土壤理化性质与生物活性对持续施用缓/控释尿素肥料的响应

为了明确连续施用缓/控释尿素肥料对潮棕壤的基本理化性质和生物活性的影响,对持续6年施用不同种缓/控释尿素肥料种植玉米土壤的基本理化性质和生物活性指标进行了测定和分析。结果表明:连续6年施用缓/控释尿素肥料后土壤有机质、全氮、全磷、有效磷、速效钾含量均显著增加,而全钾、碱解氮及pH值下降;持续施用缓/控释尿素可以减缓土壤pH的下降,缓释尿素肥料的pH显著高于包膜尿素的pH;施用缓/控释肥料的土壤脲酶活性高于施用普通尿素肥料,长期施用脲酶抑制剂和硝化抑制剂结合及包膜的尿素肥料硝酸还原酶活性最高,且激活了土壤硝化作用潜势,包膜尿素肥料提高了土壤微生物生物量氮,添加硝化抑制剂类肥料提高了土壤中微生物生物量碳。总体来说,持续6年施用NBPT+DMPP+U和PCU肥料土壤生物活性高于其他处理,考虑到肥料成本和经济效应,NBPT和DMPP配施的尿素肥料更适用于潮棕壤上连续施用。     

土壤中微生物植酸酶的活性及其提高方法与应用

磷是有限不可再生资源,土壤缺磷是植物生长和农作物生产的主要限制因子之一。无机磷肥施入土壤后,极易被土壤固相吸附或与金属阳离子形成难溶性络合物或转化为有机磷,导致其生物可利用性降低。土壤磷主要以有机磷形式存在,占比20%-80%。有机磷又以植酸(盐)为主要成分,占比约50%。植酸不可被植物直接吸收利用,需在专一性酶植酸酶作用下经脱磷酸化水解释放磷供植物吸收。土壤植酸酶主要来源于微生物,易受温度、pH、土壤吸附、钙含量及钙磷比、底物含量和有效性等影响,导致酶活降低甚至失活。如何保持或提高土壤中植酸酶活性,进而提高土壤内源植酸磷的利用率,对降低外源磷肥施加和保障农业生产具有重要意义。本文综述微生物植酸酶的来源、分类与作用机制及土壤中植酸酶活性的影响因素,重点阐述保持或提高其活性的方法及实际应用效率。针对土壤植酸酶活性低和稳定性差的问题,对通过调控最适pH范围、提高热稳定性、将植酸酶负载于纳米材料和基因工程改造等改善植酸酶性质的方法进行展望。综述内容可为理解土壤中植酸酶活性的影响因素,进而提高土壤内源植酸磷的利用效率提供理论依据和技术参考,对减少外源磷肥施用、降低磷流失和土壤面源/水体污染风险及保障农业可持续发展具有一定的现实意义。     

腐植酸肥料对生姜土壤微生物量和酶活性的影响

设4个处理:空白对照、等量腐植酸、等量无机养分和腐植酸复合肥.通过小区试验,研究了腐植酸肥料在生姜不同生育时期对土壤微生物量和3种重要酶活性的影响.结果表明:与不施肥处理比较,施用腐植酸使前期的微生物量碳增加、脲酶活性降低,后期的微生物量碳减少、脲酶活性提高;施用腐植酸增加土壤活跃微生物量、提高酸性磷酸酶活性、降低蔗糖酶活性,全生育期平均土壤活跃微生物量和酸性磷酸酶活性分别提高17.34%和11.40%、蔗糖酶活性降低10.57%.与施用等量无机养分处理比较,施用腐植酸复合肥也使前期的微生物量碳增加、脲酶活性降低,后期的微生物量碳减少、脲酶活性提高;施用腐植酸复合肥增加土壤活跃微生物量、提高酸性磷酸酶和蔗糖酶活性,全生育期平均土壤活跃微生物量、酸性磷酸酶和蔗糖酶活性分别提高18.61%、10.07%和7.61%.     

