關(guān)鍵詞： 長期施肥； 土壤養(yǎng)分； 有機物料； 微生物生物量； 微生物群落； 生態(tài)化學(xué)計量學(xué)

黃泥田有機質(zhì)含量和土壤養(yǎng)分含量較低，總面積約130 萬hm2，是中國南方典型的低產(chǎn)田[1]。施肥是提升該土壤肥力和質(zhì)量的重要措施，然而，化肥過量投入易引起土壤酸化、水體富營養(yǎng)化等問題[2]。有機物料含有大量養(yǎng)分，但養(yǎng)分釋放緩慢，在作物生長早期很難滿足其養(yǎng)分需求[3]，與化肥配合施用可促進土壤中養(yǎng)分供應(yīng)并提高土壤微生物的活性，對實現(xiàn)農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展有重要意義[4?5]?；诖?，化肥與有機物料（綠肥、畜禽糞便、秸稈等） 配施不僅是緩解環(huán)境壓力的重要措施[6]，也是提高黃泥田生產(chǎn)力，保障作物產(chǎn)量的有效途徑[7]。

土壤微生物是土壤生態(tài)系統(tǒng)中最活躍的組分，在土壤碳（C）、氮（N）、磷（P） 等化學(xué)元素循環(huán)和能量流動中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用[8]，受土壤碳及養(yǎng)分有效性的調(diào)控。養(yǎng)分添加或外源有機物料的輸入都能夠直接改變土壤營養(yǎng)狀況，可能導(dǎo)致微生物與它們可利用底物之間化學(xué)計量比值出現(xiàn)不平衡[9]，當(dāng)出現(xiàn)這種不平衡時，土壤微生物可通過穩(wěn)態(tài)或非穩(wěn)態(tài)行為進行響應(yīng)[10]。因此，土壤微生物生物量化學(xué)計量比與外源碳、氮、磷的投入密切相關(guān)[11]。目前對微生物生物量化學(xué)計量比及其影響機制的研究主要聚焦在森林[12]、草地[13]等陸地生態(tài)系統(tǒng)，多數(shù)的研究也更加注重微生物的穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)機制而忽略了非穩(wěn)態(tài)行為[14?15]。在農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中，化肥與有機肥是改善土壤肥力常用的手段，有大量研究探討了施肥對土壤微生物生物量的影響，發(fā)現(xiàn)豬糞、牛糞等畜禽糞便對微生物生物量的提升效果明顯優(yōu)于秸稈和綠肥[16?17]，然而，化肥與不同化學(xué)計量比的有機物料配施下，土壤微生物生物量化學(xué)計量的變化特征及其影響機制仍然缺乏深入研究。

不同施肥措施下由于養(yǎng)分投入狀況的差異，會對土壤微生物造成不同程度的元素限制，進而影響土壤微生物群落結(jié)構(gòu)和組成[18]。有研究表明，長期化肥與腐熟牛糞或生物有機肥配施能夠顯著增加土壤細(xì)菌、放線菌的數(shù)量，抑制真菌的生長[19]。但也有研究發(fā)現(xiàn)，化肥和有機肥配施可以增加土壤總磷脂脂肪酸、真菌、細(xì)菌和放線菌的生物量，同時能提高真菌與細(xì)菌生物量的比值[20]。由于不同微生物類群的化學(xué)計量特征存在差異，如真菌的C∶N 高于細(xì)菌群落，微生物群落組成的變化可能會引起微生物生物量化學(xué)計量比的變化，這是微生物適應(yīng)養(yǎng)分變化的非穩(wěn)態(tài)行為[15]。雖然目前關(guān)于有機無機肥配施對土壤微生物群落的影響已有大量研究，但長期（gt;10 年）化肥與不同有機物料配施下土壤微生物生物量化學(xué)計量特征及其與土壤微生物群落結(jié)構(gòu)的關(guān)系還值得深入探討。

本研究依托浙江省金華市瑯琊鎮(zhèn)的12 年定位試驗，分析化肥（NPK） 與不同化學(xué)計量比有機物料（紫云英、牛糞、水稻秸稈） 配施對土壤養(yǎng)分含量、土壤微生物生物量化學(xué)計量特征以及土壤微生物群落結(jié)構(gòu)的影響，并探討微生物群落對養(yǎng)分變化的響應(yīng)特征及其調(diào)控機制，以期為黃泥田培肥方式的選擇提供科學(xué)依據(jù)，同時從化學(xué)計量的角度闡明農(nóng)田土壤養(yǎng)分循環(huán)過程及平衡特征。

