长期施肥对黄壤旱地及水田土壤微生物生物量碳、氮的影响

河南农业科学 ›› 2019, Vol. 48 ›› Issue (6): 73-80.

长期施肥对黄壤旱地及水田土壤微生物生物量碳、氮的影响

安世花¹，罗安焕¹，王小利¹，夏东¹，王兴凯¹，段建军²，张雅蓉³，蒋太明³

（1.贵州大学农学院，贵州贵阳 550025； 2.贵州大学烟草学院/贵州省烟草品质研究重点实验室，贵州贵阳 550025； 3.农业部贵州耕地保育与农业环境科学观测试验站，贵州贵阳 550006）

收稿日期:2018-12-23 出版日期:2019-06-15 发布日期:2019-06-15
通讯作者: 王小利（1979-），女，山西吕梁人，副教授，博士，主要从事长期施肥条件下土壤有机碳演变研究。E-mail：xlwang@gzu.edu.cn
作者简介:安世花（1992-），女，贵州麻江人，在读硕士研究生，研究方向：土壤有机碳矿化与分组。E-mail:2282794706@qq.com
基金资助:
国家自然科学基金项目（31860160，41361064）；贵州省普通高等学校特色重点实验室建设项目（黔教合KY字［2016］001）；贵州大学研究生教育创新基地建设项目（贵大研SJJD［2015］004）；贵州省农业科学院自主创新专项（黔农科院自主创新专项2014007号）；贵州省联合基金项目（黔科合LH字［2015］7079号）

Received:2018-12-23 Published:2019-06-15 Online:2019-06-15

摘要/Abstract

摘要： 为揭示长期施肥条件下黄壤旱地、水田土壤微生物生物量碳（SMBC）和土壤微生物生物量氮（SMBN）的差异及其影响因素，以长期定位施肥、集旱地水田为一体的贵州黄壤肥力与肥料效益监测基地为依托，采用氯仿熏蒸-K₂SO₄提取法，研究长期不施肥（CK）、单施化肥(NPK)、单施有机肥(M)、低量有机无机肥配施(0.5MNPK)、高量有机无机肥配施(MNPK)对旱地、水田SMBC、SMBN的影响，探讨黄壤合理利用的培肥措施。结果表明，与CK相比，旱地、水田土壤SMBC含量分别以MNPK、M处理的提高效果最好。相同施肥条件下，水田的SMBC含量是旱地的2.5~3.7倍。长期施用化肥、有机肥均能使SMBN含量增加，且均以M处理的提高效果最好。旱地、水田M处理的SMBN含量分别为72.97、152.54 mg/kg。相同施肥条件下，水田的SMBN含量均比旱地高，且是旱地的2.0~4.7倍。不同施肥处理下，旱地、水田的有机碳（SOC）、全氮（TN）含量均以MNPK处理最高，旱地、水田的微生物熵(qMB)分别介于0.52%~0.94%、1.87%~2.49%，旱地、水田的SMBN/TN值分别介于0.59%~2.75%、2.71%~5.61%，旱地、水田的SMBC/SMBN值分别介于4.27~9.26、5.79~7.37。综上，M和MNPK处理是旱地、水田有效培肥措施。相同施肥条件下，水田的SMBC、SMBN、SOC、TN含量及qMB、SMBN/TN值均高于旱地。

安世花，罗安焕，王小利，夏东，王兴凯，段建军，张雅蓉，蒋太明. 长期施肥对黄壤旱地及水田土壤微生物生物量碳、氮的影响[J]. 河南农业科学, 2019, 48(6): 73-80.

参考文献

参考文献:
［1］徐一兰,唐海明,肖小平,等.长期施肥对双季稻田土壤微生物学特性的影响［J］.生态学报,2016,36(18):5847-5855.

［2］JENKINSON D S,DAVIDSON S A,POWLSON D S.Adenosine triphosphate and microbial biomass in soil［J］.Soil Biology and Biochemistry,1979,11(5):521-527.

［3］任天志,GREGO.持续农业中的土壤生物指标研究［J］.中国农业科学,2000,33(1):68-75.

［4］ZHANG H,ZHANG G L.Microbial biomass carbon and total organic carbon of soils as affected by rubber cultivation［J］.Pedosphere,2003,13(4):353-357.

［5］SU P,LIU Y,WANG S,et al.Rapid estimation of microbial biomass in acid red soils with and without substrate incorporation［J］.Journal of Soils and Sediments,2018,18(9):29042913.

［6］张洋,倪九派,周川,等.三峡库区紫色土旱坡地桑树配置模式对土壤微生物生物量碳氮的影响［J］.中国生态农业学报,2014,22(7):766-773.

［7］李世清,凌莉.影响土壤中微生物体氮的因子［J］.生态环境学报,2000,9(2):158-162.

［8］ACIEGO PIETRI J C,BROOKES P C.Relationships between soil pH and microbial properties in a UK arable soil［J］.Soil Biology and Biochemistry,2008,40(7):1856-1861.

