韓　穎， 辛?xí)酝ǎ?韓曉日， 李　軍， 李嘉琦

(沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué) 土壤與環(huán)境學(xué)院， 遼寧 沈陽(yáng) 110866)

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不同模式長(zhǎng)期定位施肥對(duì)土壤微生物區(qū)系的影響

韓穎， 辛?xí)酝ǎ?韓曉日， 李軍， 李嘉琦

(沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué) 土壤與環(huán)境學(xué)院， 遼寧 沈陽(yáng) 110866)

摘要：【目的】研究不同模式長(zhǎng)期定位施肥處理對(duì)土壤微生物數(shù)量及微生物量碳、氮、磷的影響。【方法】采用微生物培養(yǎng)法及氯仿熏蒸提取法，研究15種施肥模式對(duì)微生物數(shù)量及微生物量碳(MBC)、氮(MBN)、磷(MBP)的影響，并進(jìn)行了相關(guān)性分析?！窘Y(jié)果】不同施肥處理對(duì)土壤微生物的影響：細(xì)菌>放線(xiàn)菌>真菌，對(duì)微生物量的影響：MBP>MBN>MBC；土壤細(xì)菌數(shù)量最大值出現(xiàn)在M1(有機(jī)肥)處理，土壤放線(xiàn)菌數(shù)量最大值出現(xiàn)在M2(有機(jī)肥)處理，土壤真菌數(shù)量最大值出現(xiàn)在M1NPK(有機(jī)肥和無(wú)機(jī)肥配施)處理。MBC和MBN最大值均出現(xiàn)在M1處理，MBP最大值出現(xiàn)在M2NPK(有機(jī)肥和無(wú)機(jī)肥配施)處理。相關(guān)分析的結(jié)果表明，MBC含量與土壤微生物數(shù)量呈顯著正相關(guān)。【結(jié)論】有機(jī)肥的施入可明顯地增加土壤微生物數(shù)量；有機(jī)肥和無(wú)機(jī)肥配施中，化肥的減量可增加MBC、MBN含量。氮、磷肥在合理范圍內(nèi)的施用可明顯促進(jìn)微生物對(duì)氮、磷的吸收，顯著增加了MBN、MBP含量。氮肥的施入可明顯加速土壤肥力的流失，使土壤由細(xì)菌型向真菌型轉(zhuǎn)變；施用有機(jī)肥會(huì)使土壤更加肥沃。

關(guān)鍵詞：長(zhǎng)期定位施肥； 土壤微生物區(qū)系； 土壤微生物量; 有機(jī)肥； 土壤肥力

隨著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展，人們對(duì)耕作方式、施肥等日益關(guān)注，并將更多的注意力放在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對(duì)土壤侵蝕與有機(jī)物質(zhì)的消耗上，同時(shí)也加大了對(duì)土壤微生物的研究。土壤微生物區(qū)系是指在某一特定環(huán)境和生態(tài)條件下的土壤中所存在的微生物種類(lèi)、數(shù)量以及參與物質(zhì)循環(huán)的代謝活動(dòng)強(qiáng)度[1]。土壤微生物是土壤生態(tài)系統(tǒng)中非常重要的生命有機(jī)體，具有種類(lèi)繁多、數(shù)量巨大、分布復(fù)雜、功能多樣等特征[2]，土壤微生物的活動(dòng)與人類(lèi)生活和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)密切相關(guān)[3-5]。土壤中各種因素對(duì)微生物生態(tài)分布、生化特性以及對(duì)其功能起到影響和作用的同時(shí)，土壤微生物對(duì)植物的生長(zhǎng)發(fā)育、土壤肥力和物質(zhì)循環(huán)與能量轉(zhuǎn)化也有調(diào)節(jié)作用，揭示了土壤發(fā)育的現(xiàn)狀和趨向[6-7]。

施肥是影響土壤質(zhì)量及其可持續(xù)利用最為深刻的農(nóng)業(yè)措施之一[8-9]。目前，長(zhǎng)期定位施肥試驗(yàn)被廣泛用于評(píng)價(jià)不同施肥方式對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展的影響[10-13]。長(zhǎng)期定位試驗(yàn)可以定向培育土壤，在研究土壤肥力演化、肥料效應(yīng)、農(nóng)田養(yǎng)分循環(huán)、施肥與環(huán)境的關(guān)系及土壤生物地球化學(xué)循環(huán)過(guò)程等方面具有重要的科學(xué)價(jià)值[14-16]。而對(duì)長(zhǎng)期施肥下土壤微生物群落結(jié)構(gòu)的研究則是目前植物營(yíng)養(yǎng)學(xué)和土壤生態(tài)學(xué)的研究熱點(diǎn)[17-21]。

