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长期施肥对土壤微生物量及土壤酶活性的影响分析
摘要：长期施肥是农田管理的一项重要措施，可以提高农田的产量和土壤肥力。
长期施肥对土壤微生物量和土壤酶活性的影响尚不明确。
本文通过对多个实验研究进行综合分析，探讨了长期施肥对土壤微生物量和土壤酶活性的影响及其可能的机制。
1. 引言
土壤是一个充满活力的生态系统，其中微生物是其中的重要组成部分。
微生物在土壤中参与多种生态过程，包括有机物分解、养分转化和固氮等。
土壤酶是微生物活动的重要指标，反映了土壤中生物学和生物化学过程的活跃程度。
施肥是提高农田产量和改善土壤性质的重要措施，长期施肥对土壤微生物量和土壤酶活性的影响尚不清楚。
长期施肥可以影响土壤微生物的数量和组成。
一般来说，长期施肥可以增加土壤微生物的数量。
研究表明，施肥可以提供更多的营养物质，从而促进微生物的生长和繁殖。
施肥还可以改善土壤物理性质，提高土壤通气性和水分含量，从而提供更好的生长环境。
一些研究也发现，长期施肥可能导致土壤微生物的群落结构改变。
长期施肥可能增加一些特定微生物的数量，而减少其他微生物的数量。
这可能与施肥改变土壤的氮磷比例有关，进而影响了特定微生物的生长条件。
5. 结论
长期施肥对土壤微生物量和土壤酶活性有着复杂的影响。
施肥可以增加土壤微生物的数量和活性，促进土壤中的生物学过程。
施肥也可能会改变土壤微生物的群落结构和土壤酶的活性，并且这种影响可能与施肥改变营养物质含量和比例有关。
在施肥过程中需要注意施肥量和施肥种类，合理控制施肥的方式和时机，以最大限度地提高施肥效果，同时保护土壤生态系统的健康。
长期施肥对土壤微生物量及土壤酶活性的影响分析随着农业现代化的发展，农业生产中施肥是不可或缺的环节。
合理施肥可以提高土壤肥力，增加作物产量，从而保障粮食生产。
但是长期施肥对土壤微生物量及土壤酶活性会产生一定的影响，这也是当前农业生产中急需解决的问题之一。
本文将对长期施肥对土壤微生物量及土壤酶活性的影响进行分析，以期为农业生产提供一定的科学依据。
1. 施肥对土壤微生物量的促进作用长期施肥可以促进土壤微生物量的增加，尤其是在氮、磷、钾等养分充足的条件下，微生物的代谢活动会得到更好的发展，从而促进土壤微生物的繁殖和生长。
有机肥的施用还可以增加土壤微生物数量，有机肥中的有机物质能够提供微生物生长所需的碳源和能量源，促进土壤微生物的多样性和数量的增加。
长期施肥也会对土壤微生物量造成一定的抑制作用。
一方面，化肥中的高浓度养分会对土壤微生物产生一定的毒害作用，抑制其生长繁殖；长期施用化肥，土壤中的有机质会逐渐减少，微生物的生存条件将会变得更加苛刻，微生物群落的结构可能发生变化，使土壤微生物量减少。
二、长期施肥对土壤酶活性的影响长期施肥可以促进土壤酶活性的增加。
施用化肥可以提高土壤中的养分含量，同时也会刺激土壤中的酶活性。
氮、磷、钾元素是影响土壤酶活性的重要因素，养分充足的土壤中，土壤酶的活性将得到很好的发展。
有机肥的施用也可以促进土壤酶活性的增加，有机质中含有大量的酶和酶原，可以为土壤中的酶提供良好的生存环境和丰富的底物。
长期施用有机肥可以增加土壤酶的种类和数量，提高土壤酶活性。
长期施肥也会对土壤酶活性产生一定的抑制作用。
有研究表明，长期施用高浓度的化肥会降低土壤中的酶活性，尤其是氮素肥料。
长期施用单一种类的肥料会导致土壤中酶的种类和数量的减少，进而影响土壤酶的活性。
化肥的过量使用还会导致土壤酶的变性或失活，抑制土壤酶的活性。
长期施肥对土壤微生物量及土壤酶活性都会产生一定的影响。
一方面，施肥可以促进土壤微生物量的增加和土壤酶活性的提高，提高土壤肥力，增加农作物产量；长期施肥也会导致土壤微生物量的减少和土壤酶活性的抑制，降低土壤肥力，影响土壤生态系统的稳定性。
长期施肥对黑土和棕壤生物学活性的影响的开题报告摘要：黑土和棕壤是我国农业生产的两种重要土壤类型，其肥力水平直接影响着作物生长发育和产量。
然而，随着现代农业生产中大量使用化学肥料的普及，土壤原有的生物学活性逐渐降低，有害微生物的数量增加，从而产生了一系列的环境问题。
为了解决这些问题，长期施肥被视作一种有效的土壤改良方法。
本文将探讨长期施肥对黑土和棕壤生物学活性的影响，主要包括施肥对土壤微生物、酶活性和有机质分解等方面的影响。
关键词：长期施肥；黑土；棕壤；生物学活性；微生物；酶活性；有机质分解。
一、研究背景与意义黑土和棕壤是我国重要的农业土壤类型，其土壤肥力对于作物的生长、发育和产量起着至关重要的作用。
但是，随着现代农业的发展，越来越多的人开始大规模地使用化学肥料来提高农作物的产量，以满足市场需求。
虽然短期内这种做法可以产生很大的效果，但是长期使用化肥会导致土壤生物学活性的降低。
