土壤中多菌灵的降解动态及其对土壤微生物群落多样性的影响

采用实验室模拟方法研究了多菌灵在土壤生态系统中的降解动态及其对土壤微生物群落多样性的影响。结果表明,2.0和4.0 mg kg-1多菌灵在土壤中的降解半衰期分别为8.6和6.8 d。试验初期各个处理的土壤微生物群落的AWCD值显著降低,土壤微生物群落的Shannon指数、Simpson指数和McIntosh指数均低于不加多菌灵的对照,微生物群落的丰富度、均匀度和优势度受到抑制,并且多菌灵对土壤微生物的抑制作用随浓度的增加而增强。随着时间的延长,多菌灵对土壤微生物的毒性逐渐减弱,3 d后土壤微生物多样性逐渐恢复到对照水平。     

DEHP对土壤脱氢酶活性及微生物功能多样性的影响

选用肥熟旱耕人为土(黄棕壤),设置了在土壤中施加100 mg kg-1 DEHP与不施加DEHP两个水平,盆栽试验研究了DEHP对土壤脱氢酶活性以及土壤微生物群落功能多样性的影响,以及植物在污染土壤中的修复作用。结果表明,施加DEHP显著抑制了土壤脱氢酶活性,30 d时与对照相比降低了约30%, 第60 d时尽管有缓慢的回升,但仍明显低于对照(p<0.05)。从BIOLOG反应的结果可以看出,DEHP也显著影响土壤微生物的功能多样性,土壤微生物群落的Shannon指数、Simpson指数、McIntosh指数和均度均显著低于无污染的对照,说明DEHP的污染导致了土壤微生物群落功能多样性的下降。种植植物对土壤脱氢酶和微生物活性有很明显的促进作用,并且在一定程度上缓解了DEHP的毒害作用,但并未消除DEHP对土壤微生物的影响。     

不同有机肥处理对紫色土油茶林土壤微生物碳源利用的影响

微生物群落碳代谢功能多样性对土壤管理具有重要指示作用,以福建省宁化县紫色土水土侵蚀区油茶人工林不同坡位土壤为研究对象,采用Biolog技术对天然有机物料有机肥(T1)、有机无机复合肥(T2)、禽畜粪便有机(T3)共3种有机肥处理以及不施肥处理(CK)下的土壤微生物碳源利用能力进行了研究。研究结果显示:T1、T2、T3处理下不同坡位土壤的吸光值平均颜色变化率(AWCD)相比于施肥前都有所增加,而CK处理土壤AWCD值无显著变化,不同处理下土壤AWCD值提高的大小顺序表现为T2T1T3CK;Shannon多样性指数、Simpson优势度指数以及McIntosh优势度指数大小顺序均表现为T2T1T3CK;相同处理下不同坡位土壤AWCD值、Shannon多样性指数、Simpson优势度指数以及McIntosh均匀度指数大小顺序总体呈现下坡中坡上坡;Shannon指数与土壤容重和自然含水率呈极显著或显著负相关,与pH值、全碳和全氮含量呈极显著或显著正相关;McIntosh指数与土壤容重、自然含水率、pH值、全碳和全氮含量呈极显著或显著正相关;氨基酸类是各处理后土壤微生物利用的主要碳源类型,主成分分析表明T1、T2、T3处理下土壤微生物对6类碳源利用能力相比于对照具有较大差异,T1和T3处理对于6类碳源的利用具有相似性,T2处理与T3处理之间对于6类碳源利用差异主要在于碳水化合物类碳源。综上,有机无机复合肥的施入更有利于紫色土丘陵区油茶人工林土壤微生物碳源利用能力的提高,以上结论可为制定紫色土丘陵区合理施肥制度的设置、农业优化管理措施提供依据。     

