有机无机复混肥优化运筹对稻田肥力的影响

通过田间试验探讨了不施分蘖肥的有机无机复混肥运筹模式对机插水稻土壤总碳(TC)、总氮(TN)、微生物碳(MBC)、微生物氮(MBN)、土壤呼吸强度以及线虫特征等土壤肥力关键指标的影响。结果表明,有机无机复混肥作基肥施用,不施分蘖肥,穗肥施用一次(处理FMT)或二次(处理FMO)时水稻产量能够达到或超过单施化肥处理水平。与单施化肥相比,有机无机复混肥处理显著提高了土壤微生物量碳(MBC)和氮(MBN),MBC平均提高14.5%,MBN提高21.4%;土壤呼吸强度也得到明显提高,平均增幅31.8%,然而有机无机复混肥对土壤总碳(TC)和全氮(TN)无显著影响。有机无机复混肥处理降低了耕层(0~10 cm)土壤线虫密度,并导致食细菌线虫优势属头叶属和真头叶属相对丰度下降,食细菌线虫次优属绕线属、连胃属及植食性线虫潜根属相对丰度有所提高。应用土壤养分指标(TC、TN)、生物指标(MBC、MBN、线虫数量、土壤呼吸强度)进行主成分分析和聚类分析,结合水稻产量、肥料利用率,表明有机无机复混肥运筹是一项集培肥、增产、操作性强的施肥方式。     

土壤质量生物学指标研究进展

本文对近年土壤微生物、土壤酶活性和土壤动物等土壤质量生物学指标研究成果进行了综合评述。土壤微生物是土壤有机组分和生态系统中最活跃的部分,被认为是最敏感的土壤质量生物学指标:微生物生物量代表参与调控土壤中能量和养分循环及有机物质转化所对应微生物的数量,但须结合多样性研究以弥补其无法反映土壤微生物组成和区系变化的缺陷;微生物群落组成和多样性动态反映土壤中生物类群的多变性和土壤质量在微生物数量和功能上的差异;土壤微生物活性体现在土壤微生物商、微生物呼吸和代谢商等方面,应考虑生物量大小与微生物种群活性间的相关关系以反映微生物种群内的差异。土壤酶活性具有极高时效性,在较短时间内就能反映出土壤质量的变化。土壤动物通常以种类的组成和数量,土壤动物区系的相对丰度、多样性或活性作为评价土壤生物质量的敏感指标。与土壤理化指标相比,土壤生物学指标更能对土壤质量的变化做出灵敏迅速的响应,因而被广泛地用于评价土壤质量。     

施肥对植烟土壤微生物的影响

利用7年的定位施肥试验,研究了不施肥（CK）、 单施化肥（CF）和有机无机肥配施（MCF）对植烟土壤微生物的影响。平板计数、 微生物碳、 氮含量和磷脂脂肪酸的测定结果均表明,土壤微生物数量以有机无机配施的处理最多,单施化肥次之,不施肥最少。在3种施肥处理的土壤中,分别检测出20（CK）、 27（CF）和31种（MCF）磷脂脂肪酸; 施肥提高了代表细菌（1220碳）和放线菌（10Me17: 0和10Me18: 0）的磷脂脂肪酸; 但是,代表真菌的磷脂脂肪酸18: 19c无显著变化（CF）或显著降低（MCF）。有机无机肥配施处理显著提高了土壤微生物的多样性指数和优势度指数,说明有机无机配施改善了土壤生态环境,微生物种群丰富,优势种群突出。在土壤自生固氮菌、 磷细菌和钾细菌中,分离率最高的是芽孢杆菌属,在26%50%之间变化。有机无机肥配施还提高了这3种有益微生物的数量,单施化肥则无显著影响。此外,在有机无机肥配施的土壤中,自生固氮菌、 磷细菌和钾细菌的多样性指数、 均匀度指数和优势度指数均较高。从土壤微生物的角度看,生产上采用有机无机肥配施很有必要。     