［9］蒋跃利,赵彤,闫浩,等.黄土丘陵区不同土地利用方式对土壤微生物量碳氮磷的影响［J］.水土保持通报,2013,33(6):62-68.

［10］BOLAN N S,ADRIANO D C,NATESAN R,et al.Effects of organic amendments on the reduction and phytoavailability of chromate in mineral soil［J］.Journal of Environmental Quality,2003,32(1):120-128.

［11］LI C X,MA S C,SHAO Y,et al.Effects of longterm organic fertilization on soil microbiologic characteristics,yield and sustainable production of winter wheat［J］.Journal of Integrative Agriculture,2018,17(1):210-219.

［12］LI J,ZHAO B Q,LI XY,et al.Effects of longterm combined application of organic and mineral fertilizers on microbial biomass,soil enzyme activities and soil fertility［J］.Agricultural Sciences in China,2008,7(3):336-343.

［13］LOVELL R D,JARVIS S C,BARDGETT R D.Soil microbial biomass and activity in longterm grassland:Effects of management changes［J］.Soil Biology and Biochemistry,1995,27(7):969-975.

［14］GOYAL S,CHANDER K,MUNDRA M C,et al.Influence of inorganic fertilizers and organic amendments on soil organic matter and soil microbial properties under tropical conditions［J］.Biology and Fertility of Soils,1999,29(2):196-200.

［15］侯化亭,张丛志,张佳宝,等.不同施肥水平及玉米种植对土壤微生物生物量碳氮的影响［J］.土壤,2012,44(1):163-166.

［16］王颖.长期施肥对旱地农田温室气体N2O排放的影响［D］.杨凌:西北农林科技大学,2017.

［17］姜佰文,马晓东,周宝库,等.有机无机肥料配施对土壤酶活性、微生物量及玉米产量影响［J］.东北农业大学学报,2016,47(5):23-28.

［18］柳玲玲,李渝,蒋太明,等.长期不同施肥措施对黄壤微生物量碳及氮的影响［J］.西南农业学报,2017,30(3):645-649.

［19］郭振,王小利,徐虎,等.长期施用有机肥增加黄壤稻田土壤微生物量碳氮［J］.植物营养与肥料学报,2017,23(5):1168-1174.

［20］鲍士旦.土壤农化分析［M］.北京:中国农业出版社，2008.

［21］梁斌,周建斌,杨学云,等.长期施肥对土壤微生物生物量碳、氮及矿质态氮含量动态变化的影响［J］.植物营养与肥料学报,2010,16(2):321-326.

［22］BROOKES P C,LANDMAN A,PRUDEN G,et al.Chloroform fumigation and the release of soil nitrogen:A rapid direct extraction method to measure microbial biomass nitrogen in soil［J］.Soil Biology and Biochemistry,1985,17(6):837-842.

［23］JOERGENSEN R G.The fumigationextraction method to estimate soil microbial biomass:Calibration of the k_ECvalue［J］.Soil Biology & Biochemistry,1996,28(1):25-31.

［24］林启美,吴玉光,刘焕龙.熏蒸法测定土壤微生物量碳的改进［J］.生态学杂志,1999，18(2):63-66.

［25］芦思佳,韩晓增.长期施肥对微生物量碳的影响［J］.土壤通报,2011,42(6):1355-1358.

［26］孙凤霞,张伟华,徐明岗,等.长期施肥对红壤微生物生物量碳氮和微生物碳源利用的影响［J］.应用生态学报,2010,21(11):2792-2798.

［27］刘恩科,梅旭荣,赵秉强,等.长期不同施肥制度对土壤微生物生物量碳、氮、磷的影响［J］.中国农业大学学报,2009,14(3):63-68.

［28］贾伟,周怀平,解文艳,等.长期有机无机肥配施对褐土微生物生物量碳、氮及酶活性的影响［J］.植物营养与肥料学报,2008,14(4):700-705.

［29］臧逸飞,郝明德,张丽琼,等.26年长期施肥对土壤微生物量碳、氮及土壤呼吸的影响［J］.生态学报,2015,35(5):1445-1451.

［30］张雅蓉,李渝,刘彦伶,等.长期施肥对黄壤有机碳平衡及玉米产量的影响［J］.土壤学报,2016,53(5):1275-1285.

［31］王小利,周志刚,郭振,等.长期施肥下黄壤稻田土壤有机碳和全氮的演变特征［J］.江苏农业科学,2017,45(14):195-199.

［32］姬景红,李杰,李玉影,等.优化施肥对设施土壤微生物生物量碳氮的影响［J］.黑龙江农业科学,2013(9):31-35.

［33］王传杰,肖婧,蔡岸冬,等.不同气候与施肥条件下农田土壤微生物生物量特征与容量分析［J］.中国农业科学,2017,50(6):1067-1075.

