陳云峰　王秀徽　曹志平

摘要：為了探討氰胺化鈣對(duì)土壤生物的影響，２００５～２００７年，在山東省壽光市研究了溫室條件下施用氰胺化鈣對(duì)番茄土壤微生物量Ｃ、微生物量Ｎ、原生動(dòng)物和線蟲(chóng)豐度的影響。結(jié)果表明，施用氰胺化鈣后，番茄生長(zhǎng)早期和中期微生物量Ｃ顯著提高，平均較對(duì)照處理高５０．８％；除個(gè)別月份外，微生物量Ｎ在整個(gè)番茄生育期均高于對(duì)照處理，平均高１３．7％；原生動(dòng)物中，優(yōu)勢(shì)類群鞭毛蟲(chóng)在番茄后期得到促進(jìn)，其豐度高于對(duì)照處理８．７倍，稀有類群肉足蟲(chóng)在整個(gè)生育期也得到一定的促進(jìn)；線蟲(chóng)總數(shù)下降８８．５％，其中食細(xì)菌線蟲(chóng)下降８７．６％，植食性線蟲(chóng)下降９９．3％?？傊?，氰胺化鈣消毒對(duì)土壤生物具有促進(jìn)和抑制雙重作用，對(duì)微生物和原生動(dòng)物表現(xiàn)為促進(jìn)作用，對(duì)線蟲(chóng)則為抑制作用。

關(guān)鍵詞：氰胺化鈣；溫室土壤；微生物量C；微生物量N；微型動(dòng)物豐度

中圖分類號(hào)：Ｓ１５４．１ 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：Ａ 文章編號(hào)：0439－８114（２０12）24－5633-05

氰胺化鈣（ＣａＣＮ２）又名石灰氮，兼具肥料和土壤消毒作用，一般用來(lái)防治土傳病害、改良土壤、調(diào)節(jié)植物生長(zhǎng)［１］。氰胺化鈣對(duì)土壤生物的影響，主要集中在對(duì)病原微生物和根結(jié)線蟲(chóng)的防治上，如Ｂｏｕｒｂｏｓ等［２］發(fā)現(xiàn)氰胺化鈣消毒能降低茄病鐮刀菌瓜類專化型９９％以上，Ｓｈｉ等［３］發(fā)現(xiàn)氰胺化鈣消毒１５ｄ后能降低尖孢鐮刀菌黃瓜?；停梗玻玻ィ瑒⒅久鞯龋郏矗?、崔國(guó)慶等［５］認(rèn)為氰胺化鈣消毒對(duì)控制溫室番茄根結(jié)線蟲(chóng)有較好的效果。氰胺化鈣對(duì)土壤微生物、原生動(dòng)物、線蟲(chóng)群落的影響僅有少量報(bào)道，如Ｓｈｉ等［３］、Ｔｉａｎ等［６］報(bào)道了氰胺化鈣對(duì)土壤微生物量和群落結(jié)構(gòu)的影響。在土壤中，微生物直接調(diào)節(jié)和控制著土壤養(yǎng)分的轉(zhuǎn)化、供給以及植物對(duì)養(yǎng)分的吸收［７］，原生動(dòng)物和線蟲(chóng)統(tǒng)稱為微型土壤動(dòng)物，在改變微生物群落結(jié)構(gòu)、加速微生物周轉(zhuǎn)、驅(qū)動(dòng)微生物多樣性和功能穩(wěn)定性、促進(jìn)養(yǎng)分和激素釋放、調(diào)控有機(jī)碳積累和穩(wěn)定性以及通過(guò)食物網(wǎng)最終影響植物群落及地上部的更高營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物方面起著重要作用［８，９］。氰胺化鈣的施用如果影響到這些土壤生物的豐度，將會(huì)影響到它們的生態(tài)功能，進(jìn)而影響土壤養(yǎng)分礦化等過(guò)程。為此，２００５～２００７年，在山東省壽光市研究了番茄溫室施用氰胺化鈣對(duì)土壤微生物量Ｃ、微生物量Ｎ、原生動(dòng)物、線蟲(chóng)動(dòng)態(tài)的影響，以期為氰胺化鈣的施用提供土壤生態(tài)學(xué)上的支持。

