不同土壤氮水平下固氮茵肥对土壤微生物量及碳氮的影响

不同土壤氮水平下固氮茵肥对土壤微生物量及碳氮的影响

根据研究，促进无机氮肥微生物固定是减少氮损失的有效途径。然而，现在主要问题是，在土壤中加入恶氮菌，细菌群的数量和活性降低，没有有效发挥作用。这除了微生物本身的生理特性,土壤水分、温度等环境因子交互作用外,土壤氮素含量是个非常重要的因子。由于不同作物、不同微生物类群组合所要求的土壤养分是不同的,因此必须结合当地的环境条件选择特定的作物进行研究才会有重要的指导意义。本试验试图从生物农业角度出发,通过测定不同土壤氮水平下,固氮菌肥在油菜苗期对土壤微生物量C、N,微生物数量的影响,对固氮菌肥的使用效果进行了初步探讨,旨在找出固氮菌肥发挥肥效的最佳氮水平,从而确定适合固氮菌在土壤中发挥最大效应的土壤氮素养分范围。为菌肥的合理有效施用、生物复合肥的优化配比及探求作物高产优质的生物调控途径提供理论依据。1试验材料和方法1.1土壤基本理化性状及生物活性采自山西农业大学西校门建筑工地3m深处生土。土壤为石灰性土,质地为轻壤土,土壤肥力偏低,土壤基本理化性状及生物活性见表1。供试作物品种为油菜五月慢。供试菌肥为固氮菌(购自中国农科院实验室的菌种与从本地土壤中分离培养的菌种混合),经扩繁、复壮,制成液体菌肥经蛭石吸附而成。1.2化肥及培养方法试验设计为:两个主处理(M为加菌,M0为不加菌);七个副处理,1～7个氮水平(N1,N2,N3,N4,N5,N6,N7)(mg·kg-1)为0.05,0.10,0.15,0.20,0.25,0.30.0.35。每个处理有4个重复。在山西农业大学资源环境学院实验站,采用盆栽法进行研究,每盆施用基肥相同:牛粪4.62g·kg-1;菌肥3.08g·kg-1;P2O50.15g·kg-1;K2O0.20g·kg-1。所用氮肥为尿素。2005年9月11日播种,出苗后定植10株。50d后收获,土样取样深度为20cm。1.3测量和分析的设计和方法固氮菌、磷细菌、钾细菌、放线菌、真菌采用稀释平板培养计数法;微生物量碳氮采用氯仿熏蒸提取法。2结果与分析2.1不同氮水平对克氏原螯虾生物量的影响据测得土壤微生物量C、N的值作图1、图2,可直观的看出不同氮水平下固氮菌肥对土壤微生物量C、N的影响:由图1可看出,对于施加菌肥的所有处理来说,在不同土壤氮水平时生物量C的变化情况并不一致,相同阶段MN3增加的幅度最大,即N为0.15mg·kg-1时,加菌比不加菌提高的幅度最大,为75%。其次为MN2,幅度是24%。在加菌肥的处理中,土壤N2水平时生物量C的值最大,N3增长幅度最大,说明这两个氮水平菌肥发挥的作用最大。在MN2时最优,即在0.10mg·kg-1氮水平时加固氮菌肥,对土壤生物量C影响最大,促进生物量C的提高。在中氮水平(N2、N3、N4水平)时,加菌肥的处理生物量C量分别大于不施加菌肥的处理;而在高、低氮水平下正好相反,加菌的处理土壤微生物量C含量低,其提高幅度也不大,说明在中氮水平下施用菌肥可以增加土壤微生物量C值,氮水平过高或过低均会影响土壤微生物量C的含量。由图2可看出,土壤微生物量N含量与基础土样相比均有不同程度的提高,加菌的处理明显高于不加菌的土壤微生物量N,幅度最大在N4水平,达到106.3%,高于加菌肥后生物量C提高的最大幅度。最优为MN2,即在N为0.10mg·kg-1水平加菌肥时,对土壤微生物量N影响最大,氮水平的高低会影响固氮菌肥效的发挥。通过以上不同施肥条件下对土壤微生物量C、N的分析可知,组合MN2最佳,即在N为0.10mg·kg-1水平下,固氮菌肥能最大限度的发挥效用,含氮量过高或过低都会影响菌肥的效用。2.2不同的菌肥对菌活性的影响在研究微生物量时,也对土壤中微生物的数量变化情况做一清楚了解。本试验对各处理中微生物数量进行了测定,测得土壤中各种菌的数量列于表2。从表2可看出,加菌处理比不加菌对菌的活性的影响明显,各处理中微生物数量较原始土样均有不同程度的增加,这是因为每个处理中都加了有机肥,有机肥不仅营养成分丰富,适宜作物、微生物生长,而且有机肥本身所含的微生物在施入土壤后会迅速增加。从总体上看,加菌处理比不加菌对菌的活性的影响明显,虽然,磷细菌和钾细菌加菌处理与不加菌差异不是很明显,但仍能说明菌肥可以促进土壤中微生物数量的增加。在加菌肥的各处理中,以N2、N3两个处理各种菌的数量最多,增加的幅度最大,只有真菌的变化情况不明显。这也说明在低氮、高氮水平时,菌的活性均受到不同程度的抑制。由表2还可以看出,固氮菌所测出的值与基础土样相比均有不同程度的提高,加菌的处理明显高于不加菌土壤的固氮菌数。在N为0.10mg·kg-1时,固氮菌数的增幅最大,高达不加菌的16倍之多;增幅最小的是N5水平,为5%。在低氮、高氮水平时,菌的活性受到不同程度的抑制。原因可能是:施用的固氮菌肥促进了固氮菌的增加;随土壤条件的改变,作物的适应性发生了改变。3对土壤微生物的影响(1)固氮菌肥的施用可以增加土壤微生物的活性,从而促进土壤微生物数量的增加。在土壤各种氮水平时,加菌处理比不加菌的处理对土壤固氮菌数量的影响显著,但是对磷细菌、钾细菌数量影响不明显。(2)固氮菌肥的施用促进土壤微生物量碳、氮值的增加。不同施氮水平,固氮菌肥对微生物量碳、氮值影响不同,固氮菌在中等氮水平下(N为0.10mg