施肥对麦田土壤中的微生物影响研究

[目的]揭示土壤微生物群落与土壤养分的关系。[方法]采用室内恒温培养试验,以长期肥料定位试验(CK、PK、NPK 3个处理)的0~20 cm土壤为试材,设不施肥(CK)、施化肥(CF)、秸秆和无机肥配施(RS)、厩肥和无机肥配施((PM)4个处理。淹水培养后测定微生物群落结构多样性。[结果]4种不同施肥处理土壤的AWCD值随着培养时间成"S"型变化。表征细菌的磷脂脂肪酸其相对含量总和表现为RS>PM>CF>CK,与微生物量碳变化规律相同。表征放线菌磷脂脂肪酸其相对含量总和的变化趋势与微生物生物量碳变化规律相反。真菌的特征磷脂脂肪酸相对百分含量总和在施厩肥的处理中最高,在无肥对照中最低。不施肥和单施化肥处理的G+G-值显著高于RS和PM处理。[结论]不同施肥处理使土壤中微生物群落功能多样性明显改变。     

增氧条件下施用有机肥对水稻土壤微生物的影响

【目的】研究增氧对施用有机肥水稻土壤中微生物数量和群落结构的影响。【方法】采用盆栽水稻试验,设计了施用有机肥和增氧2个因素,其中施用有机肥因素设施用绿肥紫云英、施用农家肥干牛粪以及不施肥3个水平,增氧因素设加氧和不加氧2个水平,共计有加氧施用绿肥、不加氧施用绿肥、加氧施用农家肥、不加氧施用农家肥和不加氧且不施肥(对照)5个处理,分别编号为OG、G、OF、F、CK,每处理6个重复。将有机肥与土壤混匀后,称取15kg放入试验桶中,于水稻苗移栽3d(返青后)开始进行加氧处理,直至水稻收获后停止。于水稻成熟收割期选取不同土层深度的土壤样品,测定不同处理组微生物数量,并进行磷脂脂肪酸(PLFA)生物标记分析。【结果】增氧和施用有机肥的各处理组0～15cm土层微生物数量与CK存在明显差异,施用农家肥处理能够提高土壤细菌、真菌和放线菌数量;施用绿肥处理能够提高土壤细菌和放线菌的数量,但使真菌数量有所下降。与不加氧处理相比,加氧处理均能够增加施肥土壤中各类微生物的数量。PLFA生物标记分析显示,共检测到32种特定标记的PLFA,但其中只有17种PLFA含量大于0.01nmol/g,这17种PLFA指示的土壤微生物包括革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌、细菌、真菌、放线菌和原核生物。各个处理组土壤微生物群落结构存在明显差异,OG和OF处理组PLFA总量均显著大于G、F处理组和CK。CK组微生物群落主要受真菌和细菌的影响,F处理组微生物群落受革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌的影响,OF、OG和G处理组微生物群落主要受放线菌的影响。【结论】增氧处理可以增加施有机肥土壤的微生物数量,影响土壤微生物群落结构。     

长期施肥对黄棕壤性水稻土生物学特性的影响

【目的】土壤生物肥力是土壤质量的直接反映,研究长期施肥对土壤生物学特性的影响可以为提高土壤质量及农田可持续利用提供理论依据。【方法】本文以长期不施肥(CK)为对照,研究长期单施氮肥(N)、氮、磷配施(NP)、氮、磷、钾配施(NPK)、单施有机肥(M)、有机肥+氮磷钾(MNPK)配施对黄棕壤性水稻土磷脂脂肪酸含量(PLFA)、微生物量碳、微生物量氮和微生物量磷(SMBC、SMBN、SMBP)、及与氮磷转化有关的水解酶活性的影响。【结果】长期施用有机肥显著提高了土壤总PLFA含量、真菌/细菌比值、真菌PLFA相对含量、SMBC、SMBN、SMBP含量,及土壤碱性磷酸酶、蛋白酶和脲酶活性,促进AM菌根的生长;而长期单施氮肥处理抑制了磷酸酶活性及大多数菌群生长。通过对PLFA进行主成分分析,配施有机肥的处理与单施化肥及CK处理微生物群落结构显著不同;PLFA载荷值分析表明,真菌特征脂肪酸及不饱和脂肪酸易受有机肥施用的影响,而放线菌特征脂肪酸更易受施用化肥的影响。【结论】化肥与有机肥长期配施提高了PLFA总含量、真菌PLFA含量、真菌PLFA/细菌PLFA比值,显著改善了土壤生物肥力状况,有利于土壤健康。     