黄壤稻田土壤微生物生物量碳磷对长期不同施肥的响应

本研究以进行了22年的黄壤稻田长期定位试验为依托,分析了不同施肥模式下土壤碳(C)、磷(P)与微生物生物量C(MBC)、P(MBP)的变化及其耦合特征,旨在探讨黄壤地区合理培肥模式以提高土壤磷素有效性.试验包括10个处理,分别为不施肥(CK)、单施氮肥(N)、磷钾配合(PK)、氮钾配合(NK)、氮磷配合(NP)、氮磷钾配合(NPK)、单施有机肥(M)、3种有机无机肥配施(1/4M+3/4NP、0.5MNP、MNPK).结果表明:与不施肥相比,N和NK处理土壤有机碳(TOC)、全磷(TP)、MBC、MBP均有不同程度的降低,施磷处理(PK、NP、NPK)则有不同程度的提升;与不施肥和施用无机肥相比,施用有机肥各处理TOC、MBC、MBP及MBP/TP均显著增加,其中M和MNPK处理增幅最大.MBC/MBP、TOC/MBP、MBC/TP以施用有机肥处理最低,N处理最高.土壤MBC、MBP及其耦合关系与土壤TOC和有效磷均呈极显著相关,TOC是影响MBC、MBP、MBP/TP的直接因素,而有效磷则是影响MBC/MBP、TOC/MBP、MBC/TP的直接因素.土壤MBP及碳、磷耦合关系各指标可以有效区分单施化肥和施用有机肥的不同施肥方式,可作为评价黄壤稻田磷素肥力的生物学指标.配施有机肥是增加黄壤稻田磷有效性、提高土壤供磷潜力和保持土壤生物健康的有效途径.     

长期施肥对农牧交错带栗钙土土壤理化性质及生物学特性的影响

探究干旱栗钙土土壤长期施肥的施肥效应，揭示不同施肥模式下土壤理化性质及微生物特性的演变特征，为内蒙古农牧交错地区农田合理培肥和科学评估施肥效果提供依据。依托内蒙古武川旱作试验站的长期轮作定位施肥试验(2004—2019年),分析了不同施肥处理对农牧交错带栗钙土耕层土壤理化性质和生物学特性的影响。结果表明：长期有机肥配施化肥和单施有机肥可显著降低土壤容重，增大土壤孔隙度，而不平衡施肥(如NP、NK、PK、N处理)和不施肥处理土壤容重有增加趋势；与不施肥处理相比，不同施肥方式土壤有机碳、全氮、碱解氮、有效磷和速效钾含量均有所提高，土壤养分均表现为有机肥配施化肥>有机肥施用>化肥平衡施用>化肥不平衡施用>不施肥；在土壤微生物方面，有机肥配施化肥土壤细菌数量显著提高108.36%～118.92%,真菌数量提高27.68%～50.46%,放线菌数量提高35.43%～40.25%;长期施用有机肥和平衡施用化肥能改善土壤结构，提高土壤养分和微生物数量，尤以有机肥与化肥两者配施联用效果最好。以合理氮、磷、钾多元素配比施用对农牧交错带干旱栗钙土土壤质量有明显改善，不平衡施肥土壤性...     

连续施用保水材料对旱作条件下土壤特性及燕麦生长的影响

以坝莜一号为材料,研究连续4a施用保水材料聚丙烯酰胺(PAM)与聚丙烯酸钾(PAM-K),对旱作农田不同土层土壤微生物量变化与相应土层土壤含水量、容重、电导率、养分及燕麦生长的影响。结果表明,旱区农田施用PAM-K和PAM的微生态效应存在时空差异,以连续施用4a效果最佳,其大小顺序表现为连续施用4a施用3a2a1a对照。连续施用4a PAM-K和PAM,0—60 cm土层土壤含水量平均增加了27.18%和34.40%;土壤容重、土壤电导率分别平均降低了2.33%和6.64%、29.50%和22.70%;相对显著增加了耕层土壤养分(有机质、碱解氮、有效磷、速效钾)含量;土壤微生物生物量碳、氮、磷增幅平均达24.11%、31.89%、46.52%和69.96%、35.21%、52.70%,尤其是连续施用4a PAM,10—20cm土层土壤微生物量氮增幅达98.95%及0—10cm、20—40cm土层土壤微生物生物量碳和土壤微生物量磷的增加最明显,增幅分别达31.13%和74.49%、62.27%和49.91%。连续施用4a PAM-K和PAM,植株鲜重、干重、株高、籽粒产量,分别增加了90.53%和146.91%、101.56%和128.13%、33.67%和76.39%、19.27%和22.40%。可见,连续多年施用PAM-K和PAM对施入层(0—20 cm)和近施入层(20—40 cm)改善效果显著;PAM对旱区土壤的适宜性优于PAM-K,可改善土壤质量,提高作物产量。     

微生物肥料研究、生产和应用的几个问题

微生物肥料研究、生产和应用的几个问题葛诚（中国农业科学院土壤肥料研究所,北京１０００８１）以微生物生命活动导致农作物得到特定的肥料效应的制品是微生物肥料,是农业生产使用的肥料制品的一类,但与化肥、绿肥、有机肥又有不同之处,其作用的发挥与制品中特定的活...     