化肥的使用会破坏土壤中的微生物群落和有机质含量，导致土壤疲劳和抵抗力减弱，从而加剧了一系列的环境问题。
因此，为了缓解这些问题，长期施肥被认为是一种有效的土壤改良方法。
长期施肥可以提高土壤的有机质含量、增加土壤的微生物群落的多样性和数量，增强土壤对于肥料的利用，提高土壤的生物学活性，从而改善土壤环境的质量，减轻土壤所面临的压力。
二、研究内容本文将主要探讨长期施肥对黑土和棕壤生物学活性的影响。
研究内容包括以下方面：1.长期施肥对土壤微生物群落的影响2.长期施肥对土壤酶活性的影响3.长期施肥对土壤有机质分解的影响三、研究方法1. 实验设计本研究采用田间长期施肥实验作为研究对象，研究采用不同施肥方法对黑土和棕壤微生物群落、酶活性和有机质分解的影响。
2. 实验分析在不同施肥方案下，分别对土壤样品进行微生物群落分析、酶活性测定、有机质分解率的测定等实验方法。
四、研究结果及其展望本研究可以从根本上提高我们对长期施肥对黑土和棕壤生物学活性影响的认识。
长期免耕与施用有机肥对土壤微生物生物量碳、氮、磷的影响一、本文概述土壤微生物生物量碳、氮、磷是评价土壤生物活性及肥力状况的重要指标。
长期免耕和施用有机肥是农业生产中常见的两种土壤管理措施，它们对土壤微生物生物量的影响备受关注。
本文旨在探讨长期免耕与施用有机肥对土壤微生物生物量碳、氮、磷的影响，以期为农业生产提供科学依据，促进土壤生态系统的健康发展。
文章首先回顾了国内外关于长期免耕和施用有机肥对土壤微生物生物量影响的研究进展，总结了当前研究的热点和争议点。
在此基础上，通过对比分析长期免耕和施用有机肥处理下土壤微生物生物量碳、氮、磷的变化情况，探讨不同管理措施对土壤微生物生物量的影响机制。
文章还将重点关注长期免耕与施用有机肥处理下土壤微生物群落结构的变化，以及这些变化与土壤微生物生物量碳、氮、磷的关系。
通过揭示这些关系，有助于我们更深入地理解土壤微生物在土壤生态系统中的作用，为农业生产提供更加科学合理的土壤管理策略。
本文将系统阐述长期免耕与施用有机肥对土壤微生物生物量碳、氮、磷的影响，以期为农业生产提供有益参考，促进土壤生态系统的可持续发展。
二、材料与方法本研究旨在探究长期免耕与施用有机肥对土壤微生物生物量碳、氮、磷的影响。
实验地点选择在我国具有代表性的农业生态区，土壤类型为典型的黄土高原土壤。
实验设计采用完全随机区组设计，设置免耕和传统耕作两种耕作方式，并在每种耕作方式下分别设置不施肥、施用化肥和施用有机肥三个施肥水平。
每个处理设置三个重复，共计18个小区。
土壤样品采集于每年作物收获后，采用五点取样法在每个小区内随机选取五个点，取0-20cm土层的土壤样品，混合均匀后用于后续分析。
土壤微生物生物量碳、氮、磷的测定采用氯仿熏蒸-K2SO4提取法。
具体步骤为：将土壤样品进行氯仿熏蒸，使微生物死亡并释放出微生物生物量，然后用K2SO4溶液提取，通过测定提取液中的碳、氮、磷含量，计算微生物生物量碳、氮、磷的含量。
长期施肥对农田黑土r—K策略菌群的影响生态学杂志ChineseJournalofEcology2007,26(11):1748—1754长期施肥对农田黑土r—K策略茵群的影响木张明白震张威冯慧敏武叶叶丁雪丽张旭东一(中国科学院沈阳应用生态研究所陆地生态过程重点实验室,沈阳110016;辽宁大学生命科学学院,沈阳110036;中国科学院研究生院,北京10o039;辽宁沈阳农田生态系统国家野外观测研究站,沈阳110016)摘要直接参与土壤养分代谢周转过程的土壤微生物群落是土壤肥力质量的重要衡量指标.本文研究了长期施肥对农田黑土细菌和真菌r-K策略菌群(生态生理功能)的影响.结果表明:施肥处理菌群生长的均匀度和丰富度有所降低,细菌和真菌生态生理指数()降低幅度分别为0.019～0.106和0.023～0.185.各处理K策略菌数量均大于相应的r策略菌.施肥能增加土壤r策略细菌数量,但不利于r策略真菌生长.与CK相比,r?K 策略细菌和K策略真菌数量在单施中量有机肥处理中增幅最大;有机肥与化肥配施处理r-K策略细菌和K策略真菌数量高于单施同种化肥处理.在K策略菌占优势下,施用化肥有利于r策略菌比率提高,而有机肥与化肥配施倾向于使K策略菌比率增加.相关性分析表明,K策略菌群与土壤N素呈极显着正相关(P<0.01),可能是影响土壤N素循环的关键菌群.