施肥对土壤微生物多样性的影响

文献检索作业学号1211010209姓名：李曲班级：12级2班施肥对土壤微生物多样性的影响李曲（绵阳师范学院生命科学与技术学院绵阳621000）摘要土壤微生物是土壤生态系统的重要组成部分，是土壤有机质和土壤养分(N、C、P等)转化和循环的主要动力，它参与土壤有机质的分解、腐殖质的形成等生化过程。另外又是土壤养分的储备库和植物生长可利用养分的一个重要来源，是土壤肥力水平的活性指标，在土壤生态系统中起着非常重要的作用。本文综述了在不同的肥料条件下，土壤微生物群落多样性的变化特征，并且浅析了其作用机理，为土壤肥力及如何选择肥料提供了参考。关键词土壤微生物，施肥，多样性，群落EffectsofFertilizationonSoilMicrobialDiversityLIQu(CollegeofLifeScienceandTechnology,MianyangNormalUniversity,Mianyang621000,China)AbstractSoilmicroorganismisoneoftheimportantcomponentsofsoilecosystem,isthemainpowerofsoilorganicmatterandsoilnutrients(N,C,P,etc.)transformationandcirculation,participatesintheformingofitsresolving,humusofparticipatinginsoilorganicmatter,etc.Inaddition,asanimportantsourceoftheusablenutrientofplantgrowingandthereservestorehouseofthesoilnutrient,theactiveindexofthesoilfertilitylevel.Itplaysaveryimportantroleinthesoilecosystem.Thistextsurveyedadvancesofbio-diversityofsoilanditsfunctionfromthedefinitionofsoilmicrobialdiversity,researchapproaches,andfunction.Furthermore,ithadprobedintotheapplicationprospectinthelittlebiologicalstudyofsoilofmolecularbiology.KeywordsSoilmicrobe,Fertilization,Diversity,Community 文献检索作业学号1211010209姓名：李曲班级：12级2班李阜棣（1996）在《土壤微生物学》阐述了土壤微生物是土壤有机质和养分转化、循环的动力，在土壤肥力形成和发展的许多方面起着极重要的作用。同时，土壤微生物多样性与土壤功能密切相关，能够保持土壤系统的动态平衡。刘杏兰等（1996）发现施用有机肥能有效增加和活化土壤养分，改善土壤理化性质，促进微生物活动，增强土壤调理功能，降解土壤中的有毒物质。庞欣等（2000）发现施有机肥较无机肥料微生物量N的增加幅度大，有机肥对微生物生物量N的影响在于直接刺激微生物生长。李世清等（2004）发现施用有机肥对土壤微生物组成、数量和活性有重要影响，能显著提高各类微生物数量，特别是与土壤养分转化有关的微生物数量。近年来，随着微生物多样性测试方法的不断改进和完善，土壤微生物多样性的研究取得了一些重要进展（钟文辉和蔡祖聪，2004）。土壤微生物能够迅速对周围环境的变化做出反应，因此研究分析不同肥料对土壤微生物影响已成为当前土壤科学的研究热点（张薇，2005）。张旭霞等（2007）阐述了土壤微生物物种多样性的研究方法，并对不同的方法的优劣进行了说明，以便在研究中选择适宜的研究方法。樊军和郝明德（2014）发现施肥与种植作物提高了土壤微生物量碳氮含量，长期施用土粪肥显著提高微生物量碳氮含量，施化肥与有机肥并种植苜蓿处理微生物量碳氮是长期休闲地的3.7倍，轮作比连作更有利于微生物量碳氮的提高，轮作与有机肥的施用应当是本区提高土壤肥力的主要途径。本文将介绍土壤微生物在土壤生态环境中的作用以及不同肥料对土壤微生物多样性的影响。1微生物在土壤生态环境中的作用土壤是一个充满生机的生态系统，土壤微生物是土壤生态系统中极其重要和最为活跃的部分，在土壤养分转化循环、系统稳定性和抗干扰能力以及土壤可持续生产力中占据主导地位，控制着土壤生态系统功能的关键过程。有机质是微生物营养和能量的主要来源，土壤微生物活性严格受土壤营养有效性限制。土壤中不同类群的微生物可以利用不同有机质作营养及能量来源，其有机、无机产物又可供其他微生物利用，故土壤微生物能较早预测土壤有机质的变化过程，常被作为土壤质量的灵敏指标。王彬（2008）阐述了土壤微生物是土壤有机与无机体转化的作用者、土壤营养物质循环的重要参与者和构成土壤肥力的重要因素。