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...     

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。     

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。     

长期施肥对黄土区农田土壤动物群落的影响

 2001年7月至2002年10月，采用手捡法和Cobb过筛法,对陕西黄土区6种长期施肥，即对照组（不施肥，CK）、撂荒（不施肥、不耕种，用ABAND.表示）、施氮磷钾（NPK）、施氮磷钾+秸秆（SNPK）、施氮磷钾+有机肥（MNPK）和施1.5倍（氮磷钾+有机肥）（1.5MNPK）与农田土壤动物群落间相互关系进行研究。两年4次共采集72个定点土壤样品，获农田土壤动物标本5 495只，隶属6门11纲22目61科2亚科35属。调查结果表明，不同施肥处理对土壤动物的影响差异性显著（F = 2.24，P＜0.007)。土壤动物数量变化与长期施肥导致土壤性质的变化有关。主成分分析表明，SNPK、NPK、MNPK和1.5MNPK对土壤动物类群的影响能力显著不同，SNPK和NPK对土壤动物优势类群有正向作用，而MNPK和1.5MNPK则相反，对其它的解释不明显。从第一主分量看，各种施肥处理对土壤动物个体总数的综合影响最明显，对土壤动物群落均匀性、多样性影响最小；从评价值大小看，第一主成分特征向量最大值和最小值之间相差较大，表明6种施肥对农田土壤动物的影响不平衡。     

地表覆盖方式对黄土旱塬区土壤碳氮的影响

为了解不同覆盖方式对土壤总有机碳(SOC)、全氮(TN)、微生物量碳(MBC)和微生物量氮(MBN)的影响,旨在为该区域土壤碳氮动态变化以及旱作农田管理方式提供理论依据。基于田间定位试验,以黄土旱塬区春玉米田为研究对象,设置无覆盖对照、全生育期9 000 kg/hm2秸秆覆盖(SM)、全生育期地膜覆盖(PM)3种处理方式,结果表明:(1)与无覆盖对照相比,秸秆和地膜覆盖均显著增加土壤表层SOC、TN和MBC、MBN的含量,且秸秆覆盖处理的影响程度高于地膜覆盖处理,说明秸秆覆盖处理更加有利于土壤碳氮的累积;(2)不同覆盖方式除TN与MBC无显著相关性,其他各指标间均呈显著的正相关关系,说明土壤有机碳与全氮之间关系密切,MBC和MBN在较大程度上依赖于土壤SOC和TN的贮存量,对SOC的动态变化响应较快;(3)各处理表层土壤SOC、TN、MBC、MBN含量随土层的深入而降低。     

长期施肥对两种稻田土壤微生物量氮及有机氮组分的影响

【目的】土壤有机氮和微生物量氮（MBN）是土壤肥力的重要指标，并对土壤质量演变具有重要的指示意义。本文旨在研究长期不同施肥处理对稻田土壤MBN和酸解有机氮（AHON）及其组分的影响。【方法】以湖南省新化县和桃江县两个稻田肥力长期定位试验点的土样作为研究对象，采用氯仿熏蒸-K2SO4提取法和酸解-蒸馏法分别对土壤的MBN及AHON进行了测定。【结果】不施肥处理（对照）土壤的MBN含量分别为30 mg•kg-1（新化）和28 mg•kg-1（桃江）。与对照相比，单施化肥对土壤MBN含量没有显著的影响，而化肥配施有机肥则显著提高了土壤MBN的含量。AHON占土壤全氮的69%～89%，是土壤氮的主体。长期不同施肥处理对AHON含量及其组分有显著的影响。对照处理的土壤AHON含量在新化和桃江两试验点分别为821.54和1 471.35 mg•kg-1。化肥配施有机肥可以提高土壤AHON及其组分中的氨基酸氮（AAN）、氨基糖氮（ASN）和氨态氮（AN）的含量。与对照处理相比，不同施肥处理使土壤酸解未知氮（HUN）的含量有所降低，而使非酸解性氮（NHN）的含量有所增加。土壤TN与MBN和AHON之间的相关性均达极显著水平，土壤MBN与AHON和氨基态氮之间存在显著的正相关关系。【结论】土壤氮素含量的提高和演变与施肥措施密切相关，化肥配合有机肥施用能提高土壤有机氮及微生物量氮的含量，增加了与土壤微生物密切相关的氨基态氮含量。     

