控释氮肥对稻田土壤微生物的影响及其与土壤氮素肥力的关系

通过农业部望城红壤水稻土生态环境重点野外观测试验基地的短期控释氮肥试验,研究了控释氮肥对土壤微生物种群和生理群落的影响及其与土壤氮素肥力的关系.结果表明,短期施用控释氮肥稻田土壤的细菌、真菌和放线菌数量明显高于不施氮处理;土壤好氧自生固氮菌、氨化细菌、反硝化细菌的数量比尿素处理低;周年土壤细菌、放线菌数量明显高于尿素处理,真菌数量略低于尿素处理.50%控释氮肥配施有机肥处理土壤中细菌、真菌、放线菌的数量,明显高于尿素和单施控释氮肥处理.控释氮肥配施有机肥,土壤好氧自生固氮菌、氨化细菌、硝化细菌、反硝化细菌的数量均高于控释氮肥和70%控释氮肥处理.施氮处理土壤的好氧和厌氧自生固氮菌的数量低于不施氮处理.土壤中大多数微生物数量与土壤氮素养分含量呈正相关.     

海南海岸青皮林土壤微生物类群的数量特征

为了从土壤微生物方面揭示海南石梅湾海岸青皮天然林更新的机理, 对青皮林土壤微生物进行了调查 分析。土壤调查采用5 点取样法,分别于旱季和雨季对两个土层的根际土和根外土进行取样,并用MPN 法分析了土 壤中5 个生理类群细菌的数量分布特征。结果表明院青皮林土壤中除尚未检测出亚硝化细菌外,其他4 个生理类群 细菌的数量彼此之间差别很大,其中氨化细菌的数量>>好气性自生固氮细菌>>反硝化细菌>>好气性纤维素分解细 菌;根际土壤中的氨化细菌、反硝化细菌和好气性纤维素分解细菌数量比非根际土壤少,但好气性自生固氮菌数量 则相反;下层土中氨化细菌的数量略高于上层土,但好气性自生固氮细菌、反硝化细菌和纤维素分解细菌多集中分 布在上层土内。     

旱田改水田对土壤电导率及几种微生物的影响

选取旱田改水田的黑土为研究对象,以相邻的旱田为对照,通过五点采样法取样,对其电导率及几种转化氮素的微生物进行研究。结果表明,旱田改水田后土壤电导率(EC)显著升高;旱田改水田后反硝化细菌数量显著减少,不利于反硝化细菌的积累;而其他几种转化氮素的微生物中,氨化细菌与好氧自生固氮菌显著增加;硝化细菌与亚硝化细菌虽有增加,但不显著。     

不同施N方式对水稻根际土壤微生物生态效应的影响

【目的】揭示水稻根际土壤微生物数量、微生物生物量C、N含量及酶活性的变化规律,阐明水稻-土壤-微生物之间的协同作用机理。【方法】设总施N量为225 kg/hm2,按基肥+分蘖肥与穗肥的施N比例设N1、N2、N33种处理,对应的施N比例分别为8∶2,7∶3和6∶4,并以全生育期不施肥为空白对照(N0),对不同施N方式下水稻根际土壤微生物生态效应进行研究。【结果】(1)各处理根际土壤细菌、放线菌、氨化细菌、硝酸细菌、好气性自生固氮菌数量和微生物生物量C、N含量在水稻移栽后缓慢上升,到分蘖期达到最大;然后又逐渐下降,到孕穗期达最小值;之后随着水稻继续生长(孕穗期~齐穗期)又逐渐回升。根际土壤脲酶、酸性磷酸酶活性在水稻移栽后逐渐增强,到孕穗期达最高值;之后又逐渐下降,到成熟期达最小值。随着水稻生长,真菌、反硝化细菌、反硫化细菌数量逐渐减少,在孕穗期均达最小值;然后随着水稻继续生长,其数量又增加。(2)施肥处理水稻根际土壤细菌、放线菌数量,微生物生物量C、N含量及土壤脲酶、磷酸酶活性,均显著高于不施肥处理;不施肥处理水稻根际土壤真菌数量显著高于施肥处理。(3)在孕穗期至齐穗期,施肥处理间根际土壤细菌、放线菌、氨化细菌、硝酸细菌、好气性自生固氮菌数量,均是N3处理最大,N2处理次之,N1处理最小。【结论】适当增加水稻中、后期施N比例,有利于促进水稻中、后期的根际土壤细菌、放线菌、氨化细菌、硝酸细菌、好气性自生固氮菌生长,间接地提高根际土壤中脲酶、酸性磷酸酶的活性,为稻株的快速生长创造了良好的根际营养环境和物质基础。     