土壤溶磷微生物溶磷、解磷机制研究进展

土壤磷素存量大,但其中约95%不能被植物直接吸收利用,土壤中磷素供给不足常常是制约作物生长发育的重要原因之一。活化土壤中的难溶性磷、增强土壤有效磷的供给能力,一直是人们关注的重要问题,并对农业可持续性发展具有重要意义。土壤溶磷微生物(phosphate solubilizing microorganisms, PSMs)是土壤磷循环中的重要一员,能够通过酸解作用、酶解作用等将无效磷转化为有效磷供植物吸收,从而促进植物生长发育。通过PSMs改善土壤磷素营养是一项有利于资源节约、环境友好的重要农业措施,其应用前景十分广阔。因此,深入了解PSMs溶磷、解磷机制对于提高土壤磷素利用效率和提高作物产量具有十分重要的作用。本文对土壤溶磷微生物的种类、无机矿物磷溶解途径以及溶磷微生物依靠酶解作用对有机磷的矿化等方面进行了综述,并对该领域的研究发展方向进行了展望。     

溶磷微生物在土壤磷循环中的作用研究进展

磷是生物分子中的重要元素,是陆地生态系统初级生产的主要限制因子之一。全球粮食需求的增加和现代农业对磷肥的消耗导致集约农田中磷的过量输入,进而引起土壤磷流失的增加和地表水的持续富营养化。溶磷微生物(phosphate solubilizing microorganisms, PSMs)被认为是可以提高农业生产力的生态友好型肥料,在改善土壤肥力方面有重要意义。全面和深入理解PSMs功能及其在磷的土壤生物化学转化过程中的作用,对提高土壤磷有效性有至关重要的作用。本文系统综述了PSMs的种类和分布多样性,主要参与微生物磷循环的功能基因,以及PSMs如何参与土壤磷循环和这些过程背后的反应机制,以便更好地认识PSMs能力及其在土壤磷循环中的作用,以便于在未来的应用中发挥更大的潜力。     

微生物肥料在盐碱土壤中的应用展望

随着土地资源日益短缺及人们对生态环境的关注,以天然土壤微生物为主要成分的微生物肥料应用在盐碱农业中越来越受到重视。本文综述了国内外微生物肥料的发展历史和现状,微生物肥料对盐碱土壤产生的影响,帮助植物抵抗盐胁迫的机制,以及对盐碱土壤中微生物群落产生的影响;本文也提出了两种能够有效保藏菌种的固定化方法,这两类方法能有效地解决菌种易失活问题且延长其在土壤中的作用时间;最后提出了目前微生物肥料作用于盐碱地存在的问题与展望,旨在为缓解土地资源、提高农业安全生产做出贡献。     

土壤溶磷微生物研究进展

土壤溶磷微生物是一类可溶解土壤中难溶性磷化合物的微生物,对于促进作物吸收土壤中的磷、盐碱土壤治理及农业的可持续发展具有重要意义。综述了溶磷微生物的研究历史、种类、生态分布特征、溶磷能力的测定方法和溶磷机理,介绍了溶磷微生物在农业生产q-的研究价值和应用潜力,以及该领域的研究展望。     

施用缓/控释尿素对玉米苗期土壤生物学活性的影响

采用盆栽试验,模拟田间生态环境,研究了施用不同种缓/控释氮素底肥对玉米苗期土壤硝酸还原酶、脲酶活性及微生物量碳、氮的影响.结果表明,施用硝化抑制剂(双氰胺)和脲酶抑制剂(n-丁基硫代磷酰三胺)涂层大颗粒尿素肥料的土壤硝酸还原酶活性最高;施用大颗粒尿素,脲酶活性最强,微生物量碳、氮最高.施用醋酸酯淀粉包膜大颗粒尿素、包膜双氰胺涂层大颗粒尿素、丙烯酸树脂包膜双氰胺涂层大颗粒尿素与不施氮肥土壤脲酶活性较高;每种处理微生物量碳与氮变化完全一致.施用醋酸酯淀粉包膜硝化和脲酶抑制剂涂层大颗粒尿素肥料,土壤微生物量碳、氮最低.同种膜材料包膜抑制剂涂层大颗粒尿素制成的缓/控释氮肥,对土壤生物学活性的影响效果好于直接包膜大颗粒尿素;丙烯酸树脂包膜大颗粒尿素制成的缓/控释氮肥,对氮素的控释效果明显好于醋酸酯淀粉包膜.     

