全 文 ：Vol. 30 , No. 5
pp. 491～495 　May , 2004
作 　物 　学 　报
ACTA AGRONOMICA SINICA
第 30 卷 第 5 期
2004 年 5 月 　491～495 页
施肥对作物根际微生物的影响
贾志红1 　孙　敏2 　杨珍平2 　苗果园2 Ξ
(1 长沙卷烟厂技术中心 ,湖南长沙 410007 ;2 山西农业大学农学院 ,山西太谷 030801)
摘 　要 　在生土土壤上 ,种植任何作物都较不种作物的裸露生土 ,其细菌、真菌、放线菌 3 大微生物数量增高 ,且不同作
物根际微生物数量不同 ,微生物数量以施肥较不施肥明显增多 ,其中以施 N、P、K完全肥数量最多。根际微生物数量与
根重及地上部生长有密切关系。不同施肥对荞麦生长影响的差异顺序与根际微生物对施肥反应的数量差异基本一致。
表明良好的地上部与地下部生长有利土壤 3 大微生物的繁衍 ,表明作物叶光系统、根土系统与微生物之间存在相互作用
互为条件的关系。
关键词 　作物 ; 施肥 ; 根际微生物
中图分类号 :S154. 3
Influence of Different Fertilizers to Crop Rhizosphere Microorganisms
J IA Zhi2Hong1 , 　SUN Min2 , 　YANG Zhen2Ping2 , 　MIAO Guo2Yuan2
(1 The Center Technology of Changsha Cigarette Factory , Changsha 410007 , Hunan ;2 College of Crop Science , Shanxi Agricultural University , Taigu 030801 ,
Shanxi , China)
Abstract 　The amounts of three large groups of microorganisms in the immature soil with crops planted were higher than
that without crops planted and changed with the species of crops. There were larger amounts of rhizosphere microorganism
on the trial plots with fertilizers than without fertilizers. And among all trial plots , there was the highest amount of microor2
ganism on the plots with mixed fertilizer of N , P , K. The amounts of rhizosphere microorganisms were closely related to root
and shoot growth of crops. The sequences of differences in the buckwheat growth influenced by different fertilizers corre2
sponded basically with quantitative differences of rhizosphere microorganisms reaction to fertilization. The results indicated
that well shoot and root growth of crops benefited the multiplying of three large groups of microorganisms—soil bacteria ,
fungi and actinomyces , and there were interactive and interdependent relations among the photosynthetic system , root sys2
tem and microorganism system of crops.
Key words 　Crops ; Fertilization ; Rhizosphere microorganisms
　　农田作物根系广泛地分布蔓延在土壤中 ,形成
特殊的根土微生物生境 ,影响着土壤肥力与营养元
素的循环。Guriguis 等 (1969) 把土壤分为根际土壤
和非根际土壤 ,并且发现根际土壤耗氧量要显著地
高于非根际土壤[1 ] 。Takuya (1990) 研究表明在作物
生长期内 ,根际土壤生物活性显著高于非根际土壤
生物活性[2 ] 。Martin 等 (1977)报道 ,根际土壤中来自
根系的有机物质可占植株光合产物的 30 %左右[3 ] 。
Keith & Oades (1986) 研究发现小麦营养生长期以根
系分泌物形式进入根际土壤的有机碳量占光合作用
固定碳总量的 10 %左右[4 ] 。Joergensen(2000)在研究
根际土壤有机碳组成时发现 ,根际土壤微生物碳量
占土壤有机碳总量的 3. 0 %左右[5 ] 。另据娄隆后
(1962) 、陈文新 (1990) 著述 ,RΠS(根际土壤微生物量
与非根际土壤微生物生物量之比) 细菌 > 真菌 > 放
线菌[6 ,7 ] 。王德义等 (1985)研究表明 ,冬小麦在生长
旺盛期根际土壤的微生物数量最大[8 ] 。此外还有研
究作物连作的微生物效应 (王震宇等 ,1991) [9 ] 、根系
分泌 物 对 微 生 物 的 影 响 ( 李 振 高 等 , 1987 ,
1995) [10 ,11 ] 、作物基因型与根际微生物的关系 (李振
高等 ,1993 ;胡锋等 ,1998) [12 ,13 ] 等的报道。但是在众
多研究中 ,多以取土壤学或微生物学角度者居多。Ξ基金项目 :山西省自然基金项目 (991102) 。
作者简介 :贾志红 (1975 - ) ,男 ,山西农业大学硕士 ,现在湖南长沙卷烟厂从事烟草研究工作。
Received(收稿日期) :2002211204 , Accepted(接受日期) :2003206229.

