全 文 ：第 29卷第5期
2011年 9月 干 旱 地 区 农 业 研 究Agricultural Research in the Arid Areas Vol.29No.5Sept.2011
　
收稿日期:2011-02-14
基金项目:国家科技支撑项目(2006BAD09B07)
作者简介:杜社妮(1966—),女 ,助理研究员 ,硕士 ,主要从事蔬菜生态与栽培研究。E-mail:sndu@nwsuaf.edu.cn。
施肥对西红柿土壤微生物和土壤呼吸的影响
杜社妮1 , 2 ,梁银丽1 , 2 ,张成娥3
(1.西北农林科技大学水土保持研究所 , 陕西 杨凌 712100;2.中科院水利部水土保持研究所 , 陕西 杨凌 712100;
3.中国农业科学院土壤肥料研究所, 北京 100081)
　　摘　要:以不施肥为对照 , 研究了化肥 、有机肥 、沼肥对西红柿土壤微生物数量和土壤呼吸的影响。结果表
明:施用化肥土壤的细菌数量比对照减少 0.6%～ 57.2%, 真菌数量呈现先增加后减少的趋势 , 放线菌数量比对照
增加 7.4%～ 65.0%;化肥用量减少一半 ,土壤的真菌数量增加 , 放线菌数量减少。施用有机肥土壤的细菌 、真菌 、
放线菌数量比对照分别增加 12.1%～ 160.8%、5.1%～ 142.3%、46.2%～ 157.5%;有机肥用量减少一半 , 土壤细菌 、
真菌 、放线菌数量分别减少 28.0%～ 87.8%、9.7%～ 40.3%、21.8%～ 71.1%。 施用沼肥土壤细菌 、真菌和放线菌
数量与对照相比呈现先增加后减少的趋势。 施肥增强了土壤呼吸 , 其中有机肥增加的幅度最大 , 为 23.5%～
118.6%, 沼肥次之 ,为 20.8%～ 38.5%, 化肥增加的幅度最小 ,为 10.5%～ 25.3%。
关键词:施肥种类;西红柿;土壤微生物;土壤呼吸
中图分类号:S154.3　　文献标识码:A　　文章编号:1000-7601(2011)05-0178-04
　　日光温室蔬菜的大面积发展 ,促进了农村产业
结构的调整 ,加快了生态环境建设。施肥是提高作
物产量的重要保证之一。合理施肥能提供作物生长
所需的养分 ,促进土壤微生物活动 ,从而改善土壤的
理化性状 。土壤微生物与土壤肥力状况和土壤环境
质量密切相关[ 1] 。耕作方式 、轮作和施肥等对土壤
微生物的影响研究较多[ 2 ～ 11] ,但施肥对土壤微生
物 、土壤呼吸的影响研究较少 。本试验研究日光温
室N 、P 肥及N 、P 减量 ,有机肥及有机肥减量 ,沼肥
对土壤微生物及土壤呼吸的影响 ,为日光温室持续
发展和土壤施肥管理提供科学依据 。
1　材料与方法
1.1　试验地概况
试验设在陕北延安市河庄坪镇井家湾村 ,地处
北纬 36°21′、东经 108°10′, 年日照时数为 2 472 h ,日
照百分率为 54%。该地年均气温为 9.4℃, 7月为
22.9℃,1月为-6.7℃,极端最高气温为 39.7℃,极
端最低气温为 -25.4℃, 平均日较差为 13.9℃,
≥10℃的活动积温为 3 207℃,年太阳辐射为 528.6
kJ/cm2 ,年降水量为 550 mm , 57%降水主要集中在
7 、8 、9三个月 ,无霜期 152 d。
1.2　试验设计
试验日光温室长 45 m , 宽 7.5 m ,土壤为黄绵
土。试验田耕层有机质 15.4 g/kg ,全 N 1.01 g/kg ,
速效 N 9.11 mg/kg , 全 P 1.28 g/kg ,速效 P 95.69
mg/kg , 速效 K 94.8 mg/kg 。供试西红柿品种
“L402” ,前茬为芹菜 , 2003年元月 10日日光温室内
育苗 ,2003年 3月 4日定植 ,2003年 7月 11日结束
试验 。
试验的肥料种类有化肥 、有机肥和沼肥 ,设 6个
处理 ,(1)不施肥(CK);(2)化肥(N 400 kg/hm2+P2O5
250 kg/hm2)(NP);(3)化肥(N 200 kg/hm2+P2O5 125
kg/hm2)(NPF);(4)有机肥 225 000 kg/hm2(M);(5)