1 材料和方法

1.1 試驗地概況

試驗地位于浙江省金華市瑯琊鎮(zhèn)（29°1′N，119°27′E），試驗開始于2011 年，種植制度為單季稻。該地屬亞熱帶季風(fēng)氣候，平均氣溫17.5℃，年平均降水量約為1424 mm。供試土壤為黃粘水稻土，砂粒含量36.8%，粉粒含量34.9%，黏粒含量28.3%。試驗前土壤有機質(zhì)26.3 g/kg，土壤全氮1.53 g/kg，土壤堿解氮108 mg/kg，土壤有效磷17 mg/kg，土壤速效鉀97 mg/kg，pH 為5.14。

1.2 試驗設(shè)計

試驗采用隨機區(qū)組設(shè)計，5 個施肥處理：1） 不施肥（CK）；2） 單施化肥（NPK）；3） 化肥配施綠肥（NPKGM），綠肥為紫云英，施用量3600 kg/hm2；4） 化肥配施牛糞（NPKCM），牛糞施用量4700 kg/hm2；5） 化肥配施秸稈（NPKRS），秸稈為水稻秸稈，施用量3000 kg/hm2。每個處理3 個重復(fù)。每個小區(qū)面積為50 m2 （10 m×5 m），四周被覆蓋著塑料膜的土埂隔開，以防止水和肥料流向鄰近的地塊[21]。氮、磷、鉀肥分別為尿素、過磷酸鈣和氯化鉀。每季水稻化肥施用量分別為N 180 kg/ hm2、P2O5 90 kg/ hm2、K2O120 kg/ hm2。除CK 外，其余施肥處理化肥施用量相同。每季分3 個階段施用氮肥（基施40%、分蘗期30%、孕穗期30%），磷肥和鉀肥在移栽前作為基肥單次施用。試驗選用當(dāng)?shù)爻Ｓ玫? 種有機物料，分別為新鮮紫云英、牛糞有機肥和水稻秸稈，施用量按照當(dāng)?shù)亓?xí)慣施用量確定。紫云英、牛糞和水稻秸稈的施用量及其碳、氮、磷投入量見表1。施用有機物料的處理中，每年碳投入量接近相等，但是有機物料的化學(xué)計量比具有較大差異。每年6 月初，所有試驗區(qū)均用拖拉機圓盤犁耕至15 cm 深，水稻移栽前1 天將完整紫云英植株和水稻秸稈施于田間，覆蓋在土壤表面。

水稻品種為“兩優(yōu)培九”，移栽苗間距為19.8 cm×19.8 cm。水稻生育期為6 月中旬至10 月上旬。水稻采用人工收割，所有地塊的地上秸稈殘茬均被清除。在收獲和下一次播種期間，田地一直處于休耕狀態(tài)。

1.3 樣品采集與測定

2022 年10 月上旬水稻收獲后，采用土鉆五點混合法取樣，采集0—15 cm 表層土壤樣品，低溫保存帶回實驗室。土壤樣品過2 mm 篩，去除礫石、秸稈殘渣和根系。新鮮土壤一部分保存于4℃ 冰箱，用于測定土壤微生物生物量碳（MBC）、微生物生物量氮（MBN）、微生物生物量磷（MBP）、銨態(tài)氮（NH4+-N）、硝態(tài)氮（NO3?-N）、土壤可溶性有機碳（DOC）、土壤可溶性有機氮（DON）；另一部分保存于?20℃ 冰箱，用于測定土壤微生物磷脂脂肪酸含量（PLFA）。風(fēng)干土壤過0.149 mm 篩，用于測定土壤有機碳（SOC）、土壤全氮（TN）、土壤全磷（TP） 含量和土壤有效磷（AP） 含量。