本試驗(yàn)利用沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)棕壤長(zhǎng)期輪作施肥定位試驗(yàn)，研究了15種不同模式的長(zhǎng)期定位施肥對(duì)土壤微生物及微生物量碳、氮、磷的影響，對(duì)全面了解科學(xué)配方施肥具有重要的現(xiàn)實(shí)意義，同時(shí)也為土壤診斷以及保護(hù)土壤良好的微生物群體結(jié)構(gòu)和生態(tài)平衡提供科學(xué)的理論依據(jù)。

1材料與方法

1.1取樣地點(diǎn)及土樣處理

試驗(yàn)地點(diǎn)選在沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)棕壤長(zhǎng)期輪作施肥定位試驗(yàn)站(北緯 41°49′、東經(jīng)123°34′)，該試驗(yàn)點(diǎn)自1979年成立至今始終采用有機(jī)肥和無(wú)機(jī)肥不同配施和玉米-玉米-大豆輪作的耕作方式，具有時(shí)間和空間上的獨(dú)特性，在研究長(zhǎng)期肥料定位試驗(yàn)對(duì)土壤肥力性狀和生物活性的影響方面具有重要的研究?jī)r(jià)值，有利于全面地了解農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的區(qū)域化特性。

選用試驗(yàn)站的化肥區(qū)、低量有機(jī)肥區(qū)和高量有機(jī)肥區(qū)的15個(gè)處理(表1)進(jìn)行研究。于2014年9月中旬前后大豆收獲后采樣，按S型五點(diǎn)采樣法，采集直徑10 cm、深度5~20 cm作物根圍土壤樣品，每點(diǎn)取樣3次。再用四分法混勻土樣，去雜物，過(guò)60目，備用(樣品保存于4 ℃冰箱)。

表115個(gè)不同模式長(zhǎng)期定位施肥量處理

Tab.1Fertilizer amounts of fifteen different long-term fertilization patterns

kg·hm-2

1.2土壤微生物數(shù)量的測(cè)定

土壤中細(xì)菌、真菌和放線(xiàn)菌數(shù)量的測(cè)定采用傳統(tǒng)的稀釋平板培養(yǎng)分離計(jì)數(shù)法[2]。土壤微生物的分離與記數(shù)采用選擇性培養(yǎng)基，細(xì)菌采用牛肉膏蛋白胨瓊脂培養(yǎng)基，真菌采用孟加拉紅瓊脂培養(yǎng)基，放線(xiàn)菌采用改良高氏1號(hào)培養(yǎng)基。測(cè)定土壤細(xì)菌時(shí)，采用10-5~10-9倍土壤稀釋液；測(cè)定土壤放線(xiàn)菌時(shí)，采用10-3~10-7倍土壤稀釋液；測(cè)定土壤真菌時(shí)，采用10-3~10-5倍土壤稀釋液。

接種時(shí)，每個(gè)選擇性培養(yǎng)基平板接入0.2 mL土壤稀釋液，28 ℃保溫培養(yǎng)。每個(gè)濃度設(shè)置3次重復(fù)。每天觀察，待長(zhǎng)出菌落后(真菌約5 d、細(xì)菌約3 d、放線(xiàn)菌約7 d)，選擇適合菌落計(jì)數(shù)的稀釋度，算出同一個(gè)稀釋度3個(gè)平板上的菌落平均數(shù)，微生物數(shù)量以每克干樣品的菌落數(shù)表示(CFU·g-1)。

1.3土壤微生物量的測(cè)定

土壤微生物量碳(MBC)、氮(MBN)、磷(MBP)采用氯仿熏蒸提取法進(jìn)行了測(cè)定[2]。稱(chēng)取土樣進(jìn)行熏蒸，樣品重復(fù)3次，并設(shè)對(duì)照。熏蒸結(jié)束后，MBC、MBN均采用0.5 mol·L-1K2SO4溶液提取，MBP采用0.5 mol·L-1NaHCO3溶液提取，提取液與土壤的質(zhì)量比為4∶1。隨后，在振蕩機(jī)上振蕩浸提30 min(25 ℃)，3 000 r·min-1離心5 min，過(guò)濾(測(cè)定土壤微生物量磷采用無(wú)磷濾紙過(guò)濾)，取濾液。同時(shí)做不加土壤的空白對(duì)照。MBC、MBN含量測(cè)定采用元素分析儀(德國(guó)鉑悅 BRUKER)。MBP含量測(cè)定：取土壤提取液25 mL，加2,6-二硝基苯酚1~2 滴，用3 mol·L-1的H2SO4溶液調(diào)至無(wú)色?；氐斡?1 mol·L-1的NaOH溶液。緩緩加入鉬銻抗溶液5 mL，排除溶液中的全部CO2，加去離子水定容。靜置1 h左右后，用分光光度計(jì)在880 nm 波長(zhǎng)下比色。另配制磷標(biāo)準(zhǔn)溶液，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)。

