的结果。     

长期稻-稻-油菜轮作对土壤理化性质及微生物群落结构的影响

为探究南方丘陵地区稻-稻-油菜轮作对土壤理化性质和微生物群落结构的影响,采用常规土壤农化分析和磷脂脂肪酸(PLFA)分析方法,以安仁县长期稻-稻-油菜轮作(DDY)和稻-稻连作(DD)土壤为研究对象,比较长期(30 a)DDY和DD处理后3个时期(早稻成熟期、晚稻成熟期、油菜成熟期)土壤理化性质和微生物群落结构的差异。结果表明,DDY处理土壤全氮、全磷含量及pH值均低于DD处理,其中,全氮含量在3个时期均差异显著,全钾含量增加但与DD处理差异不显著,有机质、碱解氮、速效磷、速效钾含量呈动态变化。轮作对土壤全氮含量影响较大,3个时期DDY处理全氮含量分别较DD处理降低50.76%、46.67%、49.62%。土壤微生物PLFA分析结果表明,与DD处理相比,DDY处理土壤微生物PLFA总量显著提高,3个时期分别提高19.69%、20.20%、49.12%,其中,DDY处理土壤细菌PLFA量显著增加,真菌PLFA量显著降低,真菌与细菌PLFA量比值显著降低。对土壤微生物PLFA进行主成分分析表明,轮作对微生物群落结构产生明显影响,2种种植方式主要影响土壤中细菌和真菌的数量。总之,长期稻-稻-油菜轮作促进了土壤全氮和全磷的分解,显著提高微生物生物量,尤其是细菌生物量,显著降低真菌生物量,提高两者的比值。     

红毛草入侵程度对根际土壤微生物的影响

【目的】研究外来种入侵对地下土壤微生物的影响,从植物与地下微生物互作的角度探索外来种的入侵机制。【方法】通过磷脂脂肪酸(PLFA)分析法和比色法,研究红毛草(Rhynchelytrum repens)不同入侵程度(未入侵、轻度入侵和中度入侵)对根际土壤理化性质、微生物群落结构、特殊功能微生物及其多样性水平的影响。【结果】供试土样中共检测到33种PLFA生物标记,其中细菌24种、放线菌4种、真菌4种、原生动物1种。随红毛草入侵程度增加,土壤碱解氮、全氮含量显著增加,含水量显著减少,速效磷、速效钾含量和pH无显著变化;根际土壤中细菌、真菌、原生动物以及PLFA标记物总含量均呈现逐渐增加的趋势;革兰氏阳性菌与革兰氏阴性菌含量比值逐渐减小;功能微生物含量逐渐增加,与未入侵地相比,红毛草重度入侵地根际土壤中的丛枝菌根真菌含量增加了42.46%,伯克霍尔德菌含量增加了22.32%,嗜热解氢杆菌增加了13.08%。红毛草入侵对根际土壤中微生物多样性水平有一定影响,Shannon-Wiener多样性和丰富度指数随入侵程度增加呈现升高的趋势,Pielou均匀度指数降低,Simpson优势度指数无显著变化。土壤中细菌含量与土壤全氮、碱解氮含量之间呈显著正相关;真菌含量与土壤碱解氮含量呈显著正相关。【结论】红毛草的入侵改变了根际土壤微生物的群落结构和土壤理化性质。随入侵的加剧,土壤全氮和碱解氮含量增加,细菌、真菌和原生动物含量以及一些特殊功能性微生物含量增多,土壤微生物群落多样性指数和丰富度指数增大。     

