不同施肥水平及玉米種植對土壤微生物生物量碳氮的影響分析

鄭亞麗

土壤微生物生物量碳氮能夠反映土壤中微生物活動基本營養環境的滿足程度，從而反映土壤中對氮長期儲存的營養庫容量。氮對農作物生長有十分重要的作用，現代農業生產大量使用化學肥料，對土壤結構會產生一定影響，現有研究表明，施肥水平以及作物類型會對土壤微生物生物量碳氮帶來變化，但相關研究依然不夠深入，而且成系統的理論也較少。本文以實驗方法進行進一步的深入分析，以期為后續農業生產活動提供一定的參考。

1.實驗分析

1.1實驗地點

實驗所選地點為東北黑龍江地區，地處東北平原，屬溫帶大陸性氣候，平均降水量在558mm/年左右，降水集中于6-10月份，約占全年降水總量的65-85%，年平均氣溫10.7℃。種植的主要作物為玉米，土壤類型為輕質潮土。為便于進行對比，本次實驗共選取兩類土地，一類為玉米田，另一類為非耕地。兩類土地基本性質、條件相同。

1.2實驗過程

實驗于2016年5月開始進行，所選玉米田面積為480平方米，分為20個小單元，每個單元規格為4m*6m，所選非耕地面積也為480平方米，分為20個小單元，每個單元規格為4m*6m。為便于進行研究分析，本次試驗將施肥水平分為5個級別，只進行氮碳處理分析。玉米田和非耕地均進行5個級別的施肥作業，施肥標準方面，一級：240kg/hm2；二級：150kg/hm2；三級：90kg/hm2；四級：40kg/hm2；五級：0kg/hm2。玉米田中每個級別對應4塊小單元試驗田，非耕地中也對應4塊小單元試驗田。所有施肥作業取當地常規方式，40%為播種前施入，60%以追肥方式施入。為避免不同類別試驗田產生相互影響，對其進行標號后，隨機確定施肥級別。

1.3分析方法

玉米田土壤樣本的采集分為四個階段，分別為種植期、拔節期、生長期、成熟期。對應的時間為4月25日、7月11日、8月19日、9月27日。非耕地土壤樣本的采集同步進行。采集工作借助小型設備，在每個小單元的試驗田中取五個點，鉆入地下約18-20cm，取小份樣本（40-60g）進行篩選，要求以直徑小于2mm的細篩去除較大土粒和其他固體，之后人工去除可見固體和有機物，將所得樣本存入4℃冷藏環境。在具體進行測定分析前，需將樣本置于常溫環境18h以上。以恢復微生物活性。

土壤微生物生物量碳氮以氯仿蒸汽熏蒸提取法進行測定。區分玉米田和非耕地樣本，每一份取20g，首先置入真空干燥設備中，以氯仿蒸汽熏蒸24小時，之后抽空氯仿，對殘留物進行過濾，使用重鉻酸甲氧化法對濾液中的有機碳進行測定，使用半微量凱式法對濾液中的有機氮進行測定。與此同時，另取相同試驗田、非耕地中的土壤樣本，不進行氯仿蒸汽熏蒸，只進行過濾操作，測定其有機碳、有機氮，進行對比。

1.4實驗結果

在4月28日、7月13日、8月22日、9月30日分別進行了取樣分析，了解了不同施肥水平下玉米田和非耕地的有機碳、有機氮水平。玉米田所獲數據如表1所示。

非耕地所獲數據如表2所示。

2.實驗結論

經過實驗分析，可以獲得以下結論：

施肥與否會影響土壤微生物碳氮水平，玉米田在缺乏氮的情況下，土壤微生物生物量會出現下降，低于非耕地，施肥后，則可以改善該情況。施肥條件下，非耕地中碳含量不足，其土壤微生物生物量少于玉米田，在不施肥的條件下，這一差異同樣存在，但不明顯。

施肥水平的差異也會影響土壤微生物碳氮水平，非耕地以及玉米田中，土壤微生物碳氮水平與施肥量的關系存在動態性變化，當非耕地中施肥量增加時，碳氮含量會逐漸增加，但如果施肥量過多，碳氮含量又會逐漸減少。其臨界點為150kg/hm2；玉米田的碳氮含量變化與此類似，當施肥量增加時，碳氮含量會逐漸增加，但如果施肥量過多，碳氮含量逐漸減少。其臨界點為90kg/hm2。

玉米田中玉米生長時期的不同也會影響土壤微生物生物量碳氮含量，在整個生長周期內，玉米處于拔節期時，土壤微生物生物量碳氮含量較低，當進入生長期時，土壤微生物生物量碳氮逐漸增加，成熟期則回落，這反映了玉米生長對營養的要求和吸收狀況。

總之，通過分析不同施肥水平及玉米種植對土壤微生物生物量碳氮的影響，了解了基本規律。總體來看，無論耕地還是玉米田，施肥與否、施肥水平都會影響土壤微生物生物量碳氮含量。非耕地方面，可能受到自然環境影響而存在變化，含量變化臨界點為150kg/hm2；玉米田則相對穩定，施肥水平會導致土壤微生物生物量碳氮的明顯增加，對于玉米生長產生積極作用，其臨界點為90kg/hm2。后續工作中，合理確定施肥水平有助于推動農業生產。

（作者單位：150300 哈爾濱市阿城區舍利街道辦事處農業技術綜合服務中心）