土壤含水量的測(cè)定：稱(chēng)5.0 g 上述濕潤(rùn)土壤，放在鋁盒中，在105 ℃烘箱中烘8 h，然后稱(chēng)其干質(zhì)量。

1.4數(shù)據(jù)分析

所有數(shù)據(jù)為3次重復(fù)的平均值，采用Excel、SPSS11.5統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理與統(tǒng)計(jì)，差異顯著性分析采用Duncan’s法和t檢驗(yàn)。

2結(jié)果與分析

2.1施肥對(duì)土壤微生物數(shù)量的影響

土壤微生物種類(lèi)和數(shù)量變化與土壤的孔隙度、酸堿度、有機(jī)質(zhì)含量等理化性質(zhì)等有很大關(guān)系。本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，測(cè)定細(xì)菌數(shù)量的最適土壤濃度稀釋液為10-5，測(cè)定放線(xiàn)菌數(shù)量的最適土壤濃度稀釋液為10-4，測(cè)定真菌數(shù)量的最適土壤濃度稀釋液為10-3。不同模式長(zhǎng)期定位施肥處理的土壤中細(xì)菌、真菌、放線(xiàn)菌數(shù)量的差異見(jiàn)圖1。

細(xì)菌是土壤微生物中數(shù)量最多的組成部分。由圖1A可以看出，不同施肥條件下，土壤細(xì)菌數(shù)量差異明顯，數(shù)量順序?yàn)椋旱土坑袡C(jī)肥區(qū)>高量有機(jī)肥區(qū)>配施無(wú)機(jī)肥區(qū)>對(duì)照>單施無(wú)機(jī)肥區(qū)，其中，長(zhǎng)期不施肥的CK處理土壤細(xì)菌數(shù)量為4.75×106CFU·g-1； M1處理土壤細(xì)菌數(shù)量最多，為12.50×106CFU·g-1，比CK處理提高了163%；N2處理土壤細(xì)菌數(shù)量最少，為1.88×106CFU·g-1，比CK處理減少了60%；各處理土壤細(xì)菌數(shù)量平均值為5.69×106CFU·g-1；長(zhǎng)期單施無(wú)機(jī)肥(N1、N2)，對(duì)細(xì)菌有明顯的抑制作用，會(huì)減少土壤細(xì)菌數(shù)量。長(zhǎng)期配施無(wú)機(jī)肥(NP、NPK)土壤細(xì)菌數(shù)量顯著高于單施無(wú)機(jī)肥(N1、N2)，長(zhǎng)期配施無(wú)機(jī)肥(NPK)土壤細(xì)菌數(shù)量比CK處理高24%；長(zhǎng)期單施有機(jī)肥(M1、M2)土壤細(xì)菌數(shù)量最多，長(zhǎng)期無(wú)機(jī)肥和有機(jī)肥配施，大部分處理細(xì)菌數(shù)量都高于CK處理；長(zhǎng)期無(wú)機(jī)肥和有機(jī)肥的均衡配施(M1NPK、M2NPK)土壤細(xì)菌數(shù)量顯著高于長(zhǎng)期無(wú)機(jī)肥和有機(jī)肥失衡配施(M1N1、M1N2、M1NP、M2N1、M2N2、M2NP)；長(zhǎng)期增量施肥(N2、M2)比常量施肥(N1、M1)土壤細(xì)菌數(shù)量少。M1處理與無(wú)機(jī)肥的配施(M1N1、M1N2、M1NP、M1NPK)比M2處理與無(wú)機(jī)肥的配施(M2N1、M2N2、M2NP、M2NPK)更有利于土壤細(xì)菌數(shù)量的增加。

