长期施肥对红壤性水稻土微生物生物量与活性的影响

土壤微生物及其活性是指示土壤增肥过程和土壤环境变化的灵敏指标.本文研究了红壤荒地开垦为水田后不同施肥制度定位施肥 16 年后水稻土的微生物生物量与活性特征,结果表明:经 16 年水稻耕植,不同施肥措施下土壤的微生物生物量和活性还处于较低水平.施肥制度显著影响了水稻土的微生物生物量 C 和基质诱导呼吸,但对基础呼吸的影响还不明显.只施用 N、K 肥对提高土壤微生物生物量和活性没有显著效果,在不施肥或施用化肥的基础上配合有机循环可以显著提高土壤微生物的生物量、代谢活性和微生物呼吸的温度敏感性,N、P、K 肥配合有机循环的施肥制度对提高土壤微生物生物量和代谢活性的作用最好.     

红壤水稻土微生物生物量氮与总氮矿化的关系

通过田间采样并布置室内培育试验,研究了红壤水稻土微生物生物量N和总N的矿化动态及其相互关系。结果表明,红壤水稻土微生物生物量N矿化速率和矿化量随培养时间延长而降低,随水稻土肥力水平提高而增加。12周培养期内,红壤水稻土微生物生物量N的一半以上被矿化,其中约1/2的矿化量出现在前4周;不同熟化程度红壤水稻土的累积矿化N量为73.0～127.8mg/kg,平均矿化速率为6.09～10.7mg/(kg·wk)。用双指数方程和一级动力学方程可以很好地模拟红壤水稻土微生物生物量N和总N的矿化过程。微生物生物量N和总N的矿化过程均可分为快速和缓慢2个阶段,培养的前8周是快速矿化阶段。2个模拟方程参数的比较表明,微生物生物量N矿化量占总N矿化量的比例为10.8%～49.5%,其矿化潜力大,持续矿化时间长,对保证土壤N素的持续供应有积极作用。     

不同施肥处理对湖南红壤中微生物数量及酶活性的影响

对湖南红壤长期定位试验田的土壤进行了土壤微生物类群的数量和土壤酶活性的测定与分析，结果表明：NPK配施有机肥能明显提高红壤中各类有益微生物的数量。显著增强土壤过氧化氢酶、脲酶和磷酸酶活性。采用小麦、大豆、红薯轮作的方式也能较好地培肥土壤，提高有益微生物的数量及过氧化氢酶和磷酸酶活性，直接施有机肥的处理也有较好的效果，而单施N肥几乎各项指标都处于最低值。     

不同配方施肥对长期缺施钾肥的红壤性水稻土微生物特性的影响

为了验证平衡施肥对长期缺施钾肥的南方红壤性水稻土的修复效果,通过2年盆栽试验,以五种不同施肥处理（NPK、NPKSi、NPKOM、NPhK、NPhKOM）,研究了长期缺施钾肥的水稻土的微生物特性,结果发现,在对照（NPK）基础上增施硅肥（NPKSi）、钾肥（NPhK）能促进细菌和放线菌数量的增长,提高微生物活度,加速微生物量N、P的转化,同时也能提高微生物量C。相反,在淹水条件下配施有机肥（NPKOM）,由于降低了水稻根际环境的氧化还原电位,使根际微生物生长萎缩,微生物活度、微生物量C无显著提高;虽然土壤微生物量N、P随之增加,但有机N的矿化减弱,植株可吸收的有效态养分减少。增施钾肥的同时配施有机肥（NPhKOM）具有增施钾肥的优点,即可提高微生物活度、提高微生物量C,加速有机N、P的矿化,但同时也会减少微生物数量。因此在缺钾水稻土的修复实践中,常规施肥的基础上对水稻增施硅肥、钾肥应是有效举措,而配施有机肥则须谨慎:有机肥或须适量酌施,或须结合增施钾（硅）肥。     

