熏蒸浸提法测定碱性土微生物生物量碳初探

为探究熏蒸浸提法测定碱性土壤微生物生物量碳(microbial biomass carbon,MBC)的最优熏蒸时间和浸提液浓度,本研究采用9种熏蒸时间、2种K_2SO_4浸提液浓度对不同有机质含量的碱性土壤MBC进行了测定。结果表明:(1)对于碱性土壤,熏蒸时间的选择与土壤有机质含量有关,土壤有机质含量越高,MBC提取值达到稳定的熏蒸时间越长。建议测定高有机质土壤(≥60 g/kg)MBC时熏蒸时间不少于24 h;测定中、低有机质土壤(≤30g/kg)MBC时熏蒸时间不少于18 h。(2)土壤有机质含量影响K2SO4浸提液的提取效率,测定高、中有机质土壤MBC时需要0.5 mol/L K_2SO_4浸提液进行提取;在低有机质土壤MBC测定中,0.25 mol/L K_2SO_4浸提液即可。(3)对于未知有机质含量的碱性土壤建议氯仿熏蒸时间至少为24 h,K_2SO_4浸提液浓度为0.5 mol/L。     

薄层黑土微生物生物量碳氮对土壤侵蚀—沉积的响应

研究土壤侵蚀—沉积对土壤微生物生物量的影响可以为科学评估土壤侵蚀的环境效应提供依据。以典型薄层黑土区——黑龙江省宾州河流域为研究区,利用土壤137Cs含量估算侵蚀速率,通过分析流域不同位置和不同坡面部位土壤微生物生物量碳和氮含量以及土壤侵蚀强度的差异,揭示土壤微生物生物量对土壤侵蚀—沉积的响应规律。结果表明:流域不同位置和不同坡面部位土壤微生物生物量的分布存在明显差异,并呈现出与土壤侵蚀—沉积空间分布相反的变化趋势。土壤侵蚀速率在流域的分布为上游中游下游,在坡面的分布为坡中部坡上部坡下部;土壤微生物生物量碳(Microbial biomass carbon,MBC)和微生物生物量氮(Microbial biomass nitrogen,MBN)在流域表现为下游中游上游,在坡面表现为坡下部坡上部坡中部。回归分析表明,MBC、MBN、有机质(Organic matter,OM)和全氮(Total nitrogen,TN)含量随土壤侵蚀强度的增大而减少。土壤侵蚀对土壤微生物生物量的分布有重要影响,土壤侵蚀—沉积过程引起土壤养分的迁移和再分布是导致侵蚀区和沉积区土壤微生物生物量分布产生差异的重要原因。     

土壤微生物量碳氮作为土壤肥力指标的探讨

通过对不同肥力水平黑土、棕壤、黄棕壤、红壤土壤微生物量碳氮的比较,研究和探讨土壤微生物量碳氮与土壤肥力的关系。结果表明:有机肥或无机肥施入土壤均能增加土壤微生物量C、N的含量,且有机肥与无机肥配合有显著的正交互作用。土壤微生物量C、N从北到南的地带性变化规律不强。BC/BN及TC/TN从北到南逐渐减小,BC/TC及BN/TN从北到南逐渐增加。相关分析结果表明:土壤微生物量C、N与全C、全N均呈极显著相关,可以作为指示土壤肥力的重要指标。     

大兴安岭北部森林土壤微生物量碳和水溶性有机碳特征研究

为揭示大兴安岭北部不同森林类型土壤微生物量碳和水溶性有机碳变化特征,选择大兴安岭北部典型植被类型白桦林、山杨林、兴安落叶松林、樟子松林和白桦-山杨林为研究对象,分析不同月份及不同土层间土壤微生物量碳和水溶性有机碳变化规律。结果表明:大兴安岭北部5种主要森林类型0~32 cm土壤微生物量碳和水溶性有机碳含量波动范围分别为220.40~909.54 mg kg-1和21.22~211.93 mg kg-1,不同林型之间差异显著,微生物量碳表现出阔叶林大于针叶林的趋势,水溶性有机碳则表现为落叶松林白桦-山杨林山杨林白桦林樟子松林。5种森林类型微生物量碳和水溶性有机碳有着明显的季节动态,微生物量碳总体表现为在6月或10月达到较高值,在7~9月出现较低值。水溶性有机碳总体表现为在6、8、10月的含量较高,7月和9月较低。两种活性碳均表现为随土壤深度的加深而逐渐降低。不同林型各月份微生物量碳和水溶性有机碳占总有机碳的比例范围分别为0.64%~7.60%和0.08%~0.67%,微生物量碳分配比例随土壤深度加深表现出上升趋势,水溶性有机碳则波动性较大。土壤蔗糖酶、脲酶、碱性磷酸酶和总有机碳与两种活性碳的相关关系均达极显著水平(P0.01),表明这些指标可以对活性碳预测起到指示性作用。     