水旱作物轮作田块土壤中微生物群落结构的PLFA法比较分析

轮作是一项经济和有效的控制土传病害的措施。为进一步明确轮作作用机理,采用磷脂脂肪酸（phospholipid fatty acid,PLFA）谱图分析技术,分析了不同种植模式田块土壤微生物的PLFA构成特征。结果显示,水稻-棉花和水稻-玉米轮作田块中的微生物PLFA总量均高于水稻-水稻连作田块,水稻-水稻连作田块的微生物PLFA总量比连作前水稻田下降。土壤微生物群落结构比较分析结果显示,这些田块土壤中细菌占主导,真菌和放线菌含量次之,原生动物最少。但是,轮作田中每一类微生物含量均高于连作田块,细菌尤为显著。这些结果表明,不同种植模式田块土壤的微生物群落数量和种类均存在着明显差异,水稻-旱作轮作导致土壤微生物群落数量增加,种类发生改变。     

施氮肥对东北帽儿山云杉人工林土壤微生物生物量和群落结构的影响

采用磷脂脂肪酸(PLFA)方法,研究了施氮肥对东北帽儿山地区云杉人工林的土壤微生物生物量和群落结构的影响。结果表明:与对照相比,施肥使土壤微生物总生物量在表层(0~10 cm)和亚表层(10~20 cm)分别下降了28.5%和11.5%。施肥也使细菌、真菌、革兰氏阳性菌生物量比对照显著降低,但是革兰氏阴性菌比对照组显著增加,而对放线菌无显著影响。施肥导致土壤部分理化因子也发生了显著改变,特别是施肥处理下硝态氮质量分数在表层和亚表层分别提高了10倍和6倍,而p H值在表层和亚表层显著下降。因此,施氮肥可以显著改变云杉人工林土壤的理化性质,导致土壤微生物生物量下降和土壤微生物群落结构的改变。     

施肥对红壤旱地和稻田土壤可培养微生物和微生物生物量磷的影响

选择位于瑚南桃源的红壤旱地和稻田长期施肥田间定位试验,研究了不施肥(CK)、施NPK(NPK)、施NPK+稻(NPK+Str)或施NPK+稻草+绿肥(NPK+Str+GM)对旱地和稻田土壤可培养细菌和真菌及土壤微生物生物量磷的影响.结果表明,在旱地土壤中,NPK+Str处理土壤可培养真菌数量和微生物生物量磷比CK和NPK处理显著增加,而CK、NPK和NPK+Str处理土壤可培养细菌基本相同.在稻田土壤中,NPK+Str+GM处理土壤可培养真菌和细菌数量及微生物生物量磷比CK和NPK处理均显著增加,但土壤可培养细菌数量的增加幅度明显大于可培养真菌.由此推断,施稻草后旱地土壤微生物生物量磷的增加可能主要来源于真菌,而施稻草和紫云英对稻田土壤中微生物生物量磷的增加可能主要来源于细菌.     

青菜-萝卜轮作条件下镉对土壤微生物活性和磷脂脂肪酸特性的影响

    通过盆栽试验研究青菜-萝卜轮作条件下2种不同类型人为镉污染土(红黄壤和小粉土)中不同处理对土壤微生物活性及磷脂脂肪酸(PLFAs)特性的影响.结果表明:蔬菜轮作条件下,2种土壤外源镉含量<1.00 mg·kg-1时,土壤微生物生物量碳增加,土壤基础呼吸作用略有减弱;随着外加镉浓度的增加,微生物生物量碳呈下降趋势,呼吸作用加强.种植萝卜后红黄壤微生物生物量碳含量降低,小粉土微生物生物量碳增加;2种土壤的基础呼吸速率均降低.不同蔬菜轮作对镉-微生物活性之间互动关系的影响不大.对磷脂脂肪酸图谱的分析结果表明,土壤微生物群落对镉胁迫较为敏感.真菌、革兰氏阳性菌以及灌木菌根真菌(AMF)随土壤镉含量的增加而增加,细菌、革兰氏阴性菌、放线菌则随土壤镉含量的增加而下降.真菌对镉胁迫的耐性最好,放线菌对镉胁迫最敏感.不同土壤类型、根际非根际土壤的PLFA剖面存在较大差异.根际土壤微生物受镉胁迫相对较小,群落结构较为稳定.对PLFAs的主成分分析结果表明,种植萝卜后土壤微生物群落结构更趋稳定.     

