长期不同施肥处理对红壤水稻土酶活性及微生物群落功能多样性的影响

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一、本文概述Overview of this article红壤是我国南方地区广泛分布的一种土壤类型，其特殊的理化性质使得红壤地区的农业生产面临诸多挑战。

为了提高红壤的肥力和农业生产效益，长期施肥成为了重要的农业管理措施。

然而，长期施肥对红壤微生物生物量碳氮及微生物碳源利用的影响尚不清楚，这制约了施肥策略的科学性和可持续性。

因此，本文旨在深入探讨长期施肥对红壤微生物生物量碳氮的影响及其机制，揭示不同施肥处理下红壤微生物对碳源的利用特征，为红壤地区的农业生产和土壤管理提供理论依据和实践指导。

Red soil is a widely distributed soil type in southern China, and its unique physical and chemical properties pose many challenges to agricultural production in red soil areas. In order to improve the fertility and agricultural production efficiency of red soil, long-term fertilization has become an important agricultural management measure. However, the impactof long-term fertilization on microbial biomass carbon and nitrogen, as well as microbial carbon source utilization in red soil, is still unclear, which limits the scientific and sustainable nature of fertilization strategies. Therefore, this article aims to explore in depth the effects and mechanisms of long-term fertilization on microbial biomass carbon and nitrogen in red soil, reveal the utilization characteristics of carbon sources by red soil microorganisms under different fertilization treatments, and provide theoretical basis and practical guidance for agricultural production and soil management in red soil areas.本文将首先介绍红壤的基本特征和长期施肥的重要性，阐述研究背景和研究意义。

长期不同施肥处理对产量、品质及土壤肥力的影响一、本文概述本文旨在探讨长期不同施肥处理对作物产量、品质以及土壤肥力的影响。

通过对多种施肥方案进行长期实验观察，我们分析了不同施肥处理对作物生长、产量和品质的影响，并深入研究了这些处理对土壤肥力变化的长期效应。

本研究不仅有助于我们理解施肥管理与作物产量、品质及土壤肥力之间的关系，也为农业生产中的施肥策略提供了科学依据。

文章首先介绍了研究背景和意义，然后概述了实验设计、方法和主要结果。

接下来，文章将详细讨论不同施肥处理对作物产量、品质和土壤肥力的具体影响，以及这些影响背后的可能机制。

文章将总结研究的主要发现，并提出对未来研究方向的展望。

通过本文的论述，我们期望为农业生产中的施肥管理提供有益的参考和指导。

二、材料与方法本研究选取了若干种常见的农作物，如小麦、玉米、水稻等，以及几种常用的肥料类型，包括有机肥、化肥和生物肥等。

试验地点选在具有代表性的农田生态系统中，确保试验结果的普遍性和可靠性。

试验采用长期定位试验设计，设定不同的施肥处理组，包括不施肥、单施化肥、单施有机肥、化肥配施有机肥、化肥配施生物肥等处理。

每个处理组设有3个重复，随机区组排列，确保试验结果的准确性和可靠性。

试验周期为5年，每年收获后测定产量、品质及土壤肥力等指标。

（1）产量测定：在每年作物成熟期，按照标准方法收获并测定各处理组的产量。

（2）品质测定：收集各处理组的作物样品，测定其营养成分、口感、色泽等品质指标。

具体测定方法根据作物类型和品质指标的不同而有所差异。

（3）土壤肥力测定：在每年收获后，采集各处理组土壤样品，测定土壤有机质、全氮、有效磷、速效钾等肥力指标。

测定方法采用常规土壤分析方法。

对收集到的数据进行整理和分析，采用方差分析、回归分析等方法探讨不同施肥处理对产量、品质及土壤肥力的影响及其机制。

所有数据均采用SPSS软件进行统计分析，并用Excel软件进行图表绘制。

通过以上材料与方法的设计和实施，本研究旨在全面评估长期不同施肥处理对农作物产量、品质及土壤肥力的影响，为农业生产中的肥料管理和土壤改良提供科学依据。

土 壤(Soils), 2010, 42 (3): 364~371长期施肥对红壤旱地土壤活性有机碳和酶活性的影响①张继光1,2,3， 秦江涛1*， 要文倩1,2， 周 睿1， 张 斌1（1中国科学院南京土壤研究所，南京 210008； 2 中国科学院研究生院，北京 100049；3 中国农业科学院烟草研究所，山东青岛 266101）摘 要： 以江西进贤长期肥料定位试验为平台，研究了红壤旱地不同施肥措施对土壤微生物生物量、活性有机C、C库管理指数以及土壤酶活性的影响。