外源碳磷的加入对农田土壤微生物碳磷比及磷素有效性的影响

设置室内培养试验,在较低养分和碳素质量分数的农田土壤中,通过加入外源的高、中、低质量分数的无机磷和碳源黑麦草基质的方式,研究不同梯度的磷素质量分数和不同培养时间序列的土壤微生物磷、微生物碳磷比的变化规律以及磷素利用的有效性。结果表明,低养分条件下外源无机磷的加入对土壤微生物碳的影响不大,黑麦草的加入引起微生物碳的巨大变化,即碳素的多少对于微生物碳的变化起着重要作用。低碳条件下,无机磷的加入对微生物磷的影响不大,而加入黑麦草后较高碳素质量分数下,微生物磷出现巨大变化,说明碳源多少对于微生物磷起着重要作用。微生物磷具有较快的周转周期。微生物碳磷比波动比较大,加入外源物质以后,分别在第5天和第25天出现高峰,大多数在第10天前后出现低谷,也就是第10天前后微生物活性较大,微生物磷质量分数较高,磷素利用较为活跃。可见,速效磷与微生物磷和微生物碳磷比具有很好的相关性,分别呈对数函数和二项式函数关系。     

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。     

长期施肥对黄土丘陵区农田土壤微量元素有效含量的影响

【目的】探讨长期不同施肥处理对土壤微量元素有效含量的影响,为农田管理和农业生产提供参考。【方法】于2012年,在位于黄土丘陵地区陕西安塞的中国科学院水土保持综合试验站川地农田养分长期定位试验场(1997年开始)内,以大豆-玉米-玉米轮作模式的农田土壤为对象,设置氮肥(N,尿素97.5kg/hm~2)、磷肥(P,过磷酸钙75.0kg/hm~2)、有机肥(M,羊粪7 500kg/hm~2)、N+P、N+M、P+M、N+P+M、裸地(BL)和不施肥(CK)共9个长期施肥处理,采集0~20和20~40cm土层土样,测定不同土层土壤理化性质及有效铜、有效锌、有效锰和有效铁含量,并对微量元素有效含量进行评价,分析土壤理化性质与微量元素有效含量的相关性。【结果】与CK相比,无论有机肥单施还是与无机肥配施,土壤微量元素的有效含量均显著高于单纯施用化肥土壤,其中土壤有效锌、有效锰和有效铁的平均增幅分别达34.3%,31.5%和40.4%,长期施用氮肥会造成土壤有效锌和有效锰的轻微亏损。相关分析表明,有机质、全氮、碱解氮和速效磷与有效锌、有效锰和有效铁的含量呈极显著正相关关系,而pH则与其为负相关关系。【结论】总体上看,黄土丘陵区农田土壤并不缺乏有效铜,而有效锌、有效锰和有效铁都处于亏缺边缘,施用有机肥可有效改善土壤中微量元素的亏缺状况。     

Effects of different fertilization on microbial biomass carbon from the red soil in tea garden

The present study examined the influence of the different fertilization on the dynamic of soil microbial biomass carbon (SMBC) of red soil in tea gardens. The results showed that straw mulching, intercropping, chemical fertilizer could all improve the amount of the soil microbial biomass C. The annual variation of microbial biomass C showed the tendency of “low-high-low-high”, and the influences were variable with the time. For the annual average of soil microbial biomass C, Treatment 1(T₁) (straw mulching + 100% organic manure), Treatment 2 (T₂) (straw mulching + 75% organic manure + 25% fertilizer), Treatment 3 (T₃) (straw mulching + 50% organic manure + 50% fertilizer), Treatment 4 (T₄) (straw mulching + 25% organic manure + 75% fertilizer), Treatment 5 (T₅) (100% fertilizer),Treatment 6 (T₆) (intercropping white clover) were 17.05%, 32.38%, 32.05%, 24.30%, 26.23%, 24.63% higher, respectively, than CK, and the differences among all the treatments were significant (P < 0.05). The correlation of the SMBC with the active organic matter, the total nitrogen, the microbial biomass N, the microbial biomass P were remarkable, but no significant correlation was found with available nitrogen, total phosphorus, total potassium and moisture. Compared with other treatments, those mixed with organic matter and chemical fertilizer were more advantageous to enhance the soil fertility. __________ Translated from Chinese Journal of Ecology, 26(7): 1009–1013 [译自: 生态学杂志]     

Interaction of soil microbial communities and phosphorus fractions under long-term fertilization in paddy soil

