全 文 ：第 13卷 第 3期
2 0 0 5年 7月
中 国 生 态 农 业 学 报
Chinese Journal of Eco-Agricuhure
VoI_13 No．3
July， 2005
保护性耕作与秸秆还田对土壤微生物及其溶磷特性的影响*
范丙全 刘巧玲
(中国农业科学院土壤肥料研究所 北京 100081)(河北省农林科学院农业资源环境研究所 石家庄 050051)
摘 要 试验研究保护性耕作与秸秆还 田对土壤微生物及其溶 P特性结果表明，免耕和秸秆还田均能促进土壤麦
角固醇的增加，而少耕却显著提高土壤微生物生物量。耕作方式间土壤有机碳水平无 明显差异，但秸秆还田可提
高土壤有机碳含量。免耕处理土壤微生物量显著增加，深耕处理土壤微 生物量则较低，秸秆还 田微生物量显著高
于无秸秆对照。浅耕处理溶 P细菌数量最高，免耕最少，但少耕和免耕处理溶 P微生物的溶 P能力大于深耕及浅
耕 ，秸秆还田对溶 P微生物群体和高效溶 P菌生长均有促进作用。
关键词 免耕 少耕 秸秆还田 土壤微 生物 溶 P微 生物
Effect of conservation tilage and straw application on the soil m icroorganism and P·dissolving characteristics．FAN
Bing—Quan(Soil and Fertilizer Institute，Chinese Academy of Agricultural Sciences，Beijing 100081，China)，LIU Qiao—
Ling(Institute of Agricultural Resources and Environments，Hebei Academy of Agricultural and Forestry Sciences，Shiji—
azhuang 050051，China)，CJEA，2005，13(3)：130～132
Abstract The effects of conservation tillage and straw application on the soil microorganisms and P—dissolving characteris—
tics were studied．The results show that minimum tillage has a good effect on the microbial carbon，zero tilage and straw
application can increase the ergosterol level and accumulation of organic—C in soil．The soil organic—C levels have no signifi—
cant differences in different tilage modes ．Straw application can increase the soil organic—C content，zero tilage can increase
the population of soil microorganisms，deep tilage shows a lower po pulation of soil microorganisms．The microrganism
amount of straw application is significantly higher than that without straw application．M inimum tilage have a higher po P—
ulation of soil micro rganisms，zero tilage shows a lower po pulation of P—dissolving microrganism ，minimum and zero
tilages promote the development of high efficient P—dissolving strain．Crop residues can enhance the po pulation of phos—
phate solubilizing micro rganism ，and development of higher efficient strain of P solubilization．
Key words Zero tilage，Minimum tillage，Straw application，Soil microrganism，P—dissolving micro rganism
