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土壤中施入氮肥后的氮形态特征及其与土壤微生物的关系是农业生产中指导合理施肥,提高氮利用率的重要依据。而有机碳源是土壤微生物生长的底物。本文通过土壤培养实验研究了三种不同有机碳源(葡萄糖、鸡粪和滤泥)对土壤微生物及氮素特征的影响。结果如下:
1)有机碳与氮磷钾配施处理显著延缓土壤氮素的转化,铵态氮出现峰值的时间比单施氮肥要延迟约1～2天,硝化作用可能受到一定程度的抑制。单施氮肥显著降低土壤pH值,土壤酸化加剧,而氮磷钾处理、有机碳与氮磷钾配施处理则可缓解这一趋势,其中,有机碳与氮磷钾配施处理效果更为明显。
2)有机碳与氮磷钾配施可提高土壤微生物生物量。与空白对照和单施氮肥相比,有机碳与氮磷钾配施可提高土壤中的微生物生物量碳和微生物生物量氮。当培养第31天时,添加葡萄糖、鸡粪和滤泥的微生物量氮比培养开始相比分别增加了34.8％、26.3％和20.9％。同时,细菌,真菌和放线菌的含量也相应增加,土壤中微生物的活性提高,有利于微生物的生长和繁殖,而配施葡萄糖的处理对微生物数量的增长最明显。
3)有机碳与氮磷钾配施处理可显著增加土壤微生物对氮的固持。在土壤培养第9天时,微生物氮固持量最高,添加葡萄糖、滤泥和鸡粪的处理分别占到总施氮量(50mg·kg-1)的百分比达到17.9％、28.9％和38.4％;在土壤培养第31天时,单施氮肥和氮磷钾处理对氮无固持,低于对照土壤,而有机碳与氮磷钾配施处理微生物氮固持量占总施氮量的百分比依然维持为21.4％、24.3％和28.7％。
4)有机碳与氮磷钾配施可提高土壤微生物功能多样性。通过Biolog指纹分析,与单施氮肥相比,有机碳与氮磷钾配施后,土壤微生物的平均每孔颜色变化率(AWCD值),Simpson指数均提高,对不同底物的利用能力增强,微生物功能多样性增加,葡萄糖对微生物功能多样性的的贡献明显大于其它类碳源,效果最显著。
5)应用末端限制性片段长度多态性(T-RFLP)方法分析表明,有机碳与氮磷钾配施可改善土壤细菌群落结构,提高细菌群落结构多样性。以含有丰富有益微生物的滤泥效果最为明显,其中起主要作用的微生物为芽孢杆菌属,链杆菌属,链球菌属类细菌。
6)不同碳源处理土壤氨氧化细菌群落结构差异显著,其中有机碳与氮磷钾配施处理显著改变了土壤中氨氧化细菌原有群落结构,而其中亚硝化螺菌属(Nitrosospira)在群落结构中的百分比例差异显著,从而可能延缓土壤氨氧化作用,减少氮素损失。