土壤有機碳含量采用重鉻酸鉀外加熱法測定，乘以1.724 轉(zhuǎn)化為土壤有機質(zhì)；土壤全氮含量采用半微量凱氏法測定；土壤全磷含量采用HClO4?H2SO4消煮—鉬銻抗比色法測定。土壤銨態(tài)氮含量采用K2SO4 浸提—靛酚藍(lán)比色法測定；土壤硝態(tài)氮含量采用K2SO4 浸提—紫外分光光度法測定；土壤有效磷含量采用NH4F-HCl 浸提—鉬銻抗比色法測定。土壤微生物生物量碳和土壤微生物生物量氮含量采用氯仿熏蒸—K2SO4 提取后，利用總有機碳分析儀（Phoenix8000，TeledyneTekmar 公司，美國） 測定，未熏蒸部分碳含量為土壤可溶性有機碳，未熏蒸氮含量為土壤可溶性總氮，通過計算其與無機氮（銨態(tài)氮和硝態(tài)氮） 差值獲得土壤可溶性有機氮含量；土壤微生物生物量磷含量采用氯仿熏蒸—NaHCO3 提取后，鉬銻抗比色法測定[22]。

土壤微生物群落結(jié)構(gòu)采用磷酸脂肪酸（PLFA） 方法測定[23]。土壤樣品脂肪酸的提取和檢測主要分為4 步： 提取、分離、酯化、GC-MS 分析，以甲酯19：0做內(nèi)標(biāo)[24]。PLFA 生物標(biāo)志物根據(jù)其來源被劃分為5 個微生物群。真菌（16：1 w5c， 18：1 w9c， 18：2 w6c，18：3 w6c）、細(xì)菌（i14：0， i15：1 w9c， i15：0， a15：0， i16：0，i17：0， a17：0， 16：1 w5c， 16：1 w7c， 17：1 w8c， cy 17：0 w7c，18：1 w5c， 18：1 w7c， cy 19：0 w7c）、放線菌（10Me 16：0，10Me 17：1 w7c， 10Me 17：0， 10Me 18：0）、革蘭氏陽性菌（i14：0， i15：1 w9c， i15：0， a15：0， i16：0， i17：0， a17：0）、革蘭氏陰性菌（16：1 w5c， 16：1 w7c， 17：1 w8c， cy 17：0w7c， 18：1 w5c， 18：1 w7c， cy 19：0 w7c）?？侾LFA 為細(xì)菌、真菌和放線菌的總和。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

采用Excel 2019 進行數(shù)據(jù)整理；采用SPSS 25.0進行單因素方差（one-way ANOVA） 分析和線性回歸分析，用Duncan 法進行多重比較；對土壤養(yǎng)分、土壤微生物生物量計量比、土壤微生物PLFA 進行皮爾遜（Pearson） 相關(guān)分析；采用Canoco 5.0 進行冗余分析（RDA）；采用Origin 2021 軟件作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 長期化肥與不同有機物料配施對土壤養(yǎng)分含量的影響

由表2 可知，長期施用化肥與有機肥改變了黃泥田土壤有機質(zhì)和養(yǎng)分含量。與CK 相比，NPK 或化肥有機物料配施處理的增幅為土壤有機質(zhì)6.9%～50.5%、全氮21.2%～71.5%、全磷35.7%～83.9%，除配施紫云英處理外，可溶性有機碳增加了6.3%～26.5%，可溶性有機氮增加了34.5%～61.5%，無機氮增加了56.2%～95.1%，有效磷含量升高了88.1%～292.4%。與NPK 處理相比，化肥配施3 種有機物料均顯著增加了土壤有機質(zhì)含量，以配施牛糞的有機質(zhì)增加最高，達到40.7%，且顯著高于紫云英與秸稈處理。配施牛糞處理黃泥田土壤全氮、全磷的含量較NPK 處理分別顯著提高了41.6% 和30.4%，提升效果也顯著優(yōu)于配施紫云英和秸稈處理。

化肥與不同有機物料配合施用對土壤養(yǎng)分的提升效果不同。與NPK 處理相比，配施紫云英提升了有效磷含量；添加秸稈增加了可溶性有機碳和無機氮含量；配施牛糞增加了可溶性有機氮、無機氮和有效磷含量，其中有效磷含量提升108.6%，且提升效果優(yōu)于紫云英和秸稈?？傮w而言，化肥與牛糞配施對土壤有機質(zhì)和土壤養(yǎng)分含量的提升效果最好。