利用DGGE-cloning技术分析农肥和化肥施用对黑土细菌多样性的影响

本试验以东北黑土为研究对象,采用DGGE-cloning测序技术,研究了不同施肥制度和肥料用量对黑土土壤细菌多样性的影响.本实验共设六个处理,分别为:对照,施用农肥低量,施用农肥高量,施用化肥低量,施用化肥高量和农肥和化肥1:1的处理.试验得出的DGGE图谱分析表明,施用较高量的农肥处理中土壤细菌16SrDNA条带数、多样性指数及均匀度指数均要高于其他处理,聚类分析显示,施用化肥的土壤与其他处理相比土壤细菌群落结构差异较大,相似性只有53%,说明施用化肥与施用农肥比较,可以显著的改变土壤细菌的群落结构.从DGGE凝胶上切取9条带进行DGGE-cloning测序,结果表明,施用农肥和化肥均可对土壤的细菌群落结构产生影响,且施肥制度对细菌群落结果的影响要大于施肥量,施用农肥可以提高细菌多样性.     

农肥和化肥对黑土氮素淋溶的影响

采用树脂袋法,研究了培肥措施对黑土氮素淋溶的影响。结果表明,①2006年和2007年施化肥的3个处理土壤NO3--N淋失量显著高于施农肥处理,其中2006年化肥高量、化肥低量和农化1:1的3个处理分别是对照的36.88、28.91和27.06倍,是农肥高量处理的8.29、6.49和6.08倍;2007年不同培肥处理总体表现为化肥高量化肥低量农肥高量农化1:1农肥低量对照,各处理60 cm土层NO3--N淋溶量均大于30 cm土层NO3--N淋溶量;②不施肥处理比施肥处理土壤NO3--N淋溶量低,在施用等量氮素条件下,农肥施用处理的淋失率要远远小于化肥施用处理,玉米氮的平均淋失损失占所施氮肥的1.4%～13.6%,单施用农肥NO3--N淋失率才只有1.4%～5.2%,而使用化肥的处理NO3--N淋失率则高达12.5%～15%;大豆氮的平均淋失损失占所施氮肥的0.5%～4.3%,单施用农肥NO3--N淋失率只有0.5%～0.81%,而使用化肥的处理NO3--N淋失率则高达2.97%～4.3%;③土壤pH与土壤NO3--N淋失量呈负相关;④土壤NO3--N含量与土壤NO3--N淋溶量呈正相关,随着土层的加深,土壤NO3--N含量降低,深层土壤NO3--N含量对土壤NO3--N淋溶影响更显著;⑤土壤NO3--N淋溶量随土壤硝化强度的增强而增加,硝化作用强度是影响土壤NO3--N淋溶主要因素。     

不同覆盖条件下甘蔗土壤微生物区系研究

对不同覆盖条件下甘蔗试验地土壤微生物区系研究的结果表明,不同覆盖条件为微生物提供了特殊的土壤生态环境,使土壤理化性状发生了一定变化．在甘蔗生育期,蔗叶覆盖和地膜覆盖比不覆盖土壤中好气性细菌、真菌和放线菌数量以及微生物总数有明显增加;氮素生理群中的氨化细菌和硝化细菌都有明显增加,好气性自生固氮菌数量变化不明显,厌气性细菌数量明显减少．在所有覆盖条件下,蔗叶覆盖的效果较好．     

