免耕与覆盖对土壤微生物生理类群的影响解析Word格式.docx

免耕与覆盖对土壤微生物生理类群的影响解析Word格式.docx

《免耕与覆盖对土壤微生物生理类群的影响解析Word格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《免耕与覆盖对土壤微生物生理类群的影响解析Word格式.docx（9页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

覆盖;

固氮菌;

氨化细菌;

纤维素分解菌

　　中图分类号:

S152.4+5　　　　文献标识码:

A　　　　　文章编号:

100324315（20080620123204

Effectsofno2tillageandcoveronthesoilmicrobialpopulations

CAOWen2liang,ZHANGLi2hua,WANGJing

（CollegeofResourcesandEnvironmentalSciences,GansuAgriculturalUniversity,Lanzhou730070,China

　　Abstract:

Theeffectsofcover,cultivationandrotationsystemonthesoilmicrobialpopulationswerestudiedinthispaperthroughthetrialdesignedinLijiabuTown,Andingdistrict,DingxiCountyofGansuProvince.Theexperimentresultsshowedthattherotationsequencehadlittleeffectonthesoilmicrobialpopulationsindifferentcoverandcultivationsystems.Thenumberofsoilmicrobialunderno2tillagehadahigherpopulationinthesoilsurfacelayer.Comparedno2tillagewithstrawcoverandconventionaltillage,nitrogen2fixingbacteriahadincreasedby24.8%incultivation,ammonifyingbacteriahadincreasedby10.1%incultivation,andcellulosedecomposingmicroorganismshadincreasedby65.4%incultivation.No-tillageandcoverhadsignificanteffectsonthesoilmicrobialpopulations.

　　Keywords:

no2tillage;

cover;

nitrogen2fixingbacteria;

ammonifyingbacteria;

cellulosedecomposingmi2croorganisms

　　固氮菌、氨化菌与纤维素分解菌,作为微生物生理类群的三大组分,在土壤中具有十分重要的作用.固氮菌是将土壤中植物残体含氮的物质,分解转化成作物可以直接吸收的氮素,从而达到固定土壤中氮素的一类细菌;

氨化细菌可以参加氨化作用,将土壤中有机氨化合物转化为氨化氮;

而纤维素分解菌

作者简介:

曹文亮（19822,男,甘肃敦煌人,在读硕士.研究方向为营养生态.

通讯作者:

张丽华,女,副教授,主要从事微生物的教学与研究工作.资助基金:

中澳合作项目ACIAR“提高甘肃黄土高原西部雨养农业系统的生产力及其可持续性”（LWR2/1999/094.

收稿日期:

2007206225可以将土壤中的纤维素分解成部分糖类物质、半纤维素及果胶等物质,是土壤中纤维素降解的主要微生物[1],这三种微生物在土壤中的作用既相辅相成,而又相互独立.

　　国内外长期研究表明:

秸秆覆盖免耕能有效控制水土流失,增加土壤有效持水量,调节地温,改善生态环境.免耕秸秆覆盖耕作与传统耕作相比,可促进土壤养分转化,改善土壤物理性状,协调水、肥、气、热和各肥力因素,增产效果明显[227].本试验围绕提高甘肃黄土高原西部雨养农业系统生产力及其可持续发展,针对设置在甘肃省定西市李家堡镇的田间定位试验地土壤进行研究.通过小麦2豌豆轮

2008年12月

第6期123~126

甘　肃　农　业　大　学　学　报

JOURNALOFGANSUAGRICULTURALUNIVERSITY

第43卷

双月刊

作,传统耕作和免耕体系下经未覆盖、秸秆覆盖2种处理后土壤微生物数量变化的比较,旨在探测不同利用方式对土壤微生物生理类群的影响,以便更好地利用土壤中的自然资源,促进土壤培肥,对发展持续农业和保护土壤生态环境具有重要意义.

1　材料与方法

1.1　研究区的自然概况

　　试验设在陇中黄土高原半干旱丘陵沟壑区的甘肃省定西县李家堡乡麻子川村.试区属中温带半干旱区,平均海拔为2000m,年均太阳辐射为141.6kJ/cm2,年日照时数2476.6h,年均气温6.4℃,≥0℃积温2933.5℃,≥10℃积温2239.1℃,无霜期140d.年平均降水390.9mm,年蒸发量1531mm,干燥度2.53,80%,为典型的雨养农业区.土壤为典型的黄绵土,质地均匀,贮水性能良好.

1.2　试验处理

　　试验共设4个处理,4次重复,小区面积4m×

20m,随机区组排列.实行春小麦—豌豆双序列轮作制度,春小麦各处理施纯氮105kg/hm2,纯P2O5105kg/hm2.豌豆各处理均施纯氮20kg/hm2,纯P2O5105kg/hm2.所有肥料都作为基肥在播种时同时施入,并施化学除草剂进行土壤处理[8,9].

　　本次试验采样时间为2006年3月16日,即作物播种前,采样深度依次为0~5cm,5~10cm,10~30cm,多点（5~6个取样混合均匀,保存在4℃冰箱中待测.

