亚热带稻田土壤微生物生物量碳、氮、磷状况及其对施肥的反应特点

以湖南省6个稻田长期定位监测点为对象，研究了亚热带地区稻田土壤微生物生物量碳氮磷(C、N、P)状况及其对施肥(包括化肥、秸秆还田和有机肥)的反应状况。结果表明，在相同施肥条件下，稻田土壤微生物生物量C、N、P含量(分别为310--1270、33.0--193、5．9--28mg／kg土)明显高于报道的旱作土壤的含量，说明稻田有较好的土壤微生物生物量维持能力。各监测点土壤微生物生物量C、N、P含量及其对施肥的反应存在很大的差异。施化肥(NPK)对半数监测点的土壤微生物生物量C、N、P含量影响不大，秸秆还田或施用有机肥则均有明显提高，但各监测点的提高幅度差别很大。尽管如此，增加新鲜有机物的投入(如秸秆还田和施有机肥)是提高稻田土壤微生物生物量及其对养分的固持能力的主要途径。土壤微生物生物量C、N、P平均占土壤有机C、全N和全P的2．9％、3．6％和2．1％，且受施肥的影响较小。     

长期施肥对红壤旱地磷组分及磷有效性的影响

为提高红土红壤磷的有效性和肥料磷的利用率，设立长期定位试验，研究了红壤旱地不同施肥条件下土壤磷素的变化规律。结果表明：长期施磷，特别是磷肥和有机肥配合施用能明显提高土壤全磷（PT）、无机磷、有机磷、Olsen-P和Bray-P含量。在施磷的条件下，土壤磷的积累主要表现为Ca2-P,Ca8-P和Al-P增加。土壤中Olsen-P和Bray-P含量与土壤中各磷组分的相关性以Ca2-P最好，Al-P和Ca8-P次之，O－P最差，土壤Olsen-P和Bray-P含量与作物产量显著正相关。     

红壤稻田复种方式对土壤微生物生物量碳、氮的影响北大核心CSCD

明确红壤稻田不同复种方式土壤微生物生物量碳(Microbial Biomass Carbon,MBC)和生物量氮(Microbial Biomass Nitrogen,MBN)含量的变化可为红壤稻田种植结构优化和土壤质量提升提供基础数据和参考依据。以红壤稻田复种方式长期定位试验(2012年开始)为研究对象,设早稻-晚稻-冬闲(DR,对照)、中稻-冬闲(MR)、中稻-油菜(MRR)和中稻-白露菜-油菜(MRPR)等4种复种方式,分别在油菜苗期(1月)、油菜成熟期(5月)、中稻成熟期(9月)和晚稻成熟期(11月)采集耕层(0~15 cm)土壤样品,分析土壤化学性质、MBC和MBN含量及微生物量碳氮计量比等指标,探讨不同复种方式对红壤稻田MBC和MBN的影响。结果显示,复种方式和取样时间均显著影响土壤化学性质、MBC和MBN含量及其计量比。与DR相比,中稻复种方式(MR、MRR和MRPR),尤其是MRR和MRPR显著(P<0.05)降低了土壤MBC和MBN含量,并改变了微生物量碳氮计量比。同时,中稻复种方式还显著(P<0.05)降低了土壤可溶性有机碳含量和提高了土壤速效磷含量,但对其他土壤化学性质的影响取决于取样时间。Spearman相关分析表明,土壤MBC含量与可溶性有机碳含量呈极显著(P<0.01)正相关,MBN含量与可溶性有机碳和铵态氮呈极显著(P<0.01)正相关。研究表明,红壤双季稻田转变为中稻-冬闲、中稻-油菜或中稻-白露菜-油菜均可降低土壤微生物生物量碳、氮含量,应适当调整中稻复种方式和优化施肥等农学措施,提高土壤微生物生物量,维持红壤稻田可持续生产。     

