楊振華

（兵團(tuán)第七師一三〇團(tuán)，新疆 奎屯 833200）

土壤微生物是土壤中物質(zhì)循環(huán)的調(diào)節(jié)者，也是有機(jī)物質(zhì)庫(kù)和速效養(yǎng)分的一部分。土壤微生物可以形成根際微生物、菌根等，參與植物的生命活動(dòng)，對(duì)土壤肥力、土壤生物量的貢獻(xiàn)及對(duì)植物多樣性和生態(tài)系統(tǒng)功能都發(fā)揮著重要的作用[1-2]。目前，對(duì)土壤微生物的研究大多采用基于培養(yǎng)技術(shù)的群落研究方法，尚不能提供原位微生物群落的相關(guān)信息，而且對(duì)不同土地利用方式下土壤微生物動(dòng)態(tài)變化關(guān)注較少[3]。土壤微生物中細(xì)菌占總數(shù)的70%~90%，在有機(jī)質(zhì)分解、腐殖質(zhì)合成和氧化無機(jī)質(zhì)方面起到主要作用[4]。土壤細(xì)菌數(shù)量與土壤含水量、土壤溫度、土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷、速氮之間均呈極顯著正相關(guān)，而與pH值呈負(fù)相關(guān)，速磷與土壤細(xì)菌之間的相關(guān)性不明顯[5]。一般認(rèn)為土壤真菌數(shù)量增多是土壤質(zhì)量下降的表征，土壤中真菌數(shù)量的多少與土壤有機(jī)質(zhì)含量關(guān)系密切[6]。放線菌極易受土壤中其它微生物區(qū)系的影響，對(duì)環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)。相關(guān)研究認(rèn)為，在有機(jī)物被分解利用的后期，殘留物主要為難分解的木質(zhì)素和腐殖質(zhì)時(shí)，放線菌能緩慢而穩(wěn)定的發(fā)展[7]。

本研究選擇玉米地、林地、苜蓿地3種土地利用方式，采用平板計(jì)數(shù)法和氯仿熏蒸培養(yǎng)法研究不同土地利用方式對(duì)土壤細(xì)菌、真菌、放線菌和微生物量碳、量氮的影響，初步了解不同土地利用方式下土壤微生物的響應(yīng)和適應(yīng)機(jī)制，對(duì)農(nóng)業(yè)資源的高效利用及農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要的實(shí)踐意義。

1 材料與方法

1.1 土壤樣品采集

2013年5月，在一三〇團(tuán)選取玉米地、苜蓿地和林地3種不同種植模式樣地，取0~20 cm土樣，每個(gè)土樣重復(fù)6次。

1.2 測(cè)定方法

土壤微生物數(shù)量采用平板法計(jì)數(shù)測(cè)定，細(xì)菌、真菌和放線菌分別采用牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)、馬丁氏孟加拉紅培養(yǎng)基和高氏一號(hào)培養(yǎng)基培養(yǎng)，重復(fù)5次，置于30℃恒溫箱中保濕培養(yǎng)。培養(yǎng)5 d后統(tǒng)計(jì)菌落數(shù)。土壤細(xì)菌、真菌、放線菌數(shù)量（CFU/g）的計(jì)算公式：

微生物量碳、量氮的測(cè)定參照吳金水等[8]的方法，土壤微生物量碳氮采用氯仿滅菌K2SO4提取法，浸提液中全氮、有機(jī)碳分別用蒸餾法、重鉻酸鉀氧化-容量法測(cè)定，計(jì)算公式為：

（2）式中 KEC=0.38；（3）式中 KEN=0.45。

1.3 數(shù)據(jù)分析

用Excel進(jìn)行試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理，用SPSS統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行試驗(yàn)數(shù)據(jù)的方差分析及相關(guān)性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤pH值、含水量和有機(jī)質(zhì)含量對(duì)比分析

土壤基本狀況如表1所示，3種不同種植模式下，土壤的pH值由高到低依次為：林地>苜蓿地>玉米地；土壤含水量為：玉米地>苜蓿地>林地；土壤有機(jī)質(zhì)為：玉米地>苜蓿地>林地。土壤pH值、含水量和有機(jī)質(zhì)含量在不同土地利用方式下存在差異，有機(jī)質(zhì)含量隨土壤pH值升高而降低。

圖1 不同土地利用方式的土壤細(xì)菌、真菌和放線菌變化

圖2 不同土地利用方式對(duì)微生物量碳、量氮的影響

表1 土壤pH值、含水量和有機(jī)質(zhì)含量

2.2 土壤微生物數(shù)量對(duì)比分析

由圖1可以看出，3種不同土地利用方式下，細(xì)菌在數(shù)量上呈現(xiàn)為：玉米地>苜蓿地>林地，細(xì)菌數(shù)量分別是：玉米地125×104CFU/g，苜蓿地118×104CFU/g，林地69×104CFU/g。3種不同土地利用方式下細(xì)菌數(shù)量隨土壤pH值的升高而降低，并與土壤含水量和土壤有機(jī)質(zhì)的趨勢(shì)表現(xiàn)一致。說明土壤有機(jī)質(zhì)含量降低、含水量下降及pH值升高會(huì)導(dǎo)致土壤理化性質(zhì)的惡化，使土壤微生物賴以生存的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)減少，從而導(dǎo)致土壤細(xì)菌繁殖數(shù)量減少。