氮素浓度和水分对水稻土硝化作用和微生物特性的影响

为了明确不同氮素浓度和水分对土壤硝化作用和微生物特性的影响,特别是高氮素浓度下的响应特异性,以红壤水稻土为供试土壤,设置4个硫铵用量水平[0(CK)、120 mg(N).kg-1(A1)、600 mg(N).kg-1(A2)、1 200 mg(N).kg-1(A3)],调节土壤水分为饱和持水量(WHC)的40%、60%和80%,研究了短期内不同氮素浓度和不同水分条件下土壤硝化作用、微生物生物量碳和微生物功能多样性的变化。结果表明:在40%、60%和80%WHC水分条件时,硫铵A2、A3浓度处理土壤硝化率和硝化速率普遍较低,硫铵A1浓度处理硝化率和硝化速率随土壤含水量的升高而升高;同含水量时随硫铵用量的升高而显著降低。在40%、60%和80%WHC水分条件时,微生物生物量碳随硫铵浓度的升高而降低;同浓度硫铵用量水平时,微生物生物量碳的变化基本表现为:60%WHC80%WHC40%WHC。分析发现不同水分和硫铵处理之间存在交互作用。BIOLOG分析显示:不同氮素浓度和不同水分处理,60%WHC下A1处理的平均吸光值(AWCD)和Shannon、Simpson、McIntosh指数最大,其次为60%WHC的硫铵CK处理,而不同水分下硫铵A2、A3处理,其AWCD值和Shannon、Simpson、McIntosh多样性指数都较低,进一步说明过量施肥导致微生物活性降低。不同氮素浓度和水分条件下土壤微生物和生化性状不同,过量施用化肥后将有可能造成土壤微生物性状和生化功能衰减。     

青紫泥-水稻作物系统中汞污染的微生物学效应

选择长江三角洲地区代表性人为耕作土壤青紫泥为研究对象,通过网室盆栽试验研究了青紫泥-水稻作物系统中汞的微生物学效应。结果表明:水稻收获后,除土壤的代谢商随汞处理浓度的增加而增加外,不同汞处理后土壤微生物量碳、呼吸强度和微生物生物商均表现为在低浓度汞处理(≤1.5 mg/kg)时有促进作用,在高浓度汞处理(≥2 mg/kg)时则表现出抑制作用。综合来看,土壤微生物商是汞处理后比较敏感的微生物学指标。此外,种植水稻后,随处理水平的增加,与对照相比,青紫泥各汞处理土壤微生物群落的代谢剖面AWCD值均降低;青紫泥中各处理的AWCD值均随培养时间的增加而增强,且呈"S"型指数增长模式;青紫泥中各处理的Simpson指数和McIntosh指数均比对照低,其中Simpson指数和外加汞浓度之间存在显著的相关性,可作为反映青紫泥微生物群落结构受汞污染程度的有效指标。     