长期施肥对红壤旱地磷的影响

以12年的红壤长期肥力监测定位试验不同处理土壤为材料,研究了连续施肥对土壤磷组分和土壤对磷吸附解吸的影响。连续施用化学磷肥和化肥加有机肥,均可提高土壤全磷、有机磷、无机磷数量。施用有机肥料,土壤中的磷以Ca-P和Al-P积累为主要表现形式,化学磷肥的施用能够提高土壤的全磷,并以Al-P增幅为最大,在所有处理中均表现为土壤O-P相对稳定。有机肥料处理土壤对外源磷的吸附强度明显少于施用化学磷肥和不施用磷肥的处理,有机肥料能够显著提高吸附磷的再利用,在NPKM处理中解吸磷占吸附磷的47.72%,M处理中占42.89%,其它处理中解吸磷占吸附磷数量一般少于8%。有机肥与化学肥料配合施用明显提高磷肥的利用率。     

添加稻草和选择性抑制剂的红壤旱地和稻田可培养微生物的变化

本文探讨了添加稻草和选择性抑制剂下红壤旱地和淹水稻田土壤细菌和真菌数量的动态变化.结果表明,培养期间,旱地土壤中添加稻草(Str)处理细菌和真菌数量比对照(CK)分别增加271.4%～518.8%和2900%～3608%;添加稻草+放线菌酮(Str+Ac)处理土壤细菌数量比Str处理增加34.1%～81.4%;添加稻草+四环素+链霉素(Str+Sm+Tc)处理土壤细菌数量比Str处理下降14.3%～43.5%,而真菌增加17.1%～37.6%.淹水稻田土壤中,Str处理土壤细菌数量比CK增加115.3%～362.2%,而真菌数量下降5.8%～27.8%;Str+Ac处理土壤细菌和真菌数量与Str处理基本相同;Str+Sm+Tc处理土壤细菌数量比Str处理下降39.0%～76.2%.旱地土壤中添加稻草使细菌与真菌(B/F)比率显著下降,而淹水稻田土壤中添加稻草使B/F比率明显升高.阐明旱土中添加稻草后细菌和真菌均参与其分解和转化,而真菌作用占主要,淹水稻田土壤中添加稻草的分解和转化主要为细菌.土壤水分对添加稻草土壤微生物群落变化有较大影响.     

施肥制度与养分循环对稻田土壤微生物生物量碳氮磷的影响

以红壤性稻田土壤为对象,采用田间试验方法,研究了在不同化肥配施条件下,有机养分循环利用对土壤微生物量C(MB-C)、N(MB-N)、P(MB-P)的影响。结果表明:①稻田土壤能维持较高的土壤微生物生物量。②化肥N、P、K先后引入农田生态系统对土壤MB-C、MB-N、MB-P没有显著的影响;有机养分循环利用能显著提高土壤MB-C;在施化肥NP或NPK基础上实行有机养分循环利用能显著提高土壤MB-N和MB-P,而在不施化肥或只施化肥N的基础上,有机养分循环利用虽也能提高土壤MB-N和MB-P含量,但提高的幅度没有达到统计学显著水平。随着NPK肥配合程度的提高,有机养分循环利用土壤MB-C、MB-N、MB-P的提高幅度有上升的趋势。③土壤MB-C与有机C的年际投入量有极显著的正相关关系,另外土壤微生物生物量C、N、P分别与土壤有机C、土壤全N、速效P有显著的正相关关系。通过有机养分循环利用可大幅度提高微生物对N素和P素的固持量,提高土壤MB-C、MB-N、MB-P占土壤全量C、N、P的比例。     