１ 材料與方法

１．１ 試驗(yàn)點(diǎn)概況

試驗(yàn)地點(diǎn)選在山東省壽光市，當(dāng)?shù)啬昶骄鶜鉁兀保玻础?，年均降雨量６０８ｍｍ，年均無(wú)霜期１９５ｄ。大棚土壤理化性質(zhì)為含水量１１．３％，ｐＨ７．１，有機(jī)質(zhì)１３．６ｇ／ｋｇ，全氮１．３ｇ／ｋｇ，堿解氮１０９．３ｍｇ／ｋｇ，有效磷２２２．４ｍｇ／ｋｇ，有效鉀４３５．０ｍｇ／ｋｇ。

１．２ 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)在２００５～２００６年和２００６～２００７年番茄生長(zhǎng)季中進(jìn)行，２００５～２００６年調(diào)查施用氰胺化鈣對(duì)土壤微生物量Ｃ、Ｎ及原生動(dòng)物的影響，２００６～２００７年調(diào)查施用氰胺化鈣對(duì)線蟲(chóng)群落的影響。

１．２．１ ２００５～２００６年試驗(yàn) 設(shè)不施氰胺化鈣（ＣＫ）和施氰胺化鈣（ＣａＣＮ２）２個(gè)處理，３次重復(fù)。小區(qū)面積為３４ｍ２，供試作物為番茄（ＬｙｃｏｐｅｒｓｉｃｕｍｅｓｃｕｌｅｎｔｕｍＭｉｌｌ），品種為ＦＡ１８９，每小區(qū)種植１１４株番茄。２００５年８月１３日施入稻殼１０．５ｔ／ｈｍ２，施入氰胺化鈣７５０ｋｇ／ｈｍ２。將稻殼和氰胺化鈣均勻施入土壤表層，旋耕土壤，起壟，覆膜，膜下灌足量的水，等待２０～２５ｄ，揭去地膜，疏松土壤，待土壤晾透后再播種定植。

分別于２００５年９月２５日、１１月６日、１２月１８日、２００６年２月７日、３月１４日、４月２３日、６月６日取樣。每小區(qū)?。保点@土，土鉆直徑３ｃｍ，深度為２０ｃｍ，混合均勻作為１個(gè)土樣，帶回實(shí)驗(yàn)室在４℃冰箱保存，進(jìn)行微生物量Ｃ、Ｎ及原生動(dòng)物測(cè)定。

土壤微生物量Ｃ采用熏蒸提?。萘糠治龇y(cè)定，微生物量Ｎ采用熏蒸提?。崛壬y(cè)定［１０］。采用０．５ｍｏｌ／ＬＫ２ＳＯ４浸提經(jīng)氯仿和未經(jīng)氯仿熏蒸的土壤，浸提液中有機(jī)碳的測(cè)定采用重鉻酸鉀容量法，氮的測(cè)定采用水合茚三酮比色法。微生物量Ｃ＝２．６４×（熏蒸后的有機(jī)碳－熏蒸前的有機(jī)碳），微生物量Ｎ＝５×（熏蒸后的氮－熏蒸前的氮）。

土壤原生動(dòng)物測(cè)定采用最大或然數(shù)（Ｍｏｓｔｐｒｏｂａｂｌｅｎｕｍｂｅｒ，ＭＰＮ）法測(cè)定［１１］。試驗(yàn)中，稀釋梯度為１０－２～１０－４，個(gè)別樣品為１０－３～１０－５。培養(yǎng)后第４、７和１１天在１００×顯微鏡下根據(jù)觀察到的形態(tài)及運(yùn)動(dòng)狀態(tài)將原生動(dòng)物鑒定至鞭毛蟲(chóng)、纖毛蟲(chóng)及肉足蟲(chóng)，根據(jù)每個(gè)樣品中空環(huán)數(shù)查最大或然數(shù)表得出各類群豐度（以每克干土中原生動(dòng)物數(shù)量表示）。

１．２．２ ２００６～２００７年試驗(yàn) ２００６～２００７年試驗(yàn)也設(shè)不施氰胺化鈣（ＣＫ）和施氰胺化鈣（ＣａＣＮ２）２個(gè)處理，４次重復(fù)，小區(qū)面積為３８ｍ２，供試作物為番茄，品種為ＦＡ１８９。２００６年７月１８日施入稻殼１１．１ｔ／ｈｍ２，施入氰胺化鈣１１１１ｋｇ／ｈｍ２。由于該試驗(yàn)溫室病蟲(chóng)害情況與２００５～２００６年有所不同，因此氰胺化鈣用量有所增加，但都在氰胺化鈣施用量范圍以內(nèi)，相應(yīng)地稻殼的用量也有所增加。稻殼和氰胺化鈣施用方法與２００５～２００６年試驗(yàn)相同。分別于２００６年９月２日、１１月３日，２００７年１月３日、３月３日取樣。取樣方法同上。采用淘洗－離心－漂浮法［１２］分離線蟲(chóng)。在解剖鏡下統(tǒng)計(jì)線蟲(chóng)數(shù)量，線蟲(chóng)總數(shù)用每１００ｇ干土線蟲(chóng)的數(shù)量表示。將線蟲(chóng)按食性分為4個(gè)營(yíng)養(yǎng)類群：食細(xì)菌線蟲(chóng)、食真菌線蟲(chóng)、植食性線蟲(chóng)、雜食-捕食性線蟲(chóng)［１３，１４］。