本文着重从作物角度探讨在作物生产中 ,不同作物
种类、品种以及不同施肥与营养对土壤根际微生物
的影响。
1 　材料与方法
试验采用盆栽法 ,盆高 3 cm ,直径 20 cm。为了
不受耕作土壤营养与微生物的影响 ,本试验采用地
表 2 m 以下、未经熟化的生土 ,其有机质含量为
011 % ,碱解氮 11. 40 mgΠkg ,速效磷 4. 87 mgΠkg ,速效
钾 35127 mgΠkg。每盆装生土 15 kg。
1. 1 　不同作物和施肥不施肥对土壤微生物的影响
试验
　　施肥处理按每公顷施过磷酸钙 750 kg ,尿素 300
kg ,有机肥 3. 7 ×104 kg 折算。种植作物分别为向日
葵、甜菜、花生、蓖麻、小茴香 ,分别种在施肥与不施
肥的试验盆内 ,以不种作物的空白土壤为对照 ,作物
施肥试验以不施肥为对照。每盆向日葵、蓖麻、甜菜
留 2 株 ,花生留 3 株 ,小茴香留 5 株。试验重复
4 次。　　
1. 2 　荞麦不同施肥种类对土壤微生物的影响试验
施肥处理分别为 N、P、K、NP、NPK、有机肥、不施
肥 (对照) ,各处理用量分别按有机肥 3. 7 ×104 kg Π
hm2 ,过磷酸钙 750 kgΠhm2 ,尿素 300 kg Πhm2 ,氯化钾
112. 5 kg Πhm2 ,每盆留荞麦 4 株 ,重复 4 次。
1. 3 　作物根际微生物数量测定
微生物数量分析采用常规稀释平板法 ,细菌采
用牛肉膏蛋白胨琼脂 ;真菌采用马丁培养基 + 孟加
拉红 + 硫酸链霉素 ;放线菌采用改良高于 1 号培养
基 + 重铬酸钾。操作程序为 : ①用 1Π100 天秤称取
10 g 土样 ,加入盛有 100 mL 无菌水的 500 mL 三角瓶
中 ,同时称取待测土样 10～11 g(记下准确重量) ,经
105 ℃烘干 8 h ,置于干燥器中 ,待冷却后称重 ,按公
式计算土壤含水量。②将盛有 10 g 土样和 100 mL
灭菌水的三角瓶放在振荡机上振荡 10 min ,使土样
均匀地分散在稀释液中成为土壤悬液。③土壤颗
粒分散后 ,吸取 1 mL 土悬液加入 9 mL 稀释液中 ,依
次按 10 倍法稀释 ,通常稀释到 10 - 7 。④根据各类
微生物在土中的数量多少选择经过适当稀释的悬液
接种。一般真菌采用的稀释度为 10 - 1 ～10 - 3 ,放线
菌为 10 - 3 ～10 - 5 ,细菌为 10 - 5 ～10 - 7 ,各重复 3 次。
⑤土壤悬液接种 ,采用土壤刮刀法。⑥接种了土
壤悬液的培养皿 ,待培养基凝固后倒置于 28～30 ℃
恒温箱中培养一定时间 (细菌 3～5 d ,真菌 5～7 d ,
放线菌 10～14 d)后取出 ,细菌和放线菌选取出现菌
落数在 20～200 之间的培养皿 ,真菌选取菌落数在
10～100 的培养皿 ,应剔除被扩散性细菌或真菌菌
落占据琼脂表面 15 %的培养皿 ,因为它们抑制了其
他菌落的正常发育 ,会造成误差。⑦结果计算 :每
克干土中菌落数 = 菌落平均数 ×稀释倍数 ×20Π干
土 %。每个样品重复 2 次。
1. 4 　统计分析
方差分析并 F 检验
2 　结果分析
2. 1 　土壤微生物主要类群的分析鉴定
　　经鉴定 (图版略) 供试的土壤细菌主要为 G + ,
有球状的 ,也有杆状的。放线菌主要类群为链霉菌
属 ( Streptomyces) ,有粉红色孢子类群、绿色类群、白
色孢子类群、黄色类群、烬灰类群、粉红色孢群中的
弗氏类群。真菌主要为曲霉属 ( Aspergillus) ,青霉属
( Penicillium , Acremonium ) 、木霉属 ( Trichoderma ) 、葡
萄穗霉属 ( Stachybotris) 。以上这些类群均为土壤中
的有益菌 ,它们对作物残体的分解与养分的转化起
很大的作用。
2. 2 　不同作物施肥不施肥对土壤微生物的影响
表 1 表明不同作物施肥与不施肥苗期土壤微生
物的数量差异。通过对同一处理不同作物 (包括空
白)间方差分析看出 ,无论施肥还是不施肥 ,细菌和
放线菌数量均因作物不同而不同 ,其差异达极显著
水平 ( P < 0101) ,真菌则表现不同 ,施肥处理差异不
显著 ( P > 0. 05) ,不施肥处理差异显著 ( P < 0. 05) 。
通过对同一作物不同处理间方差分析表明 ,向日葵
和甜菜施肥与不施肥之间的差异 ,细菌和放线菌达
