施用生物有机肥对土壤线虫群落的影响

施用生物有机肥对土壤线虫群落的影响

土壤中有许多种类的昆虫，它们广泛分布，形状和习惯多样。他是土壤中的一个重要生物群。土壤线虫在土壤食物网中占据多个营养级,在土壤腐食食物网中占中心位置,对于维持土壤生态系统稳定、促进物质循环和能量流动具有重要意义。根据对作物是否有害,土壤线虫可分为自由生活性和植物寄生性2种类型。自由生活性线虫能促进土壤有机质降解,增强营养物质矿化,疏松土壤,改善土壤理化性状,提高土壤肥力;植物寄生性线虫主要取食于植物根系,造成植物根系畸形、养分吸收困难甚至腐烂,从而影响作物产量。因此,线虫群落可以作为土壤健康的生物指标。另外,有一些线虫还可以作为生物防治因子抑制细菌、真菌和线虫病害。本文研究不同施肥措施对土壤线虫群落的影响,以期为农业生态系统健康持续管理和合理施肥提供科学依据。1材料和方法1.1土壤线虫分离试验在中国农业大学曲周试验站进行。试验区属暖温带半湿润季风气候区,光、热、水资源比较丰富,但由于受季风气候强烈影响,冬季寒冷干燥,夏季温暖多雨。2004年6月在小麦收获后准备种植夏玉米之前取样,使用3cm×20cm土钻在各试验小区随机采集0—20cm耕层土壤15钻,迅速装入塑料袋中带回,采用淘洗-离心-漂浮法尽快分离土壤线虫。每个样品在解剖镜下计数线虫数量,任意选取100～200条线虫在倒置复合显微镜下分类鉴定到属。每个样品线虫总数表达为每100g干土中线虫的数量,每个鉴定线虫属的数量根据线虫总数调整为每100g干土的数量。线虫分类检索参见文献。按线虫食性将其分为5个类群:即食细菌性线虫、食真菌性线虫、植食性线虫、杂食性线虫和捕食性线虫。2结果与分析2.1中线虫总数试验期间各处理中土壤线虫总数最少为每100g干土170条,最多达376条(图1)。不同施肥处理中线虫总数为EM1>TC1>EM2>TC2>CK>CF。EM1处理线虫总数显著高于EM2、TC2、CF和CK(P<0.05),TC1处理线虫总数显著高于TC2、CF和CK(P<0.05),EM2、TC2处理线虫总数显著高于CF和CK(P<0.05),等量有机肥之间、化肥与对照之间差异不显著。2.2两属cephalabus共鉴定出土壤线虫7目、19科、39属,包括15属食细菌性线虫,4属食真菌性线虫,14属植食性线虫和6属杂食-捕食性线虫(表1)。其中小杆属(Rhabditis)、螺旋属(Helicotylenchus)和盘旋属(Rotylenchus)是优势属,它们的相对比例分别是27.81%、23.72%和13.19%。头叶属(Cephalobus)、真头叶属(Eucephalobus)、丽突属(Acrobeles)、原杆属(Protorhabditis)、小杆属(Rhabditis)、绕线属(Plectus)、矮化属(Tylenchorhynchus)、短体属(Pratylenchus)、纽带属(Hoplolaimus)、螺旋属(Helicotylenchus)、盘旋属(Rotylenchus)、长针属(Longidorus)为共有属;中杆属(Mesorhabditis)、肾形属(Rotylenchulus)、小环属(Criconemella)、中矛属(Mesodorylaimus)、单齿属(Mononchus)仅出现在EM1处理中,板唇属(Chiloplacus)和垫咽属(Tylencholaimus)仅出现在EM2处理中,齿杆属(Odontorhabditis)仅出现在TC1处理中,大矛属(Enchodelus)仅出现在TC2处理中,针属(Paratylenchus)仅出现在CF处理中,真矛属(Eudorylaimus)仅出现在CK处理中。2.3食细菌线虫及杂食-食性线虫数量不同施肥处理对土壤线虫营养类群的影响见图2。食细菌性线虫数量为EM1>TC1>EM2>TC2>CK>CF。EM1处理食细菌性线虫数量显著高于EM2、TC2、CF和CK(P<0.05),TC1处理食细菌性线虫数量显著高于TC2、CF和CK(P<0.05),TC2、CF和CK间差异不显著。食真菌性线虫数量为TC2>CF>EM1>EM2>CK>TC1。TC2处理食真菌性线虫数量显著高于TC1和CK,EM1、EM2及CF处理间差异不显著。植食性线虫和杂食-捕食性线虫数量各处理间差异不显著。食细菌性线虫、食真菌性线虫、植食性线虫和杂食-捕食性线虫数量在所有处理间的相对比例是:46.21%,2.28%,50.14%和1.37%。因此,植食性线虫是该试验田的优势类群,食细菌性线虫是次优势类群。3堆肥对土壤细菌和食细菌的影响在本试验地中,鉴定出线虫39属,每100g干土中线虫总数为266条,高于东北海伦玉米田(16属、159条)和东北沈阳地区(22属)的报道。EM堆肥和传统堆肥处理中线虫总数显著高于化肥处理和对照,可能是因为堆肥处理中有更丰富的营养物质,反映了营养物质是线虫数量的1个限制因素。化肥处理线虫总数比对照低,主要是因为长期施用化肥抑制了线虫繁育,化肥对线虫可能有直接的毒害作用。堆肥处理食细菌性线虫数量高于化肥处理和对照,这与以往报道有机肥处理比化肥处理有较高的食细菌性线虫数量是一致的,主要是因为堆肥处理有较高的细菌类群;EM堆肥处理食细菌性线虫数量比传统堆肥处理多,反映了EM堆肥处理有更多的细菌类群;施用化肥与对照相比,食细菌性线虫数量没有增加,可能是化肥处理中细菌类群较少。植食性线虫是所有处理的优势类群,这与东北沈阳地区和OU等对玉米田的报道结果是一致的。堆肥处理中植食性线虫的相对比例比化肥处理和对照低,这是因为有机肥的施用抑制了植食性线虫的发生。食真菌性线虫和杂食-捕食性线虫是本研究中数量较少的营养类群。总之,使用堆肥增加了土壤线虫的数量,尤其是食细菌性线虫的数量,同时降低了植食性线虫的数量,从而维持了土壤生态系统的健康。试验设6种施肥处理:施用EM(effectivemicroorganism)堆肥15t·hm-2(EM1),施用传统堆肥15t·hm-2(TC1),施用EM堆肥7.5t·hm-2(EM2),施用传统堆肥7.5t·hm-2(TC2),施用化肥(750kg·hm-2碳铵+300kg·hm-2尿素+750kg·hm-2过磷酸钙)(CF)和不施任何肥料(CK)。每50kgEM堆肥原料为秸秆30kg,畜禽粪15kg,棉籽饼2.5kg,糠麸2.5kg,外加红糖1kg,EM菌剂原液200mL。EM菌制剂是由10个属几十种微生物复合培养而成的新型微生物活菌制剂,其中代表性微生物类群有光合微生物、乳酸菌、酵母菌、放线菌、醋酸杆菌等,EM原液由北京伊埃姆生物技术有限公司出品。传统堆肥除不加红糖及EM菌制剂外,其余原料