长期施肥黑土微生物群落特征及其季节变化

研究长期施肥黑土微生物群落特征及其季节变化，可准确揭示施肥对黑土肥力质量的影响。本文以黑土肥料试验基地10个有机肥和无机肥处理0—20 cm表层土壤为研究对象，以不施肥和休闲处理为对照，分别经过8次季节取样，分析长期施肥与季节更替条件下黑土微生物群落特定磷脂脂肪酸（PLFA）含量、微生物量碳（氮）含量、r-k策略菌群数量、土壤酸（碱）磷酸酶活力以及16S rDNA的PCR-DGGE条带构成等微生物特征及其变化规律，探讨长期施肥与季节更替对黑土微生物群落的影响，明确限制各微生物群落生长的主要养分因子。 不同季节、多种施肥处理之间的土壤微生物指标多重比较表明，施肥与季节更替显著影响黑土微生物各菌群生长与活力，且施肥×季节更替交互作用显著。 与无机肥处理相比，有机肥施用能显著提高黑土各菌群特征PLFA与微生物量碳（氮）含量、r-k策略细菌或真菌数量以及磷酸酶活力；在一定时期、一定程度上改变土壤细菌PCR-DGGE条带构型，提高细菌群落多样性。不同有机肥-化肥配施处理之间各微生物学指标比较发现，有机肥+磷肥（MP）处理中的可培养细菌数量、细菌与放线菌PLFA含量、微生物量碳含量以及碱性磷酸酶活力普遍较低；高量有机肥（M2CK）处理中的各菌群特征性PLFA、微生物量碳（氮）含量以及酸性磷酸酶活力等则有一定提高。单施化肥各处理，尤其是氮磷钾（NPK）处理，在一定程度上抑制了黑土各菌群生长与活力。各处理PLFA因子分析表明，施用有机肥对黑土放线菌、G+与G-细菌等菌群影响较大。另外，休闲处理真菌特征PLFA含量、r-策略真菌数量、碱性磷酸酶活力及微生物量碳（氮）含量等均处较高水平。 季节更替对微生物群落各指标影响亦达显著水平，且各指标季节变化趋势存在一定差异。黑土各菌群特征性PLFA含量、微生物量氮、G+/G-比值及r-策略细菌等指标，均自春至夏有显著升高趋势；而磷酸酶活力、真菌/细菌比值及k-策略细菌等指标则自春至夏有明显的下降趋势。各处理PLFA因子分析表明，夏秋季节对土壤单烯不饱和脂肪酸影响较大。 多元线性回归分析表明，碱解氮、有机碳、有效磷等养分几乎是影响所有已测微生物学指标的最关键养分因子，较次要的微生物生长限制因子是速效钾与pH值。