不同施肥处理对红壤水稻土微生物生物量的影响

摘要

土壤生态系统中，微生物时刻进行着活跃的新陈代谢，是土壤有机质和养分分解转化的主要动力。微生物对环境变化十分敏感，土壤微生物和生物化学指标可以灵敏反映土壤质量的变化情况。研究集约农业利用措施对土壤微生物生物量的影响，对于正确认识土壤质量退化机制，进而制订可持续发展的土壤生态系统保育措施具有重要的实践意义。 本文通过盆栽实验、野外采样测定以及布置室内培育实验，研究了不同施肥量水平和不同施肥措施对江西地区红壤水稻土微生物生物量、微生物呼吸和作物产量的影响，观测了不同肥力水平和施肥处理下，微生物生物量的动态矿化过程，探讨了影响微生物生物量氮矿化的因素及其矿化量对土壤总氮矿化的贡献盆栽实验结果表明，施肥量增加，土壤速效养分浓度增加，但微生物生物量并不一直增加，其变化与母质和土壤肥力水平有关。土壤微生物生物量碳随施肥量增加的变化规律性不强，土壤间差异明显。不同土壤微生物生物量氮随施肥量的变化趋势较为一致，超过1.5倍常规施肥量后呈下降趋势，不同土壤间则表现为第四纪高肥水稻土>第三纪高肥水稻土>第三纪低肥水稻土>第四纪低肥水稻土。 不施肥条件下，土壤的基础呼吸强度随原土有机碳含量增加而升高，施肥条件下，红壤水稻土的基础呼吸强度在超过1.5倍常规施肥量后，即随施肥量增加而下降。不同土壤呼吸熵随施肥量变化并没有一致的规律。 不同施肥制度和养分循环处理下微生物生物量的研究表明，化肥+有机物循环处理可以增加微生物生物量碳含量，但增加量不如单施化肥。在不同化肥基础上有机养分循环利用均能较大幅度提高土壤MBN，化肥+1/2有机物循环对微生物生物量的增加量与对照无明显差异。 不同施肥处理下，作物产量变化为NPK+C>NPK+1/2JG>NPK>NP>N+c>C>NK>CK>N。有机物循环的产量显著高于非循环处理。化肥配施+1/2有机物循环能极大的增加作物产量。产量与土壤养分和MBN问存在极显著关系。 好气淋洗、长期室内培养实验显示，不同肥力水平红壤水稻土微生物生物量氮矿化可分为两个过程：快速矿化阶段(前4周)和缓慢矿化阶段(第5周开始)。微生物生物量氮培养前4周的矿化速率为培养10-12周的10倍左右，矿化量和矿化速率随土壤肥力水平提高而增加。随培养时间延长和土壤有机质含量提高，微生物生物量氮矿化量占土壤总氮矿化量的比例增加。 施肥对微生物生物量的矿化具有明显的促进作用。微生物生物量碳矿化量为NPK>循环>NPK+循环>CK，分别为167.71mg/kg，123.22mg/kg，117.18mg/kg和40.75mg/kg。NPK+循环处理的微生物生物量氮矿化量较高，为37.45mg/kg。单施化肥以及有机物循环能显著增加易矿化MBc含量。 总之，增加施肥量以及在高养分含量土壤中实施有机物循环并不一定增加微生物生物量及基础呼吸，应根据不同土壤制定不同施肥措施。化肥配施基础上有机物循环能使土壤保持较高的养分水平，显著增加微生物生物量氮和作物产量。微生物生物量氮具有较高的矿化效率，对土壤总氮矿化的贡献随肥力水平提高而增加，高肥力土壤中微生物氮的矿化量仍相当可观。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章文献综述

1土壤微生物生物量

1.1土壤微生物生物量变化

1.2土壤微生物生物量的测定方法

1.3农业措施对土壤微生物生物量的影响

2土壤微生物的呼吸作用

2.1测定方法

2.2主要影响因素

2.3呼吸熵

3土壤微生物生物量氮的矿化作用

3.1矿化特性

3.2影响土壤微生物生物量N矿化的因素

3.3与土壤可矿化氮关系

4问题与展望

第二章施肥量变化对红壤水稻土微生物生物量及呼吸强度的影响

1材料与方法

1.1供试土壤

1.2盆栽实验方案

1.3分析方法

2结果与分析

2.1不同施肥处理下土壤速效养分含量变化

2.2不同施肥处理对土壤微生物生物量的影响

2.3不同施肥处理对土壤呼吸强度的变化

2.4土壤微生物生物量、呼吸强度与速效养分含量变化的关系

3小结

第三章不同施肥制度处理下的红壤水稻土微生物生物量及其与作物产量变化的关系

1材料与方法

1.1田间试验处理及土壤样品采集

1.2测定方法

1.3计算与统计

2结果与分析

2.1不同施肥制度处理对稻田土壤养分含量的影响

2.2不同施肥制度处理下微生物生物量的变化

2.3不同施肥处理下作物产量的变化

3小结

第四章红壤水稻土微生物生物量的矿化过程及其与总氮矿化的关系

1材料与方法

1.1采样区概况及供试土壤样品采集

1.2土壤总氮及微生物生物量氮矿化培养实验

1.3土壤总氮矿化及微生物生物量氮矿化过程模型参数的拟合计算

1.4分析方法

2结果与分析

2.1不同肥力水平红壤水稻土微生物生物量氮的矿化动态

2.2不同肥力水平红壤水稻土总氮矿化动态

2.3红壤水稻土微生物生物量氮与总氮矿化的关系

2.4不同施肥处理水稻土微生物生物量的矿化过程

2.5微生物生物量矿化与总氮矿化的关系

3小结

第五章全文结论

参考文献

致谢

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