１．３ 數(shù)據(jù)處理

采用ｔ檢驗(yàn)法檢驗(yàn)處理間微生物量Ｃ、微生物量Ｎ、鞭毛蟲(chóng)、纖毛蟲(chóng)、肉足蟲(chóng)、原生動(dòng)物總和、食細(xì)菌線蟲(chóng)、植食性線蟲(chóng)及線蟲(chóng)總數(shù)之間差異。若統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)不滿足齊次性假設(shè)，則在分析之前采用平方根、倒數(shù)、ｌｎ（ｘ＋１）或ｌｇ（ｘ＋１）等方式進(jìn)行轉(zhuǎn)換，如若轉(zhuǎn)換后仍不滿足齊次性要求，采用Ｍａｎｎ－Ｗｈｉｔｎｅｙ非參數(shù)檢驗(yàn)。采用雙因素方差分析（取樣日期×處理）比較處理效應(yīng)和時(shí)間效應(yīng)及兩者的交互作用。所有統(tǒng)計(jì)均采用ＳＰＳＳ１１．５完成。

２ 結(jié)果與分析

２．１ 氰胺化鈣對(duì)土壤微生物量Ｃ、Ｎ的影響

２．２ 氰胺化鈣對(duì)土壤原生動(dòng)物的影響

２．３ 氰胺化鈣對(duì)土壤線蟲(chóng)群落的影響

３ 小結(jié)與討論

氰胺化鈣作為一種藥肥性土壤處理劑，主要成分為氰胺基化鈣、氧化鈣和碳素等，ｐＨ１２［５］。在土壤中與水反應(yīng)生成氫氧化鈣和氰胺，氰胺可進(jìn)一步聚合形成雙氰胺，氰胺和雙氰胺都具有抑制硝化、消毒和滅蟲(chóng)防病的作用，同時(shí)氰胺化鈣提供的氮源促進(jìn)土壤微生物的生長(zhǎng)［１］。因此，氰胺化鈣對(duì)土壤生物既有抑制又有促進(jìn)作用。Ｓｈｉ等［３］的盆栽試驗(yàn)表明，氰胺化鈣對(duì)微生物群落的影響主要是短期效應(yīng)，施用氰胺化鈣３ｄ后，微生物數(shù)量顯著下降，但１５ｄ后即恢復(fù)到對(duì)照水平。此次大田試驗(yàn)中，施用氰胺化鈣總體增加了土壤微生物量Ｃ、微生物量Ｎ，這表明在土壤中氰胺化鈣對(duì)土壤微生物的促進(jìn)作用占據(jù)主要地位。陳云峰［１５］研究表明，施用氰胺化鈣后土壤中的礦化氮含量顯著降低，這從另一方面印證了施用氰胺化鈣能促進(jìn)土壤微生物對(duì)氮素的吸收。Ｔｉａｎ等［６］研究結(jié)果也表明，在兩茬番茄間隙施用氰胺化鈣后，第二季番茄收獲后微生物量Ｃ、微生物量Ｎ、細(xì)菌、真菌及放線菌均有顯著提高，這也表明氰胺化鈣對(duì)土壤微生物以促進(jìn)作用為主。