不同利用方式下土壤有机碳转化及微生物群落功能多样性变化

 【目的】研究亚热带地区不同土地利用方式下土壤生物和生物化学性状的变化特点，为制订合理的耕作施肥管理措施提供科学参考。【方法】选择亚热带地区的一个小流域，通过田间采样分析，比较了不同土地利用方式下土壤有机碳和养分含量、土壤有机碳矿化以及土壤微生物生物量和微生物群落功能多样性变化。【结果】土壤有机碳、全N含量、土壤微生物生物量碳氮以及土壤的呼吸强度变化均表现为稻田（菜地）＞竹林＞园（旱）地，0～15 cm、15～30 cm稻田（菜地）土壤有机碳和全N含量平均比园（旱）地土壤高76.4%、59.8%和80.8%、67.3%，0～15 cm稻田土壤的微生物生物量碳、氮和土壤呼吸强度分别是园（旱）地土壤的6.36倍、3.63倍、3.20倍。土壤微生物代谢熵园（旱）地＞林地＞稻田，稻田土壤的代谢熵仅为园（旱）地土壤的47.7%。培养期间土壤有机碳矿化量和矿化率稻田＞竹林＞园（旱）地。土壤细菌数量稻田≥园（旱）地＞林地，但真菌和放线菌数量在不同利用方式之间并没有显著差异。土壤微生物的平均吸光值和群落功能多样性指数稻田＞园（旱）地＞林地。研究还揭示，稻田改种蔬菜5 a后，由于大量施用磷肥，土壤速效磷含量显著升高，但土壤有机碳和全氮含量没有明显差异；土壤微生物生物量碳、氮和土壤呼吸强度显著下降了53%、41.5%和41.3%，代谢熵升高了23.6%，土壤有机碳的矿化速率也有下降的趋势；土壤细菌和放线菌数量略有升高但差异不显著，真菌数量显著增加，而土壤微生物群落功能多样性指数却显著下降了。【结论】不同土地利用方式下土壤的生物和生物化学性状有显著不同。稻田利用方式下土壤的有机碳和养分含量、以及土壤有机碳转化过程指标和微生物群落功能多样性等均较该区的旱地和林地土壤高。但若在高肥力稻田上继续过量施用化肥，将有可能造成土壤生物性状和生化功能衰减，导致土壤生物质量退化。     

长期施肥管理对红壤稻田土壤微生物量碳和微生物多样性的影响

【目的】土壤微生物在地球化学循环及维持土壤肥力和作物产量方面发挥了重要作用,为了研究长期不同施肥制度对土壤肥力状况的影响,明确施肥制度与土壤微生物的关系。【方法】采用土壤熏蒸和磷脂脂肪酸分析方法,研究了湖南宁乡不施肥处理、施用化肥、常规施肥、秸秆还田、30%有机肥+化肥和60%有机肥+化肥6个长期肥料定位试验的土壤微生物量碳及磷脂脂肪酸。【结果】与不施肥对照相比,施用化肥、秸秆还田及有机肥与化肥配合施用可以显著的提高土壤微生物量碳及总磷脂脂肪酸的量。长期施用化肥后,群落中含有iC15:0的微生物明显增多,长期施用有机肥和秸秆还田后,群落中含iC15:0微生物明显减少,而含aC15:0微生物则显著增加。通过对21种测得磷脂脂肪酸进行主成分分析,结果表明,前两个主成分可以解释总变异的87.6%。除C12:0和C15:0外,大部分的非饱和脂肪酸和环式脂肪酸的变异可以在第一主成分中反映出来。从肥料处理的主成分分析结果看,第一主成分及第二主成分可以解释肥料处理变异的89.8%,相比较而言,化肥处理和常规施肥处理相互间的差别较小,60%有机肥处理与秸秆还田处理几乎重合。【结论】不同施肥处理对土壤微生物量碳和微生物多样性有重要影响,肥料处理差异可以在微生物结构与多样性变化上得以体现。     

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。     

生物炭及炭基肥对土壤微生物群落结构的影响

【目的】微生物在土壤养分循环中起到转换者的作用。论文以传统有机肥(玉米秸秆和猪厩肥)为对照,探究施用生物炭和炭基肥等新型有机物料培肥改土对土壤微生物群落结构的影响,以期为不同有机物料合理施用提供理论参考。【方法】依托沈阳农业大学棕壤改土定位试验平台(始于2009年),利用磷脂脂肪酸(PLFA)技术研究长期不同有机无机配施条件下土壤理化性质和微生物群落结构特征及二者的相关关系。试验处理包括:秸秆配施化肥还田(CS)、猪厩肥配施化肥(PMC)、炭基肥(BF)以及生物炭配施化肥(BIO)。【结果】PMC和BF处理的pH显著高于BIO处理;PMC处理的全氮含量显著高于BF和CS处理,BIO与PMC处理没有显著差异;PMC处理的有机质含量显著高于BF和BIO处理;PMC处理的土壤含水量最高;不同处理间土壤全钾含量没有显著差异。PMC处理的土壤微生物总PLFAs含量最高,其他处理间没有差异;PMC处理的细菌PLFAs含量最高,BF处理的细菌PLFAs含量显著低于BIO和CS处理;PMC处理的真菌、革兰氏阳性和阴性细菌PLFAs含量显著高于BIO处理,BF与PMC处理差异不显著;PMC处理的放线菌含量显著高于CS处理,BF和BIO处理居于中间无显著差异。BF处理的Shannon-Winner多样性指数和真菌/细菌比值显著高于BIO处理,BF和PMC处理的革兰氏阳性/阴性细菌比值显著低于BIO处理。冗余分析(RDA)结果显示,土壤pH、全氮和有机质对土壤微生物各PLFA有极显著影响(P0.01),含水量和全钾有显著影响(P0.05)。【结论】生物炭和炭基肥长期施用明显改善了土壤理化性质;相较猪厩肥,施用生物炭不利于真菌和革兰氏阴性细菌的积累,而且施用生物炭和炭基肥对土壤微生物群落的影响不同,施用生物炭有利于细菌群落的繁殖,施用炭基肥有利于土壤真菌/细菌比和土壤微生物群落结构多样性的提高;土壤pH、全氮、有机质、含水量和全钾依次是影响土壤微生物群落的重要因子。     