不同施肥制度对土壤微生物的影响及其与土壤肥力的关系

 以国家褐潮土肥力与肥料效益监测基地的长期肥料试验为平台，系统研究了长期不同施肥制度对土壤微生物种群和生理群落的影响及其与土壤肥力的关系。结果表明：（1）长期单施化肥，农田土壤细菌、真菌数量低于长期撂荒土壤，但放线菌数量多于撂荒土壤或与之相当。（2）长期单施化肥与不施肥（CK）比较，土壤放线菌数量增加，细菌和真菌数量略有增加或与之相当。（3）总体看，NPK均衡施肥，土壤细菌、真菌和放线菌数量比非均衡施肥的N、NP、NK、PK处理略有增加或与之相近。（4）NPK配施有机肥或秸秆，可明显增加土壤中细菌、真菌、放线菌的数量，不仅明显高于单施化肥和不施肥农田，而且细菌、放线菌数量也高于撂荒土壤，真菌数量略低于撂荒土壤或与之相当。（5）长期单施化肥农田，土壤固氮菌、氨化细菌、纤维分解菌、反硝化细菌数量低于长期撂荒土壤，但硝化细菌数量比撂荒土壤多。单施化肥，土壤固氮菌、硝化细菌、纤维分解菌数量高于不施肥的CK，而氨化细菌、反硝化细菌数量却低于CK。NPK均衡施肥土壤氨化细菌、硝化细菌、纤维分解菌数量比非均衡施肥的N、NP、NK、PK处理增加，固氮菌数量二者相当，反硝化细菌数量减少。NPK配施有机肥或秸秆，土壤中固氮菌、氨化细菌、反硝化细菌、硝化细菌、纤维分解菌数量大都高于单施化肥处理，尤其明显高于非均衡施用化肥的处理。与撂荒土壤比较，NPK配施有机肥或秸秆，土壤固氮菌、氨化细菌、反硝化细菌、硝化细菌数量增多，但纤维分解菌数量降低。（6）土壤中大多数微生物种类的数量与养分含量、作物产量具有正相关关系。     

施用有机肥对植烟土壤氮素转化与功能微生物的影响

为探明植烟土壤有机肥氮素的分解规律,采用田间根区取样的方式,在等氮量(有机氮占20%)条件下,研究牛粪、秸秆、油枯有机肥与化肥配施对植烟土壤氮素转化及相关功能菌的影响。结果表明:有机肥与化肥配施氮素转化的相关微生物数量、氮素含量较单施化肥的土壤有不同程度升高。氨化菌、亚硝化菌、反硝化细菌和好氧性自生固氮菌种在烟草旺长期以及成熟期明显增高,之后降低较快,与土壤中的有机质、氮素含量呈明显的正相关。牛粪、油枯处理在烟草生长伸根期及旺长期氨化菌数量增加较快,有利于有机氮素分解,同时反硝化菌数量增长缓慢,降低了无机态氮素的分解。施秸秆前应调节碳氮比后再施入土壤,以促进秸秆中有机态氮素的分解。     

加拿大一枝黄花对土壤微生物区系的影响研究

以外来入侵杂草加拿大一枝黄花和土著种一枝黄花为研究材料,检测了这两种植物的根部土壤中微生物区系和微生物生理类群的变化。结果表明,具化感作用潜力的加拿大一枝黄花明显影响了土壤中根部微生物群落多样性。具体表现在加拿大一枝黄花根部土壤中的真菌数量低于对照土,而细菌和放线菌的数量则有增多。土著种一枝黄花对根部土壤中微生物的生长均为抑制效应。进一步分析显示,加拿大一枝黄花的根系分泌物对土壤的亚硝酸细菌、好气性自生固氮菌、硫化细菌、氨化细菌和好气性纤维素分解菌的数量具有促进作用,而对反硝化细菌、嫌气性纤维素分解菌和反硫化细菌的生长有抑制效应。据此,文中还探讨了影响外来入侵植物扩散力的生态机制。     

绿肥配施减量化肥对土壤固氮菌群落的影响

为了探讨绿肥配施减量化肥对土壤固氮菌的影响,以开展八年的紫云英配施减量化肥的长期定位试验站为平台,选取不施肥(CK)、单施化肥(NPK)、紫云英配施80%化肥(MF80)、紫云英配施60%化肥(MF60)和紫云英配施40%化肥(MF40)共5个处理,于水稻分蘖期采集土样,采用荧光定量PCR和Illumina Miseq高通量测序技术,分析了不同施肥制度下土壤固氮菌nif H基因丰度和多样性的变化规律。结果表明:与单施化肥相比,翻压紫云英的减量施肥处理水稻产量与其无显著差异,从化肥用量和产量综合考虑,MF60处理是一种适宜的施肥制度。翻压绿肥处理土壤全氮明显增加;碱解氮含量(除MF60处理)与NPK处理无显著差异。翻压紫云英配施减量化肥的施肥处理(除MF40处理)土壤固氮菌丰度明显高于NPK处理,且固氮菌丰度与土壤碱解氮、硝态氮和p H呈显著正相关。翻压紫云英后土壤固氮菌Shannon指数明显低于NPK处理,各施肥处理间OTU指数差异不明显。各施肥处理的土壤固氮菌均以变形菌门为绝对优势菌门,翻压紫云英的减量施肥处理变形菌门丰度显著低于单施化肥处理。主坐标分析表明,翻压紫云英配施减量化肥的3个施肥处理与CK、NPK处理的土壤固氮菌的群落结构差异较明显。研究表明,紫云英配施减量化肥有利于提升土壤肥力和固氮菌的数量,紫云英的施用和化肥用量都是影响土壤固氮菌群落结构的重要因素。     