二甲基二硫熏蒸对保护地连作土壤微生物群落的影响

随着保护地高附加值经济作物的连年栽培, 土传病害问题愈发突出, 熏蒸剂也因此得以更广泛的应用。但鉴于熏蒸剂的广谱性, 在杀死有害生物的同时, 不可避免地对非靶标生物产生一定的影响。为明确溴甲烷替代药剂二甲基二硫(dimethyl disulfide, 简称DMDS)熏蒸对土壤微生物群落的影响, 本研究在室内条件下采用BIOLOG 方法, 测定不同浓度DMDS 熏蒸对保护地连作土壤微生物群落的影响。研究结果表明: 不同浓度DMDS(170.00 mg·kg^-1、85.20 mg·kg^-1、42.50 mg·kg^-1、21.30 mg·kg^-1 和10.62 mg·kg^-1)熏蒸处理对镰孢菌属(Fusarium spp.)和疫霉菌属(Phytophthora spp.)的LC₅₀(抑制中浓度)分别为42.08 mg·kg^-1 和115.15 mg·kg^-1。DMDS 熏蒸后恢复培养0 d 取样, 温育120 h 时, 170.00 mg·kg^-1、42.50 mg·kg^-1 和10.62 mg·kg^-1 的DMDS 处理土壤的AWCD 值(平均每孔颜色变化率, average well-color development, AWCD)分别比空白对照升高8.46%、6.02%、19.31%, 表明DMDS 促进了土壤微生物的生长。恢复培养14 d 后, 各处理土壤微生物的AWCD 值恢复至对照水平。多样性指数分析显示, DMDS 熏蒸后恢复培养0 d 时, 土壤微生物群落的Shannon 指数、Simpson指数均高于空白对照, McIntosh 指数与对照无显著性差异; 恢复培养7 d 后, Shannon 指数与Simpson 指数恢复至对照水平。主成分分析结果显示, DMDS 熏蒸后恢复培养0 d 时, 各处理间微生物对碳源的利用方式差异显著, 恢复培养14 d 后, DMDS 对微生物碳源利用方式的影响逐渐减弱, 恢复至对照水平。结果表明, DMDS 熏蒸处理对土壤微生物的生长具有促进作用, 影响了微生物对碳源的利用方式, 但在恢复培养14 d 后, 被干扰的土壤微生物逐渐恢复至对照水平。DMDS 熏蒸处理在有效防控土传病原真菌的同时, 不会对土壤微生物群落产生明显的扰动影响, 对环境较安全。     

番茄青枯病的土壤微生态防治研究

采用田间试验、微生物培养、BIOLOG GN微平板培养分析，研究了新开地、连作地施用生态有机肥前后土壤微生物多样性与番苗青枯病的关系。结果表明，新开地没有发生青枯病，连作地番茄青枯病发病率为100％，连作地施用生态有机肥后，青枯病发病率降低至49.86%，土壤真菌、放线菌的数量略微增加，细菌的数量变化不大，但平板中真菌、细菌、放线菌的不同形态菌落数明显增多。新开地、施用生态有机肥处理土壤微生物群落在BIOLOG GN微平板温育过程中的AWCD值、Shannon指数、Simpson指数、McIntosh指数、Alatalo均匀度均显著高于连作地土壤，PIE相遇几率则相反，新开地与施用生态有机肥土壤之间无显著差异。由此说明，施生态有机肥能提高土壤微生物多样性，从生态水平上抑制番茄青枯病的发生。     

连作对黑龙江烤烟土壤微生物功能多样性的影响

利用BiologTM微平板检测技术研究了烤烟连作对土壤微生物功能多样性的影响。结果表明,烤烟连作7年土壤微生物群落平均颜色变化率(AWCD)显著低于轮作各处理;土壤微生物功能多样性丰富度指数、Shannon多样性指数和Simpson指数连作处理均低于轮作处理,且差异达到显著水平(P<0.05);连作7年处理土壤微生物功能多样性明显低于连作2年处理。在土壤微生物碳源利用上,烤烟连作2年和7年处理土壤微生物对聚类化合物、碳水化合物、羧酸类、氨基酸类和其他化合物的利用显著低于正茬轮作处理,表明烤烟连作降低了土壤微生物的种群多样性和功能多样性,而且连作年限增加不利于土壤微生物的多样性。     

稻–虾共作模式对涝渍稻田土壤微生物群落多样性及 土壤肥力的影响

研究了稻-虾共作模式对涝渍稻田土壤微生物群落功能多样性及土壤肥力的影响。结果表明,稻-虾共作模式的土壤平均颜色变化率(AWCD值)在0-50cm土层均高于中稻单作模式,其中在25-50cm土层中土壤AWCD值达到显著差异。在0-25cm土层中,相对于中稻单作模式,稻-虾共作模式的土壤微生物群落McIntosh指数显著增加,且其微生物对胺类和酸类的利用率显著提高;而在25-50cm土层中,稻-虾共作模式的土壤微生物群落Shannon指数和McIntosh指数均显著高于中稻单作模式,其土壤微生物对糖类、醇类和酸类的利用率较中稻单作模式显著提高;主成分分析表明对碳源利用主成分起异作用的碳源为糖类和酸类。稻-虾共作模式的土壤有机碳和全氮含量在25-50cm土层中显著低于中稻单作模式,其土壤有机碳和全氮含量较中稻单作模式分别下降了41.8%和34.8%,在0-25cm土层中不同模式的土壤养分无显著差异。由上可知稻-虾共作模式提高了土壤微生物的活性以及群落功能多样性,尤其对底层土壤的影响尤为显著,但降低了底层土壤的有机碳和全氮含量。     