研究结果表明：与不施肥和单施化肥土壤相比，施有机肥处理土壤的pH、CEC、有机C、全N、全P、无机N、速效P、速效K及土壤微生物生物量均显著增加，土壤活性有机C和C库管理指数也较试前土壤和其他处理土壤明显提高，此外，土壤的转化酶、脱氢酶、脲酶和酸性磷酸酶活性也较其他处理显著增加。

土壤微生物生物量、活性有机C 以及4种土壤酶活性之间的相关关系显著，且它们均与土壤有机C、全N、全P、无机N、速效P等土壤养分呈显著正相关。

因此，红壤旱地通过长期施用有机肥或与无机肥配施，不仅能显著提高土壤有机质的数量和质量，而且能增加土壤微生物生物量和酶活性，从而显著提高土壤肥力和土壤持续生产力。

关键词：红壤旱地；长期施肥；微生物生物量；活性有机碳；碳库管理指数；酶活性中图分类号： S154.2红壤旱地作为我国南方主要耕作土壤类型之一，是我国重要的粮食、经济作物和畜牧业基地[1]，但由于长期不合理的开发利用，造成土壤肥力衰退，具体表现在土壤养分下降、酸度增加和物理性状变差等方面[2]。

如何防止红壤退化，提高土壤生产力，是我国南方红壤区农业可持续发展面临的一项艰巨而紧迫的任务。

土壤有机质是土壤肥力的重要标志，但有机质总量并不能敏感地反映土壤有机质的变化。

土壤微生物生物量作为土壤有机质最活跃的部分，直接参与调控土壤有机质的转化过程，它能够对施肥、耕作管理方式等引起有机质的改变作出迅速反应，可以作为土壤有机质含量变化的早期预警[3-4]。

植物营养与肥料学报 2020, 26(12): 2158–2167doi: 10.11674/zwyf.20418 Journal of Plant Nutrition and Fertilizers 长期施肥对稻田土壤微生物群落结构及氮循环功能微生物数量的影响邹 湘，易 博，张奇春*，邸洪杰（浙江省农业资源与环境重点实验室/污染环境修复与生态健康教育部重点实验室/浙江大学，杭州 310058）摘要: 【目的】 稻田是陆生生态系统中重要的氮库之一，在氮素生物地球化学循环中具有重要地位。

研究不同施肥处理对稻田土壤微生物群落结构及其功能的影响具有重要意义。

【方法】 田间试验位于江苏省金坛市，在取样时试验已进行了6年。

施肥处理包括：不施肥对照 (CK)、施化肥 (CF)、化肥+猪粪混施 (CMF)、化肥+秸秆混施 (CSF)。

采用高通量测序和定量PCR方法测定稻田土壤微生物群落结构及氮循环相关功能微生物数量。

【结果】 在施用肥料6年后，土壤全碳、可溶性有机碳、全氮、铵态氮和硝态氮含量均不同程度地提高。

与CF相比，CSF和CMF处理土壤pH升高，全碳、可溶性有机碳与养分含量升高。

CK与施肥处理的土壤细菌群落结构差异明显，不同施肥处理的细菌群落结构之间有明显差别。

聚类结果显示，CK与CMF处理细菌群落聚类更接近，CF处理和CSF处理细菌群落结构更为接近；与CK相比，CF、CMF、CSF处理土壤中氨氧化细菌(AOB) 和铁氨氧化微生物Feammox A6的丰度显著提高，其中Feammox A6分别增长87.6%、158%和157%。