秸秆还田配施生物菌肥对土壤微生物群落的影响

为揭示秸秆还田与生物菌肥配施条件下土壤微生物群落与环境因子间的相互作用机制,进行2年玉米-马铃薯轮作定位试验,设置对照不施肥(CK)、常规施肥(CF)、秸秆还田+常规施肥(SCF)、秸秆还田+常规施肥+生物菌肥(SCBF)4个处理,利用磷脂脂肪酸(PLFA)和Biolog Eco板技术,研究秸秆还田配施生物菌肥对马铃薯...     

不同菌肥处理对太子参根际微生物群落的影响

以不同菌肥处理下的太子参根际土壤为试验材料,运用BIOLOG微平板技术和磷脂脂肪酸(PLFA)技术对根际土壤微生物群落结构和功能多样性进行研究。BIOLOG结果表明,在不同菌肥处理下,正茬土壤的微生物对各种不同碳源的利用程度均最高。与重茬和解淀粉处理(处理3,单一拮抗菌)相比较,复合菌肥1(处理1)和复合菌肥2(处理2)处理下的土壤微生物对6种碳源的利用程度显著降低。进一步利用磷脂脂肪酸法(PLFA)对微生物群落结构进行分析发现,一共有17种不同的PLFAs生物标记,指示着不同类群的微生物,包括细菌、真菌、放线菌、原生生物等。5种主要微生物类群其PLFA含量在所有土壤样品中都呈现相同的变化趋势:革兰氏阳性菌(G+)真菌革兰氏阴性菌(G-)放线菌细菌。正茬土壤的微生物PLFA总量、细菌、真菌、放线菌、G+和G-含量显著高于其他几个处理。重茬和解淀粉处理的PLFA总量、细菌、革兰氏阳性菌(G+)、革兰氏阴性菌(G-)和真菌含量都明显高于复合菌肥1和复合菌肥2土壤,这与BIOLOG变化趋势类似。同时,重茬和解淀粉处理的cy/pre比例增加,说明土壤微生物群落受到了一定程度的代谢胁迫或生理应激压力。综上,可见太子参连作及菌肥处理对根际微生物群落结构与功能多样性有显著影响,推测微生态结构失衡是导致太子参连作障碍形成的根本原因。     

长期施肥对黄泥田土壤微生物群落结构和多样性的影响

为揭示微生物群落结构特征和多样性对不同施肥的响应机制及与土壤环境因子的关系,以黄泥田水稻土为研究对象,设置不施肥(CK)、单施化肥(NPK)、化肥配施秸秆(NPKS)3个处理,采用Illumina Miseq高通量测序平台对土壤细菌16S r RNA基因和真菌ITS基因进行测序,分析不同施肥对细菌、真菌群落结构和多样性的影响。结果表明,黄泥田土壤细菌的主要类群为Acidobacteria、Proteobacteria、Chloroflexi、Actinobacteria和Firmicutes,而真菌主要由Ascomycota、Basidiomycota和Zygomycota构成。长期施肥导致土壤细菌和真菌群落结构及相对丰度产生显著差异。与CK相比,NPK和NPKS处理黄泥田土壤的Proteobacteria、Actinobacteria和Zygomycota相对丰度分别增加26.58%和45.84%、30.36%和55.45%、86.17%和68.08%。细菌的α多样性方面,不同处理的Shannon和Simpson指数无显著性差异,但NPK处理的Chao1和ACE指数均显著低于CK和NPKS处理。真菌α多样性指数均表现为NPK处理显著低于CK和NPKS处理。RDA分析结果表明,细菌群落结构主要受盐度、孔隙度、总氮、微生物生物量氮、有机质、微生物生物量碳和含水量的影响,而真菌群落结构的关键影响因素是含水量、孔隙度和盐度,其次为总氮、微生物生物量氮、有机质和微生物生物量碳。土壤p H对细菌和真菌的群落结构影响较小。因此,不同施肥影响细菌和真菌的群落结构组成和多样性。有机无机肥配施提高细菌和真菌的多样性,改变细菌和真菌的群落结构组成,为改良土壤质量和维持农田生态系统功能提供理论依据。     