2.2 長期化肥與不同有機物料配施對土壤微生物生物量化學(xué)計量比的影響

如圖1A 所示，施肥處理間土壤微生物生物量碳/氮（ M B C / M B N ） 、碳/磷（ M B C / M B P ） 和氮/ 磷（MBN/MBP） 存在顯著差異（Plt;0.05），NPK 處理土壤MBC/MBN 與CK 無顯著差異，而3 個有機物料配施處理顯著提高了MBC/MBN。與NPK 處理相比，NPKGM、NPKCM、NPKRS 處理的土壤MBC/MBN 分別增加了35.1%、22.3%、19.9%，NPKGM處理還顯著高于NPKCM、NPKRS 處理，NPKCM和NPKRS 處理間無顯著差異。與MBC/MBN 變化趨勢相反，所有施肥處理MBC/MBP、MBN/MBP 均顯著低于CK。與NPK 處理相比，NPKGM、NPKRS處理下MBC/MBP 無顯著差異，但NPKCM 處理顯著降低了15.4%。與NPK 處理相比，配施3 種有機物料處理均能顯著降低MBN/MBP，且與紫云英和牛糞有機肥配施的降低效果顯著大于秸稈。

2.3 長期化肥與不同有機物料配施對土壤微生物群落結(jié)構(gòu)的影響

由圖2 可知，化肥配施紫云英、牛糞和秸稈處理土壤真菌、土壤細(xì)菌、放線菌和土壤微生物總磷脂脂肪酸含量與CK 和NPK 處理相比有顯著性差異（Plt;0.05）。NPKGM、NPKCM、NPKRS 處理土壤微生物總磷脂脂肪酸含量分別較NPK 處理增加了30.9%、38.4%、22.3%，以配施牛糞的增幅最大，配施牛糞處理真菌、放線菌、細(xì)菌較NPK 處理的增幅分別高達30.4%、32.5% 和42.3%，高于配施紫云英和秸稈兩個處理。與CK 和NPK 處理相比，化肥與牛糞、紫云英、秸稈配施均提高了土壤G+和G?的含量，也以配施牛糞處理的提升效果最好。

從圖3 可以看出，長期施用化肥或化肥與有機物料配施改變了黃泥田土壤微生物群落結(jié)構(gòu)，降低了土壤真菌/細(xì)菌（F/B） 和革蘭氏陽性菌/革蘭氏陰性菌（G+/G?） 值。NPKGM、NPKCM、NPKRS 處理下土壤F/B 較CK 處理分別顯著降低了10.1%、14.7%、10.6%，但與NPK 處理無顯著差異。與土壤F/B 變化趨勢相似，與CK 相比，所有施肥處理G+/G?均顯著降低，且降低幅度表現(xiàn)為NPKCMgt;NPKGMgt;NPKgt;NPKRS。與NPK 處理相比，3 種化肥與有機物料配施處理下G+/G?均無顯著差異，但化肥與牛糞配施處理下土壤G+/G?顯著低于化肥與秸稈配施處理。

2.4 土壤養(yǎng)分、微生物生物量與微生物群落結(jié)構(gòu)之間的相關(guān)性分析

由圖1B 可以看出，土壤微生物生物量化學(xué)計量特征與土壤可利用養(yǎng)分資源之間有顯著相關(guān)關(guān)系，其中MBC/MBN 與DOC/（DON+IN） 負(fù)相關(guān)（Plt;0.05），MBC/MBP 與DOC/AP 正相關(guān)（Plt;0.001），MBN/MBP 與（DON+IN）/AP 也呈正相關(guān)（Plt;0.001）?；赑earson 相關(guān)性分析（圖4），土壤微生物群落結(jié)構(gòu)的變化與微生物生物量化學(xué)計量特征有一定的關(guān)系，MBC/MBN 與F/B、G+ /G?呈顯著負(fù)相關(guān)，而MBC/MBP、MBN/MBP 與F/B、G+/G?均呈顯著正相關(guān)。此外，土壤微生物生物量碳氮磷和群落的PLFAs 含量，與土壤有機質(zhì)和全氮、全磷、無機氮、有效磷等養(yǎng)分含量均存在顯著的相關(guān)關(guān)系。F/B、G+/G?與土壤全量養(yǎng)分和速效養(yǎng)分的含量存在顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系（Plt;0.05），而與土壤可利用養(yǎng)分計量比呈正相關(guān)關(guān)系， 土壤微生物生物量碳氮磷則與F/B、G+/G?呈負(fù)的相關(guān)關(guān)系。通過進行冗余分析（RDA） 探究影響土壤微生物群落的關(guān)鍵因子（圖5），第1 排序軸和第2 排序軸分別解釋了土壤微生物PLFA 變異的77.75% 和14.27%。結(jié)果表明，土壤全氮 （P=0.002） 是影響土壤微生物群落最為關(guān)鍵的環(huán)境因子，其次是土壤全磷 （P=0.028）。

