唐封強(qiáng) 李賢澤 陳雄圖

（華南農(nóng)業(yè)大學(xué)水利與土木工程學(xué)院 廣州 510642）

不同施肥方式對(duì)土壤微生物多樣性影響綜述

唐封強(qiáng) 李賢澤 陳雄圖

（華南農(nóng)業(yè)大學(xué)水利與土木工程學(xué)院 廣州 510642）

本文綜述了施肥的農(nóng)業(yè)措施對(duì)土壤微生物多樣性影響的相關(guān)研究進(jìn)展。指出不同施肥方式對(duì)微生物有不同的影響效果，合理施用有機(jī)肥有利于維持土壤微生物的多樣性及活性。本文還指出了目前研究中存在的問(wèn)題，并對(duì)今后的研究方向做了展望。

施肥；土壤；微生物；多樣性

1 引言

微生物是土壤最活躍的組成，目前對(duì)土壤中絕大多數(shù)微生物多樣性與功能的認(rèn)識(shí)十分有限，土壤微生物研究已成為國(guó)際關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題。其中分析施肥和不同田間管理措施對(duì)土壤微生物的影響是當(dāng)前國(guó)內(nèi)土壤科學(xué)的研究熱點(diǎn)。由于受到人口、資源、糧食等問(wèn)題的壓力，人類越來(lái)越多的干預(yù)土壤環(huán)境，各種耕作類型及不同施肥方式對(duì)土壤物化及生物性質(zhì)產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。

2 施肥對(duì)土壤微生物多樣性的影響

施用肥料除了直接影響土壤化學(xué)成分變化，引起土壤微生物活性、土壤微生物群落結(jié)構(gòu)改變外，還能通過(guò)改變土壤的物理性狀，影響地上植被的生長(zhǎng)狀況，從而間接地影響土壤微生物群落結(jié)構(gòu)。因而，施肥與否、不同的肥料類型及施肥方式都將會(huì)影響土壤微生物種類及其多樣性。

肥料合理配施可以提高微生物對(duì)碳源的利用效率，顯著增加微生物功能多樣性。這主要是合理施肥，能夠增加根系的分泌物，提供給土壤微生物更多的能源物質(zhì)，從而提高土壤微生物量；同時(shí)肥料的施用增加了植物地上部和地下部殘留，也可提高土壤微生物量。

2.1 平均顏色變化率（AWCD）

平均顏色變化率（AWCD）能夠反映土壤微生物的代謝活性，是土壤微生物群落利用單一碳源的能力的重要指標(biāo)。根據(jù)張瑞等人的研究結(jié)果，單施有機(jī)肥土壤微生物AWCD高于其他施肥處理，分析原因可能是有機(jī)肥的加入，土壤有機(jī)質(zhì)含量升高，理化性質(zhì)發(fā)生改變，導(dǎo)致土壤微生物生境發(fā)生改變，從而改變了土壤微生物群落結(jié)構(gòu)和代謝功能兩方面來(lái)提高土壤微生物群落代謝功能。單施化肥農(nóng)田土壤微生物對(duì)碳源的利用能力高于不施肥處理，單施化肥，土壤固氮菌、硝化細(xì)菌、纖維分解菌數(shù)量高于不施肥，而氨化細(xì)菌、反硝化細(xì)菌數(shù)量卻低于不施肥。研究表明有機(jī)無(wú)機(jī)配施雖然改善了土壤微生物量，但土壤微生物功能多樣性并不一定隨之發(fā)生明顯變化。

不同施肥處理下，微生物物種的數(shù)量、優(yōu)勢(shì)物種的優(yōu)勢(shì)度均不相同。短期施用化肥對(duì)土壤微生物活性和微生物量影響很小，但長(zhǎng)期施用無(wú)機(jī)氮肥會(huì)降低土壤細(xì)菌數(shù)量和微生物活性[1]。

2.2 有機(jī)肥與化肥配合施用

羅希茜等通過(guò)對(duì)桃江長(zhǎng)期定位試驗(yàn)點(diǎn)土壤微生物群落功能多樣性的研究，可以得出以下結(jié)論：有機(jī)肥與化肥配合施用以及施化肥處理使微生物的碳源利用率明顯升高，而秸稈還田與當(dāng)?shù)亓?xí)慣施肥卻對(duì)土壤微生物碳源利用能力有不利的影響。所有施肥處理均有利于維持微生物群落多樣性，特別是有機(jī)肥與化肥配施能提高微生物物種豐富度、物種優(yōu)勢(shì)度及群落均勻度，但秸稈還田，習(xí)慣施肥使群落均勻度降低。不同處理土壤微生物主要利用氨基酸類和糖類碳源，各施肥處理微生物群落在碳源的利用上存在著較大的差異。

2.3 不同施肥處理與微生物多樣性

徐萬(wàn)里等研究者對(duì)于新疆灰漠土土壤微生物群落結(jié)構(gòu)與功能多樣性的影響研究表明，長(zhǎng)期不同施肥處理，微生物的多樣性存在一定的差異。撂荒地由于對(duì)土壤的擾動(dòng)少，土壤結(jié)構(gòu)良好，自然回歸土壤的有機(jī)物質(zhì)較多，土壤微生物數(shù)量高于長(zhǎng)期不施肥和部分單施化肥處理。

研究表明除個(gè)別缺素施肥處理微生物活性低于不施肥處理外，其余處理對(duì)土壤微生物多樣性有一定程度的提升；由于土壤中某些元素的缺失中，提升效果沒(méi)有NPKM和NPK處理顯著。秸稈還田處理對(duì)土壤微生物多樣性的影響還存在一些爭(zhēng)議，較多文獻(xiàn)報(bào)道旱地紅壤秸稈還田細(xì)菌數(shù)量較其余處理低，而放線菌和真菌數(shù)量較高。還田后無(wú)機(jī)N、P相對(duì)缺乏且C/N比高，而養(yǎng)分多是緩效的，微生物分解慢，同時(shí)改變了土壤微生物優(yōu)勢(shì)種群，引起微生物多樣性低下；化肥有機(jī)肥配施使紅壤微生物碳源利用率增強(qiáng)而秸稈還田對(duì)其有不利影響。

3 當(dāng)前研究存在的問(wèn)題及展望

研究有機(jī)肥對(duì)土壤微生物多樣性的影響沒(méi)有考慮有機(jī)肥種類的差異。由于不同有機(jī)肥組成成分不同，被土壤微生物轉(zhuǎn)化和利用的比例和程度也不一樣，對(duì)土壤微生物量的影響應(yīng)該有所差異。但是，以上的相關(guān)研究并沒(méi)有考慮這一點(diǎn)。

不同管理措施對(duì)土壤微生物多樣性影響存在季節(jié)變化。以上的大多數(shù)研究結(jié)果都是一次取樣，忽略了土壤濕度、溫度和作物的季節(jié)變化對(duì)土壤微生物可能的影響。沒(méi)有考慮不同農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)下土壤微生物多樣性的季節(jié)性變化，相關(guān)的研究還不夠嚴(yán)謹(jǐn)。很可能在不同的季節(jié)進(jìn)行試驗(yàn)會(huì)得到不一樣的結(jié)果，我認(rèn)為這也是今后研究需要考慮的一個(gè)因素。

[1]張瑞，張貴龍，陳冬青，姬艷艷，張海芳，楊殿林，等.不同施肥對(duì)農(nóng)田土壤生物功能多樣性的影響.中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2013，29（2）：133～139.

S154.3

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1005-7897（2016）12-0097-02

2016-6-2