长期施肥对黄壤旱地及水田土壤微生物生物量碳、氮的影响

为揭示长期施肥条件下黄壤旱地、水田土壤微生物生物量碳(SMBC)和土壤微生物生物量氮(SMBN)的差异及其影响因素,以长期定位施肥、集旱地水田为一体的贵州黄壤肥力与肥料效益监测基地为依托,采用氯仿熏蒸-K_2SO_4提取法,研究长期不施肥(CK)、单施化肥(NPK)、单施有机肥(M)、低量有机无机肥配施(0.5MNPK)、高量有机无机肥配施(MNPK)对旱地、水田SMBC、SMBN的影响,探讨黄壤合理利用的培肥措施。结果表明,与CK相比,旱地、水田土壤SMBC含量分别以MNPK、M处理的提高效果最好。相同施肥条件下,水田的SMBC含量是旱地的2.5～3.7倍。长期施用化肥、有机肥均能使SMBN含量增加,且均以M处理的提高效果最好。旱地、水田M处理的SMBN含量分别为72.97、152.54 mg/kg。相同施肥条件下,水田的SMBN含量均比旱地高,且是旱地的2.0～4.7倍。不同施肥处理下,旱地、水田的有机碳(SOC)、全氮(TN)含量均以MNPK处理最高,旱地、水田的微生物熵(qMB)分别介于0.52%～0.94%、1.87%～2.49%,旱地、水田的SMBN/TN值分别介于0.59%～2.75%、2.71%～5.61%,旱地、水田的SMBC/SMBN值分别介于4.27～9.26、5.79～7.37。综上,M和MNPK处理是旱地、水田有效培肥措施。相同施肥条件下,水田的SMBC、SMBN、SOC、TN含量及qMB、SMBN/TN值均高于旱地。     

长期不同施肥制度对土壤微生物生物量碳、氮、磷的影响

通过设置在北京昌平区的长期肥料定位试验,研究16年的长期不同施肥制度下,土壤微生物生物量碳、氮、磷的状况。试验设置冬小麦-夏玉米复种连作和小麦-玉米→小麦-大豆复种轮作2种不同种植制度以及长期撂荒处理(CK0),其中冬小麦-夏玉米复种连作种植制度(种植方式Ⅰ)包括4个施肥处理,分别为:对照(CK,不施肥,但种植作物)、氮磷钾(NPK)、氮磷钾+猪厩肥(NPK+M)、氮磷钾+玉米秸秆(NPK+S);小麦-玉米→小麦-大豆复种轮作种植制度(种植方式Ⅱ)包括1个施肥处理为氮磷钾+种植方式Ⅱ(NPKF)。试验结果表明:1)长期撂荒土壤的有机质和全氮的含量、微生物量碳(SMB-C)和氮(SMB-N)均显著高于2种不同种植制度的农田土壤,但土壤微生物生物量磷含量较低;2)2种不同的种植制度中,施肥处理(NPK、NPKM、NPKS和NPKF)农田的土壤养分含量、微生物量生物量碳、氮、磷均高于不施肥但种植的农田(CK),与CK相比,NPK、NPK+M、NPK+S和NPKF处理的微生物量生物量碳增加了26%、70%、36%和46%,微生物量生物量氮增加了92%、251%、130%和159%,以及微生物量生物量磷增加了519%1...     

有机肥对旱地红壤供磷效应的研究

试验研究了施用有机肥对土壤的不同磷形态的影响,分析了不同有机肥施用量对土壤各种磷组分的变化。试验结果表明,施用有机肥对旱地红壤的速效磷有显影响,并且有机肥对土壤速效磷的影响随其Ｃ／Ｐ比不同而不同。施用有机肥,能增加土壤磷的供应和贮备,并能增加作物的吸磷量及产量。     