有机肥 112 500 kg/hm2(MF);(6)沼肥 225 000
kg/hm2(B),4次重复 ,随机排列 ,试验处理小区面积
1.2 m×5.5 m=6.6 m2 ,栽植西红柿两行共 34株 。
有机肥为腐熟的混合牛 、羊粪 ,全氮为 4.216
g/kg ,速效氮 154.8 mg/kg ,全磷 2.11 g/kg ,速效磷
325.1 mg/kg ,速效钾 3 299.0 mg/kg 。氮肥用尿素
(含N 46%),磷肥用磷酸二铵(含磷 19.33%,含氮
17%)。沼肥为发酵 6个月的沼气液。
施肥方法:有机肥 、沼肥 、化肥总量的 2/3作为
底肥在定植前整地时一次施入土壤中 ,总量的 1/3
作为追肥在生育期分 3次开沟施入 。磷肥作为底肥
在整地时一次施入 。
1.3　测定项目与方法
西红柿定植后 ,于始花期(3月 9日)开始 ,每隔
30 d左右采一次土样 ,采样土层深度为 0 ～ 20 cm ,共
采样 5次 ,一部分新鲜土样测定土壤细菌 、真菌 、放
线菌数量 ,一部分新鲜土样用于测定土壤呼吸 ,同时
测定土壤含水量 。土壤细菌 、真菌 、放线菌和土壤呼
吸的测定方法采用常规分析方法[ 12] ,土壤含水量采
用烘干法测定。
1.4　试验数据处理与分析
试验数据利用 Microsoft EXCEL 软件计算并完
成制图。试验将处理的数据分为三组进行比较:
第1组:(1)不施肥(CK)、处理(2)化肥(N 400
kg/hm2+P2O5 250 kg/hm2)(NP)及处理(3)化肥(N
200 kg/hm2+P2O5 125 kg/hm2)(NPF)进行比较 ,探讨
NP肥及NP减量对土壤微生物的影响 。
第 2 组:(1)不施肥(CK)、处理(4)有机肥
225 000 kg/hm2(M)及处理(5)有机肥112 500 kg/hm2
(MF)进行比较 ,探讨有机肥及有机肥减量对土壤
微生物的影响。
第3 组:(1)不施肥(CK)与(6)沼肥 225 000
kg/hm2(B)进行比较 ,探讨沼肥对土壤微生物的影
响。
2　结果分析
2.1　施肥对土壤微生物的影响
2.1.1　对土壤细菌数量的影响　施肥对土壤细菌
数量影响较大 ,不同的生长时期细菌数量的变化不
同。施用化肥土壤中的细菌数量比对照降低 0.6%
～ 57.2%;化肥用量减少一半 , 3 ～ 5月土壤的细菌
数量比施用化肥增加 15.0%～ 326.6%, 6 ～ 7 月降
低 26.3%～ 28.4%(图 1a)。施用有机肥 ,土壤中的
细菌数量比对照增加 12.1%～ 160.8%;有机肥用量
减少一半 ,土壤中的细菌数量比有机肥减少 24.7%
～ 87.8%(图 1b)。施用沼肥土壤细菌数量的变化
在西红柿不同的生长期表现不一致 , 3 ～ 5月比对照
增加了 24.4%～ 136.4%,生长后期(6 ～ 7月)降低
24.9%～ 53.9%(图 1c)。
图 1　不同施肥土壤细菌数量的动态变化
Fig.1　Dynamic change of the number of bacterial under different treatment
2.1.2　对土壤真菌数量的影响　施用化肥 ,土壤的
真菌数量与对照相比呈现先增加后减少的趋势 ,增
加的幅度为 9.6%～ 26.6%,减少的幅度为 20.4%
～ 86.4%;化肥用量减少一半 ,土壤的真菌数量比施
用化肥增加 23.1%～ 53.6%,比对照增加 22.2%～
69.9%(图2a)。施用有机肥土壤中的真菌数量比对
照增加5.1%～ 142.3%;有机肥用量减少一半 ,土壤
的真菌数量比施用有机肥降低 9.7%～ 40.3%,比
对照增加 20.4%～ 80.9%(图 2b)。施用沼肥土壤
真菌数量先增加后减少 , 增加的幅度(53.0%～
118.0%)大于减少的幅度(20.9%～ 34.6%)(图
2c)。
图 2　不同施肥土壤真菌数量的动态变化
Fig.2　Dynamic change of the number of jungi under different treatment
2.1.3　对土壤放线菌数量的影响　施肥对土壤放