冗余分析结果表明，施肥过程及其对土壤化学性质的改变显著影响土壤细菌群落的组成和分布。

【结论】 施肥导致的反应底物 (NH4+、NO3–含量) 及土壤理化性质的差异，是土壤微生物群落结构和功能微生物数量响应的主要决定因素。

不施肥与化肥配施猪粪的土壤细菌群落聚类更接近，施化肥与化肥配施秸秆的细菌群落结构更为接近。

长期施肥对土壤微生物量及土壤酶活性的影响分析长期施肥对土壤微生物量及土壤酶活性的影响是农业可持续发展的关键研究内容之一。

本文通过综合分析相关文献，总结了长期施肥对土壤微生物量和土壤酶活性的影响，并讨论了其机制。

长期施肥对土壤微生物量的影响主要包括菌、真菌、放线菌等微生物的数量和多样性的变化。

研究表明，氮肥和磷肥的施用可以提高土壤微生物量，尤其是细菌和放线菌的数量。

过量的化肥施用会导致微生物数量下降，微生物多样性降低，微生物群落结构发生变化。

有机肥的施用也可以增加土壤微生物量和多样性。

有机肥的富集可提供更多的碳源和营养物质，促进微生物繁殖和生长。

长期施肥对土壤酶活性的影响主要集中在氮酶、磷酶和脱氢酶等重要酶类。

氮肥的施用可显著提高土壤氨基酶和硝化酶的活性，进而促进氮素的转化和利用。

氮肥过量使用可能会抑制土壤亚硝化酶和脱氮酶的活性。

磷肥的施用对土壤酸性磷酸酶和碱性磷酸酶活性有明显的影响，可以提高土壤磷素的有效性。

有机肥的施用通常能够提高土壤脱氢酶、脲酶和蔗糖酶等活性，这些酶催化着土壤中有机物的分解和转化，促进了土壤养分的循环和供应。

长期施肥对土壤微生物量和酶活性的影响主要是通过多种机制实现的。

长期施肥可以改变土壤的理化性质，包括土壤pH值、土壤有机质含量等。

这些因素直接或间接地影响着土壤微生物的生理生态。

长期施肥会改变土壤中的营养物质含量和循环过程，调控着土壤微生物的代谢和活性。

长期施肥还可能改变土壤中的生物物种组成和相互作用关系，导致土壤微生物群落结构的变化。

长期施肥对土壤微生物量和土壤酶活性有着重要的影响。

合理的施肥管理对维持土壤生态系统健康和提高农作物产量至关重要。

应该在实践中合理调控施肥量和施肥种类，以最大限度地促进土壤微生物量和酶活性的发展，实现农业的可持续发展。

长期施肥对土壤微生物多样性和抗生素抗性基因累积的影响在农业生产过程中,施用化肥、有机肥以及二者配施不仅为土壤微生物的生长繁殖提供了营养物质,同时也改变了微生物生存的环境条件。

施肥造成的土壤营养条件的改善和土壤环境条件的改变直接和间接的影响着土壤微生物区系。

通过建立在―西南大学紫色土肥力与肥料效益监测基地‖的连续施肥7年的旱旱轮作试验和连续施肥23年的水旱轮作试验,来研究长期施用化肥和有机肥对土壤微生物群落多样性的影响,明确施肥造成的土壤养分条件的改善和pH的改变哪一个才是主导因子;并且通过建立在―加拿大农业与农品部Lethbridge研究中心‖的连续施用牛粪43年的定位试验,来分别研究长期施用牛粪和牛粪的残余效应对土壤微生物群落多样性和土壤抗生素抗性基因的累积的影响。

主要结果如下:1.通过在三种不同紫色土(石灰性紫色土、中性紫色土和酸性紫色土)上连续7年的化肥、有机肥、50%化肥+50%有机肥和不施肥对照处理,来分析不同土壤类型上不同施肥处理对土壤细菌的群落多样性的影响。

研究发现,虽然施用有机肥和有机肥+化肥处理较不施肥对照均显著的提高了土壤的有效和全量氮、磷、钾和有机碳含量,但在石灰性土壤上细菌的丰富度指数、多样性指数和群落结构并无显著差异。

