不同施肥方式對黑土肥力與微生物的影響及演變趨勢.pdf

1、黑土區(qū)作為我國重要的商品糧生產基地，其土壤肥力下降將直接威脅到國家的糧食安全。通過長期定位試驗可以全面了解影響農田生態(tài)系統(tǒng)和土地生產力的各種因子，以及在人為作用下土壤肥力演變趨勢。本文采用GPS定位取樣、田間試驗、室內培養(yǎng)和室內分析相結合的方法，以黑長期定位試驗為基礎，開展了黑土肥力質量評價與黑土有機碳庫演變趨勢、黑土長期定位施肥土壤肥力演變趨勢、不同施肥方式對黑土微生物的影響以及黑土肥力與微生物學特性的關系的研究，這項研究對揭示黑土退

2、化機理，提高黑土綜合生產能力具有重要的意義。結果如下：
　　（1）應用地統(tǒng)計學方法對東北區(qū)域黑土肥力質量進行了科學評價；以東北四個長期定位施肥點為平臺，研究明確了土壤有機碳密度和儲量變化規(guī)律及影響因子以及典型黑土區(qū)肥力評價單項指標(pH、有機質、速效磷、速效鉀、粘粒)。20年來土壤肥力綜合指數從一、二級退化到二、三級。水熱條件、施肥以及開墾年限是土壤有機碳的影響因子。黑土區(qū)土壤有機碳平均含量呈現南低北高的趨勢，平均值為14.7±1

3、.54g/kg。隨著開墾年限的增加，黑土表層土壤有機碳數量呈明顯下降趨勢。土壤有機碳含量和儲量分別與年降雨量(p)、年均溫(t)、有效積溫(s)以及水溫比(p/t)呈顯著相關，交互作用呈非線性。土壤有機碳變化達到平衡時表層土壤有機碳含量為7.27g/kg，有機碳分解半衰期為40年。20～40cm土層土壤有機碳含量在開墾后的22年內呈增加趨勢。這些結果為黑土地區(qū)土壤有機質提升選擇提供了科學依據。
　?。?）以哈爾濱薄層黑土長期定位施

4、肥試驗為平臺，明確了黑土長期不同施肥制度下土壤肥力演變趨勢。長期不施肥，土壤有機質、全氮、全磷、速效磷、速效鉀均有不同程度的下降；單施氮磷鉀化肥土壤有機質、全氮基本保持平衡；單施有機肥土壤有機質基本保持平衡，而全氮、全磷、速效磷含量變化較小；有機肥配施化肥處理增加了土壤有機質、全氮含量及磷的有效性，土壤有機質含量增加了2.8g/kg。全氮含量增加了8.84％，同時增加有效性高的Ca2-P、Ca8-P和Al-P含量；長期施肥條件下土壤有機

5、硫的礦化勢以施用有機肥為最大，施用有機肥對于提高黑土的供硫能力、延長供硫時間具有積極作用。長期施化肥會導致土壤酸化，pH值下降了1.21個單位。有機肥有緩沖作用，可有效緩解土壤酸化。研究結果為合理施肥及探索黑土的質量演變規(guī)律奠定理論基礎
　?。?）采用BIOLOG、PCR-DGGE技術及傳統(tǒng)平板法，分析了長期定位施肥黑土微生物多樣性，細菌群落功能和結構多樣性。黑土中細菌的總數量在土壤三大類微生物中處于絕對優(yōu)勢的地位占微生物總數的8

6、2.9%～98.9%；施用有機肥使微生物總數顯著增加。有機肥與無機肥配施處理中細菌對碳源的代謝能力最強，為對照的1.096倍。各處理間細菌的代謝功能多樣性差異較顯著。長期施肥各處理土壤微生物的分布是均勻和穩(wěn)定的。單施無機肥處理的土壤微生物多樣性指數最高，微生物種類多，群落結構較復雜，與不施肥處理土壤的微生物群落結構組成存在顯著差異。有機肥與無機肥配合施用可使細菌群落結構組成接近于不施肥處理土壤。這一研究結果為研究黑土生物肥力指標，維持土

7、壤生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定提供理論依據。
　?。?）通過點面結合的方法，明確了區(qū)域黑土土壤養(yǎng)分與微生物的空間分布趨勢，對東北黑土微生物空間分布進行了評價，分析了土壤微生物與土壤肥力的關系。在黑龍江省松嫩平原的典型黑土主要耕地土壤中細菌、放線菌和真菌數量與土壤pH、速效氮、速效磷和速效鉀的相關關系不顯著。土壤酶活性、土壤微生物量碳與土壤有機質、全氮含量關系達到顯著水平，細菌總數與土壤有機質呈顯著的正相關關系（P﹤0.01），回歸方程為y=54