Understanding the impact of biological activities on the soil phosphorus (P) distribution under long-term fertilizer application can facilitate better soil P fertility management. Therefore, the primary objectives of this study were to investigate the effect of long-term (since 1981) fertilizer application on the soil P fractions and microbial community and to evaluate correlations between the microbial community structure and P distribution. The following treatments were implemented in a long-term field trial: no fertilization (CK), inorganic N and K (NK), inorganic P and K (PK), inorganic N, P and K (NPK) and manure+NPK (MNPK) fertilization. The study showed that the soil pH, soil organic carbon and total and available N and P concentrations were considerably higher in the MNPK treatment than in the CK treatment. The soil microbial biomass C, N and P concentrations were also significantly higher in the MNPK treatment than in the CK treatment. Among fertilization treatments, the β-1,4-glucosidase, α-1,4-glucosidase, urease, acid phosphatase and phosphodiesterase activities were the highest in the MNPK treatment. Compared to inorganic fertilization, the MNPK treatment increased the labile soil P fractions and decreased the residual soil P concentration. Continuous fertilization significantly affected the soil microbial composition. The total phospholipid fatty acid (PLFA) concentrations in the NK, PK, NPK and MNPK treatments were 23.3, 43.1, 48.7 and 87.7% higher, respectively, than in the CK treatment. A significant correlation was observed between the microbial community and soil P fractions. Moreover, the aggregated boosted tree (ABT) model showed that among the various soil biochemical properties, the total PLFA concentration was the factor that most influenced the active P pool, accounting for 35.4% of the relative influence of all soil biochemical properties examined. These findings reveal that combined manure and inorganic fertilizer application is a better approach than applying inorganic fertilizer alone for sustaining long-term P fertility by mediating soil biological activity.     

不同模式长期定位施肥对土壤微生物区系的影响

【目的】研究不同模式长期定位施肥处理对土壤微生物数量及微生物量碳、氮、磷的影响。【方法】采用微生物培养法及氯仿熏蒸提取法,研究15种施肥模式对微生物数量及微生物量碳(MBC)、氮(MBN)、磷(MBP)的影响,并进行了相关性分析。【结果】不同施肥处理对土壤微生物的影响:细菌放线菌真菌,对微生物量的影响:MBPMBNMBC;土壤细菌数量最大值出现在M1(有机肥)处理,土壤放线菌数量最大值出现在M2(有机肥)处理,土壤真菌数量最大值出现在M1NPK(有机肥和无机肥配施)处理。MBC和MBN最大值均出现在M1处理,MBP最大值出现在M2NPK(有机肥和无机肥配施)处理。相关分析的结果表明,MBC含量与土壤微生物数量呈显著正相关。【结论】有机肥的施入可明显地增加土壤微生物数量;有机肥和无机肥配施中,化肥的减量可增加MBC、MBN含量。氮、磷肥在合理范围内的施用可明显促进微生物对氮、磷的吸收,显著增加了MBN、MBP含量。氮肥的施入可明显加速土壤肥力的流失,使土壤由细菌型向真菌型转变;施用有机肥会使土壤更加肥沃。     

黄土区封禁流域生物结皮对土壤微生物量的影响

【目的】研究陕北黄土区封禁小流域中不同类型生物结皮对土壤微生物量碳和氮含量的影响,为该地区植被恢复和生态重建提供参考。【方法】选取陕北黄土区吴起县合沟流域为研究区,以藻类地衣苔藓结皮、藻类地衣结皮、藻类苔藓结皮和物理结皮(对照)为研究对象,分析不同生物结皮类型对结皮层及其以下土层(2~5cm和5~10cm)土壤微生物量碳和氮含量的影响。【结果】与物理结皮相比,3种生物结皮均能显著提高结皮层的土壤微生物量碳和氮含量(P0.05),改善效果的大小顺序为藻类地衣苔藓结皮藻类苔藓结皮藻类地衣结皮物理结皮。生物结皮对结皮层以下土层土壤微生物量碳、氮含量的影响随土壤深度的加深而减小,其改良效果为藻类地衣苔藓结皮最好,藻类地衣结皮和藻类苔藓结皮次之。生物结皮的不同发育阶段与土壤微生物量碳和氮含量呈极显著正相关关系(P0.01)。【结论】生物结皮的形成与发育能显著改善结皮层及其以下土层土壤微生物量碳和氮含量,提高表层土壤的生物活性。     

羧甲基纤维素钠对黄土高原新造耕地土壤改良效果

基于陕西省延安市新造耕地土壤水分与养分的改良需求,以羧甲基纤维素钠(CMC-Na)为土壤改良剂,设置田间定位试验CK(CMC-Na 0 kg/hm2)、T1 (CMC-Na 100 kg/hm2)、T2(CMC-Na 500 kg/hm2)、T3(CMC-Na1 000 kg/hm2)和T4(CMC-Na 2 000 ...     