长期不同施肥制度土壤肥力特征综合评价方法

通过综合分析不同施肥制度下土壤物理、化学、生物学特征来评价不同施肥体系培肥土壤能力,以期建立科学施肥制度,为实现土壤可持续利用提供理论依据。以位于中国农业科学院禹城试验基地长达26 a的不同施肥定位试验为平台,研究了长期不同施肥对2种土壤物理肥力指标、10种化学肥力指标及2种土壤生物肥力指标的影响,运用主成分分析和聚类分析等数理统计方法综合评价了长期不同施肥制度下土壤物理肥力、化学肥力及生物肥力因子,并对不同施肥制度土壤肥力水平进行综合评分。结果表明:1)不同施肥制度对土壤肥力因子影响差异显著。单施有机肥及有机无机配施与单施化肥相比,土壤容重降低5.0%~11.0%,土壤总孔隙度增加4.1%~9.9%:土壤有机碳、全氮增加95%~136%、69%~137%,土壤速效磷含量增加5倍,土壤速效钾增加81%~103%;土壤微生物碳、氮分别增加50%~112%、34%~79%,土壤pH值下降了0.15~0.47个单位。2)将14个土壤肥力因子分为2个主成分综合表征土壤肥力,其中土壤容重、土壤孔隙度、土壤全碳、土壤活性有机碳、土壤全氮、土壤有机氮、土壤微生物碳、土壤微生物氮、土壤速效钾、土壤全磷、土壤速效磷、土壤有机磷、pH值等肥力因子在主成分一上有较高的负荷,贡献率83.73%;土壤全钾在主成分二上有较高的负荷,贡献率8.49%。3)聚类分析方法把不同施肥制度对土壤肥力的影响差异强度分为4类:常量有机肥和常量有机无机配施、常量化肥和高量化肥、不施肥、高量有机肥。4)不同施肥制度对土壤培肥效果依次表现为:高量有机肥常量有机肥常量有机无机配施高量化肥常量化肥不施肥。单施有机肥以及有机无机肥配施与单施化肥相比能有效增加土壤养分含量,调节土壤养分平衡,能从土壤物理、化学、生物肥力方面综合提升土壤肥力水平,提高土壤养分供应能力。     

长期施肥对土壤有机质及生物学特性的影响

概述了国内外近年来关于长期施肥条件下土壤有机质与生物学特性等方面的研究成果,内容包括土壤有机质,腐殖质组成与性质,有机无机复合体,微生物酶等。     

阿特拉津污染胁迫下土壤微生物生物量对外源有机无机物质的响应

土壤微生物与土壤自净作用密切相关,它直接参与土壤动植物残体、外来有机物质和其它有毒有害有机化合物的降解过程。然而,这些有机物质的存在也同样会影响土壤微生物的活性及其多样性[1] 。土壤生物学性质能敏感地反映出土壤质量和健康的变化,是土壤质量评价不可缺少的指标[2 ]     

不同耕作措施对土壤微生物的影响

土壤微生物作为土壤中活的有机体系,是衡量土壤质量的重要指标之一,可以表征土壤质量演变趋势,不同耕作措施对土壤微生物的影响引起了国内外学者的广泛关注。通过综述不同种植制度(连作、轮作和间作)、施肥制度(有机肥和无机肥配施、单施有机肥和单施化肥)、保护性耕作制度(秸秆还田和免耕)对土壤微生物数量、生物量和群落结构的影响,以期为农业的可持续发展提供一定的参考依据。     

土壤氨基酸生物有效性及其环境调控研究进展

土壤中种类繁多的小分子和大分子有机氮,是土壤氮素的重要组成成分。大多数植物可以直接吸收氨基酸乃至多肽和蛋白质,不是完全需要经过传统理论认知的微生物分解为无机氮的过程。植物根系具有吸收、转运和代谢外源吸收的有机氮的能力。土壤微生物是植物根系有机氮的主要竞争者,不同土壤中,参与竞争的微生物组成存在较大差异。环境对植物根系吸收和后续代谢有机氮都具有重要的调控作用。未来应着重于精准定量化分析土壤有机氮组成及含量,确定土壤有机氮对植物生长的长期效应,探索环境变化尤其是复杂环境变化对植物吸收利用有机氮的影响及其关键步骤,进一步确定土壤有机氮对植物氮营养的贡献。     