而在酸性和中性土壤上,施用化肥处理土壤细菌的丰富度和多样性指数显著的低于施用有机肥处理,并且不同施肥处理间细菌群落结构有显著性差异。

其主要原因为长期施用化肥造成了酸性和中性土壤pH的降低,而石灰性土壤上各施肥处理pH均维持在7.8以上。

研究表明,在石灰性土壤上,施肥虽然显著改善了土壤的养分状况,但由于其较高的酸化缓冲能力,pH并未发生大的改变,从而维持和稳定了土壤细菌的多样性;而在酸性和中性土壤上,由于pH的改变造成了细菌多样性的显著改变,可见土壤pH是调控细菌群落结构的主导因子。

2.通过在水旱轮作的稻田土壤中施用化学氮肥、氮钾肥、秸秆还田、氮磷钾肥、氮磷钾+秸秆还田和1.5倍氮磷钾+秸秆还田处理,来分析土壤pH未发生显著变化下,连续23年施用无机磷肥和缺施无机磷肥处理对细菌、古菌和真菌多样性的影响。

不同施肥处理对水稻生长及肥料利用率的影响水稻是我国的主要粮食作物之一，也是世界上重要的粮食之一。

施肥是提高水稻产量和质量的重要手段。

不同施肥处理对水稻生长及肥料利用率的影响主要表现在以下几个方面。

1.营养元素的供应不同的施肥处理会影响水稻对养分的利用。

一般来说，施入有机肥和无机肥结合的处理可以提高水稻生长所需的养分供应。

在施肥处理中，适量施入氮、磷、钾等营养元素可提高水稻的生长、发育和产量。

一定时期的氮肥施用可以使农作物的养分积累增加，从而使其生长更加旺盛。

2.施肥会影响土壤pH值和微生物数量土壤的pH值对水稻生长具有很大的影响。

当土壤pH值过低或过高时，会导致水稻生长缓慢、产量降低。

相关的研究表明，施入生物菌肥的处理可以提高土壤中微生物数量和活性，从而提高土壤的pH值和改善土壤结构，对水稻生长有积极的促进作用。

3.施肥时间的选择不同的施肥时间对水稻的生长和发展有不同的影响。

一般来说，早期适量的氮肥施用可以促进水稻的发芽和根系发展。

在生长过程中，适量的氮肥和磷肥施用可以促进水稻生长和发育。

在水稻生长后期，适当减少氮肥和磷肥的施用量，增加钾肥的施用，可以促进水稻的籽粒灌浆和提高产量。

4.施肥的方法和量不同的施肥方法和肥料的施用量也会影响水稻生长和发育。

一般来说，使用营养充足、配合合理的肥料种类和施用方法可以提高水稻产量和质量。

适当加强肥料的施用量可以促进水稻的生长，但如果过量施肥会导致肥料利用效率下降和土壤不育。

总之，选择合适的施肥处理方案对水稻的生长和发展有着重要的意义。

我们需要针对不同地区的土壤和气候因素，结合作物生长和发展的不同阶段，通过科学、精准的施肥方法和计量，来最大限度地提高水稻的产量和品质，并实现肥料利用的最大化和土壤的保护和永续利用。

吴　晶，王娟娟，朱腾义，等．不同施肥和栽培措施对水稻土壤微生物多样性的影响综述［Ｊ］．江苏农业科学，２０１８，４６（１０）：１４－１７．ｄｏｉ：１０．１５８８９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００２－１３０２．２０１８．１０．００４不同施肥和栽培措施对水稻土壤微生物多样性的影响综述吴　晶，王娟娟，朱腾义，惠　珊，刘玲玲，钱晓晴（扬州大学环境科学与工程学院，江苏扬州２２５１００） 摘要：土壤微生物与人类粮食生产有着密不可分的关系，是土壤－植物系统中的重要纽带。