长期施用磷肥水稻土微生物量磷的季节变化特征与差异

【目的】研究长期不同施肥处理下,水稻不同生育时期土壤微生物量磷的动态变化与差异,揭示其变化特征与土壤磷素供应的关系。【方法】以长期试验小区为平台,设置对照(CK)、氮钾肥(NK)、氮磷肥(NP)、氮磷钾肥(NPK)等4个不同施肥处理,在水稻的分蘖期、孕穗期、灌浆期、完熟期分别采集0—20 cm土层土壤,测定土壤全磷、有效磷、微生物量磷和酸性磷酸酶活性。【结果】与不施磷肥处理(CK、NK)相比,施磷肥处理(NP、NPK)显著提高了土壤全磷和有效磷含量,增幅分别达88%—118%和337%—903%。不同施肥处理对微生物量磷具有显著影响,除分蘖期外,施磷肥处理(NP、NPK)微生物量磷含量显著高于不施磷肥处理(CK、NK),提高了103%—250%;微生物量磷的季节变化呈先上升后下降的趋势,在灌浆期达到最高。酸性磷酸酶活性以NK处理灌浆期最高,比CK高38%;同时,该处理微生物量磷的周转率最大,每个生育期内可循环1.31次。相关性分析表明,土壤微生物量磷与土壤全磷和有效磷显著正相关。【结论】微生物量磷随不同施肥处理和水稻生育时期变化规律明显,与土壤磷有效性密切相关。     

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。     

耕型红壤和红壤性水稻土铜的化学行为及施铜效应研究

应用选择溶解性的化学提取和幼苗试验等方法,研究了湖南省几种耕型红壤及其发育而成的水稻土铜的化学形态及其与土壤有效铜的关系,以及红壤旱地改水田后施铜对水稻吸铜和幼苗生长的影响．结果表明,供试土壤中的铜主要以有机态（１５．２％ ）、无定形铁态（１１．７％ ）、晶形铁态（１７．２％ ）和残留态（５６．０％ ）４ 种形态存在,其中红壤性水稻土有机态铜（１８．７％ ）和无定形铁态铜（１４．６％ ）明显高于耕型红壤（分别为８．０％ 和５．８％ ）,而晶形铁态铜和残留态铜含量则是后者高于前者．红壤性水稻土有效铜含量显著高于耕型红壤．幼苗试验结果表明,耕型砂岩红壤施铜能明显促进水稻幼苗对铜的吸收,最佳施铜量为 ５～１０ ｍ ｇ／ｋｇ 土．     

长期施肥对红壤旱地有机碳、氮和磷的影响

通过长期田间定位实验研究了不同施肥处理对红壤旱地土壤养分库累积和养分供给的影响。研究结果表明:长期单施氮肥易造成土壤酸化和土壤磷库消耗;不施氮肥土壤的氮库会发生明显耗竭,导致土壤水溶性氮含量下降;施用磷肥土壤的速效磷含量有所增加;施用有机肥(猪粪)可以显著增加土壤氮库、磷库和碳库,并缓解土壤酸化;有机肥施用使土壤速效磷含量大幅度增加,可能会导致磷素流失风险。     

长期施肥对红壤旱地有机碳、氮和磷的影响

通过长期田间定位实验研究了不同施肥处理对红壤旱地土壤养分库累积和养分供给的影响。研究结果表明:长期单施氮肥易造成土壤酸化和土壤磷库消耗;不施氮肥土壤的氮库会发生明显耗竭,导致土壤水溶性氮含量下降;施用磷肥土壤的速效磷含量有所增加;施用有机肥(猪粪)可以显著增加土壤氮库、磷库和碳库,并缓解土壤酸化;有机肥施用使土壤速效磷含量大幅度增加,可能会导致磷素流失风险。     

冬种黑麦草对6种稻田土壤微生物量碳、氮的影响

利用氯仿熏蒸浸提法研究了南方双季稻区6种母质发育的土壤种植黑麦草(Lolium multiflroum Lam.)作为冬季覆盖作物对土壤微生物量碳、氮周年动态的影响.结果表明:土壤类型对微生物量碳、氮影响显著(P<0.05).其中板页岩土壤微生物量碳含量最高,为450.8mg/kg;河沙泥微生物量碳最低,为60.8mg/l(g,由大到小排列为:板页岩>紫土>花岗岩>红壤>石灰岩>河沙泥.不同取样时期内土壤微生物性状有显著差异(P<0.05),种植黑麦草各处理比对照(冬闲)显著提高了土壤有机质含量和微生物量碳、氮.所有处理表现出相似的微生物量周年变化趋势:水稻成熟期高于分蘖期(P<0.05),晚稻生长季节大于早稻季节.土壤微生物量受土壤类型、土壤营养元素含量和种植制度的综合影响,微生物活动与作物生长有关.冬季种植黑麦草可显著提高土壤有机质含量和微生物量(P<0.05),在有机质分解快、有效养分含量低的土壤中效果更显著.     