放線(xiàn)菌在土壤微生物中數(shù)量居中，由圖1B可以看出，不同施肥條件下，土壤放線(xiàn)菌數(shù)量變化沒(méi)有細(xì)菌劇烈，數(shù)量順序?yàn)椋焊吡坑袡C(jī)肥區(qū)>低量有機(jī)肥區(qū)>配施無(wú)機(jī)肥區(qū)>單施無(wú)機(jī)肥區(qū)，其中，長(zhǎng)期不施肥的CK處理土壤放線(xiàn)菌數(shù)量為1.80×105CFU·g-1； M2處理土壤放線(xiàn)菌數(shù)量最多，為2.87×105CFU·g-1，比CK處理提高了59%；M1N1處理土壤放線(xiàn)菌數(shù)量最少，為1.07×105CFU·g-1，比CK處理減少了41%；各處理土壤放線(xiàn)菌數(shù)量平均值為1.87×105CFU·g-1。長(zhǎng)期單施無(wú)機(jī)肥(N1、N2)會(huì)顯著減少土壤放線(xiàn)菌數(shù)量，長(zhǎng)期配施無(wú)機(jī)肥(NP、NPK)土壤放線(xiàn)菌數(shù)量與CK基本持平。長(zhǎng)期單施有機(jī)肥(M1、M2)土壤放線(xiàn)菌數(shù)量顯著高于大部分無(wú)機(jī)肥有機(jī)肥配施(M1N1、M1N2、M1NP、M1NPK、M2N1、M2N2、M2NPK)， 與M2NP基本持平。長(zhǎng)期無(wú)機(jī)肥和有機(jī)肥的均衡配施(M1NPK、M2NPK)土壤放線(xiàn)菌數(shù)量顯著高于長(zhǎng)期無(wú)機(jī)肥和有機(jī)肥失衡配施(M1N1、M1N2、M2N1、M2N2)。長(zhǎng)期增量施有機(jī)肥(M2)與常量施有機(jī)肥(M1)對(duì)土壤放線(xiàn)菌數(shù)量影響沒(méi)有顯著差異。M2處理與無(wú)機(jī)肥的配施處理中，M2N1、M2NP、M2NPK土壤放線(xiàn)菌數(shù)量高于M1處理與無(wú)機(jī)肥的配施(M1N1、M1NP、M1NPK)。

真菌在土壤微生物中的數(shù)量較少，由圖1C可以看出，不同施肥條件下，土壤真菌數(shù)量整體變化較小，其中，長(zhǎng)期不施肥的CK處理土壤真菌數(shù)量為3.17×104CFU·g-1；M2NPK處理土壤真菌數(shù)量最多，為7.33×104CFU·g-1，比CK處理提高了131%；N2處理土壤真菌數(shù)量最少，為2.17×104CFU·g-1，比CK處理減少了32%。各處理土壤真菌數(shù)量平均值為4.29×104CFU·g-1。長(zhǎng)期施用無(wú)機(jī)肥(N1、N2、NP)對(duì)土壤真菌數(shù)量影響不大，長(zhǎng)期配施均衡無(wú)機(jī)肥(NPK)土壤真菌數(shù)量略高于CK處理。合理配施無(wú)機(jī)肥和有機(jī)肥(M1NPK、M2NPK)土壤真菌數(shù)量高于單施有機(jī)肥(M1、M2)或配施無(wú)機(jī)肥(NPK)。

各圖柱子上凡是有一個(gè)相同小寫(xiě)字母者，表示處理間差異不顯著 (P>0.05，Duncan’s法)。

不同施肥條件對(duì)土壤各微生物的數(shù)量有一定影響，進(jìn)而影響了各微生物所占的數(shù)量比例。由表2可知，單施低量有機(jī)肥(M1)以及大部分無(wú)機(jī)肥配施低量有機(jī)肥(M1N1、M1NP、M1NPK)，可增加細(xì)菌在土壤微生物數(shù)量的比例；單施或配施氮肥可增加真菌在土壤微生物數(shù)量的比例；單施和增量施氮肥可明顯增加放線(xiàn)菌在土壤微生物數(shù)量的比例。真菌型土壤是土壤肥力衰竭的標(biāo)志，細(xì)菌型土壤是土壤肥力提高的生物指標(biāo)，由此可見(jiàn)，氮肥的施入可明顯加速土壤肥力的流失，使土壤由細(xì)菌型向真菌型轉(zhuǎn)變；而施用常量有機(jī)肥則會(huì)使土壤更加肥沃。

表2不同模式長(zhǎng)期定位施肥處理對(duì)土壤細(xì)菌、放線(xiàn)菌、真菌數(shù)量比例的影響1)

Tab.2Effects of different long-term fertilization patterns on proportions of bacteria, actinomycetes and fungi

處理占微生物數(shù)量的比例/%細(xì)菌放線(xiàn)菌真菌CK95.733.630.64N193.86*4.89*1.25*N293.59*5.32*1.08*NP95.953.350.69NPK95.873.400.73M197.66*2.06*0.29*M1N197.52*1.73*0.75M1N295.843.240.92*M1NP96.41*2.92*0.67M1NPK96.41*2.78*0.81*M295.933.380.69M2N195.763.530.71M2N295.313.461.23*M2NP95.094.36*0.55M2NPK95.853.160.99*