(Received Sept．6，2004；revised Oct．13，2004)
保护性耕作对土壤结构 、养分、水分、温度、有机质和风蚀均有 良好的改善作用_1．2 J，但在短期 内免耕难
以提高作物产量_3 J。目前夏玉米免耕已在我国北方大面积推广应用 ，这对干旱缺水 、风蚀严重和沙尘为害
的北方尤其重要。溶 P微生物参与土壤中 P素营养循环，其数量与活性代表着转化土壤难溶 P和抗病促生
的能力[7-10]。秸秆覆盖免耕可提高表层 土壤微生物生物量_4 J，多年秸秆覆盖免耕可提高表层土壤细菌总
量，不同耕作方法对土壤真菌数量影响较小 ，而对真菌群落结构和种群构成却有显著影响 ，翻耕和免耕玉米
土壤形成了不同特征真菌区系 ，免耕覆盖秸秆的土壤真菌多样性高于翻耕_5．6 J。目前该方面研究多侧重于
免耕覆盖对土壤微生物的影响效果 ，而有关免耕不覆盖秸秆的作用研究 尚少见报道。本试验长期定位研究
了免耕、少耕及秸秆还 田对土壤微生物和溶 P能力的影响 ，为改善农 田土壤环境提供科学依据。
1 试验材料与方法
定位试验于 1991年秋季始在河北省衡水市邓庄乡中加实验站 田间进行 ，小麦、玉米 1年两作。供试土
壤为壤质潮土，试验前土壤有机质为 12．0g／kg，全 N 0．72g／kg，速效磷 12．0mg／kg，NOr—N 9．1mg／kg，速
效钾 113．0mg／kg，碱解氨 56．0mg／kg，阳离子交换量 9．6cmol／kg。试验设主处理为小麦深耕(23cm)、玉米
免耕(I)，浅耕(15cm，Ⅱ)，少耕(10cm，Ⅲ)，免耕 (留茬 15cm，IV)4种耕作方式 ；副处理为秸秆未还 田(对照，
* 中国一加拿大国际合作项 目(CIDA 282／19690)部分研究 内容
收穑 日期：2004—09—06 改 回日期：2004—10-13
第 3期 范丙全等：保护性耕作与秸秆还 田对土壤微生物及其溶磷特性的影响 131
CK，A)，耕前粉碎撒施翻压(免耕为播前撒施，B)，播种后覆盖(c)3种方式。秸秆用量为 6750kg／hm ，小区
面积 25m ，重复 3次 ，免耕留茬高度与翻耕相同。小麦播种前底施 N肥 150kg／hm 、P205 150kg／hm ，拔节
期追施纯 N 50kg／hm ；玉米拔节期追施纯 N 75kg／hm 。1997年 5月取 0～15cm表层土壤样品，风干后过
2ram筛，一部分用于土壤微生物、溶 P微生物的平板计数和分离 ，另一部分用于土壤有机碳、微生物生物量、
麦角固醇和速效磷 的测定。各处理风干土壤 30g，加水至 80％的田间持水量 ，于室温 23℃培养 14d后称取
1g培养土壤 ，用灭菌的 0．7％NaC1溶液系列稀释[至浓度为 10 (真菌)和 10 (细菌)]，分别调查各 自数量
和溶 P菌株分离状况。测定细菌总量的培养基组成为土豆酵母粉琼脂培养基(PDYA)，测定真菌总量的培
养基组成为 PDYA+0．02％链霉素 +0．007％孟加拉红；测定溶 P细菌数量的培养基组成为 PDYA+10％
K2HPO4+10％CaC12；测定溶 P真菌数量的培养基组成为 PDYA+10％K2HPO4+10％CaC12+0．02％链霉
素 +0．007％孟加拉红 ；用 Pikovskaya琼脂培养基 ，以 Ca3(PO4)2为 P源 7J测定相对溶 P能力。用 自动燃炉
技术测定土壤全 c，用 HC1溶解、气相色谱测定无机碳 ，有机碳含量等于全 c减无机碳 ，用熏蒸一提取法测定
微生物一c_9J，按参考文献[10]方法测定麦角固醇含量。P分析为液体培养基经离心(1．57万 r／min，20min)
后取上清液 ，用 NP自动分析仪测定速效磷 ；固体培养基中速效磷测定即先在溶 P圈内取直径 16mm的培养
基置于 100mL耐高温玻璃瓶中，加入浓度为 lmol／L盐酸 2OraL，150r／min振荡 30min，用 自动分析仪测定
速效磷含量。所有数据用 SAS统计软件进行分析。
2 结果与分析
2．1 耕作措施对土壤微生物生物量与麦角固醇
的影响
试验研究表明耕作措施对土壤微生物生
物量作用明显 ，不 同耕作处理对土壤微生物生
物量的作用为少耕 >深耕 >浅耕 、免耕(见表
1)，而秸秆处理间差异不显著。少耕促进土壤
微生物生物量的增长，免耕则导致土壤微生物
生物量下降。麦角 固醇为真菌细胞膜 的重要
成分 ，其 含 量 高 低 与 真 菌 群体 大小 密切 相
关 9。耕作措施对麦角固醇含量有显著影响，
且随耕作强度的减少而麦角固醇呈渐增趋势，
免耕最高，深耕最低。秸秆还田可提高土壤麦
表1 耕作方式与秸秆还田对土壤微生物生物量及有机碳含量的影响
Tab．1 Soil cr0b bk~mss and cC under c~emat 6lages and straw a#icatiom