极显著水平 ( P < 0. 01) ,真菌则不显著 ( P > 0. 05) 。
小茴香和蓖麻施肥与不施肥之间的差异表现为 :真
菌和放线菌不显著 ,细菌则前者达极显著水平 ( P <
0. 01) ,后者达显著水平 ( P < 0. 05) 。花生则 3 种菌
均表现不显著。可见 : (1) 所有种植作物的土壤较
不种作物的土壤 (空白) ,其细菌、真菌、放线菌的数
量都明显提高。说明植物根际是土壤微生物种群形
成与活动的场所。(2) 所有作物施肥的根际 3 大微
生物总量都比不施肥的高。其中尤以向日葵、甜菜、
小茴香的根际微生物对施肥反应敏感 ,因而数量增
长更加明显。而花生与蓖麻似乎都对施肥反应较为
迟钝。(3) 比较细菌、真菌、放线菌看出 ,不同菌类
294 　　　作 　　物 　　学 　　报 30 卷 　

在苗期对施肥及作物反应不同。细菌表现为种向日
葵、小茴香、甜菜时对施肥反应敏感 ,而放线菌仅表
现为种向日葵、甜菜时对施肥反应敏感 ,真菌则不论
何种作物都对施肥反应不敏感 ,而且数量最少。
表 1 　生土地上施肥与不施肥对不同作物苗期根际微生物的影响
Table 1 　Effect of fertilization and non2fertilization on rhizosphere microorganisms at seedling stage of different crops
作物
种类
Corp
生土施肥
Immature subsoil with fertilization
生土不施肥
Immature subsoil without fertilization
细菌
×106
(个Πg 干土)
Bacteria
真菌
×101
(个Πg 干土)
Fungi
放线菌
×103
(个Πg 干土)
Actinomyces
总计
×106
(个Πg 干土)
Total
细菌
×106
(个Πg 干土)
Bacteria
真菌
×101
(个Πg 干土)
Fungi
放线菌
×103
(个Πg 干土)
Actinomyces
总计
×105
(个Πg 干土)
Total
向日葵
Sunflower 369. 40 e 4. 35 c 880. 05 a 370. 28 e 208. 30 f 2. 25 d 61. 92 e 208. 30 f
小茴香
Fennel 420. 77 d 9. 17 a 75. 87 e 420. 85 d 201. 68 f 9. 22 a 72. 03 e 201. 75 f
甜菜
Beet 121. 10 i 1. 89 de 705. 78 b 122. 81 i 12. 10 g 1. 39 de 121. 32 d 12. 25 i
花生
Peanut 591. 44 c 5. 91 b 31. 32 f 591. 47 c 586. 22 c 1. 00 e 29. 60 f 586. 25 c
蓖麻
Castor 844. 35 a 3. 35 c 153. 48 c 844. 50 a 803. 50 b 1. 10 e 150. 34 c 803. 65 b
对照
CK 94. 00 h 1. 80 de 17. 00 f 94. 02 h 10. 50 a 1. 00 e 10. 00 f 10. 51 i
表 2 　不同施肥处理对荞麦花期根际微生物的影响
Table 2 　Effects of different fertilizations on rhizosphere
microorganisms at flowering stage of buckwheat
处理
Treatment
细菌
×105
(个Πg 干土)
Bacteria
真菌
×102
(个Πg 干土)
Fungi
放线菌
×103
(个Πg 干土)
Actinomyces
总计
×105
(个Πg 干土)
Total
N 210. 93 f 33. 75 f 70. 31 e 211. 67 f
P 486. 97 c 42. 17 e 127. 39 d 488. 29 c
K 376. 99 e 55. 80 d 149. 55 c 378. 54 e
NP 526. 17 b 79. 64 c 182. 03 b 528. 07 b
NPK 570. 83 a 100. 87 b 278. 73 a 573. 72 a
有机肥
Organic fert .