土壤微生物可以固定氮素，释放难溶矿质中的营养元素，提高植物抗性，降解污染物，提供物理屏障，减少病原菌侵害等作作用（吴建峰和林先贵，2003）。2不同肥料对微生物群落的影响2.1氮肥对土微生物群落的影响施氮会引起土壤群落生物量的明显增加，说明氮是限制系统生产力的主要因素，而且氮也是限制土壤微生物的主要因素之一。张彦东等（2005）对金沙江干热河谷退化草地的研究认为：少量和中等施氮并没有导致土壤微生物数量和生物量的明显增加，产生这种现象的原因可能是植物和土壤微生物之间对氮产生了竞争；少量和中等施氮并没有导致土壤微生物数量和生物量的明显增加，产生这种现象的原因可能是植物和土壤微生物之间对氮产生了竞争。当土壤严重缺氮，施氮后植物生长加快。施入土壤中的氮可能大部分被植物吸收，因此微生物得不到充分的氮用于自身繁殖。白震等（2008）用低施氮量的处理农田黑土细菌的实验中，发现由于施氮的刺激作用植物生长量增加，结果导致土壤的有效氮浓度反而低于对照，此时土壤微生物的数量也低于对照。在施氮量较大时，土壤微生物的数量和生物量才出现明显增加。此时可能由于土壤的有效氮浓度较高，植物和微生物之间对氮的竞争减弱，微生物可以利用一部分氮进行增殖（朱兆良和文启孝，2000）。2.2磷肥对土微生物群落的影响 文献检索作业学号1211010209姓名：李曲班级：12级2班磷是构成微生物体的主要组分。WangQin（1997）利用磷脂脂肪酸技术研究过磷酸钙与不同碳源配施对玉米单作土壤微生物群落影响，发现单施磷肥可改变土壤微生物群落组成，且总细菌与放线菌数量发生显著变化张彦东等研究表明施磷使土壤磷浓度明显增加，但对土壤生物数量的影响却不明显。这表明磷不是影响土壤微生物的主要因素。也有研究表明施磷并不导致土壤微生物数量的增加，磷肥对微生物群落结构的影响只有在连作时才表现出来。2.3钾肥对土壤微生物群落的影响王梦亮等（2006）通过自制钾矿胁迫堆肥对土壤中微生物总群数量的研究显示：钾矿胁迫堆肥施入土壤后，土壤中有效钾含量大量增加，但有部分有效钾会在培肥初期被土壤所固定，造成土壤有效钾含量在一段时间里有所减少，再经过一段时间的培养，发现有效钾含量又逐渐增高。同时，发现在钾矿胁迫堆肥的土壤中微生物种群数量变化十分明显，而且在数量的增加上也是常规堆肥的好几倍。因此，造成土壤中有效钾的变化与土壤中微生物群落的变化有很大关系。在钾矿胁迫堆肥中含有大量的微生物，尤其是土壤中对钾矿有一定降解作用的硅酸盐细菌。此外，还发现了土壤中大量的放线菌和真菌对钾的释放也起着重要作用，它们可改善土壤结构，促进了有效钾从土壤矿物中的释放。同时微生物在土壤中的大量繁殖加速了土壤中钾素的循环，使土壤中有效钾的含量大量增加。2.4无机肥对土壤微生物群落的影响长期单施化肥与长期不施肥比较，土壤的微生物数量有一定程度的增加，硝化细菌、纤维分解菌等某些生理菌群数量增加幅度还比较大。在施用无机肥对土壤微生物的多样性及活性的影响上，目前的报道有矛盾之处。钟文辉和蔡祖聪（2004）的研究表明，短期施用无机氮肥对土壤酶活性和微生物生物量只产生有限的影响，但长期施用无机氮肥可减少土壤微生物的活性。施用氮肥对土壤微生物群落特别是腐生菌和菌根真菌有直接的抑制作用，其机制是抑制酶活力和积累毒性化合物。另外，胡亚林等（2006）认为无机氮肥和磷肥对土壤微生物群落无明显的影响。2.5有机肥对土壤微生物群落的影响洪坚平和谢英荷（1996）的研究表明：施用有机肥的土壤微生物生物量高出施无机肥土壤的，说明施用有机肥后不仅直接补充了土壤养分满足微生物生长，而且补充了一定量的微生物于土壤无机与有机肥配合施用。虽然也使土壤微生物生物量增加并高于施无机肥，但效果低于施有机肥。徐阳春等（2002）的研究显示：在等氮、等磷和等钾使用的条件下，化肥单施的效果远不及有机肥与化肥配合施用。3展望施用肥料后大部分土壤微生物活性与土壤有机质和全N含量有极显著正相关关系，每年施用一定数量有机肥料以维持较高土壤微生物活性，对维持微生物多样性与生态稳定性十分重要。研究长期施用肥料与微生物多样性和土壤关系，使微生物活性能更真实全面反映土壤质量和生产力将是未来研究的重点。通过研究不同施肥管理措施对土壤微生物的群落结构及活性的影响，可以达到评介土壤肥力及选择施肥管理措施服务的目的，并且在农业上有重要的作用。参考文献（References）WangQin,1997.CompetitionfornitrogenduringmineralizationofplantresiduesinsoilmicrobialresponsetocandNavailability.SoilBiologyandBiochemistry,29:163-170.庞欣,张福锁,王敬国,2000.不同供氮水平对根际微生物量氮及微生物活度的影响.植物营养与肥料学报,6(4):476-480白震,张明,张旭东,2008.长期氮肥处理农田 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