角固醇含量，秸秆耕前还田和播后还田土壤麦角固醇含量均高于对照。耕作方式对土壤有机碳的影响不显
著，而秸秆还田明显增加土壤有机碳含量，2个秸秆还 田处理均高于对照 ，且有机碳含量大于播后还田。少
耕有利于提高土壤微生物生物量 ，免耕、少耕和秸秆还 田可增加土壤麦 角固醇含量 ，即增大了土壤真菌群
体。耕作方式对土壤有机碳影响较小 ，而秸秆还田有利于有机碳的积累。
2．2 耕作措施对土壤微生物总量与溶 P微生物量的影响
耕作措施明显影响土壤微生物总量 ，免耕微生物数量增加最多，显著高于其他 3个处理 ，深耕处理微生
物数量最少，而深耕、浅耕和少耕 3处理问无显著差异(见表2)。秸秆还田对增加土壤微生物数量有良好作
表2耕作方式与秸秆还田对土壤微生物总量与溶P微生物量的影响 用 ，明显高 于未 施秸秆对 照，尤其
Tab．2 P-di~ving andtotal n~crorganismin s0iI under diferent and straw apfieatiom 是秸秆耕前 还 田其微生物数量最
高。不同耕作方式对溶 P细 菌和
溶 P真菌有显著影响，浅耕处理溶
P细菌数量最高 ，深耕次之 ，免耕最
少；溶 P真菌数量受耕作处理的影
响显著 ，少耕处理溶 P真菌数量最
高，深耕、浅耕 处 理次 之，免耕 最
少，但浅耕、深耕与少耕3处理问差
异不显著。秸秆还 田对溶 P细菌
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未产生显著影响，但对溶 P真菌作用明显，2个秸秆处理溶 P真菌数量均比对照增加 50％左右。试验研究
表明耕作、秸秆还田均影响土壤速效磷含量 ，免耕显著高于其他处理，深耕次之，浅耕最低 ，且浅耕 、深耕和
少耕间差异不显著 ，秸秆耕前还田土壤速效磷显著高于对照。表明免耕不利于溶 P微生物的生存与发育，
适度耕作对溶 P微生物发育有促进作用 ，秸秆还田可促进溶 P微生物的增长。土壤速效磷水平与土壤可培
养的溶 P微生物数量无相关性 ，土壤中除溶 P菌对 P素转化起作用外 ，其他不可培养的溶 P微生物和非溶 P
微生物也发挥重要作用。土壤溶 P微生物中 90％为细菌，10％为真菌。溶 P微生物数量仅与耕作和秸秆还
田方式有关 ，而与土壤微生物总量之间无相关性。
2．3 耕作措施对溶 P微生物相对溶 P能力的影响
通过选择性培养基的分离，从 36个小区土壤样品中获得较强溶 P能力的微生物菌株 ，不同处理溶 P菌
表3耕作方式与秸秆还田对土壤溶P细菌相对溶P能力的影响 表现不同溶 P能力。一定时间内菌落直径
h ／ec 0f “l g and straw PPl 。“onthe P l b liza 。“of I d stratus 代表菌株的生长速度 ，溶 P圈的大小表示菌
株相对溶 P能力的高低 ，菌落生长越快、溶 P
圈与菌落之 比越大，菌株的溶 P能力也越
强。耕作方式、秸秆还 田对溶 P圈、菌落大
小密切相关(见表 3)，少耕 、免耕土壤中分离
的溶 P菌株其溶 P圈直径均大于深耕和浅
耕处理。不 同耕作处理 间菌落大小差异不
显著 ，但溶 P圈直径受耕作处理影 响显著，
少耕溶 P菌菌落直径最大且 明显高于其他
处理，浅耕最小。溶 P圈与菌落直径比值以
免耕处理最高且明显高于其他处理 ，深耕最
小，说明减少耕作强度有利于高效溶 P菌的
发育。不同秸秆处理对土壤溶 P菌菌落生长作用显著，秸秆还 田处理溶 P菌菌落直径大于对照 ，秸秆耕前
还田处理菌落最大。秸秆耕前还田处理溶 P圈直径大于其他处理 ，秸秆播后还田溶 P圈直径较小。溶 P圈
与菌落直径比值受耕作处理影响明显 ，秸秆还田处理大于对照，2个秸秆处理问无明显差异。
3 小 结
少耕有利于增加土壤微生物生物量，免耕和秸秆还田可增加土壤麦角固醇含量，即增大土壤真菌群体。
耕作方式对土壤有机碳影响较小，秸秆还田有利于土壤有机碳 的积累。免耕不利于溶 P微生物的发育，适
度耕作对溶 P微生物生育有促进作用，秸秆还田促进溶 P微生物的增长。土壤速效磷水平与土壤可培养的
溶 P微生物数量无相关性，土壤 中其他不可培养的溶 P微生物和非溶 P微生物在 P素转化过程中发挥重要
作用。土壤溶 P微生物中 90％为细菌 ，10％为真菌。溶 P微生物数量与土壤微生物总量之间无相关性。少
耕、免耕土壤中分离溶 P菌株其溶 P圈直径均大于深耕和浅耕处理。少耕溶 P菌菌落和溶 P圈直径均最
大，溶 P圈与菌落直径 比值 比免耕处理高，减少耕作强度有利于高效溶 P菌的发育。秸秆还田可增强土壤
溶 P菌相对溶 P能力 ，秸秆耕前还田溶 P菌株相对溶 P能力大于秸秆播后还田。
参 考 文 献
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