有機物料部分替代化肥對設施菜田土壤微生物特性的影響.pdf

1、目前設施菜田過量施肥現(xiàn)象非常普遍，導致土壤次生鹽漬化、養(yǎng)分比例失調(diào)、重金屬污染等問題日益突出，已對蔬菜高效安全生產(chǎn)構成威脅。土壤微生物在碳、氮等養(yǎng)分的循環(huán)中發(fā)揮著關鍵作用，土壤微生物學特性是土壤質(zhì)量的重要指標，通過土壤微生物學特性來評價不同農(nóng)藝措施對糧田土壤肥力和健康的影響已成為近些年研究的熱點。但是關于不同有機物料（豬糞、秸稈）與化肥配施對設施菜田土壤微生物學特性影響方面的研究鮮見報道。為此，從2009年起，在天津市西青區(qū)基地日光溫室

2、開展了蔬菜不同施肥模式定位試驗。試驗設8個處理:(1)不施氮、(2)全部施用化肥氮(4/4CN)、(3)3/4化肥氮+1/4豬糞氮(3/4CN+1/4PN)、(4)2/4化肥氮+2/4豬糞氮(2/4CN+2/4PN)、(5)1/4化肥氮+3/4豬糞氮(1/4CN+3/4PN)、(6)2/4化肥氮+1/4豬糞氮+1/4秸稈氮(2/4CN+1/4PN+1/4SN)、(7)2/4化肥氮+2/4秸稈氮(2/4CN+2/4SN)和(8)農(nóng)民習慣施

3、肥(CF)。除不施氮和農(nóng)民習慣施肥處理外，其余處理等氮等磷等鉀。本研究調(diào)查了第9茬蔬菜（設施秋冬茬芹菜）和第10茬蔬菜（設施春茬番茄）生育期間不同施肥模式土壤微生物量碳氮和酶活性的動態(tài)變化特征，探討了不同施肥模式對設施菜田土壤微生物群落結(jié)構的影響，為設施蔬菜高效施肥和菜田土壤可持續(xù)利用提供依據(jù)。研究取得的主要進展如下:
　　1.有機物料與化肥配合施用，特別是配施秸稈模式，可以顯著提高設施菜田土壤微生物量碳、氮含量
　　兩茬蔬

4、菜生育期間不同施肥模式土壤微生物量碳、氮含量總體上均呈先增后降的趨勢，芹菜季不同施肥模式較高土壤微生物量碳含量出現(xiàn)在定植后90 d，土壤微生物量氮含量出現(xiàn)在定植后60 d;番茄季不同施肥模式較高土壤微生物量碳含量出現(xiàn)在定植后20-80 d，土壤微生物量氮含量出現(xiàn)在定植后60 d。芹菜季有機無機肥料配施模式（5個處理）土壤微生物量碳、氮含量分別在185.0～514.6和34.3～79.1 mg/kg之間，較全部施用化肥模式(4/4CN)平

5、均分別增加15.1％～81.7％和24.5％～100.0％，其中以配施秸稈模式(2/4CN+1/4PN+1/4SN、2/2CN+2/4SN)土壤微生物量碳、氮含量相對較高，平均分別增加62.0％～81.7％和81.1％～100.0％;番茄季有機無機肥料配施模式土壤微生物量碳、氮含量分別在120.7～338.0和25.5～68.8 mg/kg之間，較4/4CN模式分別平均增加16.9％～86.9％和12.2％～109.3％，其中以配施秸稈

6、模式土壤微生物量碳、氮含量最高，平均分別增加61.4％～86.9％和78.2％～109.3％。
　　2.有機物料與化肥配合施用，特別是配施秸稈模式，可以顯著增加設施菜田土壤酶的活性
　　兩茬蔬菜生育期間不同施肥模式土壤α-葡萄苷酶、β-木糖苷酶、β-葡萄苷酶、β-纖維二糖苷酶和幾丁質(zhì)酶的活性總體上均呈先增后降的趨勢，芹菜季較高土壤酶活性出現(xiàn)在定植后60～90 d，番茄季較高土壤酶活性出現(xiàn)在定植后60 d;芹菜季和番茄季土壤磷

7、酸酶活性總體上也呈先增后降的趨勢，較高土壤酶活性分別出現(xiàn)在芹菜定植后60 d和番茄定植后100 d;芹菜季土壤脲酶活性總體上呈逐漸升高的趨勢，而番茄季土壤脲酶活性呈先增高后趨于平緩的趨勢，較高土壤酶活性出現(xiàn)在番茄定植后60～120 d。芹菜季有機無機肥料配施模式土壤α-葡萄苷酶、β-木糖苷酶、β-葡萄苷酶、β-纖維二糖苷酶、幾丁質(zhì)酶、磷酸酶和脲酶的活性較4/4CN模式平均分別增加22.9％～92.0％、20.1％～152.4％、23.1