关键词r.K策略;微生物群落;施肥;黑土中图分类号S154.36文献标识码A文章编号1000-4890(2007)11-1748-07 Effectsoflong-termfertilizationonr-Kstrategymicrobialpopulationsinfarmlandmolli- so1.ZHANGMing一,BAIZhen一,ZHANGWei,FENGHui.min'一,WUY e.ye,DINGXue...1i,ZHANGXu.dong('KeyLaboratoryofTerrestrialEcologicalProcess,InstituteofA p-pliedEc0f0gY,ChineseAcademyofSciences,Shenyang110016,China;.CollegeofLifeSci ence,LiaoningUniversity,Shenyang110036,China;GraduateUniversityofChineseAcademyof Sci-ences,Beijing100039,China;NationalFieldObservationandResearchStationofShenyang Agroecosystems,Shenyang110016,China).ChineseJournalofEcology,2007,26(11):174 8—1754.Abstract:Themicrobialcommunitiesinagriculturalsoilsareresponsiblefornutrientcycling ,andthus.aretheimportantindicatorsofsoilfertility.Inthispaper,theeffectsoflong.termferti. 1izationonther-Kstrategypopulationsandeco-physiologicalfunctionalgroupsofbacteriaa ndfungiinfarmlandMollisolwereinvestigated.andtheresultsshowedthatfertilizationdecreas ed theevennessandrichnessofthefungalandbacterialpopulations,andthedecrementsoftheba c.terialandfungaleco.physiological(EP)indiceswere0.019—0.106and0.023—0.185,respec.tively.TheamountsofKstrategymicrobialpopulationsinalltreatmentswerehigherthanthos eofrstrategyones.Fertilizationcausedtheincreaseofrstrategybacteriabutthedecreaseofrstrate -paredwiththecontrol,applyingmediumamountofmanurehadthegreatestin-creaseofr.KstrategybacteriaandKstrategyfungi.Theamountsofr.KstrategYbacteriaandK strategyfungiwerehigherunderthecombinedapplicationofchemicalfertilizersandmanure thanundertheapplicationofchemicalfertilizers.UndertheconditionsofK.strategistsbeingpred omi-nant.theapplicationofchemicalfertilizersenhancedther-strategymicrobialproportion,whi le thecombinedapplicationofchemicalfertilizerandmanureenhancedtheratioofK-strategist s.CorrelationanalysisshowedthatK.strategymicrobialpopulationshadasignificantpositive corre-lation(P<0.01)withsoilnitrogencontent,suggestingthatK-strategistsmightbethekeymi -crobialpopulationsinsoilnitrogencycling.Keywords:r-Kstrategy;microbialcommunity;fertilization;Mollisol国家自然科学基金重点资助项目(40535028).通讯作者E-mail:*************.ciq.收稿日期:2007-02—12接受日期:2007-09-22张明等:长期施肥对农田黑土r?K策略菌群的影响当今农业生产中,施肥已经成为维持土壤肥力,提高作物产量的主要措施和手段,但农田肥料的高强度施用对土壤质量的影响一直存在争论(关焱等,2004);就东北黑土而言,目前尚缺乏合理施肥的理论依据.