不同土地利用方式对黑土微生物群落功能多样性的影响

应用Biolog Eco微平板法,研究土壤微生物群落功能多样性对不同土地利用方式的响应。结果表明:细菌数量、平均颜色变化率(AWCD)、Shannon指数、Simpson指数和McIntosh指数均表现为自然恢复处理(NR)显著高于苜蓿处理(SC)和裸地(BL)处理。NR处理土壤微生物对碳水化合物、酚酸类和氨基酸类的利用显著高于对羧酸类和胺类的利用;SC处理土壤微生物对碳水化合物、多聚物和氨基酸的利用显著高于其它类化合物; BL处理对氨基酸的利用显著高于其它碳源。主成分分析结果表明,NR和SC处理的土壤微生物对碳源的利用情况类似,且与BL处理显著不同。     

生物有机肥对宁夏盐碱地土壤养分和生物学特性的影响

为了探讨生物有机肥施用对宁夏引黄灌区盐碱地土壤化学和微生物特性的影响,明确生物有机肥的最佳施用量及施肥模式,以田间连续4年定位试验为依托,研究了生物有机肥施用量0(CK)、4.5(T1)、9.0(T2)、13.5 t/hm²(T3)及生物有机肥9.0 t/hm²配施无机化肥N 360 kg/hm²(T4)对盐碱地土壤养分含量、酶活性、微生物生物量、微生物群落碳源代谢活性及多样性和玉米产量的影响。结果表明:(1)施用生物有机肥可明显降低土壤p H和全盐含量,土壤养分含量及土壤酶活性随着生物有机肥施用量增加呈递增趋势,且在T2处理基础上增施无机化肥可显著增加土壤速效钾含量14.73%;(2)土壤微生物群落碳源代谢活性及多样性指数均随着生物有机肥施用量的增加而增加, T3处理土壤培养192 h时AWCD值为0.84,经Tukey检验分析, Shannon和Mcintosh指数较CK处理分别增加10.11%和62.67%;(3)随着生物有机肥施用量增加,土壤微生物生物量碳、氮、磷含量呈递增趋势,各处理平均分别比CK处理增加66....     

Changes in soil microbial biomass and functional diversity with a nitrogen gradient in soil columns

Fertilization generates nutrient patches that may impact soil microbial activity. In this study, nitrogen patches were generated by adding ammonium sulfate or urea to soil columns (length 25 cm; internal diameter 7.2 cm). Changes in nitrogen transformation, soil microbial biomass, and microbial functional diversity with the nitrogen gradients were investigated to evaluate the response of microbial activity to chemical fertilizer nutrient patches. After applying of ammonium sulfate or urea, the added nitrogen migrated about 7 cm. Microbial biomass carbon (MBC) was lower in fertilized soil than in the control (CK) treatment at the same soil layers. MBC increased with soil depth while microbial biomass nitrogen (MBN) decreased. BIOLOG analysis indicated that the average well color development (AWCD) and functional diversity indices of the microbial communities were lower in the 1 cm and 2 cm soil layers after application of ammonium sulfate; the highest values were in the 3 cm soil layer. AWCD and Shannon indices from the 1 to 5 cm soil layers were higher than those from other soil layers under urea application. Both principal component analysis and carbon substrate utilization analysis showed significant separation of soil microbial communities among different soil layers under application of ammonium sulfate or urea. Microbial activity was substantially decreased when NH₄⁺-N concentration was higher than 528.5 mg kg⁻¹ (1–3 cm soil layer under ammonium sulfate application) or 536.8 mg kg⁻¹ (1 cm soil layer under urea application). These findings indicated that changes in soil microbial biomass and microbial functional diversity can occur with a nitrogen gradient. The extent of changes depends on the nitrogen concentration and the form of inorganic fertilizer.     