茶园土壤团聚体中微生物量碳、氮的分布特征

 【目的】弄清茶园土壤团聚体中微生物量碳、氮的分布特征，以期反映退耕还茶模式对土壤团聚体及其养分循环的影响，为协调区域土地利用及退耕还林（茶）工程的实施提供依据。【方法】采用野外调查和室内分析相结合的方法，以撂荒地和桉树人工林为对照，就茶园土壤团聚体中微生物量碳、氮的分布特征进行了研究。【结果】（1）茶园和对照撂荒地、桉树人工林土壤团聚体中有机碳含量基本随团聚体直径的减小而增加，最大值均集中于＜0.25 mm团聚体中；（2）茶园及对照地土壤微生物量碳、氮含量则基本随团聚体直径的减小而降低，其中茶园土壤团聚体中微生物量碳、氮含量最大值分布于5—2 mm团聚体中，茶园土壤除了＜0.25 mm团聚体外，其微生物量碳、氮的含量均高于撂荒地和桉树人工林同直径团聚体；（3）茶园及对照地土壤团聚体微生物熵基本随团聚体直径的减小而降低，其中茶园土壤团聚体微生物熵最大值分布于5—2 mm团聚体中，其分布规律与微生物量碳、氮基本一致。【结论】与撂荒地、桉树人工林相比，茶园土壤团聚体中微生物量碳、氮较为丰富，大团聚体中的含量尤为突出，表明退耕还茶是研究区一种较为理想的退耕模式。     

新疆玛纳斯河流域不同垦殖年限农田耕层土壤微生物群落特征

【目的】研究垦殖对农田耕层土壤微生物群落特征的影响。【方法】采用常规计数法对新疆天山北坡玛纳斯河流域两组不同垦殖年限(0~200年和0~20年)绿洲农田耕层土壤微生物区系和细菌生理菌群多样性进行研究。【结果】(1)荒地一经开垦耕种,微生物数量高于荒地。(2)随着垦殖年限的延长,耕层土壤细菌和放线菌数量总体呈上升趋势,真菌则先增加后减少;多样性指数都表现出先增加后减少的趋势。(3)随着垦殖年限延长,土壤细菌生理菌群的数量均呈先增加后降低的趋势,多样性指数的变化规律不明显。【结论】垦殖50年后,土壤微生物种群趋向单一,有益生理菌群数量减少,农田土壤生物肥力总体呈下降趋势。     

添加不同养分培养下水稻土微生物呼吸和群落功能多样性变化

 【目的】研究不同养分培养条件下水稻土（黄泥土）微生物量碳、氮，呼吸强度及微生物功能多样性等指标，为正确认识集约化农业利用条件下，施肥特别是大量施用化肥对土壤质量以及农业可持续发展的影响提供参考依据。【方法】采用发育于河湖相沉积物的黄泥土表层土壤，通过室内培育试验，观测了不同施肥处理下微生物量碳氮、呼吸强度，分析了不同施肥处理对水稻土微生物群落功能多样性的影响。【结果】整个培养过程中，微生物碳含量情况为：化肥配施2%秸秆或2%猪粪＞对照及化肥配施0.5%秸秆或0.5%猪粪＞单施化肥处理;土壤微生物量氮：化肥配施2% 秸秆＞对照、化肥配施2% 猪粪或0.5% 秸秆＞单施化肥处理;不同施肥处理的土壤呼吸强度和代谢熵总体上呈波动下降趋势;整个培养过程中，化肥配施2% 秸秆或者猪粪处理的土壤呼吸强度大于其它施肥处理;微生物代谢熵的关系为：化肥配施2%秸秆或者2%猪粪及单施3倍常规化肥＞化肥配施0.5% 秸秆或0.5%猪粪及单施0.5倍常规化肥＞对照及常规施肥量处理;BIOLOG分析表明,大量施肥，特别是大量施用化肥处理降低了微生物对碳源的利用能力和微生物多样性。【结论】土壤微生物生物量，土壤呼吸及微生物多样性可以灵敏地反映集约利用下土壤质量的变化，在高度集约利用农业下，大量的施肥，特别是化肥降低土壤的生物量及活性，不利于土壤肥力的保持和农业的可持续发展。     

