施肥和雜草對(duì)土壤微生物和線蟲群落結(jié)構(gòu)的影響.pdf

1、由于施肥和除草劑的大量施用，高產(chǎn)區(qū)農(nóng)田的生態(tài)系統(tǒng)是生產(chǎn)力降低、生物多樣性降低和土壤環(huán)境惡化嚴(yán)重的地區(qū)。土壤微生物和線蟲作為土壤生物，參與土壤碳氮磷硫循環(huán)，對(duì)土壤肥力起著重要作用，常被認(rèn)為是檢測(cè)土壤屬性變化的敏感標(biāo)記。而且微生物和線蟲群落構(gòu)成可以用來(lái)評(píng)定土壤肥力和健康水平。本研究采用盆栽模擬實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行施肥和雜草多樣性處理，研究施肥對(duì)土壤微生物和線蟲群落結(jié)構(gòu)的影響，以及增加雜草多樣性對(duì)土壤微生物群落結(jié)構(gòu)的影響。我們基于磷脂脂肪酸分析來(lái)評(píng)估施

2、化肥和增加雜草多樣性對(duì)冬小麥土壤微生物和線蟲群落構(gòu)成的影響及作用機(jī)制，闡明施肥和雜草與土壤生物學(xué)的關(guān)系。
　　施肥實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)如下:實(shí)驗(yàn)包括4個(gè)處理，(1)施磷肥(SP)，(2)施氮肥(SN)，(3)施氮磷肥(NP)，(4)對(duì)照(CK，無(wú)施肥)，結(jié)果表明:施肥對(duì)土壤養(yǎng)分含量有較大的影響，當(dāng)施用磷肥后土壤速效磷含量顯著提高，當(dāng)施用氮肥后土壤氨基氮含量顯著提高，氮磷交互作用顯著降低了土壤pH。氮，磷和氮磷交互作用顯著影響微生物群落構(gòu)成。僅

3、施氮肥沒有顯著影響總微生物量，卻顯著增加了革蘭氏陰性菌生物量，顯著降低了真菌生物量，在2012年，僅施氮肥沒有顯著影響總線蟲多度，但在2013年，卻顯著降低了總線蟲多度;僅施氮肥顯著降低了食細(xì)菌線蟲和植食性線蟲多度，而對(duì)其它營(yíng)養(yǎng)類群無(wú)顯著影響。僅施磷肥沒有顯著改變總微生物生物量，但在2012年，卻顯著增加了革蘭氏陽(yáng)性菌生物量，而革蘭氏陰性菌生物量沒有顯著改變;在2013年，僅施磷施肥降低了放線菌脂肪酸標(biāo)記16∶010Me和18∶010M

4、e生物量。僅施磷肥對(duì)線蟲無(wú)顯著影響。氮磷的交互作用顯著增加了真菌生物量;各類群微生物生物量在施氮磷處理中最大，施氮磷處理中又出現(xiàn)一些新的脂肪酸標(biāo)記，如16∶02OH,18∶3ω6c和19∶1ω11c。施氮磷對(duì)線蟲無(wú)顯著影響。這表明氮磷交互作用提高的土壤肥力，增加了微生物生物量和多樣性。
　　雜草多樣性設(shè)計(jì)如下:實(shí)驗(yàn)采用施肥作為主因素、雜草多樣性作為次因素的裂區(qū)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，化肥和有機(jī)肥兩個(gè)施肥處理，雜草多樣性設(shè)為0、1、2、4種雜草多

5、樣性處理。結(jié)果表明:施有機(jī)肥能較大的增加土壤微生物量和增加土壤養(yǎng)分。在施化肥和有機(jī)肥兩種處理中，增加雜草多樣性顯著增加了土壤碳氮比和pH值，碳氮比都是在4種雜草多樣性處理中最高，分別為10.08和13.51。施化肥處理中，增加雜草多樣性顯著影響真菌和細(xì)菌比，真菌和細(xì)菌比在4種雜草多樣性處理中最大，顯著高于0、1、2種雜草多樣性處理;真菌和菌根真菌生物量在1種雜草多樣性處理中最低(1.0nmol/g干土和0.4nmol/g干土)，在4種雜

6、草多樣性處理中最高（1.3nmol/g干土和0.6nmol/g干土），且兩處理間有顯著性差異。在施有機(jī)肥處理中，增加雜草多樣性顯著影響陽(yáng)性菌和陰性菌比，陽(yáng)性菌和陰性菌比在0種雜草多樣性處理中最低，顯著低于1、2、4種雜草多樣性處理;菌根真菌生物量在1種雜草多樣性處理中最低（1.5nmol/g干土），顯著低于4種雜草多樣性處理（1.8nmol/g干土）。在兩個(gè)施肥處理中，土壤碳氮比與各類群微生物量顯著相關(guān)，雜草多樣性通過(guò)改變土壤碳氮比改變

7、微生物群落構(gòu)成，并且微生物群落結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變方式不同。施化肥處理中增加雜草多樣性顯著增加了真菌和細(xì)菌比，提高了土壤生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性;而在肥沃的有機(jī)肥處理中，增加雜草多樣性顯著增加了陽(yáng)性菌和陰性菌比、pH值。對(duì)含1種雜草多樣性處理進(jìn)行方差分析，結(jié)果表明在含有豆科、菊科、禾本科和十字花科雜草物種處理中，物種專一性對(duì)土壤微生物量和類群比都無(wú)顯著影響。因此，是物種多樣性而不是物種專一性影響微生物群落構(gòu)成。建議在農(nóng)田中施有機(jī)肥，以增加土壤微生物量;在施化