試驗(yàn)中，原生動(dòng)物豐度為４１２～１２９２９５ｉｎｄ／ｇ，鞭毛蟲(chóng)、肉足蟲(chóng)、纖毛蟲(chóng)的豐度分別占總豐度的９３．６％、３．８％、２．６％，這種群落結(jié)構(gòu)模式與馮偉松等［１６］測(cè)定的廣東省韶關(guān)市凡口鉛鋅礦濕地處理系統(tǒng)中原生動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)類似，也與Ｆｉｎｌａｙ等［１７］在蘇格蘭高山草地的研究結(jié)果類似，但與曹志平等［１８］測(cè)定的華北平原高產(chǎn)農(nóng)田的原生動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)顯著不同，其鞭毛蟲(chóng)、纖毛蟲(chóng)和肉足蟲(chóng)豐度分別占原生動(dòng)物總豐度的３９．５％、１．３％和５９．２％。氰胺化鈣對(duì)原生動(dòng)物的影響與對(duì)微生物的影響類似，尤其是對(duì)肉足蟲(chóng)的促進(jìn)作用與微生物量Ｎ幾乎是同步的。由于鞭毛蟲(chóng)與肉足蟲(chóng)主要取食細(xì)菌［１９］，推測(cè)微生物量的增加主要是細(xì)菌生物量的增加。在氰胺化鈣使用過(guò)程中，秸稈等有機(jī)物的施用、灌水及高溫等條件均能促進(jìn)細(xì)菌的繁殖，進(jìn)而促進(jìn)了原生動(dòng)物的豐度。

氰胺化鈣對(duì)根結(jié)線蟲(chóng)有良好的防效［４，２０，２１］，此次研究最初目的也是探討氰胺化鈣對(duì)根結(jié)線蟲(chóng)病的控制效果。結(jié)果表明，氰胺化鈣較好地抑制了以根結(jié)線蟲(chóng)二齡幼蟲(chóng)為主的植食性線蟲(chóng)數(shù)量，這與劉志明［４］研究的結(jié)果相同。但氰胺化鈣的消毒作用是沒(méi)有選擇性的，有益的食細(xì)菌線蟲(chóng)［２２］也被抑制，這主要是因?yàn)榍璋坊}分解產(chǎn)生的氰胺和雙氰胺對(duì)土壤生物的抑制是沒(méi)有選擇性的。此外，氰胺化鈣消毒過(guò)程中，需要覆膜悶棚，相當(dāng)于太陽(yáng)能消毒，棚內(nèi)溫度較高，最高可達(dá)４７℃［２３］，這對(duì)根結(jié)線蟲(chóng)二齡幼蟲(chóng)也有一定的抑制作用。與自然生態(tài)系統(tǒng)線蟲(chóng)豐度［２4］相比，試驗(yàn)對(duì)照處理的線蟲(chóng)豐度較低，與Ｃａｏ等［２５］的研究結(jié)果類似。施用氰胺化鈣抑制線蟲(chóng)豐度，這與氰胺化鈣對(duì)微生物和原生動(dòng)物以促進(jìn)作用為主的影響不同，可能是微生物、原生動(dòng)物和線蟲(chóng)對(duì)氰胺化鈣的響應(yīng)時(shí)間不同。微生物個(gè)體小，群落的恢復(fù)極快，并很快就超過(guò)了原來(lái)的生物量，原生動(dòng)物群落在６個(gè)月以后才恢復(fù)，線蟲(chóng)由于個(gè)體遠(yuǎn)較微生物和原生動(dòng)物大［２６］，群落恢復(fù)更慢。Ｂｌｏｅｍ等［２７］的研究結(jié)果也證實(shí)了這一點(diǎn)。

綜上所述，氰胺化鈣消毒時(shí)表現(xiàn)出對(duì)土壤生物既有促進(jìn)又有抑制的雙重作用，對(duì)微生物和原生動(dòng)物的影響主要是促進(jìn)作用占優(yōu)勢(shì)，對(duì)線蟲(chóng)的影響則是抑制作用占優(yōu)勢(shì)。

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［２６］梁文舉，聞大中．土壤生物及其對(duì)土壤生態(tài)學(xué)發(fā)展的影響［Ｊ］．應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)，２００１，１２（１）：１３７－１４０．

［２７］ＢＬＯＥＭＪ，ＬＥＢＢＩＮＫＧ，ＺＷＡＲＴＫＢ，ｅｔａｌ．Ｄｙｎａｍｉｃｓｏｆｍｉｃｒｏｏｒｇａｎｉｓｍｓ，ｍｉｃｒｏｂｉｖｏｒｅｓａｎｄｎｉｔｒｏｇｅｎｍｉｎｅｒａｌｉｓａｔｉｏｎｉｎｗｉｎｔｅｒｗｈｅａｔｆｉｅｌｄｓｕｎｄｅｒｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌａｎｄｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｍａｎａｇｅｍｅｎｔ［Ｊ］．Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ，ＥｃｏｓｙｓｔｅｍｓａｎｄＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，１９９４，５１（１－２）：１２９－１４３．