氯甲基吡啶对滴灌棉田土壤微生物群落功能多样性的影响

已知硝化抑制剂氯甲基吡啶能有效抑制土壤硝化,减少氮的淋洗和硝化-反硝化损失,促进作物对氮素的吸收,但是其对干旱区滴灌条件下土壤微生物群落功能多样性的影响尚不明确。本试验研究了尿素添加氯甲基吡啶(Nitrapyrin)分次随水滴施对干旱区滴灌棉田土壤微生物碳代谢和群落功能多样性的影响。试验采用随机区组设计,设置不施氮肥[CK,0 kg(N)·hm~(-2)]、单施尿素[Urea,225 kg(N)·hm~(-2)]和尿素添加氯甲基吡啶[Urea+nitrapyrin,225 kg(N)·hm~(-2)+2.25 kg(nitrapyrin)·hm~(-2)]3个处理,重复4次,采用Biolog-ECO法进行土壤微生物碳代谢和功能多样性研究。结果表明:与不施氮肥(CK)相比,施用尿素和尿素添加氯甲基吡啶均能显著提高土壤微生物对31种碳源的代谢能力(AWCD)和代谢强度(S)(P0.05),增加土壤微生物多样性和丰富度(Shannon指数、Simpson指数、Mc Intosh指数和Richness指数)以及对各类碳源的利用能力。尿素添加氯甲基吡啶随水滴施后,土壤微生物AWCD值、碳代谢强度、Shannon指数、Simpson指数、Mc Intosh指数以及Richness指数均大于单施尿素处理,且较单施尿素处理分别提高13.83%、9.33%、1.29%、1.34%、11.26%、11.79%(P0.05),均匀度指数则低于单施尿素处理(P0.05)。PCA和聚类分析结果表明,施用尿素和尿素添加氯甲基吡啶对土壤微生物群落功能多样性均产生了显著影响,但尿素添加氯甲基吡啶与单施尿素处理差异不显著;氯甲基吡啶的添加提高了土壤微生物对聚合物、酚酸、羧酸、氨基酸以及胺类的利用,降低了对碳水化合物的利用(P0.05)。上述研究结果得出,在干旱区滴灌棉田,尿素添加氯甲基吡啶分次随水滴施可调控土壤的微生态环境,在一定程度上提高土壤微生物的代谢能力,增加微生物群落功能多样性,缓解因长期施用无机氮肥导致的土壤微生物活性的降低。     

Relationship between soil chemical properties and microbial metabolic patterns in intensive greenhouse tomato production systems

ABSTRACT

Intensive greenhouse production involving excessive fertilizer and organic manure application rates may affect soil chemical and biological quality. Soil samples from 50 commercial greenhouses for tomato production in northern China were collected for the evaluation of the status of soil fertility and identification of the soil chemical factor that exerts the strongest influence on microbial functional diversity. The soil total nitrogen content showed high soil fertility and was 68% higher than 1000 mg kg^?1 and 14% higher than 1500 mg kg^?1. Differential soil pH values caused statistically significant shifts in microbial metabolic activity (average well color development, AWCD) and Shannon’s diversity index using Biolog^TM ECO plates assay. The highest soil microbial functional diversity was observed at near neutral pH values. When individual data points were plotted against soil organic matter (SOM), significant positive associations with soil microbial biomass nitrogen and AWCD were observed. The canonical correspondence analysis confirmed that shifts in the soil microbial functional diversity were associated with changes in pH, total nitrogen, and SOM. This study indicated that excessive fertilization changed the community-level physiological profile of the soil microorganisms, and this effect can be a consequence of changes in soil pH under intensive greenhouse management.     