不同施肥处理对红壤水稻土团聚体有机碳分布的影响

通过23年的长期田间定位试验观测,研究了施肥对红壤水稻土不同发生层团聚体组成、有机碳含量及有机碳库分布的影响.试验设不施肥（CK）、无机肥（NPK）、有机肥（猪粪＋紫云英）（OM）和无机肥与有机肥配施（NPKM）等4个处理.结果表明,＞3 mm团聚体含量随土层深度呈增加趋势,而其他粒径的团聚体含量则呈下降趋势.施肥处理有利于1～3 mm和0.25～1 mm团聚体含量增加.各处理中,各层同粒径团聚体有机碳含量从高到低的顺序为：A＞P＞W1、W2.不同粒径团聚体中有机碳含量有明显差异,除＜0.05 mm团聚体外,粒径愈细,有机碳含量愈高.1～3 mm和0.25～1 mm团聚体含量与全土有机碳含量呈显著正相关.不同施肥处理有机碳储量表现出NPKM＞OM＞NPK＞CK的趋势.同施肥处理同发生层不同粒径团聚体有机碳储量从高到低的顺序为：＞3 mm、1～3 mm、0.25～1 mm、0.05～0.25 mm和＜0.05 mm,且差异显著.施肥处理增加的新碳主要向1～3 mm、0.25～1 mm团聚体富集.     

长期施肥对红壤性水稻土有机碳动态变化的影响

在23年的田间定位试验区,研究了长期施肥对红壤水稻土不同发生层有机C含量及其储量动态变化的影响.结果表明,在不施肥(CK)、无机肥(NPK)、有机肥(猪粪 紫云英绿肥,OM)和无机肥与有机肥配施(NPKM)处理中,土壤有机C的积累过程还处于稳定增长的阶段,特别是施有机肥处理(OM和NPKM)其增加趋势与利用年限呈显著的直线相关.各施肥处理土壤剖面不同层次有机C含量都呈如下的顺序:A＞P＞W1、W2,表现出随着剖面的加深有机C含量逐渐降低的趋势,长期施肥对土壤有机C含量的影响主要表现在表层.随着年限的增加,土壤有机C储量都有增加的趋势.不同施肥处理土壤剖面4层(A、P,W1和W2)土壤有机C储量都表现出NPKM＞OM＞NPK＞CK的趋势,施入有机肥促进了土壤有机C储量的增加.     

长期施肥对红壤旱地玉米生物量及养分吸收的影响

基于江西进贤旱地长期施肥定位试验田,研究不同施肥模式下玉米不同器官的生物量、养分吸收与分配及其与土壤养分的关系.结果表明:(1)长期施用化肥导致土壤pH值下降,不合理施肥使土壤养分含量有不同程度的下降,有机无机肥配施能有效缓解土壤酸化,显著提高土壤有机碳和有效养分含量.(2)与对照相比,N处理降低了玉米籽粒、穗轴、秸秆和根茬的生物量,而均衡施肥(NPK、2NPK)及有机肥处理(NPKOM、OM)使玉米籽粒增产1.1～2.9倍,并提高了其他器官的生物量.土壤酸碱度、有机质及N、P养分对玉米籽粒的产量影响显著,土壤K养分对玉米生物量影响相对较小.(3)玉米对N的吸收主要集中在籽粒和秸秆,分别占总吸N量的41.8％～61.3％和30.3％～48.4％,P在籽粒中的吸收量高达61.8％～73.9％,K的吸收主要集中在秸秆,占总吸K量的51.4％～67.9％.有机无机肥配施模式则显著促进了作物各器官对养分的吸收和提高作物产量.作物养分的收获指数为P＞N＞K.     

长期不同施肥条件下红壤性水稻土微生物群落结构的变化

以位于江西省红壤研究所内长期定位试验的水稻土(始于1981年)为研究对象,运用磷脂脂肪酸(phospholipid fatty acid,PLFA)和BIOLOG分析技术研究了不施肥(CK)、单施化肥(NPK)及有机肥与化肥混施(NPKM)三种施肥方式对土壤微生物群落结构的影响。结果表明:长期施化肥和有机肥与化肥混施处理的PLFA总量均高于未施肥处理,两者分别较未施肥处理高91%和309%;PLFA主成分分析(PCA)显示施肥促进了土壤微生物群落结构的变化,其中NPKM处理增加了革兰氏阴性细菌(G-细菌)、真菌、放线菌和原生动物的数量,NPK处理增加了革兰氏阳性细菌(G+细菌)的数量,不施肥处理较施肥处理提高了真菌/细菌比例,CK和NPK处理的微生物群落结构更为相似;各施肥处理间土壤的AWCD值(平均每孔颜色变化率,average well color development,AWCD)表明,NPKM处理能够促进土壤微生物群落对碳源的利用能力,进而增加土壤中微生物的整体活性,而NPK处理减弱了土壤微生物的活性。代谢功能多样性分析同时表明,NPKM处理增加了微生物群落的多样性,而NPK处理使土壤微生物的多样性降低;土壤PLFA与土壤养分的相关性分析显示,土壤总PLFA量与土壤有机质和全氮呈极显著相关(p0.01),与速效养分相关性不大。     