黄土高原沟壑区不同植被恢复模式对土壤生物学特性的影响

【目的】了解不同植被恢复模式对土壤生物学特性的影响,为科学评价退耕还林的生态效应提供依据。【方法】以黄土高原沟壑区陕西千阳县冉家沟流域为研究对象,选择农地(小麦地)为对照,分析侧柏天然次生林、不同林龄(5,20,30年)刺槐人工林、桃树林、荆条灌丛和苜蓿草地等不同植被恢复模式下,土壤理化性质、微生物量及酶活性的特征。【结果】在不同的植被恢复模式下,土壤理化性质均较农地得到改善;微生物量碳、氮、磷基本较农地显著增加,增幅分别为254.78%~35.72%,112.67%~6.8%和115.03~5.3%;过氧化氢酶、碱性磷酸酶、脲酶、蔗糖酶活性均比农地增强,增幅分别为95.84%~18.94%,119.51%~20.36%,229%~20%和250%~73%。土壤生物学特性的改变进一步促进了土壤性状的改善。相关分析结果显示,微生物量碳及氮、土壤酶活性与土壤有机质、全氮多呈极显著正相关。【结论】不同植被恢复模式对土壤微生物量和酶活性的影响不同,但均较农地有很大改善和提高,其中尤以刺槐林的生态效应最为明显。     

施肥对黄河三角洲区盐碱化土壤活性碳、氮的影响

以黄河三角洲区低盐和高盐土壤为对象,采用盆栽棉花试验,分析不施肥(CK)、施化肥(NPK)、秸秆+化肥(S+NPK)、牛粪+化肥(M+NPK)处理下棉花生长期土壤微生物生物量碳、氮和溶解性碳、氮的含量,探讨施肥对其的影响。结果表明,NPK处理对低盐土壤微生物生物量碳和氮含量的影响较小,而S+NPK、M+NPK处理明显提高微生物生物量碳和氮含量,与CK相比增加幅度分别为10.4%-113.4%、45.7%-115.9%和56.9%-90.6%、69.2%-186.4%。NPK、S+NPK、M+NPK处理均明显提高了高盐土壤微生物生物量碳和氮含量,增加幅度分别为18.6%-62.1%、19.8%-106.3%、31.8%-220.0%和46.7%-115.1%、58.2%-131.2%、70.2%-146.0%。各施肥处理对两个土壤溶解性碳含量的影响均较小。尽管在棉花生长前期(5月、6月)NPK处理可明显提高土壤溶解性氮含量,与CK相比低盐和高盐土壤增加的比例分别为40.5%-60.7%和139.9%-229.2%,但在棉花生长后期(9月、10月)影响较小。研究阐明了有机-无机配合施肥有利于提高黄河三角洲地区盐碱地土壤微生物生物量碳、氮含量,特别是对于高盐含量的土壤效果更加明显。     

环丙沙星对土壤微生物量碳和土壤微生物 群落碳代谢多样性的影响

采用氯仿熏蒸浸提法和Biolog法,分析环丙沙星作用下的土壤微生物量碳和微生物群落碳代谢多样性,以揭示环丙沙星在环境中残留对土壤微生物学性状的影响.结果表明,环丙沙星(wCIP≥0.1 μg/g)对土壤微生物量碳含量影响显著(P＜0.05),土壤中环丙沙星浓度愈高,微生物量碳含量愈低,100μg/g的环丙沙星处理使土壤微生物量碳含量下降58.69％.环丙沙星对土壤微生物群落碳代谢功能影响显著,环丙沙星降低了土壤微生物对碳水化合物、羧酸、氨基酸、聚合物、酚类和胺类的碳源利用率;环丙沙星(wCIP≥0.1 μg/g)显著影响了土壤微生物群落碳源代谢强度和代谢多样性,但不同浓度的环丙沙星对土壤微生物群落碳代谢功能的影响不同,0.1、1、10 μg/g的环丙沙星处理对土壤微生物群落碳代谢功能的影响主要表现在处理前期(用药第7天、21天),这种影响在处理后期(用药第35天)表现不明显,100μg/g的环丙沙星在用药的前期和后期均显著影响土壤微生物群落碳代谢功能,土壤中环丙沙星积累到该浓度可能对土壤微生物群落碳代谢功能产生难以逆转的长期影响.