The Effects of Different Fertilizing Methods on Nitrification and Denitrification in Black Soil in Songnen Plain

The paper compared the effects of application of farm manure with chemical fertilizers on nitrification and denitrification in black soil, the result showed that the numbers of nitrobacterias and denitrobacterias in farm manure treatment were both higher than that of other treatments. The intensity of denitrification in chemical treatment was higher than that of manure treatment. The content of organic matter in soil was correlated with the intensity of nitrification and denitrification, and the coefficients were resnectively 0.9981 and 0.8693.     

有机肥替代部分化肥对棉田土壤养分含量与棉花产量收益的影响

【目的】研究河北省中南部旱薄沙壤区有机肥替代部分化肥后棉田土壤养分状况、棉花产量性状与肥料投入收益情况,为有机肥替代减施化肥提供理论支持。【方法】设置不施肥对照、单施化肥与增施有机肥配合减施10%、30%、50%化肥共5个处理,采用随机区组设计,定位3 a后,测定不同处理土壤有机质、全氮、速效磷与速效钾含量,调查棉花产量性状,分析肥料投入收益情况。【结果】定位3 a后,增施有机肥可显著提升土壤有机质含量,各处理土壤全氮含量变化不明显,增施有机肥后,随着化肥减量增加,土壤速效磷和速效钾均呈降低趋势,但减施10%、30%化肥后土壤速效磷和速效钾与单施化肥差异不显著,减施50%化肥后显著下降;增施有机肥减施化肥后,通过影响棉花单株铃数影响棉花产量,减施10%与30%化肥后籽棉产量与单施化肥差异不显著,而减施50%化肥后籽棉产量显著降低;肥料投入收益以增施有机肥减施化肥10%与30%2个处理显著高于其它处理。【结论】在河北省中南部旱薄沙壤棉区,增施有机肥1 500 kg/hm²,减少化肥用量30%,可提高棉田土壤有机质,稳定棉花产量,实现肥料投入收益最大化。     

有机肥配施化肥对毛竹产量和土壤养分的影响

[目的]研究有机肥配施化肥对毛竹产量和土壤养分的影响。[方法]通过连续4年有机肥和化肥配施试验,3个等量化肥处理和3个不施化肥处理,研究各处理对毛竹产量和土壤养分的影响。[结果]菜饼配施化肥处理毛竹产量最高,累计产竹量达50.05t/hm2,比对照增产75.2%。菜饼配施化肥和栏肥配施化肥分别比单施化肥毛竹产量增长率为28.1%～22.7%;单施菜饼和施栏肥比对照增产16.2%～9.8%。有机肥配施化肥年竹产量呈逐年提高趋势,而单施化肥年产量不稳定。土壤有机质含量施栏肥增幅大,菜饼次之,无机区增幅较小。土壤碱解氮、速效磷和有效钾增幅最大的是菜饼配施化肥,其次为配施栏肥。[结论]菜饼配施化肥对毛竹产量提高和土壤改良效果最明显,栏肥配施化肥也是一条有效措施。但最佳施肥量应根据不同地区的土壤气候条件来确定。     

Cd胁迫对淹水稻田土壤微生物种群数量的影响

采用传统培养方法及改良的亨格特(Hungate)厌氧技术,在实验室条件下,通过液体培养MPN法及滚管固体培养法系统研究了不同浓度重金属Cd对稻田土壤中各好氧、厌氧微生物类群的种群数量影响及其动态变化过程。结果表明,好氧微生物中以放线菌所受抑制最大,真菌次之,细菌最小,在最大抑制期其抑制率分别为71.65%、60.62%、50.73%。在厌氧微生物类群中,各类菌群的变化趋势不尽相同,以产甲烷细菌对Cd最为敏感,厌氧固氮菌、产氢产乙酸细菌次之,而反硝化细菌、水解发酵性细菌影响相对较小。针对淹水稻田土壤特殊的生态环境,可以选择敏感厌氧菌群产甲烷细菌、厌氧固氮菌、产氢产乙酸细菌作为稻田土壤受重金属Cd胁迫的指标。     