线菌变化的影响与细菌和真菌不同 。施用化肥 ,土
壤的放线菌数量比对照增加 7.4%～ 65.0%;化肥
用量减少一半 , 土壤的放线菌数量减少 3.1%～
42.3%(图 3a)。施用有机肥土壤中的放线菌数量比
对照增加 46.2%～ 157.5%;有机肥用量减少一半 ,
179第 5期　　　　 　　　杜社妮等:施肥对西红柿土壤微生物和土壤呼吸的影响
土壤的放线菌数量比施用有机肥降低 21.8%～
71.1%,但比对照增加 20.4%～ 80.9%(图 3b)。施
用沼肥土壤放线菌数量呈现增加 ～减少～ 增加的趋
势(图 3c)。
图 3　不同施肥土壤放线菌数量的动态变化
Fig.3　Dynamic change of the number of actinomycete under different treatment
2.2　施肥对土壤呼吸强度的影响
土壤呼吸是表征土壤质量和肥力的重要生物学
指标[ 13] ,土壤呼吸反应了土壤的生物活性和土壤物
质代谢的强度[ 14] 。土壤呼吸主要以土壤微生物和
植物根系呼吸为主 。土壤有机质 、养分等含量都能
影响土壤呼吸作用强度[ 13] 。施肥提高了土壤呼吸
(图4)。施用化肥土壤呼吸提高 10.5%～ 26.1%;
化肥用量减少一半 ,土壤呼吸提高 4.5%～ 66.3%,
比对照提高16.6%～ 86.0%。施用有机肥土壤的呼
吸提高 23.5%～ 118.6%;有机肥用量减少一半 ,土
壤呼吸降低 11.2%～ 26.8%,但比对照提高 33.7%
～ 94.1%。施用沼肥土壤呼吸比对照提高20.8%～
38.5%。
图 4　不同施肥对西红柿土壤呼吸的影响
Fig.4　Effect of fertilization on soil respiration
3　讨　论
研究表明 ,施肥对日光温室西红柿土壤微生物
数量和土壤呼吸有深刻的影响 。施用有机肥能显著
地提高土壤微生物的数量和土壤呼吸 ,特别是细菌
的数量 。其原因在于 ,有机肥增加了土壤中的有机
质 ,改善了土壤的环境条件 ,促进西红柿根系代谢 ,
使根系分泌物增多 ,微生物繁殖加快。
细菌 、放线菌和真菌是土壤中的三大类微生物 ,
它们对土壤有机物的分解 、氮和硫及其化合物的转
化具有重要作用。土壤微生物数量和土壤呼吸除受
土壤养分的影响外[ 15 ,16] ,还与土壤的 pH 值有一定
的关系 ,细菌生存适宜的 pH为中性和微碱性 ,放线
菌在酸性强的土壤中生长不良 ,很多真菌在酸性土
壤中能良好生长[ 17] 。由于酸性土壤中细菌和放线
菌生长受限制 ,减少了对养分的竞争 ,有利于真菌数
量增加。不同的肥料种类施入土壤后 ,对土壤的 pH
影响不同 ,进而影响土壤的细菌 、真菌和放线菌数量
及土壤呼吸。
4　结　论
日光温室西红柿施用化肥 ,土壤细菌数量比对
照减少 ,真菌数量在西红柿生长前期增加 ,生长后期
减少 ,放线菌数量增加 ,土壤呼吸增加(除 5月外)。
化肥施用量减少一半 ,土壤细菌数量 3月和 5月比
对照增加 ,4月 、6月和 7月比对照减少 ,与施用化肥
相比 3 ～ 5月增加;土壤真菌数量比对照 、施用化肥
增加;放线菌数量与对照相比为 3 月 、4 月 、6 月减
少 ,5 月 、7月增加;与施用化肥相比整个生长期减
少;土壤呼吸比对照和施用化肥增加。
施用有机肥土壤细菌 、真菌 、放线菌数量和土壤
呼吸均比对照增加。有机肥用量减少一半 ,土壤细
菌数量与对照相比 ,呈现增加-减少-增加-减少
-增加 ,与施有机肥相比减少;真菌数量比对照增
加 ,比有机肥减少;放线菌数量 3 ～ 5月比对照增加 ,
6 ～ 7月比对照减少 ,比施用有机肥减少;土壤呼吸
比对照增强 ,比施用有机肥减弱。
施用沼肥土壤的细菌 、真菌和放线菌数量的变
化趋势一致 ,前期比对照增加 ,后期比对照减少 。土
壤呼吸比对照增强 。
180　　　　　　　　　　　　　　　　　　　干旱地区农业研究　　 　　　　　　　　　　　　　第 29卷
参 考 文 献:
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Effect of fertilization constitution on soil microorganism