土壤微生物直接参与有机质分解,腐殖质合成,养分转化和能量流动过程,是评价土壤质量和健康状况的重要指标之一(黄昌勇,2000;Liebicheta1.,2006).因此,研究施肥土壤中微生物的群落变化特征是评估肥料作用的有效途径之一,也是解决肥料利用率低等问题的关键.目前国内外的研究主要集中在土壤菌群数量的一般变化和微生物多样性等方面(Marschnereta1.,2003;孙瑞莲等,2004;李秀英等,2005),有关施肥对土壤微生物群落生态生理功能(即r—K策略菌群)的影响报道较少.r—K策略原理是根据生物利用环境资源的能力和适应性存在差异而提出的,当个体少而外界养分充足时,环境条件有利于快速繁殖菌的生长(即r策略菌的生长);而随着环境中个体密度增加以及养分的消耗,此时能充分合理利用资源的K策略菌群迅速生长(DeLeijeta1.,1993;Lyncheta1.,2004).r—K策略理论认为,r策略者是新生境的开拓者,而K策略者是稳定环境的维护者(李博,2000),自然选择趋向于K选择(Parhameta1.,2003).在分类学上相似或相近的物种能够通过自身遗传适应性来完成许多相同的生态生理功能,个别菌种的增加或减少不会影响整个土壤微生物区系功能的改变,所以对土壤微生物菌群功能的研究意义要远大于对个别菌种的一般鉴定(Sarathehandraeta1.,1997).因此,通过对土壤中r—K策略菌群数量(生态生理功能)的变化研究,不仅可以从生态学角度反应出结构复杂的土壤微生物群落功能的变化情况,也能从微生物学角度对土壤中养分含量丰富度进行评估. 本文对不同施肥的农田黑土细菌和真菌r—K策略菌群进行相关研究,揭示施肥对土壤微生物群落生态生理功能的影响,为农田黑土合理施肥提供理论依据.2材料与方法2.1研究地概况供试土壤为表层黑土0～20cm,采自吉林省公主岭市吉林省农业科学院农业与环境研究中心国家黑土肥力与肥料效益长期定位检测基地(124.48 33.9"E,43.3023"N).年平均气温5～6cc,年降水量500～650mm.基地始建于1980年,试验采用裂区设计,主区为有机肥,设3个水平:系列A为不施有机肥;B为施中量有机肥,每年施有机肥30t? hm～;C为施高量有机肥,每年施有机肥60t? hm～.有机肥为猪粪肥,CK为对照土,D为休闲土(Fallow).裂区为N,P,K化肥配施,化肥用量为:N,150kg?hm～,肥料品种为尿素;P,32.7kg?hm～,重过磷酸钙;K,62.27kg?hm～,硫酸钾.有机肥于春播前撒施地表;氮肥1/3作底肥深施,2/3作追肥施人;磷肥,钾肥全部作底肥,播种时一次施人.各处理如下:A系列:CK(对照);N(单施氮肥);NP(氮,磷肥配施);NPK(氮,磷,钾肥配施),B系列:MCK(中量有机肥);MN(中量有机肥与氮肥配施);MNP(中量有机肥与氮,磷肥配施);MNPK (中量有机肥与氮,磷,钾肥配施),C:M2CK(高量有机肥),D:Fallow(休闲).小区面积100In,随机排列.供试作物为玉米,种植密度为47600株? hm～,每年4月下旬播种,9月下旬收获.然后用灭茬机使根茬全部还田.土样采集于2006年8月8 日,当时地表温度为25cc,每个处理分别采集3个0～20cm混合土样(每个混合土样至少5点).拣出杂物,过2mm土筛,做基本理化指标的测定,剩余土样在4cc保存,用于r—K策略微生物培养试验.2.2研究方法土壤含水量的测定采用烘干法,pH的测定采用电位法(水土比为2.5:1),全氮的测定采用开氏法,全碳使用总有机碳分析仪测定,碱解氮的测定采用碱解扩散法,有效磷的测定采用碳酸氢钠法,速效钾的测定采用乙酸铵提取法,微生物量碳,氮的测定采用氯仿熏蒸浸提法(鲁如坤,2000),本文所涉及的土壤单位质量均为干质量,基本理化性质见表1.本研究采用细菌和真菌的r—K策略菌群来评估施肥对土壤中微生物生态生理功能的影响.细菌在10%浓度的胰蛋白大豆琼脂固体培养基(TSA)25cc恒温培养10d,真菌在10%浓度的麦芽汁琼脂固体培养基(MEA)23oC恒温培养10d.采取稀释平板计数法,细菌以生长10d后培养基内菌落数20～200个的土壤浓度梯度为准,真菌以培养3d后菌丝体没有长满整个培养基的最高稀释浓度梯度为准(Parhameta1.,2003),每个处理做6次平行,菌落生态学杂志第26卷第ii期表1长期不同施肥农田黑土的基本理化指标Tab.1Thebasicphysico-chemicalpropertiesofarableMollisolunderlong-termdifferentfert ilization计数的时间为放人培养箱中第1,2,3,4,8,10天(Sarathchandraeta1.,2001).