菌肥对青稞根际土壤理化性质以及微生物群落的影响

应用化学分析、聚合酶链反应-变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)技术和DNA测序技术,研究了西藏棕色砂壤土中微生物肥料不同施用量和施用期对青稞根际土壤理化性质和细菌群落多样性的影响。结果表明,施用谷特菌肥能显著提高土壤全氮、全磷、全钾、有机质、碱解氮、有效磷和速效钾的水平,如播前施用菌肥浓度750 ml hm-2的处理较不施用菌肥的处理上述指标分别提高13.32%、28.42%、16.20%、9.81%、21.36%、39.35%和30.48%,拔节期施用菌肥浓度2 250 ml hm-2的处理较不施用菌肥的处理分别提高7.25%、29.35%、18.04%、12.86%、15.90%、43.27%和53.99%。DGGE分析表明,相同施用方式中不同施用量土样中微生物的DGGE图谱相似。非加权组平均法(UPGMA)聚类分析将DGGE图谱分为2大类群。Shannon-Wiener指数表明,施用菌肥的土壤细菌多样性先增加后逐渐降低,播前以喷施谷特菌浓度750 ml hm-2时的细菌多样性最高;拔节期则以喷施谷特菌浓度2 250 ml hm-2处理的细菌多样性最高,且两种施用方式土壤养分的释放与Shannon指数的变化规律均为播前﹥拔节期。测序结果表明,不同施肥浓度土样微生物种群分布较为广泛,其中Actinobacteria纲细菌种类略多,少数菌种为未经培养菌种(Uncultured bacterium)。典型对应分析(CCA)表明,DGGE图谱条带分布与土壤理化性质密切相关,碱解氮、全磷和全氮是影响微生物群落的主要环境因子。研究结果表明,施用谷特菌肥可明显改善青稞根际土壤理化性状,提高土壤细菌多样性。     

生物复混肥对土壤微生物群落功能多样性和微生物量的影响

在温室盆栽条件下,采用Biolog微平板法和氯仿熏蒸浸提法,研究了玉米施用等养分量的无机肥、有机无机复混肥和生物复混肥后土壤微生物群落功能多样性及土壤微生物量的变化。结果表明:生物复混肥处理的土壤微生物平均颜色变化率(AWCD)、微生物群落Shannon指数(H)和微生物群落丰富度指数(S)均最高;施用生物复混肥可明显提高土壤微生物对碳源的利用率,尤其是多酚化合物类和糖类;不同处理土壤微生物碳源利用特征有一定差异,生物复混肥在第1主成分上的得分值为正值,其他各处理在第1主成分上的得分值基本上为负值,起分异作用的主要碳源是糖类和羧酸类。在玉米生长期间各处理土壤微生物量大致呈先升高后逐渐平稳的趋势,且土壤微生物量碳、氮、磷的含量均以生物复混肥处理最高,最高值分别为333.21mg.kg 1、53.02 mg.kg 1和22.20 mg.kg 1。研究表明,生物复混肥的施用比等养分量的有机无机复混肥处理能显著提高土壤微生物群落碳源利用率、微生物群落丰富度和功能多样性,显著增加土壤微生物量碳、氮、磷的含量,有利于维持良好的土壤微生态环境。     