长期施肥对红壤性水稻土有机磷组分的影响

以19年肥料长期定位试验为背景,应用Bowman和Cole的有机磷分组方法,对红壤性水稻土有机磷组分及其变化进行了研究。结果表明:红壤性水稻土耕层有机磷含量较高,为225.93～322.47mgkg-1,占土壤全磷的28.59%～42.34%。土壤有机磷各组分中以中度活性有机磷含量最高,平均为134.80mgkg-1,占有机磷总量的51 58%;中度稳定性有机磷(92.46mgkg-1)占35.38%;高度稳定性有机磷(20.35mgkg-1)占7.79%;活性有机磷含量最低(13.67mgkg-1),占5.23%;长期施肥对土壤各组分有机磷量产生影响,耗磷处理,主要是中度活性有机磷和活性有机磷下降,降低量以CKNK处理。施磷主要促进中度稳定性有机磷和高度稳定性有机磷的增加,增加幅度以NPK+OMPNPK处理。不同施肥措施对土壤有机磷和无机磷库的耗竭或积累速度是不同的,耗磷条件,土壤有机磷/无机磷的比值上升,施磷使有机磷/无机磷比值下降.土壤供磷强度与有机磷/无机磷的比值呈显著负相关(r=-0.9497* ,r0.05=0.878)。     

长期施肥对红壤稻田土壤微生物生物量和酶活性的影响

研究长期施肥下红壤双季稻田土壤胞外酶活性(EEAs)变化特征及其主要驱动因子,可为该地区稻田土壤培肥和合理施肥提供理论依据.选择持续了37 a的长期定位试验的不施肥(CK)、化肥(NPK)、高倍化肥(HNPK)和化肥有机肥配施(NPKM)4个处理,采用微孔板荧光法测定了土壤胞外酶活性,分析了土壤化学指标和土壤微生物生物...     

Size of Microbial Biomass in Soils of China

The microbial biomass C,N and P of soils all over China were determined in this study to study their affecting factors.The results,about 100-417 mg C kg^-1 soil,18-51 mg Nkg^-1 soil and 4.4-27.3mg P kg^-1 soil,showed the biomass C,N and P in linear relationship with the soil total organic C,toal N and soil organic P.The ratios of C:Nand C:P,ranging from 5.6 to 9.6 and from 11.2 to 48.4 respectively,were affected by soil pH.texture,crop rotation,macroclimate etc.The ratio of C:N in soil biomass increases gradually from the north to the south in China.     

亚热带稻田土壤反硝化动力学参数估算

反硝化作用是土壤氮素损失的重要途径,对反硝化潜势的准确估算是农业精准施肥的必然要求。以亚热带典型红壤稻田土作为研究对象,足量添加外源氮进行室内淹水厌氧培养获取反硝化作用动态,并分别用米氏方程和一级动力学方程对其拟合,最后利用土壤基本理化性质对反硝化动力学参数进行估算。结果表明:米氏方程更适合反硝化动力学拟合,最佳的米氏常数(Km)为35mg/kg;米氏最大速率常数(vmax)与一级动力学速率常数(K)具有显著的相关性(r=0.96, P0.05)。土壤总氮,砂粒和粉粒以及土壤容重对vmax影响最大。利用总氮和粉粒含量作为输入参数估算了vmax,准确度达66%。所构建的参数方程既充分挖掘了土壤基础数据潜能,又能快速地获取土壤反硝化动力学曲线,省时省力。     

不同施肥方式对灌漠土土壤有机碳、无机碳和微生物量碳的影响

利用武威市白云试验站18a长期定位试验资料,研究了不同施肥条件下,土壤有机碳、无机碳和微生物量碳在0-40 cm土层的变化状况.结果表明,氮肥与有机肥长期配合施用和长期施用农肥可以在0 20 cm土层增加土壤有机碳含量,减少土壤中的无机碳含量,增加土壤微生物量碳含量;单施秸秆可增加土壤有机碳,而对无机碳和微生物量碳影响无明显差异;长期施用氮肥对土壤的有机碳、无机碳和微生物量碳均无明显差异.土壤有机碳与土壤无机碳含量呈显著负相关关系,而与土壤微生物量碳呈显著正相关关系.     

