潮土农田微生物研究进展

分类： 农、林、牧、渔 >> 农业基础学科 提交时间： 2017-11-06 合作期刊: 《中国生态农业学报》

林先贵 冯有智

摘要： 土壤微生物对不同施肥的响应和反馈对于评价和解释科学施肥具有极为重要的意义。本文总结了本 课题组在我国华北平原潮土碳、氮、磷循环相关微生物对不同施肥, 特别是对单施有机肥的响应方面的研究结果, 明确了潮土地力提升过程中的微生物学机制。长期定位试验研究结果表明, 长期平衡施肥, 特别是施用有机肥能够显著增加潮土中有机碳和养分含量, 特别是磷含量, 进而改变土壤微生物群落结构, 提高微生物生物量碳、转化酶活性、呼吸强度及微生物功能多样性(碳代谢活性), 并且土壤微生物代谢熵与代谢热显著降低。相反, 在缺素特别是缺磷条件下, 土壤微生物不仅代谢效率低下, 而且代谢过程会散逸相对多的热量、排放相对多的CO2, 导致土壤质量明显下降。长期施用氮肥可增强潮土硝化活性、增加氨氧化细菌的数量和多样性, 且无机氮肥比有机氮肥影响更显著; 但是, 科学施用氮肥的前提是必须合理地添加磷肥, 才能更好地促进潮土作物生长、减少氮素损失和提升土壤地力。对于缺磷的潮土, 长期施用磷肥, 尤其是平衡施肥使得作物对菌根真菌(AMF)依赖性下降, 进而导致土壤中AMF 多样性下降, 更多的土壤养分分配给其他微生物, 有利于潮土农田地力的可持续性。潮土中一种土著微生物Bacillus asahii 对长期施用有机肥的响应最为显著, 该物种需要2~4 a 会成为潮土中优势微生物, 其有着独特的生理特征和丰富的代谢多样性, 能够加速和促进其他微生物对潮土有机质累积和磷素循环过程的作用, 在作物生长和土壤地力中起到“领军性”的作用。以上认知加深了对长期施用有机肥提升华北平原潮土地力过程中微生物学机制的认识, 有助于指导调控土壤微生物更好地服务农田生态系统。

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