长期施肥对黄土旱塬农田土壤微生物量碳、氮、磷的影响

为研究长期不同施肥方式对土壤微生物量碳、氮、磷含量的影响,以国家黄土高原农业生态试验站长期定位施肥试验为研究对象,选取不施肥(CK)、单施氮肥(N)、单施磷肥(P)、施氮磷肥(NP)、单施有机肥(M)、氮肥配施有机肥(NM)、磷肥配施有机肥(PM)、氮磷肥配施有机肥(NPM)8个处理,应用氯仿熏蒸-浸提法和生态化学计量比,研究了30 a不同施肥方式下土壤微生物量碳、氮、磷含量变化及其与土壤基本理化性状的关系。结果表明:长期施肥较CK处理均能提高土壤微生物量氮、磷含量;与CK相比,施用化肥处理的微生物量碳含量均有所降低,而微生物量氮、磷含量显著提高;除NM处理外,施用有机肥处理的土壤微生物量碳、氮、磷含量较CK处理均显著提高。长期单施化肥、有机肥和化肥有机肥配施处理的微生物量C∶N显著低于CK处理,等量施磷处理(P、NP、PM、NPM)的微生物量C∶P、N∶P均低于CK和其余施肥处理,而NM处理的微生物量C∶P、N∶P显著高于其余处理。冗余分析显示,土壤全氮(F=13.9,P=0.002)对土壤微生物生物量影响最大,解释了微生物量变化的5.3%,各理化性质的影响顺序为全氮全磷pH有机质;相关性分析表明,土壤微生物量碳、磷分别与土壤有机质、全氮、全磷呈显著正相关,土壤微生物量氮与有机质、全氮呈显著正相关。长期单施化肥使土壤酸碱度发生改变,对微生物的生命活动产生抑制作用。而长期化肥配施有机肥能不同程度提高土壤养分含量,促进土壤微生物的生长繁殖,进而增强微生物对碳、氮、磷等元素的吸收利用,对于提高土壤肥力和肥料利用率具有重要意义。     

覆盖作物不同利用方式对猕猴桃园土壤微生物群落结构的影响

为探讨覆盖作物不同利用方式对猕猴桃园土壤微生物群落结构的影响,通过磷脂脂肪酸（PLFA）方法,研究覆盖作物处理对猕猴桃园土壤微生物群落结构的影响。试验设置3个处理,分别为种植覆盖作物+覆盖作物刈割后留在土壤表面自然腐解（T1）、种植覆盖作物+覆盖作物刈割后从园中清除（T2）和清耕对照（CK）。结果表明,T1、T2处理土壤微生物PLFAs总量和微生物量碳、氮均显著高于CK（P<0.05）;土壤pH和碳氮比是影响猕猴桃园土壤微生物群落的主要环境因子,pH与土壤微生物PLFAs总量呈极显著正相关（P<0.01）,与细菌PLFAs量、革兰氏阴性菌PLFAs量呈显著正相关（P<0.05）,碳氮比与革兰氏阳性菌PLFAs量/革兰氏阴性菌PLFAs量呈极显著正相关（P<0.01）。研究表明,猕猴桃园种植覆盖作物改变了土壤环境因子,影响土壤微生物群落结构组成。研究可为丹江口水源涵养区果园生态管理模式的探索提供理论依据。     

长期施肥对植烟土壤与烤烟产质量的影响

为建立科学施肥制度,实现植烟土壤的可持续利用,采用长期定位试验研究不同施肥模式对植烟土壤和烤烟产量及品质的影响。结果表明:施肥尤其是(MCF)有机肥与化肥配施可显著提高烟叶产量、中上等烟叶比例和烟叶中氮、钾养分含量,并显著降低施木克值和氮碱比。与原始土壤和CK(不施肥)相比,长期施肥显著降低土壤pH值,其中MCF的pH值略高于CF(纯施化肥);另外,CF和MCF的土壤有效磷含量也显著提高。与原始土壤相比,CF的有机质含量显著降低,MCF则有一定程度提高,且MCF较CF显著升高;MCF对土壤全氮含量有一定提高,碱解氮含量较CK和CF均有显著提高;与CK相比,CF的微生物量碳含量有一定提高,但微生物量氮含量则有小幅降低,MCF可大幅提高土壤的微生物量碳、氮含量,其中微生物量碳含量的提升效果达显著水平。可见,有机肥与化肥长期持续配施不仅可以实现烤烟持续增产提质,而且可以减缓土壤酸化、提高土壤有机质含量和优化土壤微生物群落结构、改善土壤养分供应状况。     