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.     

长期不同施肥措施水稻土可矿化氮与微生物量氮关系的研究

采用短期淹水密闭培养法、长期淹水密闭培养-间歇淋洗法及氯仿薰蒸法,探讨不施氮肥、施氮肥、氮肥 有机肥、氮肥 有机肥 放萍4种施肥措施,连续16年长期定位试验水稻土的可矿化氮及微生物量氮的变化.结果表明:经过16年培肥及水稻种植,与不施氮肥相比,单施化学氮肥使水稻土可矿化氮数量极显著下降(p＜0.01),化学氮肥与有机肥配施可极显著地提高水稻土可矿化氮数量(p＜0.01);而化学氮肥及化学氮肥与有机肥配施均可极显著增加水稻土微生物量氮的数量(p＜0.01),但以单施化学氮肥增加的幅度最大.与氮肥和有机肥配施相比,在此基础上,连续7年水稻插秧后接种“Azolla“固氮菌体,水稻土可矿化氮及微生物量氮数量均无显著变化.两种培养方法,水稻土可矿化氮量与微生物氮量之间无密切联系,但水稻土可矿化氮和矿化氮与微生物量氮比率之间则有密切正相关关系.     

南方几种水稻土重金属污染下的土壤呼吸及微生物学效应

采集南方几种重金属污染下的水稻土,通过室内培养的方法研究土壤CO2排放的动态变化以及微生物学指标的差异。结果表明,在60d的培养期内,前7d土壤呼吸速率较高,占了整个排放量的30．89％～64．37％,并且这一阶段重金属对土壤呼吸速率的影响最大。重金属对土壤微生物生物量的影响表现出增加、抑制与无显著性差异的结果,而重金属对微生物熵及微生物代谢熵（qCO2）的影响却是极显著的,同时表现出增加与降低的不同结果。这说明土壤呼吸以及不同的微生物学指标,在长期的复合重金属污染条件下,其表现并不一致,微生物熵与代谢熵用于基本性质差异较大的土壤时,对重金属的响应更为灵敏。此外,土壤重金属的累积还能提高土壤中有机碳的含量。     

长期施肥对微生物量碳的影响

以中国科学院海伦农田生态系统国家野外科学观测研究站的长期定位施肥土壤为基础,研究长期施肥对土壤微生物量碳的影响。结果表明:不同施肥处理微生物量碳的变化规律为NPKOM>NPK>NP>PK>NK>CK。与CK处理比较而言,NPKOM处理的增幅最大,达到了108.02%,差异显著(p<0.05);植物的地上、地下和总生物量与微生物量碳之间呈显著的正相关性;土壤中碳氮比的变化范围为12.4～13.1,变化规律为CK>PK>NP>NPK>NK>NPKOM,与微生物量碳之间呈负相关。     

长期施肥红壤稻田有机碳演变规律及影响因素

利用1981年起设置的水稻土长期施肥定位试验,分析了CK(不施肥)、N(单施氮肥)、NPK(氮磷钾配施)、NPK2(2倍氮磷钾配施)和NPKM(有机无机肥配施)等施肥措施下土壤有机碳的演变规律及其与作物产量和土壤养分(全氮、碱解氮、全磷、速效磷、全钾和速效钾)的相关性.结果表明:试验30年后,各个处理的土壤有机碳含量均有上升,其中CK、N、NPK、NPK2和NPKM的土壤有机碳在试验30年分别比试验前增加18.95％、17.72％、23.36％、16.92％和32.68％.与CK处理相比,NPK、NPK2和NPKM处理的土壤有机碳平均提高了4.09％、4.03％和25.68％.土壤有机碳含量与水稻产量呈显著相关(P＜0.001),相关系数r为0.410,这说明土壤有机碳含量的增加可以促进水稻增产.土壤有机碳与土壤养分中的碱解氮、速效磷和全磷含量均表现出极显著相关(P＜0.001),相关系数r分别为0.452、0.559和0.487,但是与钾含量相关不显著.这表明:有机无机肥配施可以持续快速提高红壤性水稻土的有机碳含量,同时在有机无机肥配施过程中应适当增施钾肥,从而促进土壤肥力平衡和维持作物高产稳产,实现农业可持续性.