培养基中48h内生长的菌定义为r策略菌,48h后为K策略菌(DeLeijeta1.,1993;Sarathchandraeta1.,1997;Parhameta1.,2003).微生物培养试验采用生态生理指数(EP)和菌落生长指数(CD)进行分析.表示样品在所统计10d中菌落生长的状态,是衡量菌群生长均匀度和丰富度的一个指标.EP计算公式为=一∑(P×lgP)式中,P为每天产生的菌落数占样品培养10d总菌落数的比率(DeLeijeta1.,1993),H=0和…=0.90.如果≥0.4,说明菌群生长的均匀度和丰富度较高,然而并不能区分出r-K策略菌群数量关系,而CD可以.CD=[Ⅳl/1+Ⅳ2/2+Ⅳ3/3…+Nlo/10]×100式中,Ⅳ,Ⅳ2,Ⅳ3…Ⅳ.为在1,2,3…10d出现的菌落数占总菌落的百分数.高的CD值说明r策略菌比率较高,而低的CD值表示K策略菌比率较高,CD=10和CD=100.与EP相比,CD与r.K策略菌群之间关联性更强(Sarathchandraeta1.,1997).相关图表以及统计学分析采用Word2003,Ex-cel2003和SPSS13.0软件处理.3结果与分析3.1土壤细菌和真菌数量随培养时间变化规律不同培养时间细菌和真菌数量生长变化趋势不同,细菌出现2次生长高峰而真菌出现1次(图1, 2).就细菌而言,所有施肥处理在培养的第2天出现第1个生长高峰,数量范围为9.544×10～33.792×10CFU?g～;第2个生长峰出现在第8 天,数量范围为5.393×10～32.224×10CFU? g～.而休闲土和对照土中的菌落生长趋势与施肥土不同,在细菌生长中,Fallow在第1,8天出现生长高峰,而CK仅在第8天生长数量较多(图1).对真菌来说,所有施肥处理在第1天的生长数量均低于15.439×10CFU?g～,而CK和Fallow却明显高于施肥处理,分别为24.651×10CFU?g和44.835×10CFU?g(图2).由于施肥能够增加土壤微生物可利用养分(如碳,氮等)含量,从而加—.卜-CK—.卜-N—NP—NPK—0MCK+MN十MNP十MNPKM2CK+休闲土图1长期不同施肥处理农田黑土中细菌数量随时间生长变化Fig.1Changesofbacterianumberwithincubationtimein arablemollisolunderlong-termdifferentfertilizations—◆一CK---D--N—NP—NPK—0MCK1234810培养时间(d)图2长期不同施肥处理农田黑土中真菌数量随时间生长变化Fig.2Changesoffunginumberwithincubationtimein arablemollisolunderlong-termdifferentfertilizations∞如加0一一.I1【)I×】蒜粗爵张明等:长期施肥对农田黑土r—K策略菌群的影响快微生物生长代谢速率(Gregoricheta1.,1991;刘海琴等,2002),在本研究中体现为施肥和未施肥处理土壤中微生物(细菌和真菌)生长规律的明显不同(图1,2).3.2不同施肥处理土壤细菌和真菌r—K策略菌群数量比较无论是细菌还是真菌,其K策略菌数量均大于相应的r策略菌(图3),这可能是由于20多年的肥料长期定位试验使得各处理特定养分生化代谢途径基本稳定,土壤微生物群落倾向于以K策略菌为主.除MCK的r策略细菌以外,休闲土中r策略细菌(13.166×10CFU?g)和真菌(44.835×10CFU?g)的数量高于所有其它处理同类菌群,显然农田土中能够开辟新生境的r策略菌群数量要小于休闲土,该结果说明施肥等人为因素有可能降低土壤微生物对新环境的适应能力(图3,4,6).对各处理r-K策略细菌数量比较后发现:在r策略细菌中(图4),A系列cK小于其它处理,表明UU辍:随:随导3OO5OOO5OOO-I_...佩图3长期不同施肥处理农田黑土中卜K策略细菌和真菌生长数量比较Fig.3Comparisonofr-Kstrategybacteriaandfungi numberinarablemollisolunderlong?-termdifferentfertili?- zations25,2O5宝105翘导OCKNNPNPKMCKMNMNPMNPKM2CK休闲土处理140,120二1008O6o一妊40=【匾导2OO—]__工—工l_工]CKNNPNPKMCKMNMNPMNPKM2CK休闲土处理图5长期不同施肥处理农田黑土中K策略细菌生长数量比较Fig.5ComparisonofKstrategybacterianumberinara? blemollisolunderlong-termdifferentfertilizations施用化肥能够增加土壤中r策略细菌.MCK大于其它所有处理,表明单施中量有机肥的r策略细菌数量提高幅度最大.