有机无机肥配施比例对红壤稻田水稻产量和土壤肥力的影响

 【目的】综合评价中国南方双季稻地区化肥有机肥配合施用下水稻产量及土壤肥力效应。【方法】在江西双季稻区进行连续25年的田间定位试验,比较不施肥（CK）、施用化肥（NPK）、等养分条件下70%化肥配合施用30%有机肥（70F＋30M）、50%化肥配合施用50%有机肥（50F＋50M）、30%化肥配合施用70%有机肥（30F＋70M）的水稻产量和土壤肥力变化。【结果】有机无机肥配施,早晚稻平均产量比不施肥（CK）增产幅度为65.4%－71.5%（P＜0.05）,比施化肥（NPK）增产幅度为3.9%－7.8%（P＜0.05）,其中,以30F+70M处理产量最高,年产量达 12 346.90 kg?hm-2。高量有机肥配施处理与化肥处理、低量有机肥配施处理的产量差均呈逐步增加趋势。对土壤肥力的研究表明,长期不施肥会降低土壤肥力,长期平衡单施化肥（NPK）具有明显培肥地力的作用,有机无机肥配施培肥地力作用更明显。【结论】红壤稻田系统的增产和稳产性能均以有机无机肥配施最好,高量有机肥更有利于稻田持续增产,有利于红壤稻田土壤培肥。     

不同施肥水平对木立芦荟生长的影响

在温室条件下 ,用盆栽试验方法研究了基施鸡粪和追施化肥对分枝期以前木立芦荟生长的影响。结果表明 ,单施化肥与无肥对照间木立芦荟的生长量差异不显著 ;低肥处理木立芦荟生长量最大 ,单株根条数增加 ,株高、分枝数、净增叶片数均高于对照 ;基施鸡粪并追施化肥后 ,芦荟鲜重比相应单施鸡粪处理显著下降 ,株高降低 ;高量鸡粪并追施化肥的处理 ,芦荟生长受到严重抑制 ,植株鲜重比对照下降 13.8% ,叶片水分含量较对照显著降低 ,平均根长较对照减小。各处理芦荟叶片中 N、K含量变化不大 ,除单施化肥、高量鸡粪加化肥处理外 ,其他施肥处理芦荟叶片中全磷含量大幅度提高 ,为无肥处理的 1.8～ 2 .3倍     

Effects of Organic Manure Application with Chemical Fertilizers on Nutrient Absorption and Yield of Rice in Hunan of Southern China

To evaluate the effect of organic manure application with chemical fertilizers on rice yield and soil fertility under long-term double-rice cropping system, a six year field experiment was conducted continually in the paddy soil derived from Quaternary red clay in Hunan Province of southern China. Four different treatments, i.e., no nitrogen with chemical P and K （PK）, swine manure only （M）, N, P and K chemical fertilizers only （NPK）, and half chemical fertilizers combined with half swine manure （NPKM） with four replications were included. Each N, P and K application rate was the same at all the treatments （except the N application rate at PK） and N application rate was 150 kg N ha^-1. All fertilizers were applied to soil tillage layer with once application as baseal fertilizers. The nutrients uptake rate, grain yield, nitrogen use efficiency, and soil organic matter content at each treatment were investigated. The NPKM treatment achieved the highest mean annual yield of 12.2 t ha^-1 （68% higher than that of PK）. Higher dry matter accumulation and nutrients absorption were observed during the middle-late growth period in the NPKM treatment, with higher panicle number per unit and filled-grain number per panicle. Its average nitrogen use efficiency was 36.3% and soil organic matter increased by 18.5% during the experimental period in the NPKM treatment, which were significantly higher than those in the NPK treatment. Organic manure application with chemical fertilizers increased the yield and nitrogen use efficiency of rice, reduced the risk of environmental pollution and improved soil fertility greatly. It could be a good practical technique that protects the environment and raises the rice yield in this region.