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。     

春季解冻过程对2种温带森林土壤微生物量碳氮和可溶性有机碳氮的影响

为了研究春季土壤冻融过程对碳氮周转的影响,以长白山地区2种森林土壤为研究对象,利用原位培养连续取样法,测定和分析了土壤微生物量碳(MC)、氮(MN)和可溶性有机碳(DOC)、氮(DON)在春季解冻期间的含量动态变化。结果表明:土壤解冻过程中,2种林型土壤微生物量碳、氮的时间变化动态不同,且土壤微生物量碳、氮表现出明显的垂直空间异质性,0—10cm土层土壤微生物量氮显著高于10—20cm土层。除个别时期外,0—10cm土层土壤微生物量碳亦显著高于10—20cm土层土壤。解冻过程中,2种林型0—10cm土层土壤DOC含量时间变化动态基本一致,而红松阔叶林10—20cm土层土壤最大DOC释放量早于次生白桦林。2种林型DOC释放过程集中于解冻中后期。解冻期2种林型土壤DON时间变化动态表现一致,最大土壤DON释放量出现在解冻中后期。解冻期2种林型土壤DON存在明显的垂直空间分布特征,0—10cm土层土壤DON含量显著高于10—20cm土层。     

果草套种对南方丘陵山地表层土壤微生物量碳氮及酶活性的影响

[目的]探究不同果草套种模式下0—10cm土层土壤微生物量碳、氮及酶活性的差异,为改善土壤肥力条件、促进桂林旅游城市生态循环农业经济的发展提供理论依据。[方法]在桂林潮田河流域大山口农业综合示范区内设置样地,采集表层(0—10cm)土壤样品,测定与分析不同果草套种模式下表层土壤微生物量碳、氮及酶活性的差异。[结果]0—10cm土层土壤氮磷钾、土壤微生物量碳氮和土壤酶活性大小基本表现为:阳朔金桔+牧草桂橙1号+牧草翠冠梨+牧草对照样地。其中,阳朔金桔+牧草模式对0—10cm土层土壤微生物量碳、氮含量和土壤酶活性的影响最为明显(p0.05)。相关性分析表明,土壤微生物量碳氮和3种土壤酶活性存在极显著正相关关系。[结论]果草套种模式特别是阳朔金桔+牧草模式对南方丘陵山地表层土壤肥力条件的改善作用较为明显。     

Organic Amendment Effects on Microbial Population and Microbial Biomass Carbon in the Rhizosphere Soil of Soybean

The aim of the study was to determine microbial populations and microbial biomass carbon in the rhizosphere soil of soybean cultivated under different organic treatments: plant compost (PC), vermicompost (VER), farmyard manure (FYM), and integrated plant compost (IPC). The serial dilution plate method was employed to enumerate the rhizosphere soil fungi and bacteria. Results showed that microbial populations and biomass carbon were affected by the application of organic amendments. Fungal population was the greatest in the VER plot for two crop cycles, whereas bacterial population was the greatest in the VER in the first crop cycle and FYM for the second crop cycle. Tukey's test at P ≤ 0.05 showed that change in microbial biomass carbon in the sites studied over time was significant, with the greatest in FYM. In our study, addition of organic amendments affected the soil physicochemical properties, which in return affected the rhizosphere microbial characteristics.     

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.     

黄土丘陵区典型草地土壤有机碳及微生物量碳的分布特征

对黄土丘陵区植被恢复中柳枝稷、长芒草和白羊草这3种典型草地土壤有机碳、微生物量碳以及团聚体中有机碳的含量变化和分布特征进行了研究。结果表明,土壤中有机碳、微生物量碳以及不同粒级团聚体中有机碳均集中分布在土壤的表层;不同草地类型下有机碳的含量大小顺序为:柳枝稷草地>长芒草草地>白羊草草地;相同土层深度土壤各粒级团聚体中有机碳的分布表现为2～1mm粒级团聚体中有机碳含量明显高于其它粒级中有机碳的含量;在3种典型草地中,柳枝稷草地土壤中有机碳含量和团聚体中有机碳含量高于长芒草和白羊草草地的含量,柳枝稷草地土壤微生物量碳的含量仅低于长芒草中的含量。     

Influence of Tea Cultivation on Soil Microbial Biomass and Substrate Utilization Pattern

Abstract

The study was conducted to evaluate the effect of tea cultivation on soil microbial biomass and community structure. Soil pH, extractable aluminum (Al), organic carbon (C_org) and total nitrogen were considerably modified by tea cultivation. Long‐term tea cultivation resulted in the increase of microbial biomass C (C_mic), microbial biomass N (N_mic), and basal respiration. The metabolic quotient declined as the tea cultivation age increased. The adjacent citrus orchard soil showed a higher C_mic/C_org ratio than the tea orchard soils. Microtitration plates with 21 carbon sources and two different pH levels (4.7 and 7.0) were used to determine the substrate utilization pattern of these soils. The average well color development (AWCD) of the carbon sources in the plates did not vary in a consistent manner with the microbial biomass. Multivariate analysis of sole carbon source utilization pattern demonstrated that land‐use history had a significant effect on substrate utilization pattern. The pH 4.7 characterization medium can increase the discrimination of this technique and is more adequate than the conventional neutral medium for the tea orchard soils.     