从有机肥量上看,MCK>M2CK>CK(中量有机肥>高量有机肥>不施肥),说明有机肥施入量与土壤中r策略细菌增量不成正相关.总体来看,r策略菌群数量大小关系为:B>A,各处理MN>N,MNP>NP,MNPK>NPK,说明与单施化肥相比,有机肥与化肥配施能提高土壤中r策略细菌数量.在K策略细菌中(图5),MCK大于所有其它处理,表明单施中量有机肥的K策略细菌数量提高幅度最大.从有机肥量上看,MCK>M2CK>CK,说明有机肥施入量与土壤中K策略细菌增量不成正相关.K策略菌群数量总的大小关系为:B>A,各处理MN>N,MNP>NP,MNPK>NPK,说明与单施化肥相比,有机肥与化肥配施能提高土壤中细菌的K策略细菌数量.对各处理r-K策略真菌数量比较后发现:在r策略真菌中,Fallow>CK>其它处理(图6),说明施肥可以降低土壤中r策略真菌数量.8系列中,MCK~:于其它处理,表明单施中量有机肥的r策略CKNNPNPKMCKMNMNPMNPKM2CK休闲土处理长期不同施肥处理农田黑土中r策略细菌生长数量m6长期不同施肥处理农田黑土中r策略真菌生长数量比较比较"一"一J..'承具幽戢里Fig.4C…omd—parlisonofrstrategybacteriahumberinarabJe杀Comparis0n0frstratefungin岫berinarablemollisol帅de¨ong'termdifferentfertilizationsm0Iunderl…ong'd:…"一8765432O一一.fly0_【×J辍粗1752生态学杂志第26卷第11期土图7长期不同施肥处理农田黑土中K策略真菌生长数量比较Fig.7ComparisonofKstrategyfunginumberinarablemollisolunderlong?-termdifferentfertilizations真菌数量大于有机肥与化肥配施处理.从施用有机肥量上看,r策略真菌数量大小为CK>M2CK>MCK,说明施用有机肥降低了土壤中的r策略真菌数量且与施人量不成正相关.在K策略真菌中(图7),MCK大于其它处理,表明单施中量有机肥对土壤中K策略真菌数量提高幅度最大.系列B与A相比,各处理MN>N,MNP>NP,MNPK>NPK,说明有机肥与化肥配施比单施同种化肥更能提高土壤中K策略真菌数量.3.3不同施肥处理土壤细菌和真菌r—K策略菌群EP和CD指数由EP值可以看出(表2),细菌和真菌都大于0.4且细菌较高,说明在培养10d中细菌和真菌的r—K策略菌群生长的均匀度和丰富度较高,真菌的EP值小于细菌的原因为各处理真菌的生长主要集中在前3天,而其它天数生长较少(图3).在农田土中,细菌和真菌EP最大值均为CK,分别为0.732和0.596,各处理细菌和真菌EP值降低幅度分别为0.019～0.106和0.023～0.185,该结果表明,施肥后农田黑土细菌和真菌生长的均匀度和丰富度有所降低.在细菌EP值中,MN>N,MNP>NP,MNPK>NPK,M2CK>MCK,说明与单施化肥相比,有机肥与化肥配施土壤菌群生长均匀度和丰富度降低幅度较小.在真菌中单施有机肥处理也有此规律,即M2CK>MCK,但有机肥与化肥配施并无此规律.由于20多年的肥料长期定位试验使得各处理养分生化代谢途径基本稳定,土壤微生物菌群均以K策略菌为主,所以CD值的讨论都在K策略菌比率占优势的前提下.由CD值可见(表2):在细菌方面,N>MN,NP>MNP,NPK>MNPK;在真菌方面,N> MN,NP>MNP,NPK>MNPK,表明单施化肥的CD值大于同种化肥与有机肥配施,说明在K策略菌占优势的前提下,化肥有利于r策略菌比率的提高,而有机肥与化肥配施更倾向于K策略菌比率的增加.表2长期不同施肥处理农田黑土中细菌和真菌EP与CD 值Tab.2V aluesofEPandCDofbacteriaandfungiinara- blemollisolunderlong?termdifferentfertilizations3.4r.K策略菌群数量与土壤基本理化指标的相关性分析由表3可知,r策略细菌数量与土壤中速效钾含量显着正相关(P<0.05),与微生物量碳极显着正相关(P<0.01).K策略细菌数量与全碳,有效磷,速效钾显着正相关(P<0.05),与全氮,碱解氮,微生物量碳极显着正相关(P<0.01).r策略真菌数量与土壤理化性质无相关性.K策略真菌数量与微生物量碳显着正相关(P<0.05).以上相关性表3长期不同施肥农田黑土的基本理化指标与微生物培养数据相关性分析Tab.3Correlationsbetweenbasicphysico-chemicalpropertiesanddataofmicrobeincubatio ninarablemollisolunderlong.termdifferentfertilizations张明等:长期施肥对农田黑土r—K策略菌群的影响表明,与r—K策略菌群关系最密切的指标为微生物量碳,这是因为土壤中微生物碳的含量直接来源活体菌群.