1)同列數(shù)據(jù)后*表示與CK比差異顯著(P<0.05，t檢驗(yàn))。

2.2施肥對(duì)土壤微生物量的影響

2.2.1土壤微生物量碳含量土壤微生物量碳(MBC)是土壤有機(jī)質(zhì)中最活躍和最易變化的部分，是土壤有機(jī)碳的靈敏指示因子，也是土壤生物活性的標(biāo)志。由圖2可以看出，不同施肥條件下，MBC含量差異明顯，其大小順序?yàn)椋旱土坑袡C(jī)肥區(qū)>高量有機(jī)肥區(qū)、配施無(wú)機(jī)肥區(qū)>對(duì)照、單施無(wú)機(jī)肥區(qū)，除N1、N2、M2N2處理外，其他處理均高于CK處理。CK處理MBC含量為102.37 mg· kg-1；M1處理土壤MBC含量最多，為188.82 mg· kg-1，比CK處理提高了84%；N2處理MBC最少，為72.06 mg· kg-1，比CK處理減少了30%；各處理的土壤MBC平均值為136.87 mg· kg-1。長(zhǎng)期單施有機(jī)肥M1的MBC含量明顯高于其他處理。說(shuō)明，長(zhǎng)期向土壤施常量有機(jī)肥，可以提高M(jìn)BC含量，從而有助于提高土壤肥力。合理配施無(wú)機(jī)肥(NP、NPK)，其MBC含量明顯高于單施無(wú)機(jī)肥(N1、N2)及CK處理，說(shuō)明合理配施無(wú)機(jī)肥有利于提高M(jìn)BC含量。長(zhǎng)期單施有機(jī)肥(M1、M2)，其MBC含量均高于無(wú)機(jī)肥和有機(jī)肥配施，且大部分處于顯著水平，可見(jiàn)施用有機(jī)肥，在為土壤細(xì)菌補(bǔ)充有機(jī)碳源的同時(shí)，改善了土壤物理性狀、刺激了土壤微生物的活性。

2.2.2土壤微生物量氮含量土壤微生物量氮(MBN)是構(gòu)成生物體的最主要元素之一，在動(dòng)植物生命活動(dòng)中起著重要作用。由圖3可以看出，不同施肥條件下，MBN含量大小順序?yàn)椋河袡C(jī)肥區(qū)>無(wú)機(jī)肥區(qū)>對(duì)照。其中，CK處理的土壤MBN含量為12.03 mg· kg-1； M1處理的土壤MBN含量最多，為28.68 mg· kg-1，比CK處理提高了138%；除CK處理外，NPK處理MBN含量最少，為12.03 mg· kg-1，比CK處理提高了46%；各處理的土壤MBN平均值為21.76 mg· kg-1。長(zhǎng)期施肥的處理顯著高于CK處理，說(shuō)明長(zhǎng)期施肥可以顯著提高M(jìn)BN含量。長(zhǎng)期施有機(jī)肥的土壤(M1、M2)MBN含量高于其他處理，說(shuō)明長(zhǎng)期向土壤施用有機(jī)肥可以提高M(jìn)BN含量，從而有助于提高土壤肥力，這對(duì)調(diào)節(jié)土壤的氮素供應(yīng)，提高氮肥利用率具有積極的意義。

柱子上凡是有一個(gè)相同小寫(xiě)字母者，表示處理間差異不顯著 (P>0.05，Duncan’s法)。

柱子上凡是有一個(gè)相同小寫(xiě)字母者，表示處理間差異不顯著(P>0.05，Duncan’s法)。

2.2.3土壤微生物量磷含量土壤中微生物量磷(MBP)含量較少，但是磷卻是生物膜的重要組成之一。由圖4可以看出， MBP含量對(duì)環(huán)境條件非常敏感，施肥可不同程度地改變其含量。不同施肥條件下，MBP含量大小順序大體為：高量有機(jī)肥區(qū)>低量有機(jī)肥區(qū)、配施無(wú)機(jī)肥區(qū)>對(duì)照、單施無(wú)機(jī)氮肥區(qū)。其中，CK處理MBP含量為3.25 mg· kg-1；M2NPK處理MBP含量最多，為14.49 mg· kg-1，比CK處理提高了345%；N1處理MBP含量最少，為2.94 mg· kg-1，比CK處理減少了10%；各處理的土壤MBP平均值為8.29 mg· kg-1。長(zhǎng)期單施氮肥(N1)降低了MBP含量，這可能是因?yàn)榈实氖┯么龠M(jìn)了作物生長(zhǎng)，植物生長(zhǎng)量增加，吸收了較多的磷，使土壤缺磷更加突出，生物可固定的磷素減少。施磷肥可提高M(jìn)BP含量，說(shuō)明施磷肥后土壤有效磷增加，一方面對(duì)作物的生長(zhǎng)產(chǎn)生了積極的作用，另一方面對(duì)土壤生物也產(chǎn)生了直接或間接的影響，使更多的無(wú)機(jī)磷被同化固持到微生物體內(nèi)。有機(jī)肥及有機(jī)無(wú)機(jī)肥配施對(duì)MBP含量增加作用更加顯著，高量有機(jī)肥比低量有機(jī)肥增加更明顯。因?yàn)橛袡C(jī)肥不僅提供了增加微生物量的能量和營(yíng)養(yǎng)，也促進(jìn)了土壤通氣性，使微生物大量繁殖將部分有機(jī)磷和礦化了的無(wú)機(jī)磷同化為MBP。此外，有機(jī)肥本身含有的微生物在施入土壤后會(huì)迅速增加，MBP含量也隨之增加。有機(jī)肥與磷肥配施較單施有機(jī)肥土壤MBP含量增加幅度大，且達(dá)到了顯著水平?？梢?jiàn)，施用化學(xué)磷肥可一定程度地提高M(jìn)BP含量，施有機(jī)肥是提高土壤微生物對(duì)養(yǎng)分固持能力的主要途徑。