施磷对麦/玉/豆套作体系土壤磷素变化的影响

小麦/玉米/大豆带状套作是四川省丘陵低山区主要旱地作物生产体系,了解该体系磷养分变化对优化磷肥管理和促进可持续生产有重要意义。本研究通过连续3年(2011—2013年)田间定位试验,设置P0、P1、P2、P3和P4共5个磷(P2O5)水平(玉米带分别为0 kg·hm-2、37.5 kg·hm-2、75 kg·hm-2、112.5 kg·hm-2、150 kg·hm-2,小麦-大豆带分别为0 kg·hm-2、45 kg·hm-2、90 kg·hm-2、135 kg·hm-2、180 kg·hm-2),探讨该体系中土壤全磷、速效磷、水溶性磷的变化规律和速效磷的年际变化。结果表明:在麦/玉/豆套作体系中施磷165 kg(P2O5)·hm-2(玉米带75 kg·hm-2,小麦-大豆带90 kg·hm-2),可以满足体系作物对磷的需求,基本达到磷的表观平衡,维持土壤速效磷含量在20 mg·kg-1左右。3年后5个磷水平下体系耕层土壤(0~20 cm)全磷变化量分别为-0.024 g·kg-1·a-1、-0.016 g·kg-1·a-1、0.016 g·kg-1·a-1、0.11 g·kg-1·a-1、0.15 g·kg-1·a-1,速效磷变化量依次为-1.2 mg·kg-1·a-1、-0.9 mg·kg-1·a-1、0.2 mg·kg-1·a-1、2.0 mg·kg-1·a-1和2.7 mg·kg-1·a-1。通过线性平台函数的模拟,该体系中玉米、小麦、大豆产量的土壤速效磷临界值分别为16.5 mg·kg-1、12.6 mg·kg-1和8.8 mg·kg-1。当土壤全磷含量低于0.55 g·kg-1时,土壤全磷每增加0.1 g·kg-1,土壤速效磷增加1.70 mg·kg-1;当土壤全磷大于0.55 g·kg-1,全磷每增加0.1 g·kg-1,土壤速效磷增加6.49 mg·kg-1。当土壤速效磷含量在40 mg·kg-1以下时,速效磷每增加1 mg·kg-1,水溶性磷增加0.017 mg·kg-1。综上,在麦/玉/豆体系磷肥管理中应该维持土壤全磷含量低于0.55 g·kg-1,同时速效磷含量在20 mg·kg-1左右,这样既可以保证作物产量和系统生产力又不会产生较大的环境威胁。     

Interaction between earthworms and arbuscular mycorrhizal fungi on the degradation of oxytetracycline in soils

The interactive impact of earthworms (Eisenia fetida) and arbuscular mycorrhizal fungi (Rhizophagus intraradices, AM fungi) on the degradation of oxytetracycline (OTC) in soils was studied under greenhouse conditions. Treatments included maize plants inoculated vs. not inoculated with AM fungi and treated with or without earthworms at low (1 mg kg⁻¹ soil DM) or high (100 mg kg⁻¹ soil DM) OTC rates. The root colonization rate, the hyphal density of mycorrhizae, the residual OTC concentration in soils, catalase, dehydrogenase, urease, soil microbial biomass C, Shannon–Wiener index (H) for microbial communities from T-RFLP profiles were measured at harvest. The results indicated that earthworms and AM fungi would individually or interactively enhance OTC decomposition and significantly decreased the residual OTC concentration at both high and low OTC rates. Both earthworms and AM fungi could promote the degradation of OTC by increasing soil microbial biomass C at both high and low OTC rates. The effect of soil enzyme activity and soil microbial diversity on OTC decomposition was different between high and low OTC rates. Hyphomicrobium and Bacillus cereus were dominant bacteria, and Thielavia and Chaetomium were dominant phyla of fungi at all occasions. Earthworm activity stimulated the growth of Hyphomicrobium and Thielavia, while AM fungi may stimulate B. cereus, Thielavia and Chaetomium, resulting in greater OTC decomposition. The interaction between earthworms and AM fungi in affecting the degradation of OTC may be attributed to different mechanisms, depending on soil microbial biomass, function (enzyme activity) and communities (the abundance of Hyphomicrobium, B. cereus, Thielavia and Chaetomium) in the soil.