施肥对梁山慈竹林土壤有机碳和微生物量碳的影响

对4种施肥(条施生物有机菌肥、条施复混肥、撒施生物有机菌肥和撒施复混肥)处理后的梁山慈竹林土壤有机碳和微生物量碳进行了研究.结果表明:4种施肥处理的土壤剖面有机碳和微生物量碳含量均高于对照,分别比对照增加了17.4％～39.1％和67.9％～137.1％.施肥种类对土壤有机碳含量影响差异显著(p＜0.05),F=6.15＞F0.05(1.6),施肥方式对土壤有机碳含量影响差异不显著,F=5.72＜F0.05(1.6),二者的交互作用影响差异显著(p＜0.05),且F交互作用＞F施肥种类.施肥种类对土壤微生物量碳含量影响差异极显著(p＜0.01),施肥方式对土壤生物量碳含量影响差异显著(p＜0.05),F=23.62＞F0.01(1.6),F=10.51＞F0.05(1.6),二者的交互作用差异极显著(p＜0.01),F=38.91＞F0.01(1.6),且F交互作用＞F施肥种类.研究结果说明,适当的施肥种类配合合理的施肥方式有利于土壤有机碳和微生物量碳的提高.     

土壤改良剂对燕麦土壤理化性状及微生物量碳的影响

采用聚丙烯酸钾、聚丙烯酰胺、腐殖酸钾、聚丙烯酸钾+腐殖酸钾和聚丙烯酰胺+腐殖酸钾复配5种土壤改良剂,研究其对燕麦土壤理化性状及微生物量碳的影响。结果表明,不同土壤改良剂均能提高土壤有机质、碱解氮、速效磷和速效钾含量,各指标分别比对照增加了8.24%～30.22%,7.60%～19.29%,5.15%～29.45%和27.86%～68.86%;各土壤改良剂处理0-60cm各土层土壤容重均有不同程度的降低,其中,聚丙烯酸钾+腐殖酸钾均降低幅度最大,各处理间差异不显著;各土壤改良剂均能显著提高0-10cm,10-20cm和20-40cm各土层>0.25mm团聚体含量,其中>2mm和2～1mm土壤团粒结构增幅较大,聚丙烯酸钾+腐殖酸钾和聚丙烯酰胺+腐殖酸钾复配处理显著高于单施处理;土壤改良剂能促使燕麦全生育期内0-10cm,10-20cm和20-40cm各土层的土壤微生物量碳含量显著提高,复配较单施效果显著,随着土壤深度增加土壤微生物量碳逐层递减;各土壤改良剂处理籽粒产量和生物产量均显著高于对照,其中聚丙烯酸钾+腐殖酸钾和聚丙烯酰胺+腐殖酸钾籽粒产量较其他处理高,分别为4 694.2kg/hm2和4 566.9kg/hm2,较对照增产21.66%和18.36%,两处理生物产量也表现较佳。     

Changes of Soil Microbial Biomass Carbon and Nitrogen with Cover Crops and Irrigation in a Tomato Field

ABSTRACT

In order to understand how soil microbial biomass was influenced by incorporated residues of summer cover crops and by water regimes, soil microbial biomass carbon (C) and nitrogen (N) were investigated in tomato field plots in which three leguminous and a non-leguminous cover crop had been grown and incorporated into the soil. The cover crops were sunn hemp (Crotalaria juncea L., cv ‘Tropic Sun’), cowpea (Vigna unguiculata L. Walp, cv ‘Iron clay’), velvetbean (Mucuna deeringiana (Bort) Merr.), and sorghum sudangrass (Sorghum bicolor × S. bicolor var. sudanense (Piper) Stapf) vs. a fallow (bare soil). The tomato crop was irrigated at four different rates, i.e., irrigation initiated only when the water tension had reached ?5, ?10, ?20, or ?30 kPa, respectively. The results showed that sorghum sudangrass, cowpea, sunn hemp, and velvetbean increased microbial biomass C by 68.9%, 89.8%, 116.8%, and 137.7%, and microbial N by 58.3%, 100.0%, 297.3%, and 261.3%, respectively. A legume cover crop, cowpea, had no statistically significant greater effect on soil microbial C and N than the non-legume cover crop, sorghum sudangrass. The tropical legumes, velvetbean and sunn hemp, increased the microbial biomass N markedly. However, the various irrigation rates did not cause significant changes in either microbial N or microbial C. Soil microbial biomass was strongly related to the N concentration and/or the inverse of the C:N ratio of the cover crops and in the soil. Tomato plant biomass and tomato fruit yields correlated well with the level of soil microbial N and inversely with the soil C:N ratio. These results suggest that cover crops increase soil microbiological biomass through the decomposition of organic C. Legumes are more effective than non-legumes, because they contain larger quantities of N and lower C:N ratios than non-legumes.     