不同林龄橡胶(Hevea brasiliensis)林土壤微生物群落和磷组分的变化

橡胶林是我国热带地区重要的经济林,而土壤磷是热带地区植物生长的重要限制因子之一,理解土壤磷转化机理对于生态系统的磷管理和可持续发展具有重要意义。因此,以热带地区海南儋州不同林龄(4、15、31a)橡胶人工林为研究对象,采用Hedley连续浸提法研究了土壤磷组分,磷脂脂肪酸法(Phospholipid fatty acids,PLFAs)分析了土壤微生物群落。结果表明,在橡胶林内各磷组分的相对含量大小顺序为:闭蓄态磷中等活性态磷活性态磷团聚体内磷钙磷。随着林龄的增加,橡胶林土壤中的磷组分发生显著变化。4、15、31a橡胶林的闭蓄态磷分别占总提取磷的52.61%、47.17%和34.91%,而活性态磷分别占总提取磷的6.67%、11.32%、13.68%。土壤总微生物、细菌、革兰氏阴性菌(G~-)、革兰氏阳性菌(G~+)的PLFAs含量均表现为15a4a31a,而31a橡胶林放线菌、真菌(F)和丛枝菌根真菌(AMF)的PLFAs含量均低于4a和15a。冗余分析(RDA)显示,全氮、有机碳、p H、F、AMF、G~-、G~+是引起不同林龄橡胶林土壤磷组分变化的重要贡献因子。研究表明,在橡胶林发育过程中,土壤理化性质和微生物群落发生了明显的变化,进而影响到土壤磷的转化过程。     

小麦联合固氮菌剂最佳有效施用条件研究

小麦联合固氮菌剂最佳有效施用条件研究项忠明,赵延魁,申秀芳,徐亮,邱卫文,薛景珍（辽宁省农业科学院沈阳,１１０１６１）（沈阳农业大学）佟士儒,陈国玉,李春江,陈树良（辽宁省土肥站）（黑山县罗屯乡）巴西学者ＤｏｂｅｒｅＺｎｅ。于正９６８年在玉米、牧草等...     

我国北方3种典型土壤-作物体系中微生物量磷库特征

土壤微生物量磷(Microbial Biomass Phosphorus, MBP)是土壤磷组分中最为活跃的形态,在土壤磷素的形态转化与生物地球化学循环过程中起着关键作用,是植物可利用磷的重要来源。研究土壤MBP库容的大小对于充分认识微生物的固磷潜力和掌握土壤磷素循环与转化能力意义重大。以我国北方农田3种典型的土壤-作物体系为研究对象,基于定点采样,通过分析测定采集的362个表层(0—30 cm)土壤样品来量化不同土壤-作物体系MBP库容的大小。结果表明：黑土-春玉米、潮土-冬小麦/夏玉米、灰漠土-棉花体系表层土壤MBP平均含量分别为17.36、14.45、8.75 mg/kg,且不同土壤-作物体系间MBP含量存在显著差异;3种土壤-作物体系表层土壤(0—30 cm)MBP库容的大小分别为83.60、54.26、39.80 kg P/hm~2,其储存的磷在数量上相当于当季作物需磷量的1.10—2.73倍,表明土壤MBP库是农田生态系统中一个不容忽视的巨大有效养分磷储库。其库容的大小受土壤性质和气候因素的共同影响,土壤pH、有机碳、年均气温和年均降雨量是我国北方农田土壤MBP库容大小的主...     

纤维素分解菌与无机磷细菌的相互作用

大多数土壤全磷含量较高 ,但由于其固定能力很强 ,不仅有效磷含量较低 ,而且施入的水溶性磷肥很快转化为无效形态。活化土壤中无效磷库 ,提高其有效性 ,是一个具有重要实践意义的研究课题。研究结果表明 ,土壤中存在许多具活化无效磷功能的微生物 ,尤其在根际土壤中解磷微生物的数量比非根际要多[8] ,这些微生物统称为解磷菌。增加土壤或根际解磷菌的数量 ,就能活化土壤中的无效磷 ,提高磷的利用率。但土壤中的解磷菌大多数是腐生性的 ,其生长繁殖需要碳源 ,而多数情况下 ,土壤碳源很少 ,且主要是农作物残体 ,其主要成分是纤维素和半纤维素 …     