水稻是我国重要的粮食作物，对稻田土壤微生物的研究有利于解决农业生产理论和技术的瓶颈问题。

分析了水稻生长发育过程中与碳氮循环相关的土壤微生物变化，阐释了施肥和栽培措施对稻田土壤微生物多样性的影响，从施肥措施、种植制度、耕作方式、研究技术方面进行了综述；最后，对进一步开展水稻土壤微生物多样性研究提出展望，以期为研究水稻高产、高效栽培技术提供参考，为维护田间土壤生态健康提供理论依据。

关键词：水稻；土壤；微生物多样性；施肥；栽培措施 中图分类号：Ｓ１５４．３ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００２－１３０２（２０１８）１０－００１４－０４收稿日期：２０１７－０８－２３基金项目：国际（地区）合作研究与交流项目（编号：３１４６１１４３０）。

作者简介：吴　晶（１９９２—），女，江苏海安人，硕士研究生，主要从事农业资源利用研究。

Ｅ－ｍａｉｌ：ｗｕｊｉｎｇ０５０６＠１２６．ｃｏｍ。

通信作者：钱晓晴，博士，教授，主要从事资源环境科学领域的教学与研究。

Ｅ－ｍａｉｌ：ｘｉａｏｑｉｎｇｑｉａｎ＠１６３．ｃｏｍ。

水稻在我国粮食生产中占据着非常重要的地位。

水稻高产优质栽培技术研究受到广泛关注，且取得了显著进展。

水稻土壤肥力与稻米的品质和产量有着不可分割的关系，过去为了追求高产，盲目增施化肥农药，导致肥效下降，农业生产成本也不断攀升，并直接导致稻田土壤理化性质和生态环境恶化，制约了稻田土壤可持续生产能力［１］。

长期施肥对红壤水稻土碳、氮组分及微生物多样性的影响的开题报告一、选题背景及意义中国是世界上人口最多的国家之一，粮食自给率一直是国家重要的战略指标之一。

长江中下游平原地区是我国的重要粮食生产区，其中水稻是该区域的主要粮食作物。

然而，近年来，氮肥、磷肥等化学肥料大量的使用，致使土壤肥力下降、土壤环境恶化，加剧了土地资源的压力，对生态系统造成严重破坏，环境保护和农业可持续发展已经成为当今世界面临的巨大挑战。

红壤水稻种植区作为全国重点农区之一，长期施肥问题成为制约土壤肥力恢复和提高农作物产量的主要原因。

越来越多的研究表明，长期施肥不仅会改变土壤的生化性质，还会引起土壤微生物组成和功能的改变，最终损害土壤生态系统的稳定性和物质循环。

因此，研究长期施肥对红壤水稻土碳、氮组分及微生物多样性的影响，对于促进土地可持续利用，维护生态平衡，提高农业生产效益，有着重要的理论和现实意义。

二、研究目的和内容本研究拟通过田间试验的方式，探究不同施肥策略对红壤水稻土碳、氮组分及微生物多样性的影响。

主要包括以下内容：1.研究不同施肥策略对水稻产量和品质的影响，分析不同施肥策略下土壤碳、氮组分含量的变化。

2.通过分析不同施肥策略下微生物群落组成和多样性的变化，探究不同施肥策略对土壤微生物活性和功能的影响。

3.以土壤碳、氮组分和微生物多样性为评价指标，对不同施肥策略的优缺点进行比较，为合理施肥提供科学依据。

三、研究方法1.试验设计：选取红壤水稻种植区，开展不同施肥策略的田间试验，包括无施肥、常规肥、有机肥等处理，设计为随机区组设计，每个处理设四个重复。

2.样品采集：在水稻收获之后，采集各处理的土壤样品，并将样品送到实验室进行分析。

3.分析方法：首先采用常规化学方法测定土壤中碳、氮等含量，开展微生物培养和分离，分析微生物多样性和群落组成。

四、研究预期结果及创新点本研究预期将揭示不同施肥策略对红壤水稻土碳、氮组分及微生物多样性的影响，明确长期施肥引起的土壤生态环境问题和土地肥力消耗，为合理调整施肥策略提供科学依据，同时还可为在其他地区开展农业生态环境保护提供一定的参考意义。