［34］ANDERSON J P E,DOMSCH K H.Quantities of plant nutrients in the microbial biomass of selected soils［J］.Soil Science,1980,130(4):211-216.

［35］李新爱,肖和艾,吴金水,等.喀斯特地区不同土地利用方式对土壤有机碳、全氮以及微生物生物量碳和氮的影响［J］.应用生态学报,2006,17(10):1827-1831.

［36］肖春旺,杨帆,柳隽瑶,等.陆地生态系统地下碳输入与输出过程研究进展［J］.植物学报,2017,52(5):652-668.

［37］何婷婷,华珞,张振贤,等.影响农田土壤有机碳释放的因子及固碳措施［J］.首都师范大学学报(自然科学版),2007,28(1):66-72.

［38］潘根兴,李恋卿,郑聚锋,等.土壤碳循环研究及中国稻田土壤固碳研究的进展与问题［J］.土壤学报,2008,45(5):901-914.

［39］朱兆良.中国土壤氮素研究［J］.土壤学报,2008,45(5):778-783.

［40］王小利,苏以荣,黄道友,等.土地利用对亚热带红壤低山区土壤有机碳和微生物碳的影响［J］.中国农业科学,2006,39(4):750-757.

［41］郭月峰,祁伟,姚云峰,等.土地利用方式对土壤微生物生物量碳和土壤养分的影响［J］.北方园艺,2016(11):166-169.

［42］张丽敏,徐明岗,娄翼来,等.长期施肥下黄壤性水稻土有机碳组分变化特征［J］.中国农业科学,2014,47(19):3817-3825.

[1]	胡娴, 彭涛, 王逗, 侯海军, 秦红灵, 陈香碧, 陈春兰. 一种改良的旱地土壤微生物DNA提取方法[J]. 河南农业科学, 2020, 49(5): 75-80.
[2]	李梦露, 陈彦云, 夏皖豫. 不同肥料配比对马铃薯品质和产量的影响[J]. 河南农业科学, 2020, 49(1): 44-51.
[3]	李春牛, 李先民, 黄展文, 卢家仕, 卜朝阳. ⁶⁰Co-γ射线对茉莉花插穗的辐照效应研究[J]. 河南农业科学, 2020, 49(1): 118-122.
[4]	田书鑫，刘南南，王桂清. 对峙培养法在生防菌抑制效果研究中的应用[J]. 河南农业科学, 2019, 48(8): 1-6.
[5]	彭涛，尹国红，成东梅，于金林，赵伟峰，高燕，田纪春，邓志英. 小麦冬前最大分蘖期根数的QTL定位[J]. 河南农业科学, 2019, 48(8): 27-33.
[6]	吕赟，丘日光，杨仕梅，吴佳海，宋莉. 百脉根PIN基因家族的鉴定与分析[J]. 河南农业科学, 2019, 48(8): 39-48.
[7]	毛家伟，马聪，唐培培，张翔，徐敏，何雷，李亮，司贤宗，索炎炎，吴俊林. 耕作模式对烤烟根系生长和烟叶钾、氯含量的影响[J]. 河南农业科学, 2019, 48(8): 56-60.
[8]	曹力毅，毕江涛，肖国举. 3株嗜（耐）盐菌株不同组合对盐碱土壤不同粒径团聚体含量的影响[J]. 河南农业科学, 2019, 48(8): 74-80.
[9]	袁素素，张玮玮，王财成，叶秀娟. 望江南种子SU5抗菌蛋白的纯化、抑菌机制及稳定性研究[J]. 河南农业科学, 2019, 48(8): 81-87.
[10]	张振华，林江，王文雅，许畅，杨开样，何世伟. 火龙果溃疡病原菌拮抗菌株的筛选与生物防治效果初探[J]. 河南农业科学, 2019, 48(8): 88-94.
[11]	苏旺苍，郝红丹，徐洪乐，孙兰兰，吴仁海. 10种助剂对玉米田除草剂烟·硝·莠的增效作用及其安全性研究[J]. 河南农业科学, 2019, 48(8): 95-101.
[12]	张凯月，贺春玲，陈玲玲，韩懂博，侯小改. 地熊蜂在油用牡丹凤丹上的传粉生态学研究[J]. 河南农业科学, 2019, 48(8): 102-109.
[13]	李鸽，刘肖，李青梅，杨艳艳，王彦红，张改平. 猪流感病毒NP蛋白单克隆抗体的制备与鉴定[J]. 河南农业科学, 2019, 48(8): 129-133.
[14]	张浩，王宏博，马武，贾聪俊，马晓明，吴晓云，褚敏，阎萍，成述儒，梁春. 无角牦牛Hesx1基因多态性及其与生长性状的关联分析[J]. 河南农业科学, 2019, 48(8): 134-139.
[15]	牛树辉，陈梦飞，吕帅飞，李声平，杨红飞，高小蝉. 大鲵希瓦氏菌的分离鉴定及其病理学观察[J]. 河南农业科学, 2019, 48(8): 147-153.