2.3土壤微生物數(shù)量與微生物量的相關(guān)性分析

土壤微生物數(shù)量與MBC、MBN、MBP之間的相關(guān)系數(shù)見(jiàn)表3。由表3可以看出， MBC含量與土壤微生物數(shù)量呈顯著正相關(guān)。 MBC是土壤微生物基本結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵元素，所占比例最高，在單個(gè)微生物體MBC含量基本固定的情況下，MBC含量的高低直接反映微生物數(shù)量的多少。

MBN、MBP含量與土壤微生物數(shù)量的相關(guān)性不顯著，表明土壤微生物數(shù)量的變化對(duì)MBN、MBP含量的影響較小。MBN和MBP可能對(duì)土壤微生物結(jié)構(gòu)、功能、活性等方面有更多的影響，MBN、MBP含量的多少主要是反映土壤中是否施用了氮、磷肥，施用氮、磷肥可促進(jìn)土壤土壤微生物對(duì)氮、磷的同化與積累。

柱子上凡是有一個(gè)相同小寫(xiě)字母者，表示處理間差異不顯著 (P>0.05，Duncan’s法)。

Tab.3Correlations between soil microbe quantity, MBC, MBN and MBP

因子微生物數(shù)量微生物量碳(MBC)微生物量氮(MBN)微生物量磷(MBP)微生物數(shù)量1 0.862*0.4470.524微生物量碳0.862*10.5970.589微生物量氮0.4470.59710.173微生物量磷0.5240.5890.1731

1)*表示達(dá)0.05相關(guān)水平。

3討論與結(jié)論

在本試驗(yàn)條件下，各模式長(zhǎng)期定位施肥處理及CK的土壤微生物數(shù)量表現(xiàn)為：細(xì)菌>放線(xiàn)菌>真菌，細(xì)菌所占比例始終保持在95%左右，占主導(dǎo)地位，這與前人[3-4,6]的結(jié)果基本相符。說(shuō)明細(xì)菌是棕壤土壤微生物生命活動(dòng)的主體，是土壤中有機(jī)質(zhì)和養(yǎng)分分解的主要參與者。土壤微生物對(duì)于有機(jī)肥和無(wú)機(jī)肥的配施表現(xiàn)各異，其中，土壤細(xì)菌數(shù)量最大值出現(xiàn)在M1處理，土壤放線(xiàn)菌數(shù)量最大值出現(xiàn)在M2處理，土壤真菌數(shù)量最大值出現(xiàn)在M1NPK處理。不同施肥條件在改變土壤微生物數(shù)量的同時(shí)，也改變了微生物群落中各菌群的比例。因?yàn)槭┓蕦?duì)不同土壤微生物的影響程度不同，其中，對(duì)細(xì)菌的影響最大，對(duì)真菌的影響相對(duì)比較小。

有機(jī)肥的施入可明顯地增加土壤細(xì)菌、放線(xiàn)菌、真菌的數(shù)量，不均衡的施入無(wú)機(jī)肥對(duì)大部分土壤微生物有抑制作用，這與樊軍等[3]和李秀英等[22]的試驗(yàn)結(jié)果存在細(xì)微出入，但整體趨勢(shì)基本相同?？梢?jiàn),科學(xué)、合理的施肥制度能明顯改善土壤微生物群落的狀況，增加微生物的數(shù)量和種類(lèi)，從而使土壤理化性質(zhì)和水肥條件等都得到改善，有利于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)性能的提高。

真菌型土壤是土壤肥力衰竭的標(biāo)志，細(xì)菌型土壤是土壤肥力提高的生物指標(biāo)。通過(guò)對(duì)各微生物數(shù)量比例的分析可知，氮肥的施入可明顯加速土壤肥力的流失，使土壤由細(xì)菌型向真菌型轉(zhuǎn)變；而科學(xué)施用合理量的有機(jī)肥則會(huì)使土壤更加肥沃，這與封海勝等[23]的觀點(diǎn)一致。