相对于真菌来说,细菌与理化指标相关性较多;与r策略菌相比,K策略菌与理化指标相关性更强.从表3可知,K策略细菌数量与土壤全氮和碱解氮含量在0.01水平极显着正相关,相关系数分别为0.833一和0.788一,由于土壤中细菌数量占整个土壤微生物总量的92%以上,是土壤微生物的优势菌群(范君华等,2002),所以可以推断土壤中K策略菌可能是土壤氮素转化的关键菌群,也可能成为提高氮肥利用率的关键.4讨论土壤中有机碳源的缺少会限制土壤微生物数量的增长(Fontaineeta1.,2003),刘海琴等(2002)发现,有机肥不仅能增加土壤微生物量碳含量,而且还能加速其周转.本研究表明,施肥能够改变土壤中微生物的生态生理功能(r—K策略菌群数量),使农田黑土细菌和真菌生长的均匀度和丰富度降低,细菌和真菌值降低幅度分别为0.019～0.106和0.023～0.185,生长代谢规律发生变化,这与施肥改变土壤养分含量密切相关.不同的配施方式对土壤中微生物r—K策略菌群数量(生态生理功能)的影响不同,研究表明,施肥能使土壤中r策略细菌数量增加而r策略真菌数量降低,与CK相比,单施中量有机肥对r—K策略细菌和K策略真菌数量的提高幅度最大,同时有机肥与化肥配施能够提高单施同种化肥处理r.K策略细菌和K策略真菌数量.Sarath—chandra(2001)研究发现,长期施肥的土壤中r—K策略菌群数量已经趋于平衡和稳定,K策略菌群占优势,而容易被利用的氮肥更能提高土壤中r策略菌数量,这与本试验结果基本一致,但本研究并未得到氮肥处理的r策略菌数量明显高于其它处理的结果.CD值分析表明,在K策略菌占优势的前提下,化肥有利于r策略菌比率的提高,而有机肥与化肥配施更倾向于K策略菌比率的增加.农田土中能够开辟新生境的r策略菌群数量总体来说要小于休闲土,说明施肥等人为因素有可能降低土壤微生物对新环境的适应能力.因为施肥能使土壤中微生物的生命养分固定,而休闲土中的环境变化要比农田土复杂,因此能够开辟新生境的r策略菌群数量较多.土壤微生物的生命活动不仅需要能源,也需要生命元素.土壤养分限制因子及其水平都会影响到微生物的生命活动.在长期定位施肥条件下,由于养分供应的种类和数量相对固定,有些养分因长期得不到补充而成为限制因子.比如,长期氮处理或氮钾配施处理,磷可能成为限制因子.所以长期定位不同施肥制度形成了养分限制因子,养分丰缺程度以及物理环境不同的土壤,综合起来影响土壤微生物的数量,种群结构和代谢.由于影响因子复杂, 土壤养分含量指标与微生物数量之间的相关水平会出现较大的差异(李秀英等,2003).这可能是本试验中不同策略菌群数量与土壤养分指标相关性不显着的原因之一.但通过统计学分析后发现,土壤中K策略细菌数量与全氮和碱解氮含量极显着正相关(P<0.01),说明K策略菌群与土壤氮素关系密切, 可能是土壤中氮素循环的关键菌群,从侧面验证了Fontaine(2003)提出的K策略菌群能够驱动土壤中有机氮转化的观点.而要真正揭示土壤中N素循环的机理还有待于做进一步研究.由于土壤微生物群落受田间空间变异以及环境条件变化的影响较大,加上稀释平板法计数测定代表性不高且存在较大的误差,所以在研究过程中仅靠1次或少数几次取样测定,很难获得准确可靠的信息,也难以反映事物全貌.国外相关文献只对细菌和真菌进行了报道,而对某些生理功能菌群如氨化细菌,硝化细菌,纤维分解菌等缺乏相关研究.目前对土壤微生物群落组成,结构及功能变化的研究已经成为科学评价农田土壤健康质量和可持续发展的指标之一,所以进一步加强此方面的研究,将能为未来作物稳产,高产,科学培肥土壤提供重要理论依据参考文献范君华,刘明,洪远新,等.2002.不同利用方式对土壤微生物区系和活性的影响.塔里木农垦大学,14 (1):15—17.关焱,宇万太,李建东.2004.长期施肥对土壤养分库的影响.生态学杂志,23(6):131—137.黄昌勇.2000.土壤学.北京:中国农业出版社.李博.2000.生态学.北京:高等教育出版社.李秀英,赵秉强,李絮花,等.2005.不同施肥制度对土壤微生物的影响及其与土壤肥力的关系.中国农业科学, 38(8):1591—1599.刘海琴,王志明,朱培立,等.2002.施加有机肥对土壤微生物量及其周转的影响,江苏农业科学,(5):69—70.鲁如坤.2000.土壤农业化学分析方法.北京:农业科技出版社.l754生态学杂志第26卷第11期孙瑞莲,朱鲁生,赵秉强,等.2004.长期施肥对土壤微生物的影响及其在养分调控中的作用.