3 討論

3.1 長期化肥與不同有機物料配施對土壤養(yǎng)分和土壤微生物量化學(xué)計量比的影響

化肥與有機物料配合施用是提高農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)土壤肥力和增加作物產(chǎn)量的重要措施[6]。本研究發(fā)現(xiàn)，與單施化肥相比，長期化肥配施紫云英、牛糞、水稻秸稈等不同有機物料能夠顯著提高土壤有機質(zhì)、全氮、全磷和土壤有效養(yǎng)分含量（表2），這與目前大量的研究結(jié)果[25]一致。一方面，這可能是由于有機物料本身含有大量的C、N 等元素[26]。另一方面，有機物料在分解過程中產(chǎn)生的有機酸也能促進養(yǎng)分的釋放，進而提高土壤養(yǎng)分的有效性[5]。研究發(fā)現(xiàn)，添加牛糞的處理對于土壤肥力的提升效果明顯優(yōu)于添加秸稈和紫云英，可能是因為在等碳添加的情況下牛糞有機肥中含有更多的N、P 養(yǎng)分，C/N、C/P、N/P 值較低，且牛糞中有機物質(zhì)的化學(xué)形態(tài)相對穩(wěn)定[27]，更有利于促進土壤有機質(zhì)的形成和養(yǎng)分積累[28]。

土壤微生物生物量在土壤中占比較小，但其在驅(qū)動土壤碳氮磷等元素的生物地球化學(xué)循環(huán)過程中發(fā)揮關(guān)鍵作用[29]。土壤微生物群落對于環(huán)境（如可利用資源或底物） 變化非常敏感。生態(tài)化學(xué)計量學(xué)理論指出微生物的代謝需要維持體內(nèi)各元素的化學(xué)計量（C∶N∶P） 平衡，當(dāng)微生物與可利用底物之間產(chǎn)生化學(xué)計量偏差時，土壤微生物可通過調(diào)整C、N 等元素利用效率或分泌不同功能的胞外酶等穩(wěn)態(tài)的模式進行響應(yīng)，或通過改變?nèi)郝浣Y(jié)構(gòu)等非穩(wěn)態(tài)行為改變自身元素組成來響應(yīng)底物的化學(xué)計量變化[10]。微生物生物量碳（MBC）、微生物生物量氮（MBN） 以及微生物生物量磷（MBP） 的比值可作為反映微生物群落整體響應(yīng)其資源化學(xué)計量變化的重要指標(biāo)。因此，研究微生物生物量化學(xué)計量比有助于深入理解陸地生態(tài)系統(tǒng)養(yǎng)分循環(huán)過程和養(yǎng)分限制狀況[30]。已有研究發(fā)現(xiàn)不同施肥方式處理會對土壤微生物造成不同程度的養(yǎng)分限制，進而影響土壤微生物群落結(jié)構(gòu)[18]。本研究中長期單獨施用NPK 并未對MBC/MBN 產(chǎn)生顯著影響，這與平懷香等[31]整合分析不同施肥措施下農(nóng)田土壤C/N 變化的結(jié)果一致。與不施肥和單施化肥相比，化肥與紫云英、牛糞、秸稈配施均能不同程度地提高土壤MBC/MBN，并以紫云英處理下變化最大。這可能是隨著土壤有機質(zhì)和土壤養(yǎng)分含量的改變，土壤微生物會根據(jù)這種變化調(diào)控自身生物量進行適應(yīng)[32]，也可能是不同有機物料的輸入改變了水分、通氣性、結(jié)構(gòu)等土壤性質(zhì)，為微生物提供了不同的水熱條件，從而影響MBC 和MBN 的積累以及MBC/MBN[33]。

