不同施肥方式對土壤微生物多樣性影響綜述

唐封強 李賢澤 陳雄圖

（華南農業大學水利與土木工程學院 廣州 510642）

不同施肥方式對土壤微生物多樣性影響綜述

唐封強 李賢澤 陳雄圖

（華南農業大學水利與土木工程學院 廣州 510642）

本文綜述了施肥的農業措施對土壤微生物多樣性影響的相關研究進展。指出不同施肥方式對微生物有不同的影響效果，合理施用有機肥有利于維持土壤微生物的多樣性及活性。本文還指出了目前研究中存在的問題，并對今后的研究方向做了展望。

施肥；土壤；微生物；多樣性

1 引言

微生物是土壤最活躍的組成，目前對土壤中絕大多數微生物多樣性與功能的認識十分有限，土壤微生物研究已成為國際關注的熱點問題。其中分析施肥和不同田間管理措施對土壤微生物的影響是當前國內土壤科學的研究熱點。由于受到人口、資源、糧食等問題的壓力，人類越來越多的干預土壤環境，各種耕作類型及不同施肥方式對土壤物化及生物性質產生了深遠的影響。

2 施肥對土壤微生物多樣性的影響

施用肥料除了直接影響土壤化學成分變化，引起土壤微生物活性、土壤微生物群落結構改變外，還能通過改變土壤的物理性狀，影響地上植被的生長狀況，從而間接地影響土壤微生物群落結構。因而，施肥與否、不同的肥料類型及施肥方式都將會影響土壤微生物種類及其多樣性。

肥料合理配施可以提高微生物對碳源的利用效率，顯著增加微生物功能多樣性。這主要是合理施肥，能夠增加根系的分泌物，提供給土壤微生物更多的能源物質，從而提高土壤微生物量；同時肥料的施用增加了植物地上部和地下部殘留，也可提高土壤微生物量。

2.1 平均顏色變化率（AWCD）

平均顏色變化率（AWCD）能夠反映土壤微生物的代謝活性，是土壤微生物群落利用單一碳源的能力的重要指標。根據張瑞等人的研究結果，單施有機肥土壤微生物AWCD高于其他施肥處理，分析原因可能是有機肥的加入，土壤有機質含量升高，理化性質發生改變，導致土壤微生物生境發生改變，從而改變了土壤微生物群落結構和代謝功能兩方面來提高土壤微生物群落代謝功能。單施化肥農田土壤微生物對碳源的利用能力高于不施肥處理，單施化肥，土壤固氮菌、硝化細菌、纖維分解菌數量高于不施肥，而氨化細菌、反硝化細菌數量卻低于不施肥。研究表明有機無機配施雖然改善了土壤微生物量，但土壤微生物功能多樣性并不一定隨之發生明顯變化。

不同施肥處理下，微生物物種的數量、優勢物種的優勢度均不相同。短期施用化肥對土壤微生物活性和微生物量影響很小，但長期施用無機氮肥會降低土壤細菌數量和微生物活性[1]。

2.2 有機肥與化肥配合施用

羅希茜等通過對桃江長期定位試驗點土壤微生物群落功能多樣性的研究，可以得出以下結論：有機肥與化肥配合施用以及施化肥處理使微生物的碳源利用率明顯升高，而秸稈還田與當地習慣施肥卻對土壤微生物碳源利用能力有不利的影響。所有施肥處理均有利于維持微生物群落多樣性，特別是有機肥與化肥配施能提高微生物物種豐富度、物種優勢度及群落均勻度，但秸稈還田，習慣施肥使群落均勻度降低。不同處理土壤微生物主要利用氨基酸類和糖類碳源，各施肥處理微生物群落在碳源的利用上存在著較大的差異。

2.3 不同施肥處理與微生物多樣性

徐萬里等研究者對于新疆灰漠土土壤微生物群落結構與功能多樣性的影響研究表明，長期不同施肥處理，微生物的多樣性存在一定的差異。撂荒地由于對土壤的擾動少，土壤結構良好，自然回歸土壤的有機物質較多，土壤微生物數量高于長期不施肥和部分單施化肥處理。

研究表明除個別缺素施肥處理微生物活性低于不施肥處理外，其余處理對土壤微生物多樣性有一定程度的提升；由于土壤中某些元素的缺失中，提升效果沒有NPKM和NPK處理顯著。秸稈還田處理對土壤微生物多樣性的影響還存在一些爭議，較多文獻報道旱地紅壤秸稈還田細菌數量較其余處理低，而放線菌和真菌數量較高。還田后無機N、P相對缺乏且C/N比高，而養分多是緩效的，微生物分解慢，同時改變了土壤微生物優勢種群，引起微生物多樣性低下；化肥有機肥配施使紅壤微生物碳源利用率增強而秸稈還田對其有不利影響。

3 當前研究存在的問題及展望

研究有機肥對土壤微生物多樣性的影響沒有考慮有機肥種類的差異。由于不同有機肥組成成分不同，被土壤微生物轉化和利用的比例和程度也不一樣，對土壤微生物量的影響應該有所差異。但是，以上的相關研究并沒有考慮這一點。

不同管理措施對土壤微生物多樣性影響存在季節變化。以上的大多數研究結果都是一次取樣，忽略了土壤濕度、溫度和作物的季節變化對土壤微生物可能的影響。沒有考慮不同農田生態系統下土壤微生物多樣性的季節性變化，相關的研究還不夠嚴謹。很可能在不同的季節進行試驗會得到不一樣的結果，我認為這也是今后研究需要考慮的一個因素。

[1]張瑞，張貴龍，陳冬青，姬艷艷，張海芳，楊殿林，等.不同施肥對農田土壤生物功能多樣性的影響.中國農學通報，2013，29（2）：133～139.

S154.3

A

1005-7897（2016）12-0097-02

2016-6-2