施肥对中国农田土壤微生物群落结构与酶活性影响的整合分析

• 作者: 张文菊 徐明岗 王传杰 王齐齐 肖琼 蔡岸冬 邬磊
• 来源期刊: 植物营养与肥料学报
• 关键词: 中国农田 施肥 Meta分析 土壤微生物量 群落结构 酶活性
• 年，卷（期）: 2018,（6）
• 页码范围: 1598-1609
• 页数: 12页
• 字数: 7486字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11674/zwyf.18241

摘要

[目的]施肥能直接或间接改变农田生态系统的养分平衡,从而影响土壤的物理、化学和生物学特性.本研究探讨不同种植制度和土壤条件下施肥对农田土壤生物学特性的影响程度,为合理施肥和土壤肥力提升提供科学依据. [方法]通过收集近10年(2008-2018年)来发表的文献,建立了包含185组微生物量及群落结构等相关内容的数据库.采用整合分析方法(Meta-analysis),定量分析了施肥对土壤微生物量、群落结构以及酶活性的影响. [结果]与不施肥相比,施肥显著提高了土壤微生物磷脂脂肪酸(PLFA)和微生物量碳、氮含量,提高幅度分别为28.5％、30.9％和41.6％.施用(单施或配施)有机物料对土壤微生物总PLFA含量及微生物量碳、氮含量的提高幅度分别为47.3％、50.4％和58.7％,相当于施用化肥的2.8、2.4和3.9倍.与不施肥相比,施肥均能增加各类微生物菌群PLFA含量,对细菌、真菌及放线菌的提高幅度为23.8％～30.4％,对革兰氏阴性菌(G-)和革兰氏阳性菌(G+)的提高幅度为37.8％～43.2％,且施用有机物料处理对各类微生物菌群PLFA含量的提高幅度显著高于施化肥处理.施用化肥对土壤微生物总PLFA含量的提高幅度在一年两熟制区为17.9％,在水田和水旱轮作条件下为18.3％～27.6％,而在一年一熟制区及旱地条件下对土壤微生物总PLFA含量无显著影响.在不同pH的土壤中,施用有机物料对微生物总PLFA的提高幅度均显著高于施化肥处理.在pH＜6与pH＞8的土壤上施用化肥对微生物总PLFA含量无明显影响.施肥显著提高了与土壤有机质分解相关的β-葡萄糖苷酶(42.4％)和乙酰氨基葡萄糖苷酶(174.5％)的活性,对与氮循环相关的亮氨酸氨基肽酶活性无显著影响.统计分析还表明,施肥并未改变土壤微生物的真菌细菌比(F∶B)和革兰氏阳性菌革兰氏阴性菌比(G+∶G-). [结论]在不同种植制度、土地利用类型和土壤pH下,施肥显著改变了土壤微生物量和与有机质分解相关的酶活性,但未改变土壤微生物的真菌细菌比(F∶B)和革兰氏阳性菌革兰氏阴性菌比(G+∶G-).单施或配施有机物料均有利于提高农田土壤微生物总量及各类菌群的生物量,效果显著好于单施化肥.