1.3　分析方法

1.3.1　固氮菌　采用改良的阿须贝氏（Ashby无氮培养基培养,稀释平板法测数.

1.3.2　氨化细菌　采用蛋白胨琼脂培养基,稀释法测数.

1.3.3　纤维素分解菌　采用赫奇逊氏（Hutchin2son培养基,稀释平板法测数[10].

2　结果与分析

2.1　轮作次序对土壤微生物生理类群的影响

　　由表1可以看出,不同轮作次序对固氮菌,氨化细菌、纤维素分解菌的数量影响不大.在小麦2豌豆轮作（W/P/W/P、豌豆2小麦轮作（P/W/P/W序列,固氮菌,氨化细菌、纤维素分解菌数量在0~5cm、5~10cm、10~30cm的各处理间差异不显著,这说明轮作次序对耕作方式及覆盖方式条件下土壤微生物数量及生理类群无明显的影响.氨化菌与纤维素分解菌的数量随土层的加深不断减少,而固氮菌在亚表层5~10cm中的数量要高于0~5cm和10~30cm,主要是由于作物根际大部分处于此层,根系对土壤中各营养元素吸收与转化,对固氮菌数量的影响较大[11].

表1　不同轮作次序中固氮菌、氨化菌、纤维素分解菌的数量

Tab.1　Thenumberofnitrogen2fixingbacteria,ammonifyingbacteriaandcellulosedecomposingmicroorganisms

indifferentrotationsequences菌数/克干土

处理

固氮菌/×

103

0~5cm5~10cm10~30cm

氨化菌/×

106

纤维素分解菌/×

W/P/W/P25.50a27.68a26.86a3.91a3.39a2.65a6.14a5.27a4.24aP/W/P/W24.10a24.13a23.14a3.44a3.33a2.44a6.02a5.21a3.89a　　注:

竖向不同小写字母间表示差异达0.05显著水平.

2.2　耕作方式与覆盖秸秆对土壤微生物生理类群的影响

2.2.1　耕作方式与覆盖秸秆对土壤固氮菌数量的影响　由图1可以看出,不同的耕作方式下,覆盖秸秆的各处理中的固氮菌在不同层次土壤中表现不一.土壤中固氮菌数量在0~5cm表层:

NTS>

TS>

NT>

T,在5~10cm亚表层:

TS>

T,在第三层10~30cm:

T.在表层土壤和亚表层土壤中,传统耕作结合秸秆还田、免耕及免耕秸秆还田,三者之间土壤固氮菌含量差异不显著.在10~30cm土层中,固氮菌数量在各处理中,传统耕作配合秸秆还田与免耕秸秆还田均高于其他两处理.免耕结合秸秆还田与传统耕作相比在耕层土壤中固氮菌数增加了24.8%,产生这种差异的原因在于大量的C/N比高的有机质秸秆还田时为固氮菌提供了基本的碳源和能源,有利于其数量的增加;

而免耕处理由于表面不受机械的扰动,长时间会形成一层0~5cm厚度的半腐熟残落物质,同

421　　　　　　　　　　　　　　　　甘肃农业大学学报　　　　　　　　　　　　　　　2008年

样为固氮菌的生长提供能源物质[12].而土壤里的纤维素分解过程中产生的中间产物（有机酸、糖类等能促进固氮菌的增殖

.

图1　耕作方式与覆盖对固氮菌数量的影响

Fig.1　Theamountofnitrogen2fixingbacteriaindifferent

farmingmethodsandcultivation

2.2.2　耕作方式与覆盖秸秆对土壤氨化细菌数量

的影响　从图2中可以看出,不同的耕作方式下覆盖秸秆各处理中氨化菌在不同层次表现为:

0~5cm表层中NT>

NTS>

T,5~10cm亚表层中T>

NT>

NTS,在10~30cm土层中T>

NT.在表层中TS、NTS与NT之间差异不

显著,TS、NTS与NT较T有显著性差异.亚表层中T与NT较TS与NTS有显著性差异,第三层土壤中各处理间差异均不显著.免耕结合秸秆还田相比传统耕作在耕层土壤中氨化菌数量增加了10.1%.此差异主要在于氨化细菌对秸秆和免耕表

层丰富的植物残体的分解,形成维生素和异生长素等[5].固氮菌除能固氮之外,还能刺激农作物生长发育,提高产量,改善土壤结构,加强其他根际微生物的生命活动,促进土壤有机物质的矿化作用[13]

图2　耕作方式与覆盖对氨化细菌数量的影响

Fig.2　Theamountofammonifyingbacteriaindifferent

2.2.3　耕作方式与覆盖秸秆对土壤纤维素分解菌

数量的影响　由图3可以看出,不同耕作方式与覆

盖秸秆各处理中纤维素分解菌在0~5cm表层中NTS>

T,在5~10cm亚表层中NTS>

T,第三层10~30cm土壤中NTS>

T.在表层0~5cm土壤中,纤维素分解菌

数