長期不同施肥制度土壤微生物學特性及其季節(jié)變化.pdf

1、土壤質量或土壤健康是農業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要內涵，而土壤微生物學特性是土壤質量的重要表征。本論文以“北京昌平國家褐潮土土壤肥力與肥料效益監(jiān)測基地”的長期肥料試驗(15年)為平臺，選擇7個處理：(1)對照(CK)，不施肥；(2)氮磷鉀(NPK)；(3)氮磷鉀+小麥秸稈還田(NPKW)；(4)氮磷鉀+增量小麥秸稈還田(NPKW+)；(5)氮磷鉀+豬廄肥(NPKM)；(6)氮磷鉀+增量豬廄肥(NPKM+)；(7)氮磷鉀+玉米秸稈還田(NPKS)，

2、并于小麥拔節(jié)期、小麥收獲期、玉米抽雄期和玉米收獲期采集耕層(0～20cm)土壤樣品，系統(tǒng)研究了長期不同施肥制度的土壤微生物學特性及其季節(jié)變化，主要研究結果如下： (1)長期(15年)施用化肥(NPK)處理，耕層(0-20cm)土壤有機質(SOM)、全氮(STN)、全磷(STP)等養(yǎng)分含暈顯著高于長期不施肥的處理(CK)，小麥產量比CK增加307.4％。在施用化肥(NPK)的基礎上配施有機肥(豬廄肥或作物秸稈)，其培肥增產的效果更

3、為明顯。施用化肥(NPK)顯著降低了土壤C/N與pH值，化肥與有機肥配合施用土壤C/N與pH值又低于單施化肥處理。 (2)小麥拔節(jié)期，長期施用化肥(NPK)比不施肥(CK)顯著提高了土壤微生物量碳(SMBC)、微生物量氮(SMBN)、微生物商(qMB)、微生物量碳/氮(SMBC/SMBN)、土壤基礎呼吸以及土壤脲酶(Urease)、轉化酶(Invertase)、堿性磷酸酶(Alkalinephosphatase)的活性，降低了土

4、壤的代謝商(qCO2)。長期有機無機配施的處理對上述土壤微生物學特性指標的影響更為明顯，并且相同性質的有機物料投入下，投入數(shù)量增加，效果愈加明顯，配施豬廄肥的效果又好于配施秸稈的效果。相關分析表明，上述土壤微生物學特性指標與土壤有機質、全氮、全磷等肥力因子密切相關；土壤微生物學特性指標較土壤有機質、全氮、全磷等肥力因子與作物產量的相關性更強，且達到了顯著或極顯著水平。 (3)稀釋平板法測試結果表明，長期施NPK的處理，土壤細菌數(shù)

5、量與長期不施肥的CK相當，但顯著增加了真菌、放線菌和自生固氮菌的數(shù)量；有機無機配施顯著增加了細菌、真菌、放線菌和自生固氮菌的數(shù)量，其中配施豬廄肥的效果又好于配施秸稈處理。 (4)小麥拔節(jié)期，應用PCR-DGGE與BIOLOG相結合的方法，研究不同施肥制度對土壤微生物多樣性的影響。與CK相比，長期施用化肥(NPK)以及化肥(NPK)與有機肥配施不僅提高了土壤細菌群落多樣性組成，而且增強了土壤微生物代謝活性，顯著增加了微生物代謝功能

6、多樣性指數(shù)，土壤微生物利用碳源的能力升高，其中，有機無機結合的處理效果更明顯。不同施肥處理土壤微生物利用的碳源成分也不相同。與單施化肥相比，長期有機無機肥料配施改變了土壤細菌群落結構組成，增強土壤微生物代謝活性及提高了微生物的代謝功能多樣性。其中，長期NPK配施豬廄肥的效果要優(yōu)于長期NPK配施作物秸稈的效果。聚類分析(UPGMA)表明，配施相同性質有機物料的處理土壤細菌群落組成相似性較高，NPK配施玉米秸稈處理與NPK配施豬廄肥處理七壤

7、細菌群落組成相近，NPK與NPK配施麥秸處理土壤細菌群落組成相近，CK與施肥處理間土壤細菌群落結構相似性最低。 (5)長期不同施肥制度土壤微生物量碳、微生物量氮、酶活性均表現(xiàn)出一定的季節(jié)變化，一般在6月到8月份的值較高。其中，土壤微生物量碳、氮變幅較大，SMBC變化介于96.49mg·kg-1～567.36mg·kg-1之間，SMBN介于35.89mg·kg-1～132.41mg·kg-1之間。雖然各施肥處理的SMBC、SMBN