3種不同土地利用方式下，真菌在數(shù)量上呈現(xiàn)為：玉米地>苜蓿地>林地，真菌數(shù)量分別是：玉米地7.5×104CFU/g，苜蓿地 6.2×104CFU/g，林地 3.0×104CFU/g。真菌數(shù)量在3種不同種植模式下的趨勢(shì)與細(xì)菌數(shù)量一致，表明土壤養(yǎng)分狀況的惡化，也會(huì)導(dǎo)致土壤真菌繁殖數(shù)量的減少。

3種不同土地利用方式下，放線菌數(shù)量呈現(xiàn)為：苜蓿地>玉米地>林地。放線菌數(shù)量分別為：苜蓿地 16.51×104CFU/g， 玉米地 15.30×104CFU/g，林地 5.1×104CFU/g。

2.3 土壤微生物量碳、量氮量對(duì)比分析

土壤微生物生物量碳的消長(zhǎng)反映了微生物利用土壤碳源進(jìn)行自身細(xì)胞建成并大量繁殖和微生物細(xì)胞解體使有機(jī)碳礦化的過程[9]。土壤微生物量氮是土壤微生物供氮能力大小的反應(yīng)，也是土壤微生物對(duì)氮素礦化與固持作用的綜合反映，土壤微生物量氮的大小可反映出土壤氮有效性和土壤生物活性的高低[10]。

由圖2可見，3種不同土地利用方式下土壤微生物量碳的變化范圍為152~154 mg/kg，玉米地和苜蓿地土壤微生物量碳顯著高于林地，但兩者之間差異不顯著，3種不同土地利用方式下對(duì)土壤微生物量碳的影響與對(duì)細(xì)菌、真菌及土壤微生物的總量的影響基本一致。土壤微生物量氮的含量表現(xiàn)為：苜蓿地>林地>玉米地，其中苜蓿地量氮含量最高，玉米地和林地土壤微生物量氮差異不顯著。土壤微生物生物量氮的變化趨勢(shì)能反映3種不同土地利用方式對(duì)土壤微生物量氮的影響。

3 結(jié)論

（1）3種不同土地利用方式的土壤的pH值由高到低依次為：林地>苜蓿地>玉米地，土壤含水量表現(xiàn)為：玉米地>苜蓿地>林地，土壤有機(jī)質(zhì)含量表現(xiàn)為：玉米地>苜蓿地>林地；（2）3種不同土地利用方式下，土壤微生物組成細(xì)菌>放線菌>真菌，細(xì)菌、真菌及土壤微生物總量表現(xiàn)為：玉米地>苜蓿地>林地，放線菌數(shù)量呈現(xiàn)為：苜蓿地>玉米地>林地；（3）3種不同土地利用方式下，土壤微生物量碳含量表現(xiàn)為：玉米地>苜蓿地>林地，微生物量氮含量表現(xiàn)為：苜蓿地>林地>玉米地。

[1]Elsas J D van，Duarte G F，Rosado A S，et al.Microbiological and molecular biological methods for monitoring microbial inoculants and their effects in the soil environment[J].Jour.Microbial.Methods， 1998（32）：133-154.

[2]Horton T R，Bruns T D.The molecular revolution in ectomycorrhizal ecology：eeking into the black2box[J].Molecular Ecology ， 2001（10）：1855-1871.

[3]董艷，董坤，鄭毅，等.種植年限和種植模式對(duì)設(shè)施土壤微生物區(qū)系和酶活性的影響[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)，2009（3）：527-532.

[4]楊文亭，馮遠(yuǎn)嬌，王建武.不同耕作措施對(duì)土壤微生物的影響[J].土壤，2011（1）：214-219.

[5]馮俊喜，王樹聲，石屹，等.山東煙區(qū)不同種植模式土壤微生物群落特征研究[J].中國(guó)煙草科學(xué)，2011（2）：38-42.

[6]邵清松，郭巧生，顧光同，等.不同種植制度和施肥處理對(duì)杭白菊土壤微生物功能多樣性的影響 [J].中國(guó)中藥雜志，2011（23）：3 233-3 237.

[7]張明明，閆文德，梁小翠，等.不同處理對(duì)樟樹林土壤微生物數(shù)量的影響[J].中南林業(yè)科技大學(xué)學(xué)報(bào)，2012（3）：48-54.

[8]吳金水，林啟美，黃巧云，等.土壤微生物生物量測(cè)定方法及其應(yīng)用〔M].北京：氣象出版社，2006：56-69

[9]王繼紅，劉景雙，于君寶，等.氮磷肥對(duì)黑土玉米農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)土壤微生物量碳、氮的影響[J].水土保持學(xué)報(bào)，2004，18（1）：35-38.

[10]侯化亭，張叢志，張佳寶，等.不同施肥水平及玉米種植對(duì)土壤微生物生物量碳氮的影響[J].2012，44（1）：163-166.