长期有机无机肥配施对褐土微生物生物量碳、氮量及酶活性的影响

通过对山西省寿阳长期定位试验田0―20 cm和20―40 cm的土壤测定和分析,探讨了长期有机无机肥配施下褐土微生物生物量碳、氮和酶活性的变化以及相关性。结果表明,褐土微生物生物量C、N变化基本一致。褐土微生物生物量碳、氮从0―20 cm到20―40 cm土层均呈减少趋势;长期单施高量有机肥、有机无机肥合理配施都能提高褐土微生物生物量碳、氮;不同用量的长期单施化肥处理不能使微生物生物量C、N显著增加。脲酶和碱性磷酸酶活性从0―20 cm到20―40 cm土层呈减少趋势;长期单施高量有机肥和有机无机肥合理配施可使褐土脲酶及碱性磷酸酶活性增加。脲酶活性随单施化肥量的增加有变大趋势,而碱性磷酸酶活性则呈变小趋势。土壤微生物量碳氮、土壤酶活性及土壤养分之间的显著相关性表明,微生物生物量C、N和土壤酶活性可以判断褐土土壤有机质和N素状况,可作为评价褐土土壤肥力水平和土壤培肥效果的生物学指标,同时也可为提高褐土土壤肥力水平和土壤培肥效果提供依据。     

长期有机无机肥配施对褐土微生物生物量碳、氮及酶活性的影响

通过对山西省寿阳长期定位试验田0—20 cm和20—40 cm的土壤测定和分析,探讨了长期有机无机肥配施下褐土微生物生物量碳、氮和酶活性的变化以及相关性。结果表明,褐土微生物生物量碳、氮变化基本一致。褐土微生物生物量碳、氮从0—20 cm到20—40 cm土层均呈减少趋势;长期单施高量有机肥、有机无机肥合理配施都能提高褐土微生物生物量碳、氮;不同用量的长期单施化肥处理不能使微生物生物量碳、氮显著增加。脲酶和碱性磷酸酶活性从0—20 cm到20—40 cm土层呈减少趋势;长期单施高量有机肥和有机无机肥合理配施可使褐土脲酶及碱性磷酸酶活性增加。脲酶活性随单施化肥量的增加有增加趋势,而碱性磷酸酶活性则呈减小趋势。土壤微生物量碳、氮、土壤酶活性及土壤养分之间的显著相关性表明,微生物生物量碳、氮和土壤酶活性可以判断褐土土壤有机质和N素状况,可作为评价褐土肥力水平和土壤培肥效果的生物学指标,同时也为提高褐土肥力水平和土壤培肥效果提供依据。     

有机无机肥配施对麦-稻轮作系统土壤微生物学特性的影响

采用盆栽试验研究了不同比例有机无机肥配施对连续4茬麦-稻轮作后土壤微生物学特性的影响。结果表明,与对照相比,单施化肥处理促进了土壤微生物生物量碳、氮和微生物熵的增加,提高了土壤蔗糖酶、蛋白酶、脲酶活性,降低了过氧化氢酶活性,提高了放线菌的数量,但对土壤细菌、真菌数量的影响不明显;有机无机肥配施处理的土壤微生物生物量碳、微生物生物量氮、微生物熵、土壤酶活性及3大类土壤微生物数量显著高于单施化肥及对照处理;土壤微生物生物量碳、微生物生物量氮、微生物熵和3大类微生物数量随着有机肥配施比例的提高而增加,以配施30%有机肥处理的最高;土壤酶活性综合指数以配施20%有机肥处理的最高。可见,化肥配施有机肥特别是配施中高量有机肥更有利于改善土壤微生物学特性,提高土壤生产能力。     