不同节水稻作模式对土壤微生物数量和微生物量碳氮的影响

针对南方丘陵区季节性干旱这一区域问题,以节水稻作模式为研究对象,以常规稻作模式为对照,通过田间定位试验,研究了稻基农田土壤微生物数量和土壤微生物量碳氮的变化规律.结果表明,与该区常规稻作模式相比,节水稻作模式的土壤微生物数量和土壤微生物量碳氮差异显著;节水稻作模式有利于土壤细菌和放线菌的增殖,但抑制了真菌的增殖;土壤微生物量碳和微生物量氮的显著增加,以水旱轮作双季稻模式最佳,说明采用节水稻作模式可有效提升土壤细菌数量、放线菌数量、微生物量碳和微生物量氮含量.因此,在南方丘陵季节性干旱区,采用节水稻作模式,可促进稻田生态系统健康持续发展.     

Response of Soil Microbial Biomass and Enzyme Activity to Soil Fertilization in an Eroded Farmland of Chinese Mollisols

The aims of this study were to examine interrelationships between microbial biomass and enzyme activities of soil quality and to determine their suitability for differentiating areas. The study included five simulated erosion soil depths (0, 5, 10, 20, and 30 cm), which had received contrasting fertilizer treatments over a 5-year period in an eroded black soil of northeastern China. Our results indicated that soil microbial carbon, nitrogen, urease, phosphatase, and invertase activities declined as the erosion depth increased. On the five erosion depths, soil microbial carbon, phosphatase, and invertase variation ranged as follows: 35.4–53.3, 39.8–45.2, and 55.9–67.1%, respectively. In the fertilizer + manure treatment, soil microbial carbon, nitrogen, urease, phosphatase, and invertase activities were significantly greater (P < 0.05) than those of fertilizer treatment in all five different erosion depths. Overall, this study may be considered as the foundation for soil quality evaluation and fertility restoration in northeastern China and similar regions.     

耕作与施肥对甘蔗地土壤微生物量碳、氮的影响

通过野外调查与室内分析,研究了云南蒲缥甘蔗地赤红壤不同耕作与施肥土壤剖面微生物量碳、氮特征。结果表明:不同耕作与施肥对土壤微生物量碳、氮均有一定影响,其中耕作对土壤微生物量碳、氮的影响较为一致,表现为免耕 > 翻耕。施肥对0—20 cm土层中微生物量碳的影响表现为翻耕施肥 > 翻耕,对20—40 cm,40—60 cm土层中微生物量碳的效应呈现为翻耕 > 翻耕施肥,而施肥对土壤微生物量氮影响则与其对微生物量碳的效应相反。耕作和施肥对各个土层土壤微生物商具有显著的影响（p<0.05）,表现为免耕 > 翻耕,翻耕施肥条件下0—20 cm土层的微生物商稍高于翻耕,而其他土层均为翻耕 > 翻耕施肥;土壤微生物量氮与全氮的比值与微生物量氮的变化趋势相近。在不同的耕作和施肥条件下,免耕有利于提高土壤微生物量,施肥在一定程度上也利于提高土壤微生物量。     

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。     

辽东湾湿地微生物量与土壤酶的研究

研究考察了种植碱蓬(Suaeda Heteroptera K itag)对湿地的微生物量、部分土壤酶和土壤细菌总数的影响。实验发现:随着碱蓬的生长,种植碱蓬区的微生物量碳、氮均呈上升趋势,明显高于对照,微生物量碳变化范围为295~383mg kg-1,微生物量氮变化范围为29.74~41.81mg kg-1。土壤酶与微生物量的变化趋势相近,各种酶活性增幅大小不同,可能与植株分泌的养分对酶活性激活的程度不同。在种植碱蓬区,土壤微生物量碳、氮与土壤酶活性的相关性达极显著水平或显著水平。在恒定的条件下,裸土区细菌总数基本恒定,而种植碱蓬区随着土样中植株的生长,细菌总数增长很快,在实验的20~40d,细菌总数分别增加1.48~6.9倍。