栽培甘草对盐碱地土壤理化性质及微生物功能多样性的影响

为探讨在盐碱地区种植甘草对土壤理化性质及微生物功能多样性的影响。本文以未种植胀果甘草的裸地(CK)为对照,测定土壤的理化性质,并采用BilogECO微平板技术研究了人工栽培甘草对盐碱地微生物功能多样性的影响。研究结果表明：与裸地(CK)相比,种植甘草能显著提高盐碱土中全氮、碱解氮及有机质等养分的含量（P＜0.05）,其含量分别比裸地(CK)增加了38%、48%和33%,且土壤的电导率值与裸地(CK)相比降低了262%,达到显著水平（P＜0.05）。甘草样地的AWCD值（反应土壤微生物活性）显著高于裸地(CK),在培养72 h后甘草样地的AWCD值比裸地(CK)显著增加了28%（P＜0.05）。甘草样地中土壤微生物对糖类碳源的利用率与对照相比增加28%（P＜0.05）,其土壤微生物多样性亦显著高于裸地(CK)（P＜0.05）。主成分分析表明,种植甘草后改变了土壤微生物的群落组成,导致此种差异的主要碳源为糖类和氨基酸类,其次是羟酸类及多聚物类。综上所述,在盐碱地种植甘草有利于提高土壤微生物代谢活性和土壤微生物群落功能多样性,因此人工栽培甘草是盐碱地生态恢复的一项有效措施。 关键词：胀果甘草;盐碱地;土壤微生物;群落功能多样性     

农艺措施对干旱区棉田土壤有机碳及微生物量碳含量的影响

【目的】探讨干旱区绿洲棉田农艺措施对土壤有机碳（SOC）及微生物量碳含量（MBC）的影响,揭示农艺措施对农田生态系统土壤碳稳定性的影响机制,为干旱区农业资源高效利用及可持续发展提供理论依据。【方法】试验采用裂裂区设计,以膜下滴灌和常规漫灌2种灌溉方式为主区,秸秆还田与秸秆不还田2种处理为裂区,4种施肥处理：单施有机肥（为腐熟鸡粪,OM）、单施氮磷钾化肥（NPK）、氮磷钾化肥与有机肥配施（NPK+OM）和不施肥（CK）为裂裂区。于棉花出苗后开始测定土壤异氧呼吸强度,并于每年棉花收获期采集土壤样品,测定和分析不同农艺措施下绿洲棉田土壤有机碳及微生物量碳含量。【结果】干旱区绿洲棉田不同农艺措施两两交互及3种措施交互作用下土壤有机碳、微生物量碳含量差异均不显著（P＞0.05）。土壤有机碳、微生物量碳含量表层0-20 cm含量均最高,其下层随着土壤深度的增加呈逐渐降低的趋势,至40-60 cm土层降至最低。不同农艺措施下,土壤有机碳含量变化表现为,与常规漫灌方式相比,膜下滴灌方式增加了2.5%-3.0%,秸秆还田比秸秆不还田增加了2.3%-6.3%,与CK处理相比,（NPK+OM）处理土壤有机碳含量增加了14.3%-16.8%,且（NPK+OM）/OM处理土壤有机碳含量显著大于CK/NPK处理（P＜0.05）。土壤微生物量碳含量为膜下滴灌方式比常规漫灌方式增加了21.9%-34.3%,秸秆还田比秸秆不还田增加了12.1%-29.4%,与CK处理相比,（NPK+OM）处理土壤微生物量碳含量增加了83.9%-151.0%。棉田土壤微生物熵（qMB）的大小变化在灌溉处理间表现为膜下滴灌>常规漫灌方式,秸秆处理间为秸秆还田>秸秆不还田处理,施肥处理间土壤微生物熵在0-40 cm土层显著大于40-60 cm土层,且不同土层间（NPK+OM）处理土壤微生物熵为最大,其次分别为OM、NPK、CK处理。棉田土壤微生物代谢熵（qCO₂）大小变化在不同灌溉处理间表现为膜下滴灌低于常规漫灌方式,秸秆处理间为秸秆还田低于秸秆不还田处理,施肥处理间为（NPK+OM）P＜0.05）。不同农艺措施间互作,膜下滴灌方式及秸秆还田措施下,（NPK+OM）处理棉田土壤微生物代谢熵最低。【结论】干旱区棉花生产中,采用膜下滴灌节水技术,氮磷钾化肥和有机肥配施,并实施秸秆还田等农田管理措施,可使土壤质量得到进一步改善,有利于农田土壤的可持续利用。     