Influence of inorganic fertilizers and organic amendments on soil organic matter and soil microbial properties under tropical conditions

 Soil organic matter level, mineralizable C and N, microbial biomass C and dehydrogenase, urease and alkaline phosphatase activities were studied in soils from a field experiment under a pearl millet-wheat cropping sequence receiving inorganic fertilizers and a combination of inorganic fertilizers and organic amendments for the last 11 years. The amounts of soil organic matter and mineralizable C and N increased with the application of inorganic fertilizers. However, there were greater increases of these parameters when farmyard manure, wheat straw or Sesbania bispinosa green manure was applied along with inorganic fertilizers. Microbial biomass C increased from 147 mg kg^–1 soil in unfertilized soil to 423 mg kg^–1 soil in soil amended with wheat straw and inorganic fertilizers. The urease and alkaline phosphatase activities of soils increased significantly with a combination of inorganic fertilizers and organic amendments. The results indicate that soil organic matter level and soil microbial activities, vital for the nutrient turnover and long-term productivity of the soil, are enhanced by use of organic amendments along with inorganic fertilizers. Received: 6 May 1998     

Long-term organic nutrient managements foster the biological properties and carbon sequestering capability of a wetland rice soil

Monitoring the qualitative and quantitative changes of soil organic carbon (SOC) is very much essential to keep the soil viable and productive for long-term sustainability. Impact of long-term (36 years) enforcement of organic and inorganic nutrient management practices on changes in physio-chemical, microbiological properties and enzymatic activities of flooded rice soil was assessed along with soil carbon pools. The results revealed that the fractions of SOC, microbial biomass carbon, culturable microbial counts and dehydrogenase and β-glucosidase activities increased significantly in green manure amended soil. The population of functional microbial groups, namely denitrifiers and methanotrophs was high in farm yard manure applied soil, while methanogens population was high in green manure application. Higher nitrifier population was evident in inorganic or integrated organic and inorganic fertilizer. Continuous application of recommended levels of chemical fertilizers did not greatly affect biological activities in the soil. Fourier Transform Infrared Spectroscopy analysis of humic acid revealed that organic fertilized soil fractions were more aliphatic with greater diversity than did the inorganic fertilized soil fractions. This study emphasizes the importance of organic manure and underscores the recommended dose of inorganic fertilizer to maintain the soil biological properties in flooded rice soil.     

不同有机肥源对土壤微生物生物量及花生产量的影响

通过盆栽试验,采用平板计数法和DGGE分析法,研究施用化肥与不同来源的有机肥对土壤微生物生物量及花生产量的影响.结果表明,施肥均显著提高了花生的经济产量与生物产量,其中以施用麸酸有机复混肥处理最高;土壤中细菌、真菌、放线菌总量以施用鸡粪处理最高,其他处理差别不大;土壤微生物总DNA提取、PCR扩增及其产物DGGE分析表明,施用各品种有机肥较不施肥与施用化肥促进了土壤某些微生物量的提高,而施用不同有机肥品种促使不同种类微生物量的提高.故不同有机肥源对土壤微生物生物量乃至其多样性特征均产生影响.     

秋施有机肥对土壤生物学、理化性状及玉米产量的影响

以黑龙江省海林农场白浆土为研究对象,在等氮量条件下（秋季有机肥配施来年春季无机肥）,设置100%有机肥（T₁）,30%有机肥+70%无机肥（T₂）,20%有机肥+80%无机肥（T₃）,100%无机肥（T₄）和不施肥（CK）5个处理,研究长期施肥对土壤生物学、理化性状以及玉米产量的影响。结果表明:玉米生育期内,土壤微生物数量呈先升高后降低的变化趋势,且施用高量有机肥有助于细菌和放线菌群落结构的形成,无机肥和不施肥适于真菌生长;有机无机肥配施处理在提高土壤酶活性方面占据绝对优势,脲酶和蔗糖酶活性始终显著高于其他处理,且有机肥较无机肥处理更能提高玉米生育期内土壤微生物生物量;有机无机肥配施可明显提高土壤全量和速效养分,培肥地力,单施效果稍差,且差异不大,而高量有机肥在降低土壤容重、增加总孔隙度百分比方面作用显著;两年玉米累计产量30%有机肥（T₂）最高,分别比100%有机肥（T₁）和100%无机肥（T₄）提高57.34%和4.59%,稳产并高产。总体来讲,30%有机肥+70%无机肥为最佳施肥模式。     

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.     