在本試驗(yàn)條件下，不同模式長(zhǎng)期定位施肥對(duì)土壤微生物量含量影響較大，施肥對(duì)微生物量的影響程度MBP>MBN>MBC。長(zhǎng)期定位單施有機(jī)肥(M1、M2)可以顯著提高M(jìn)BC、MBN含量，而合理配施有機(jī)肥和無(wú)機(jī)肥(M1NPK、M2NPK)更有助于提高 MBP含量?？梢?jiàn)，施用有機(jī)肥，不僅改良了土壤的理化性質(zhì)、改善了土壤微生物的生態(tài)結(jié)構(gòu)、保持了土壤微生物的生態(tài)環(huán)境，同時(shí)提供了大量可供微生物繁殖的有機(jī)質(zhì)和養(yǎng)分，促進(jìn)了微生物的活動(dòng)和繁殖，提高了微生物群落結(jié)構(gòu)的豐富度，而微生物的大量繁殖又能更好地促進(jìn)土壤中有機(jī)物的分解和轉(zhuǎn)化，土壤微生物量也相應(yīng)地得到了顯著的提高，這與林新堅(jiān)等[14]的試驗(yàn)結(jié)果基本相同。MBC是生命組成的主要部分，MBC含量與土壤微生物數(shù)量呈顯著正相關(guān)。MBN、MBP含量隨著氮、磷肥的施入，可明顯地增加，尤其是磷肥的施入對(duì)MBP含量的增加尤為顯著。這與王繼紅等[24]的試驗(yàn)結(jié)果完全相符。可見(jiàn)在合理范圍內(nèi)使用氮、磷肥，土壤中全氮、全磷的增加使得供給微生物同化和利用的土壤氮、磷源充裕，從而促進(jìn)了微生物對(duì)于氮、磷的吸收。

綜上所述，在未來(lái)農(nóng)業(yè)的發(fā)展中，針對(duì)不同肥力性質(zhì)的土壤，要選擇科學(xué)合理的有機(jī)肥和無(wú)機(jī)肥的配施方案，以利于土壤生態(tài)環(huán)境的改善，增加土壤微生物數(shù)量和微生物量，從而減少人類(lèi)農(nóng)業(yè)耕作給自然環(huán)境帶來(lái)的負(fù)面影響，這對(duì)于維持農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展和土壤生態(tài)系統(tǒng)的平衡具有重要意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]李阜棣. 土壤微生物學(xué)[M]. 北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，1996.

[2]姚槐應(yīng)，黃昌勇. 土壤微生物生態(tài)學(xué)及其實(shí)驗(yàn)技術(shù)[J].北京：科學(xué)出版社， 2006：5-6.

[3]樊軍，郝明德. 長(zhǎng)期輪作與施肥對(duì)土壤主要微生物類(lèi)群的影響[J]. 水土保持研究， 2003，10(1)：88-114.

[4]顧美英，徐萬(wàn)里，茆軍，等. 連作對(duì)新疆綠洲棉田土壤微生物數(shù)量及酶活性的影響[J]. 干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究， 2009，27(1)：1-5.

[5]林葆，林繼雄，李家康. 長(zhǎng)期施肥的作物產(chǎn)量和土壤肥力變化[M]. 北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)科技出版社， 1996：1-179.

[6]王光華，齊曉寧，金劍，等. 施肥對(duì)黑土農(nóng)田土壤全碳、微生物量碳及土壤酶活性的影響[J]. 土壤通報(bào), 2007,38(4)：661-665.

[7]INSAM H，MITCHELL C C, DORMAAR J F. Relationship of soi1 mierobial biomass and activity with fertilization practice and crop yield of three ultisols[J]. Soil Biol Biochem， 1991，23(5)：459-464.

[8]LEIGH R A，JOHNSTON A E. Long-term experiments in agricultural and ecological sciences[C]// Proceeding of a conference to celebrate the 150thanniversary of rothamsted experimental station. Cambridge: the UK at University Press， 1994:14-17.

[9]賴(lài)慶旺，李茶茍，黃慶海. 紅壤性水稻土無(wú)機(jī)肥連施與土壤結(jié)構(gòu)特性的研究[J]. 土壤學(xué)報(bào)， 1992，29(2)：168-185.

[10]沈善敏. 國(guó)外的長(zhǎng)期肥料試驗(yàn):(一)[J].土壤通報(bào)， 1984，15(2)：85-91.

[11]沈善敏. 國(guó)外的長(zhǎng)期肥料試驗(yàn):(二)[J].土壤通報(bào)， 1984，15(2)：134-138.

[12]沈善敏. 土壤科學(xué)與農(nóng)業(yè)持續(xù)發(fā)展[J]. 土壤學(xué)報(bào)， 1994，31(2)：113-118.

[13]沈善敏. 長(zhǎng)期土壤肥力試驗(yàn)的科學(xué)價(jià)值[J]. 植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào)， 1995,1(1)：1-7.