Microbial community structure and functional metabolic diversity are associated with organic carbon availability in an agricultural soil

Exploration of soil environmental characteristics governing soil microbial community structure and activity may improve our understanding of biogeochemical processes and soil quality. The impact of soil environmental characteristics especially organic carbon availability after 15-yr different organic and inorganic fertilizer inputs on soil bacterial community structure and functional metabolic diversity of soil microbial communities were evaluated in a 15-yr fertilizer experiment in Changping County, Beijing, China. The experiment was a wheat-maize rotation system which was established in 1991 including four different fertilizer treatments. These treatments included: a non-amended control(CK), a commonly used application rate of inorganic fertilizer treatment(NPK); a commonly used application rate of inorganic fertilizer with swine manure incorporated treatment(NPKM), and a commonly used application rate of inorganic fertilizer with maize straw incorporated treatment(NPKS). Denaturing gradient gel electrophoresis(DGGE) of the 16 S r RNA gene was used to determine the bacterial community structure and single carbon source utilization profiles were determined to characterize the microbial community functional metabolic diversity of different fertilizer treatments using Biolog Eco plates. The results indicated that long-term fertilized treatments significantly increased soil bacterial community structure compared to CK. The use of inorganic fertilizer with organic amendments incorporated for long term(NPKM, NPKS) significantly promoted soil bacterial structure than the application of inorganic fertilizer only(NPK), and NPKM treatment was the most important driver for increases in the soil microbial community richness(S) and structural diversity(H). Overall utilization of carbon sources by soil microbial communities(average well color development, AWCD) and microbial substrate utilization diversity and evenness indices(H' and E) indicated that long-term inorganic fertilizer with organic amendments incorporated(NPKM, NPKS) could significantly stimulate soil microbial metabolic activity and functional diversity relative to CK, while no differences of them were found between NPKS and NPK treatments. Principal component analysis(PCA) based on carbon source utilization profiles also showed significant separation of soil microbial community under long-term fertilization regimes and NPKM treatment was significantly separated from the other three treatments primarily according to the higher microbial utilization of carbohydrates, carboxylic acids, polymers, phenolic compounds, and amino acid, while higher utilization of amines/amides differed soil microbial community in NPKS treatment from those in the other three treatments. Redundancy analysis(RDA) indicated that soil organic carbon(SOC) availability, especially soil microbial biomass carbon(Cmic) and Cmic/SOC ratio are the key factors of soil environmental characteristics contributing to the increase of both soil microbial community structure and functional metabolic diversity in the long-term fertilization trial. Our results showed that long-term inorganic fertilizer and swine manure application could significantly improve soil bacterial community structure and soil microbial metabolic activity through the increases in SOC availability, which could provide insights into the sustainable management of China's soil resource.     

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。     

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.     

不同调理剂组合对浙江红壤土壤肥力、微生物群落多样性和水稻产量的影响

浙江省中低产稻田土壤大多属于红壤,普遍存在土壤酸化、缺肥严重的问题。为提升红壤肥力进而获得水稻高产,以浙江省兰溪市红壤为对象,采用石灰石粉、腐殖酸和秸秆3种调理剂为材料,开展包含CK（不施肥且不施调理剂）、N（常规施肥）、NS（常规施肥+石灰石粉）、NSJ（常规施肥+石灰石粉+秸秆还田）、NSF（常规施肥+石灰石粉+腐殖酸）5个处理的水稻田间试验。结果表明,石灰石粉的施用能迅速提升土壤pH值,NS、NSJ和NSF处理的土壤pH值相较于CK显著（P<0.05）提高了1.17~1.60个单位。与CK和N处理相比,腐殖酸的施用显著（P<0.05）提高了土壤有机质量含量;秸秆还田或腐殖酸的施用均显著（P<0.05）提高了土壤速效钾含量。调理剂的施用提高了土壤微生物群落利用碳源的能力,还增加了土壤微生物磷脂脂肪酸（PLFA）含量,其中,以NSF处理的AWCD值和PLFA含量相较于CK提升最多。高通量测序结果表明,调理剂的施用显著改变了土壤微生物群落结构,增强了群落丰富度和群落多样性。石灰石粉、秸秆还田和腐殖酸均能显著（P<0.05）提高水稻产量,其中,以NSF处理的产量最高,较CK处理在水稻籽粒产量上提高了11.02%。综合来看,在试验条件下,NSF处理是改良红壤、提高水稻产量的最佳组合。。