有机无机肥配施对黄壤烟田有机碳组分的影响

采用长期田间试验,研究有机无机肥不同比例配施对土壤有机碳各组分含量的影响。结果表明,长期有机无机肥配施相比于对照增加了土壤总碳量和活性有机碳库,但未达到显著影响水平。有机肥提供30%氮结合化肥提供70%氮处理,与仅施用化肥相比,显著提高了土壤中可溶性有机碳、微生物生物量碳、轻组有机碳和颗粒有机碳含量,提升比例分别是61.19%、96.03%、52.17%和33.55%。有机肥提供30%氮量处理与对照相比,显著增加了黄壤中可溶性有机碳、微生物生物量碳、轻组有机碳和颗粒有机碳含量,再增加有机肥投入量,这些活性有机碳没有显著增加。综上说明,本地黄壤烟田采取有机肥提供30%氮结合化肥提供70%氮施肥措施,长期施用可显著培育黄壤烟田基础地力,同时提高烟叶的产质量,这对于保证我国烟叶生产的可持续发展具有非常重要的意义。     

不同施肥制度下冀东褐土肥力演化的主成分分析

以冀东褐土为试材,采用主成分分析方法对连续8年不同施肥制度定位试验土壤的肥力演化进行了研究。结果表明,不同施肥制度下作物产量、土壤物理性质、土壤有机碳及氮磷钾养分含量与组成、土壤酶活性等变化各异,冀东褐土肥力演化方向可用土壤养分贮备和供应过程与无机磷积累和无效化过程表征,不施肥使土壤养分贮备和供应极度匮乏;单施常量NPK化肥和增量NPK化肥造成土壤无机磷无效化过程强烈;有机肥(物)料配施化肥则可使土壤肥力向养分贮备丰富、供应水平高和快速、无机磷有效化程度较高的方向发展。     

Effect of Integrated Nutrient Management on Soil Physical Properties and Crop Productivity under a Maize (Zea mays)–Mustard (Brassica campestris) Cropping Sequence in Acidic Soils of Northeast India

A five-year (2001/02–2006/07) field experiment was carried out on acidic clay loam soil classified as Typic Hapludalf with a maize–mustard crop sequence to study the effect of continuous application of nitrogen, phosphorus, and potassium (NPK) fertilizers alone and in combination with lime, farmyard manure (FYM), and biofertilizers on soil physical properties, soil organic carbon (SOC), soil microbial biomass carbon (SMBC), and crop yields on the hilly ecosystem of Meghalaya. Significant improvement in the soil physical conditions of the soil was observed under integrated application of organic manure and inorganic fertilizers. Addition of NPK fertilizers along with organic manure, lime, and biofertilizers increased soil organic carbon (SOC) content, aggregate stability, moisture-retention capacity, and infiltration rate of the soil while reducing bulk density. The SOC content under the treatment of 100% NPK + lime + biofertilizer + FYM was significantly greater (68.58%) than in control plots. Maize and mustard crop yields also significantly increased (4.73- and 21.09-folds, respectively) with continuous application of balanced inorganic (100% NPK) + lime + biofertilizer + FYM as compared to the control plots. However, crop yields drastically reduced under application of integrated nutrients without FYM as compared to the treatment with FYM application. Thus, the results suggest that integrated use of a balanced inorganic fertilizer in combination with lime and organic manure sustains a soil physical environment that is better for achieving higher crop productivity under intensive cropping systems in the hilly ecosystem of northeastern India.