與MBC/MBN 變化趨勢相反，所有施肥處理的MBC/MBP、MBN/MBP 較CK 均顯著降低。前人研究發(fā)現(xiàn)在不同施肥制度下，與長期撂荒和不施肥相比，土壤MBC/MBP、土壤MBN/MBP 均顯著降低[ 3 4 ]；平懷香等[ 3 1 ]研究指出長期施肥處理下土壤MBC/MBP 顯著低于不施肥處理，這與本研究結(jié)果一致。原因可能是化學(xué)磷肥和有機物料的輸入增加了土壤有效磷含量，為微生物提供了充足的磷素（表2）。根據(jù)生長速率理論，微生物在高生長速率時會促進核糖體RNA 的合成，從而導(dǎo)致MBC/MBP和MBN/MBP 降低[35]。此外，本研究中施用了有機物料的3 個處理中，MBC/MBP、MBN/MNP 也存在差異，化肥與牛糞配施MBC/MBP、MBN/MBP 顯著低于化肥與秸稈配施。這可能是因為牛糞與秸稈雖然碳含量相近，但化學(xué)計量比差異較大，牛糞的C/P、N/P 遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于秸稈，引起土壤微生物量C/P、N/P 的變化?；貧w分析結(jié)果顯示MBC/MBP 與土壤全量C/P 無相關(guān)關(guān)系，而與DOC/AP 呈顯著正相關(guān)（Plt;0.05）；MBN/MBP 也表現(xiàn)出同樣的規(guī)律，與（DON+IN）/AP 呈顯著正相關(guān)（圖1B），說明微生物生物量C/P、N/P 主要受土壤中可利用資源的影響。牛糞中磷含量高且緩慢分解過程中可持續(xù)提供大量有效磷，更有利于降低土壤DOC/AP 和（DON+IN）/AP，從而引起微生物生物量碳磷比和氮磷比發(fā)生顯著變化。

3.2 長期化肥與不同有機物料配施對土壤微生物群落結(jié)構(gòu)的影響

已有研究發(fā)現(xiàn)，不同培肥方式對土壤微生物群落結(jié)構(gòu)有不同的影響[36]。土壤中的總磷脂脂肪酸代表著土壤微生物的總量，是反映土壤微生物群落結(jié)構(gòu)變化的敏感指標(biāo)。本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)化肥與不同有機物料配施能夠顯著增加土壤中總微生物生物量（PLFA表征）、真菌、放線菌和細(xì)菌的生物量（圖2），這與郭蕓等[20]、李倩等[37]研究結(jié)果一致。這可能是因為有機物料的投入改善了土壤有機質(zhì)、全氮、可溶性有機碳、有效磷等碳源和養(yǎng)分狀況，提高土壤養(yǎng)分的有效性和保肥能力，為土壤微生物提供充足的碳源和能量，促進了各類微生物的增殖和生長，從而提高微生物生物量[38?39]。相關(guān)性分析結(jié)果也證明了土壤養(yǎng)分與土壤微生物量的正相關(guān)關(guān)系（圖4）。此外，化肥或化肥與有機物料配施能夠在不同程度上改變真菌和細(xì)菌的生物量（圖2），說明真菌和細(xì)菌在響應(yīng)不同施肥處理時有著不同的敏感性[40]。

施肥引起的土壤碳和養(yǎng)分有效性的變化會影響土壤特定微生物類群的生物量，進而改變微生物群落結(jié)構(gòu)[41]。部分研究指出，土壤中不同微生物類群的化學(xué)計量比差異較大。真菌主要屬于k 策略微生物，對養(yǎng)分響應(yīng)慢，具有較高的化學(xué)計量比，生長和周轉(zhuǎn)速度較慢，能夠分解利用高C∶N∶P 的底物，而細(xì)菌主要屬于r 策略微生物，對養(yǎng)分需求高，生長和周轉(zhuǎn)速度較快，具有較低的化學(xué)計量比，能夠分解利用低C∶N∶P 的底物[42]，細(xì)菌通常比真菌表現(xiàn)出更低的C∶N 或C∶P 值[43]。且一般情況下真菌的碳氮比值在7～12，細(xì)菌的碳氮比值在3～6[13]。從本研究的土壤微生物量C/N 和C/P 的結(jié)果初步判斷，黃泥田土壤中真菌所占比例較低，細(xì)菌占優(yōu)勢，這可能與水稻種植過程中淹水引起的氧氣不足有關(guān)，因為真菌是嚴(yán)格好氧的微生物[44]。本研究也發(fā)現(xiàn)與對照和施化肥相比，雖然化肥與不同有機物料配施后真菌和細(xì)菌的生物量均有所增加，F(xiàn)/B 值卻有所下降，且與有機物料配施后F/B 顯著低于不施肥處理（圖3），說明有機物料施入后能夠重塑土壤微生物群落結(jié)構(gòu)，且細(xì)菌生物量增加的幅度明顯高于真菌?？赡苁且驗榕＜S、秸稈等有機物料使得土壤全氮、全磷等養(yǎng)分含量增加，C/N 降低，更有利于細(xì)菌的生長（圖4），冗余分析結(jié)果也顯示全氮、全磷對微生物群落的影響達到了顯著水平。Wei 等[36]通過35 年的長期試驗也發(fā)現(xiàn)，含有較多有機碳且肥力較高的土壤更有利于細(xì)菌繁殖。