应用生态,15 (10):1907一l9lO.DeteljFAAM,WhippsJM,LynchJM.1993.Theuseofcolo—nydevelrpmentforthecharacterizationofbacterialcommu—nitiesinsoilandonroots.MicrobialEcology,27(1):81—97.?FontaineS,MariottiA,/kbbadieL.2003.Theprimingeffectof organicmatter:Aquestionofmicrobialcompetition.Soil BiologyandBiochemistry,35(6):837—843. 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长期施肥对土壤微生物量及土壤酶活性的影响分析摘要：长期施肥对土壤生态系统的影响备受研究者们的关注。
本文通过对长期施肥对土壤微生物量及土壤酶活性的影响进行研究和分析，总结出了一些重要的结论。
研究发现，长期施肥可以显著提高土壤微生物量和土壤酶活性。
具体来说，施肥可以增加土壤中微生物的数量和多样性，提高土壤酶活性和功能。
不同类型的施肥对土壤微生物量和酶活性的影响有所差异。
文章讨论了长期施肥对土壤微生物量和土壤酶活性的影响机制，并提出了未来研究的方向和重点。
一、引言长期施肥可以显著提高土壤微生物量。
多项研究表明，施肥可以增加土壤中微生物的数量和多样性。
一方面，施肥提供了植物所需的养分，促进了植物生长，从而增加了根系分泌物和有机物输入，为微生物提供了良好的生长环境。
施肥改变了土壤的化学和物理性质，如pH值、有机质含量等，进一步影响土壤微生物群落的结构和功能。
长期施肥对土壤微生物群落的多样性也有影响。
一些研究发现，施肥可以增加土壤中的细菌和真菌的多样性指数。
不同类型的施肥对土壤微生物多样性的影响有所差异。
氮肥和磷肥施用后可以增加细菌的多样性和丰度，而有机肥则对真菌的多样性和丰度具有更明显的提高作用。
长期施肥可以显著提高土壤酶活性。
土壤酶是土壤生物和土壤有机物之间重要的介导者，对土壤有机质分解、养分循环以及抗压性等方面起着重要作用。
研究发现，施肥可以提高土壤酶活性，尤其是一些关键酶活性，如脲酶、蔗糖酶、脱氢酶等。
施肥可以增加土壤中有机质的含量和多样性，提供了更大的底物供给，从而促进了土壤酶的产生和活化。
不同类型的施肥对土壤酶活性的影响也有差异。
一些研究发现，有机肥能够显著提高土壤中的酶活性，而化肥则对土壤酶活性的改变作用较小。
这可能与有机肥的有机物质量和多样性较高有关，能够更好地促进土壤酶的活性。
长期施肥对土壤微生物量和酶活性的影响是一个复杂的过程，涉及多个环境因素和生物过程。
施肥改变了土壤的化学和物理性质，如养分含量、pH值、有机质含量等，从而直接或间接地影响了土壤微生物量和酶活性。
长期施用化肥对士壤N、P、K的影响作者：王芳来源：《农民致富之友（上半月）》 2014年第1期王芳长期以来，人们对氮肥长期施用对土壤性质的影响一直十分关注。
因为长期施用化学氮肥如能增加土壤全氮含量将可以提高土壤的肥力水平，但同时，如果土壤中无机氮过分积累也会引起环境问题。
有的研究指出，施用无机氮并不能使土壤有机质显著增加，但土壤可矿化氮量有较显著的增加。
这是由于单施无机氮肥而增加的少量土壤有机氮比原来土壤中的有机氮易于矿化所造成的结果。
从而得出单施无机氮肥很难显著增加土壤全氮含量和土壤有机质含量。
这可能是由于农田中氮素有各种损失途径，这必然导致土壤氮素的积累速度很慢。
这一结果为国内外大量长期试验所一致证实。
可见土壤全氮含量因长期施用无机氮肥虽有增加但增加很小。
一、对土壤氮素的影响1．全氮及有效氮是植物需要量较大的营养元素，但是多数土壤的含氮量较低因此，在农业生产上，不断施用氮肥，就成为提高土壤肥力、保证作物高产的重要基本措施之一。
长期施用化肥，尤其是氮肥，可以提高土全氮及有效氮含量。
这是因为施氮肥可增加根茬、系和根分泌物的含量，即增加了归还土壤的有机氮量。
有机肥单施能显著提高土壤全氮及有效氮，但其作用不如化学氮肥来得快。
在有机肥中，厩肥的作用优于绿肥和秸秆，在某些土壤上，即使施用厩肥，土壤有机氮含量也会缓慢下降。
如果有机肥与无机肥配合施用对于提高土壤氮素含量具有重要意义，这既能快速提高土壤中有效氮的含量，又能久保存土壤氮素。
2．氮的存在形态土壤中氮的形态分为无机态和有机态两大类，无机态氮主要为铵态氮和硝态氮，其在土壤中的含量较少，一般只占全氮的1％—2％左右，土壤中的氮主要以有机态存在。
长期施氮肥或氮磷钾化肥能显著增加土壤中硝态氮和铵态氮含量，但对土壤有机氮含量的影响较小。
施用有机肥可直接增加土壤有机氮的数量，其中富里酸氮、氮基糖态氮和氨基酸态氮增加较多。
土壤微生物量氮也是土壤有机态氮组成之一，其数量虽少，但却控制着农田生态系统中碳、氮养分的循环，对土壤有机质含量、氮磷钾的供给以及有机无机养分的转化起着重要作用。