[14]林新堅(jiān)，王飛，蔡海松，等. 不同有機(jī)肥源對(duì)土壤微生物生物量及花生產(chǎn)量的影響[J]. 中國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)， 2009，17(2)：235-238.

[15]何曉雁，郝明德，李慧成，等. 黃土高原旱地小麥?zhǔn)┓蕦?duì)產(chǎn)量及水肥利用效率的影響[J]. 植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào)， 2010，16(6)：1333-1340.

[16]徐明崗，梁國(guó)慶，張夫道. 中國(guó)土壤肥力演變[M]. 北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)出版社， 2006.

[17]DICKR P，RASMUSSEN P E， KERLE E A. Influence of long-term residue management on soil enzyme activity in relation to soil chemical properties of a wheat-fallow system[J]. Biol Fert Soils， 1988，6(2)：159-164.

[18]ELFSTRAND S，HEDLUND K，MARTENSSON A. Soil enzyme activities，microbial community composition and function after 47 years of continuous green manuring[J]. Appl Soil Ecol， 2007，35(3)：610-621.

[19]PETRA M，ELLEN K，BERND M. Structure and function of the soil microbial community in a long-term fertilizer experiment[J]. Soil Biol Biochem, 2003, 35(3)：453-461.

[20]趙立勇，韓曉日，楊勁峰，等，長(zhǎng)期定位施肥對(duì)作物產(chǎn)量及土壤有效養(yǎng)分的影響[J]. 雜糧作物， 2008，28(1)：45-48.

[21]莊巖，吳鳳芝，楊陽(yáng)，等. 輪套作對(duì)黃瓜土壤微生物多樣性及產(chǎn)量的影響[J]. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)， 2009，42(1)：204-209.

[22]李秀英，趙秉強(qiáng)，李絮花，等. 不同施肥制度對(duì)土壤微生物的影響及其與土壤肥力的關(guān)系[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)， 2005，38(8)：1591-1599.

[23]封海勝，萬(wàn)書(shū)波，左學(xué)青，等.花生連作土壤及根際主要微生物類(lèi)群的變化及產(chǎn)量的相關(guān)[J]. 花生科技， 1999(增刊)：277-283.

[24]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， 2004，18(1)：35-38.

【責(zé)任編輯莊延，周志紅】

Effects of different long-term fertilization patterns on soil microflora

HAN Ying， XIN Xiaotong， HAN Xiaori， LI Jun， LI Jiaqi

(College of Land and Environment, Shenyang Agricultural University, Shenyang 110866, China)

Abstract：【Objective】 To study effects of different fertilization treatments on soil microbial number, microbial biomass carbon(MBC), microbial biomass nitrogen(MBN) and microbial biomass phosphorus(MBP).【Method】Fifteen soil samples were collected from the long-term located fertilization experimental station of Shenyang Agricultural University. The effects of fertilization on microbial number and microbial biomass, and the correlation were studied using microbial culture and chloroform extraction method.【Result】Fertilization had a positive effect on microbial number and microbial biomass. The most affected soil microbes were bacteria, followed by fungi and actinomycetes.The most affected microbial biomass was MBP, followed by MBN and MBC. Among 15 treatments, organic treatment M1 had the highest number of bacteria, organic treatment M2 had the highest number of actinomycetes, and M1NPK treatment combining organic and inorganic fertilizers had the highest number of fungi. M1 had the highest number of MBC and MBN, while M2NPK with organic and inorganic fertilizers had the highest number of MBP. There was a positive correlation between MBC and microbial number. 【Conclusion】Organic fertilizer significantly increases microbial number. Reducing inorganic fertilizer can increase MBC and MBN with organic and inorganic fertilizers. Appropriate application of nitrogen and phosphorus fertilizers can promote the microbe to absorb nitrogen and phosphorus, and significantly increase MBN and MBP. Nitrogen fertilizer application can accelerate the loss of soil fertility which causes the soil to change from bacteria type to fungi type. Organic fertilizer application can increase soil fertility.

Key words：long-term fertilization；soil microflora；soil microbial biomass；organic fertilizer； soil fertility

中圖分類(lèi)號(hào)：S223.91

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1001- 411X(2016)02- 0051- 08

基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金青年科學(xué)基金(31301849)

作者簡(jiǎn)介：韓穎(1980—)，女，講師，博士，E-mail:tase110@163.com；通信作者：韓曉日(1960—)，男，教授，博士，E-mail:13840499488@163.com

收稿日期：2015- 03- 27優(yōu)先出版時(shí)間：2016- 01- 18

優(yōu)先出版網(wǎng)址：http://www.cnki.net/kcms/detail/44.1110.s.20160118.1513.012.html

韓穎, 辛?xí)酝ǎ?韓曉日，等.不同模式長(zhǎng)期定位施肥對(duì)土壤微生物區(qū)系的影響[J].華南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2016,37(2):51- 58.