不同施肥方式对土壤微生物多样性影响综述

唐封强 李贤泽 陈雄图

（华南农业大学水利与土木工程学院 广州 510642）

不同施肥方式对土壤微生物多样性影响综述

唐封强 李贤泽 陈雄图

（华南农业大学水利与土木工程学院 广州 510642）

本文综述了施肥的农业措施对土壤微生物多样性影响的相关研究进展。指出不同施肥方式对微生物有不同的影响效果，合理施用有机肥有利于维持土壤微生物的多样性及活性。本文还指出了目前研究中存在的问题，并对今后的研究方向做了展望。

施肥；土壤；微生物；多样性

1 引言

微生物是土壤最活跃的组成，目前对土壤中绝大多数微生物多样性与功能的认识十分有限，土壤微生物研究已成为国际关注的热点问题。其中分析施肥和不同田间管理措施对土壤微生物的影响是当前国内土壤科学的研究热点。由于受到人口、资源、粮食等问题的压力，人类越来越多的干预土壤环境，各种耕作类型及不同施肥方式对土壤物化及生物性质产生了深远的影响。

2 施肥对土壤微生物多样性的影响

施用肥料除了直接影响土壤化学成分变化，引起土壤微生物活性、土壤微生物群落结构改变外，还能通过改变土壤的物理性状，影响地上植被的生长状况，从而间接地影响土壤微生物群落结构。因而，施肥与否、不同的肥料类型及施肥方式都将会影响土壤微生物种类及其多样性。

肥料合理配施可以提高微生物对碳源的利用效率，显著增加微生物功能多样性。这主要是合理施肥，能够增加根系的分泌物，提供给土壤微生物更多的能源物质，从而提高土壤微生物量；同时肥料的施用增加了植物地上部和地下部残留，也可提高土壤微生物量。

2.1 平均颜色变化率（AWCD）

平均颜色变化率（AWCD）能够反映土壤微生物的代谢活性，是土壤微生物群落利用单一碳源的能力的重要指标。根据张瑞等人的研究结果，单施有机肥土壤微生物AWCD高于其他施肥处理，分析原因可能是有机肥的加入，土壤有机质含量升高，理化性质发生改变，导致土壤微生物生境发生改变，从而改变了土壤微生物群落结构和代谢功能两方面来提高土壤微生物群落代谢功能。单施化肥农田土壤微生物对碳源的利用能力高于不施肥处理，单施化肥，土壤固氮菌、硝化细菌、纤维分解菌数量高于不施肥，而氨化细菌、反硝化细菌数量却低于不施肥。研究表明有机无机配施虽然改善了土壤微生物量，但土壤微生物功能多样性并不一定随之发生明显变化。

不同施肥处理下，微生物物种的数量、优势物种的优势度均不相同。短期施用化肥对土壤微生物活性和微生物量影响很小，但长期施用无机氮肥会降低土壤细菌数量和微生物活性[1]。

2.2 有机肥与化肥配合施用

罗希茜等通过对桃江长期定位试验点土壤微生物群落功能多样性的研究，可以得出以下结论：有机肥与化肥配合施用以及施化肥处理使微生物的碳源利用率明显升高，而秸秆还田与当地习惯施肥却对土壤微生物碳源利用能力有不利的影响。所有施肥处理均有利于维持微生物群落多样性，特别是有机肥与化肥配施能提高微生物物种丰富度、物种优势度及群落均匀度，但秸秆还田，习惯施肥使群落均匀度降低。不同处理土壤微生物主要利用氨基酸类和糖类碳源，各施肥处理微生物群落在碳源的利用上存在着较大的差异。

2.3 不同施肥处理与微生物多样性

徐万里等研究者对于新疆灰漠土土壤微生物群落结构与功能多样性的影响研究表明，长期不同施肥处理，微生物的多样性存在一定的差异。撂荒地由于对土壤的扰动少，土壤结构良好，自然回归土壤的有机物质较多，土壤微生物数量高于长期不施肥和部分单施化肥处理。

研究表明除个别缺素施肥处理微生物活性低于不施肥处理外，其余处理对土壤微生物多样性有一定程度的提升；由于土壤中某些元素的缺失中，提升效果没有NPKM和NPK处理显著。秸秆还田处理对土壤微生物多样性的影响还存在一些争议，较多文献报道旱地红壤秸秆还田细菌数量较其余处理低，而放线菌和真菌数量较高。还田后无机N、P相对缺乏且C/N比高，而养分多是缓效的，微生物分解慢，同时改变了土壤微生物优势种群，引起微生物多样性低下；化肥有机肥配施使红壤微生物碳源利用率增强而秸秆还田对其有不利影响。

3 当前研究存在的问题及展望

研究有机肥对土壤微生物多样性的影响没有考虑有机肥种类的差异。由于不同有机肥组成成分不同，被土壤微生物转化和利用的比例和程度也不一样，对土壤微生物量的影响应该有所差异。但是，以上的相关研究并没有考虑这一点。

不同管理措施对土壤微生物多样性影响存在季节变化。以上的大多数研究结果都是一次取样，忽略了土壤湿度、温度和作物的季节变化对土壤微生物可能的影响。没有考虑不同农田生态系统下土壤微生物多样性的季节性变化，相关的研究还不够严谨。很可能在不同的季节进行试验会得到不一样的结果，我认为这也是今后研究需要考虑的一个因素。

[1]张瑞，张贵龙，陈冬青，姬艳艳，张海芳，杨殿林，等.不同施肥对农田土壤生物功能多样性的影响.中国农学通报，2013，29（2）：133～139.

S154.3

A

1005-7897（2016）12-0097-02

2016-6-2