不同改良方法对盐碱土壤磷素营养的影响

采用浅耕翻、施用磷石膏、施用糠醛渣、施用有机肥、建植星星草人工草地或星星草+羊草人工草地等不同改良方法对盐碱土壤磷素营养影响的研究结果表明, 不同改良方法能不同程度的提高土壤全磷、速效磷、有机磷、无机磷含量和磷酸酶活性, 其中浅耕+有机肥+星星草+羊草处理与浅耕相比土壤磷素各指标增加显著, 盐碱土壤磷素营养各指标间存在着一定的相关关系。     

百菌清对土壤微生物特性和水稻生物量的影响

农药是集约化农业保证农产品产量的重要因素之一,但不合理的施用方法会导致农药残留、土壤结构破坏和土壤微生物特性改变等一系列问题。许多研究发现,百菌清对作物和土壤微生物具有一定的毒害和抑制作用。通过温室试验探讨了百菌清不同施用量对土壤微生物生物量、呼吸强度、代谢熵和脱氢酶活性的影响,并测定了水稻生物量。结果表明,虽然微生物数量没有明显变化,但其活力受到显著抑制,且施用剂量越高抑制越明显。试验后期脱氢酶活性逐渐增加,但仍然低于对照。虽然,百菌清没有造成水稻生物量下降,但由于研究属于短期试验,且只施用了1次百菌清,因此其环境生态学影响有可能被低估。     

枯草芽孢杆菌菌剂不同施用方式对甜瓜土壤微生物多样性及生长的影响

甜瓜连作种植和化学肥料过量施用造成了土壤微生态环境失衡、病害严重和产量降低等问题。施用枯草芽孢杆菌菌剂是改善土壤微生态环境、防治土传病害、促进植物生长的一项重要措施。文中以枯草芽孢杆菌为试验菌剂,分析菌剂不同施用方式对设施甜瓜土壤微生物多样性及生长的影响,采用稀释涂布平板方法测定土壤中可培养微生物的数量,采用Illumina Miseq测序技术测定土壤未培养微生物多样性,采用称重法测定甜瓜产量。结果表明,不同甜瓜生育时期,灌根、穴施和蘸根3种菌剂施用方式处理土壤可培养细菌的数量均显著高于对照,灌根、穴施和蘸根处理之间不存在显著差异;3个菌剂施用方式处理开花期土壤真菌数量显著低于对照,但是拉秧期土壤真菌数量差异不显著。比较3种菌剂施用处理中未培养微生物的多样性发现,细菌Shannon指数均高于常规施肥对照,Simpson指数低于对照;蘸根处理的真菌Shannon指数最低,Simpson指数最高。NMDS和聚类分析发现枯草芽孢杆菌菌剂蘸根施用处理对土壤中细菌和真菌菌群影响较大,均独立于一个分枝。微生物菌剂的施用使拟杆菌门 (Bacteroidetes) 的丰度显著降低,放线菌门 (Actinobacteria) 和酸杆菌门 (Acidobacteria) 的丰度显著升高,其中以蘸根处理变化最大。菌剂处理对真菌菌群的多样性影响较小,仅对壶菌门 (Chytridiomycota) 的丰度有显著影响。施用枯草芽孢杆菌菌剂可增加甜瓜的株高、茎粗、叶面积,蘸根处理的促长、增产效果最为显著。枯草芽孢杆菌菌剂作为一种新型环保肥料,具有增加土壤可培养微生物数量、提高土壤微生物多样性、促长增产的作用,该研究为枯草芽孢杆菌菌剂的合理施用提供了科学依据。     

土壤微生物在植物获得养分中的作用

大量施用化肥是当今农业的一个重要特征。化肥为粮食增产做出了巨大贡献,同时也带来一系列问题,如土壤酸化、水体富营养化、温室气体排放、资源耗竭等,直接威胁着农业可持续发展。土壤微生物是陆地生态系统植物多样性和生产力的重要驱动者,直接参与了植物获得养分和土壤养分循环两个过程。因此,通过调控土壤微生物的功能,有望降低农业对化肥的过分依赖。介绍了共生固氮菌、菌根真菌和根际促生菌对植物获得养分能力的影响及其机制,分析了土壤微生物对土壤氮、磷循环的影响及其与土壤养分生物有效性、养分损失的关系。依据这些知识,提出了改善植物营养、降低化肥施用的土壤微生物途径。虽然大量试验已证明了土壤微生物在改善植物营养中的重要作用,但是大面积应用土壤微生物技术来改善植物营养还存在不少问题。随着以后对这方面研究的加强以及上述问题的不断解决,土壤微生物有望在降低化肥施用量和维持农业可持续发展中做出重要贡献。