and soil respiration of tomato
DU She-ni1 ,2 , LIANG Yin-li1 , 2 , ZHANG Cheng-e3
(1.Northwest A &F University , Institute of Soil and Water Conservation , Yangling , Shaanxi 712100 , China;
2.Institute of Soil and Water Conservation , Chinese Academy of Sciences and Ministry of Water Resources , Yangling ,
Shaanxi 712100 , China ;3.Institute of Soil and Fertilizer , Chinese Academy of Agricultural Sciences , Beijing 100081 , China)
　　Abstract:In solar greenhouse , effect of CK (no fertilization), NP fertilizer , organic manure , biogas fertilizer on
soil microorganism and respiration was studied.The results showed that , compared to CK , the number of bacteria of soil
decreased by 0.6%～ 57.2%, fungi of soil increased first and then decreased , and actinomycete of soil increased by
7.4%～ 65.0%when using NP fertilizer.Application amount of NP fertilizer reduced a half , the number of fungi of soil
increased , but actinomycete of soil decreased.By using organic manure , the number of bacteria , fungi and actinomycete
of soil increased by 12.1%～ 160.8%, 5.1%～ 142.3% and 46.2%～ 157.5%.When the application amount of or-
ganic manure reduced a half , the number of bacteria , fungi and actinomycete of soil decreased by 28.0%～ 87.8%,
9.7%～ 40.3% and 21.8%～ 71.1%.By applying biogas fertilizer , the numbers of bacteria , fungi and actinomycete
increased first and then reduced.Fertilization enhanced soil respiration , the extent of increasing under organic manure
was the biggest , with 23.5%～ 118.6%, and that with biogas fertilizer was 20.8%～ 38.5%, while that with NP fer-
tilizer was the smallest in all treatments.
Keywords:fertilization constitution;tomato;soil microorganism;soil respiration
181第 5期　　　　 　　　杜社妮等:施肥对西红柿土壤微生物和土壤呼吸的影响