不同施肥模式下轮作制度引起的土壤磷素有效性变化及其影响因素

【目的】探究不同轮作体系对土壤磷素有效性的影响,评估不同轮作体系土壤磷素活化潜力,为农田磷素高效利用提供科学依据。【方法】试验于2018—2020年在江苏省如皋市农业科学研究所开展,设置水稻-小麦（R-W）、水稻-油菜（R-O）、水稻-包菜（R-C）、水稻-闲田（R-F）4个轮作模式,每种轮作模式下设置3种施肥处理,分别为不施肥处理（CK）、不施磷处理（NK）、氮磷钾肥处理（NPK）。通过分析旱季和稻季成熟期不同施肥条件下地上部作物吸磷量、土壤磷组分含量、土壤微生物量及碱性磷酸酶活性等,明确不同水旱轮作体系下土壤磷素平衡及有效性变化规律,并探究其主要影响因素。【结果】NK处理下土壤磷素的严重失衡导致不同轮作体系土壤有效磷的补充存在差异。在NK处理下,R-O轮作可以保持较高的磷素输出以及促进土壤有效磷的补充。具体表现为NK处理下旱季R-O轮作体系下土壤活性磷相对含量较其他轮作体系低5.7%—7.3%,土壤中等活性磷和稳定性磷相对含量分别较其他轮作体系高4.2%—6.4%和0.9%—1.9%。相比之下,NK处理下稻季土壤中等活性磷相对含量较其他轮作体系高0.5%—3.0%,活性磷和稳定性磷相对含量则分别较其他轮作体系低0—1.5%和0.2%—2.3%。NK处理下,R-O轮作土壤微生物量碳磷比在旱季和稻季均相对较小,且在稻季时显著低于R-W轮作。土壤微生物量氮磷比也具有类似的规律。R-O轮作土壤碱性磷酸酶在旱季和稻季均保持较高活性。路径分析模型表明,磷素携出量（-0.53）和碱性磷酸酶（-0.51）分别对旱季和稻季土壤有效磷含量的贡献最高。【结论】在土壤磷素相对亏缺时,水稻-油菜轮作可以通过在旱季释放更多的碱性磷酸酶和调节稻季的土壤微生物量碳磷比,进而促进微生物活化非活性态磷库以补充活性态磷库,以保证在不影响磷素输出的情况下维持土壤有效磷含量的相对稳定。     

不同有机质含量农田土壤微生物生态特征

 【目的】土壤微生物在陆地生态系统中对土壤健康有重要的生物指示功能。比较东北不同有机质含量农田黑土间土壤微生物的生态特征，为维持或提高东北农田黑土的生态功能提供理论依据。【方法】于中国科学院海伦农业生态实验站，利用Biolog法与常规分析方法相结合测定空间移位（嫩江、北安、海伦、德惠、梨树）5年后5种不同有机质含量农田黑土在相同的气候条件下微生物生物量、微生物活性、群落结构及其代谢特性。【结果】土壤微生物量碳、基础呼吸、细菌数量随有机质含量的增加而增加，而真菌数量则随土壤有机质含量的增加而降低；且有机质含量最高的北安土壤与其它土壤之间的差异达到显著水平。平均色度变化表明，有机质含量最高的北安土壤中的微生物群落代谢能力高于有机质含量最低的梨树土壤；主成分分析表明，不同有机质含量农田黑土微生物群落对碳源的利用不同，有机质含量较高的北安和嫩江黑土中的土壤微生物对a-丁酮酸、腐胺、D,L-a-甘油的利用能力较高。土壤有机质含量最高的北安农田黑土微生物群落的丰度、多样性和均匀性指数最高。【结论】在外界环境一致的条件下，农田黑土有机质含量不同可影响土壤微生物群落的代谢功能及其代谢能力。