土壤革蘭氏陽性菌/革蘭氏陰性菌比值（G+/G?） 能夠反映土壤養(yǎng)分變化引起的細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)變化[45]。本研究發(fā)現(xiàn)，長期施用化肥沒有顯著增加G+和G?細(xì)菌的PLFA 含量，但與有機物料配施能夠提高這兩者的含量，且添加牛糞表現(xiàn)出更加明顯的效果。主要原因可能是有機物料的添加伴隨著大量有機碳養(yǎng)分的投入，為G+和G?的繁殖提供了碳源和能源，在N、P 養(yǎng)分豐富條件下（與化肥配施），對養(yǎng)分需求較大的革蘭氏陰性菌較陽性菌更能快速增長[46]，導(dǎo)致土壤G+/G?的下降，李倩等[37]的研究表明，不同有機無機肥配合施用均能顯著降低土壤G+/G?。但也有研究發(fā)現(xiàn)，使用有機肥能夠增加G+/G?[36]。這些不同的試驗結(jié)果可能是由于不同施肥管理措施下土壤有機碳和土壤養(yǎng)分的有效性存在差異，但都說明微生物能夠通過改變自身群落結(jié)構(gòu)來適應(yīng)環(huán)境的變化。

本研究結(jié)果還顯示，土壤MBC/MBN 與F/B、G+/G?呈現(xiàn)顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系，MBC/MBP 與F/B、G+/G?呈現(xiàn)顯著的正相關(guān)關(guān)系，說明土壤微生物化學(xué)計量比的變化和真菌與細(xì)菌比值、革蘭氏陽性菌與革蘭氏陰性菌比值密切相關(guān)，這可能是由于不同化學(xué)計量菌株的優(yōu)勢變化引起的[43]，因為外源有機物料與化肥的投入促進了C∶N∶P 值較低的細(xì)菌，尤其是革蘭氏陰性菌的快速增殖與生長，進而改變了土壤微生物生物量化學(xué)計量比。長期化肥與有機物料配施改變了土壤可利用養(yǎng)分狀況，土壤微生物生物量化學(xué)計量特征也隨之改變，并且這種化學(xué)計量可塑性可能是微生物群落結(jié)構(gòu)和組成發(fā)生改變的重要體現(xiàn)[47]。值得注意的是，牛糞和秸稈處理下的G+/G?出現(xiàn)了顯著差異，說明這兩種有機物料的添加在重塑細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)上表現(xiàn)出不同的作用，這需進一步深入地研究。

4 結(jié)論

長期化肥與有機物料配施對土壤的有機質(zhì)、養(yǎng)分含量及土壤可利用養(yǎng)分資源比具有顯著影響，并進一步引起土壤微生物生物量化學(xué)計量特征發(fā)生改變。這與有機物料的化學(xué)計量比有密切關(guān)系?；逝c低化學(xué)計量比的有機物料（牛糞） 配施能夠有效提高土壤微生物生物量碳氮比，降低微生物生物量碳磷比和微生物量氮磷比。此外，化肥與牛糞配施改變微生物群落結(jié)構(gòu)，降低微生物群落中F/B、G+/G?的值。土壤中微生物生物量化學(xué)計量比的變化及群落結(jié)構(gòu)的重塑是黃泥田中土壤微生物響應(yīng)其底物化學(xué)計量比變化的有效策略。