8、％～145.1％、28.7％～273.8％、9.2％～207.8％、13.7％～86.8％和6.5％～56.5％，其中以配施秸稈模式土壤酶活性相對較高，較4/4CN模式平均分別增加59.9％～92.0％、98.9％～152.4％、90.3％～145.1％、171.6％～273.8％、106.4％～207.8％、68.8％～86.8％和30.7％～56.5％;番茄季有機無機肥料配施模式土壤α-葡萄苷酶、β-木糖苷酶、β-葡萄苷酶、β-纖維

9、二糖苷酶、幾丁質(zhì)酶、磷酸酶和脲酶的活性較4/4CN模式平均分別增加4.1％～83.4％、7.3％～155.7％、20.0％～128.3％、23.5％～242.6％、22.4％～248.9％、16.2％～78.9％和7.4％～58.0％,其中配施秸稈模式這幾種土壤酶的活性增加值分別高達51.1％～83.4％、106.5％～155.7％、98.8％～128.3％、186.9％～242.6％、178.3％～248.9％、60.5％～78.9％

10、和41.8％～58.0％。
　　3.有機物料與化肥配合施用，特別是配施秸稈模式，可有效增加設施菜田土壤微生物PLFA總量，以及細菌、真菌和放線菌PLFA含量
　　第9茬蔬菜（設施秋冬茬芹菜）收獲期和第10茬蔬菜（設施春茬番茄）拉秧期有機無機肥料配施模式土壤PLFA總量分別在20.5～31.2和14.9～26.3 nmol/g之間，較4/4CN模式分別增加34.7％～105.5％和15.9％～103.9％，其中以配施秸稈模式土

11、壤PLFA總量相對較高，較4/4CN模式分別增加100.9％～105.5％和44.0％～103.9％。芹菜季有機無機肥料配施模式土壤細菌、真菌和放線菌PLFA摩爾百分比含量分別在26.2～35.5、2.60～4.09和9.35～13.43之間，較4/4CN模式分別增加8.8％～47.4％、20.5％～85.5％和19.1％～77.1％，其中以配施秸稈模式土壤細菌、真菌和放線菌PLFA摩爾百分比含量總體上相對較高，較4/4CN模式分別增加

12、32.9％～47.4％、71.1％～85.5％和44.1％～71.1％。番茄季有機無機肥料配施模式土壤細菌、真菌和放線菌PLFA摩爾百分比含量分別在24.4～30.1、1.36～2.33和7.36～10.29之間，較4/4CN模式分別增加23.5％～52.1％、5.4％～80.5％和27.8％～78.6％之間，其中以配施秸稈模式土壤細菌、真菌和放線菌PLFA摩爾百分比含量總體上相對較高，較4/4CN模式分別增加45.5％～52.1％、6

13、2.3％～80.5％和64.1％～78.6％。
　　4.設施菜田土壤微生物量碳氮、酶活性和各菌群PLFA含量三者之間密切相關，秸稈、豬糞與化肥三者配施模式(2/4CN+1/4PN+1/4SN)對培肥土壤、增加產(chǎn)量的綜合效應最佳
　　兩茬蔬菜不同生育期土壤微生物量碳、氮含量與土壤可溶性有機碳、氮含量及當季蔬菜產(chǎn)量和定位試驗開始以來蔬菜總產(chǎn)量之間均呈顯著或極顯著正相關關系。兩季蔬菜不同生育期測定的7種土壤酶活性與土壤微生物量碳氮

14、及可溶性有機碳氮含量之間均呈顯著或極顯著正相關關系。設施秋冬茬芹菜收獲期和設施春茬番茄拉秧期土壤各菌群PLFA(PLFA總量，細菌、真菌、放線菌、革蘭氏陽性菌和革蘭氏陰性菌PLFA含量)與土壤有機質(zhì)、可溶性有機碳氮和微生物量碳氮含量及7種土壤酶活性之間總體上均呈顯著或極顯著正相關關系。綜合考慮不同有機物料與化肥對提高土壤微生物量特性和蔬菜產(chǎn)量的作用和實際可行性，秸稈、豬糞與化肥三者配施(2/4CN+1/4PN+1/4SN)是設施蔬菜生產(chǎn)