长期不同施肥处理对红壤水稻土微生物量氮周转的影响

【目的】土壤微生物生物量是土壤重要的活性养分库。研究长期不同施肥处理下土壤微生物生物量的周转特性,探究施肥对土壤养分转化与供应能力的影响。【方法】对田间长期单施或配施无机氮肥（N）、无机磷肥（P）、无机钾肥（K）、有机质循环（C）及1/2秸秆回田（S）的试验进行采样分析,研究不同施肥处理下土壤微生物生物量、微生物量氮周转及水稻产量变化。【结果】施用磷肥有利于提高土壤微生物量碳、微生物量氮、微生物量氮周转速率以及作物产量,比未施用磷肥处理平均提高了13.2%、33.1%、31.2%及173.4%。单施有机肥也有利于提高土壤微生物量碳、微生物量氮和作物产量,比对照提高了36.1%、28.1%和68.1%,但微生物量氮周转速率降低了4.3%。有机无机肥配合施用显著提高了土壤微生物量碳、微生物量氮、微生物量氮周转速率及水稻产量,NPKC和NPKS处理的土壤微生物量碳、微生物量氮、微生物生物量氮周转速率及水稻产量分别比对照高40.1%、26.3%、177.1%、204.1%和36.1%、20.9%、192.9%、203.3%。【结论】有机无机肥配施能够提高土壤活性养分库,增强土壤养分转化和供给能力,提高稻田生产力。     

外加阿特拉津土壤的微生物生物量对氮磷肥料的动态响应

通过室内恒温暗培养研究了在阿特拉津污染的3种不同水稻土(淡涂泥水稻土、青紫泥水稻土和黄筋泥水稻土)施用无机肥料对土壤微生物生物量碳的影响。结果表明,浓度为10mg·kg-1的阿特拉津明显降低了3种水稻土微生物生物量碳的含量。在整个培养过程中,淡涂泥水稻土、青紫泥水稻土和黄筋泥水稻土分别平均降低了19.5%,8.6%,7.3%。施用无机肥料则显著提高了土壤微生物生物量碳的含量。在3种土壤中,不同处理对土壤微生物生物量碳影响程度均为:阿特拉津处理土壤 氮肥 磷肥>阿特拉津处理土壤 氮肥>阿特拉津处理土壤 磷肥>对照>阿特拉津处理土壤。施用不同无机肥料后不同土壤微生物生物量碳增加程度不同,与对照相比,氮磷配施、单施氮肥、单施磷肥处理的土壤微生物量碳的增加程度均为青紫泥水稻土>黄筋泥水稻土>淡涂泥水稻土。     

地表管理与施肥方式对太湖流域旱地磷素流失的影响

农业面源磷输出是导致太湖流域地表水富营养化的主要原因之一,探明该地区农田土壤磷随地表径流向水体迁移的形态与通量对水体富营养化治理具有重要的现实意义。通过设置野外径流小区,观测了不同地表管理及施肥方式下旱地土壤磷径流年输出负荷。结果表明,常规管理下典型旱地磷向水体迁移的年负荷为4．05kg．hm^-2左右,约占年施肥量的4．1％,其中颗粒态磷是径流损失的主要形式,占总流失量的76％。地表管理和施肥方式能有效地降低磷流失量,其中地表覆膜、秸秆覆盖、肥料条施及穴施分别可降低90．5％、86．5％、80．2％、80．5％的磷流失。