402. 76 d 157. 75 a 284. 78 a 405. 77 d
CK 151. 24 g 21. 86 g 34. 37 f 151. 61 g
2. 3 　不同施肥种类对荞麦根际土壤微生物的影响
表 2 列出不同施肥处理对荞麦花期根际微生物
数量的影响。由表看出 ,不同种类肥料对土壤三大
微生物种群数量影响十分显著 : (1)不论施用任何肥
都较不施肥使微生物总量明显提高 ,其中细菌对肥
反应最敏感 ,施肥令其增长幅度最大 ,其次为放线
菌 ,真菌增长最小。(2)各处理中微生物总量的排序
是NPK> NP > 有机肥 > P > K > N > CK,其中 NPK、
NP、有机肥排在第 1、2、3 位 ,表明完全肥 ,特别是 NP
配合对微生物生长繁育有明显的促进作用。(3) 细
菌数量的排序为 NPK> NP > P > 有机肥 > K> N。而
放线菌与真菌数量排第一位的处理皆为有机肥 ,其
次为 NPK与 NP ,表明有机肥对放线菌、真菌有更加
明显的促进作用。所有施肥处理中皆以 N 肥单独
施用对土壤三大微生物数量影响最小。只有在与
P、K混施时才能显示其效果。
2. 4 　荞麦生长与微生物数量的关系
2. 4. 1 　荞麦苗期与花期微生物数量的差异 　　从
表 3 可以看出 ,荞麦在不同施肥条件下 ,苗期与花期
微生物数量的差异 : (1) 从三大微生物总量看 ,花期
随着作物地上、地下部生物量的增大及气温的升高 ,
各施肥处理的微生物总量明显较苗期高 ,即使不施
肥的对照处理 ,其微生物总量亦较苗期增长 99 %以
上 ,但是苗期微生物基数高的处理 NP 及 NPK增长
很低甚至出现负增长。(2) 从增长量看 ,苗期数量
最少的真菌增长最高 ,其次为细菌 ,在细菌处理中又
以 N、P、K单独施用 ,苗期数量基数低的增长率大 ,
394　5 期 贾志红等 :施肥对作物根际微生物的影响 　　　

而原基数高的 NP、NPK处理增长率最低。值得指出
的是放线菌花期较苗期不仅增长率低 ,而且在 N、P、
NP 及对照中出现负增长 ,这是否与放线菌的高温效
应有关 ,有待进一步研究。
表 3 　荞麦不同生育期根际微生物数量差异
Table 3 　Amount of rhizosphere microorganisms at different growth and development stages of buckwheat
施肥种类
Type of fertilization
测定时期
Time of test
细菌
×105 (个Πg 干土)
Bacteria
真菌
×102 (个Πg 干土)
Fungi
放线菌
×103 (个Πg 干土)
Actinomyces
总计
×105 (个Πg 干土)
Total
苗期 Seedling 83. 64 4. 64 106. 71 84. 91
N 花期 Flowering 210. 93 33. 75 70. 31 211. 67
增长 Increase ( %) 152. 19 627. 37 - 34. 11 149. 29
苗期 Seedling 88. 89 5. 78 156. 00 90. 46
P 花期 Flowering 486. 97 42. 17 127. 39 488. 29
增长 Increase ( %) 447. 83 629. 58 - 18. 34 439. 79
苗期 Seedling 121. 12 0. 61 72. 67 121. 85
K 花期 Flowering 376. 99 55. 80 149. 55 378. 54
增长 Increase ( %) 211. 25 9047. 54 105. 79 210. 66
苗期 Seedling 505. 16 5. 00 198. 23 507. 15
NP 花期 Flowering 526. 17 79. 64 182. 03 528. 07
增长 Increase ( %) 4. 16 1492. 80 - 8. 17 4. 13
苗期 Seedling 614. 85 5. 74 257. 43 617. 43
NPK 花期 Flowering 570. 83 100. 87 278. 73 573. 72
增长 Increase ( %) 7. 16 1657. 32 8. 27 - 7. 08
苗期 Seedling 189. 76 64. 81 85. 43 190. 64
有机肥
Organic
花期 Flowering 402. 70 157. 75 284. 78 405. 77
增长 Increase ( %) 112. 26 143. 40 233. 35 112. 85
苗期 Seedling 75. 40 0. 30 66. 71 76. 07
CK 花期 Flowering 151. 24 21. 86 34. 37 151. 61
增长 Increase ( %) 100. 58 7186. 67 - 48. 48 99. 30
2. 4. 2 　荞麦生长强弱与微生物数量的关系 　　表
4 是不同施肥条件下荞麦花期生长的调查结果 ,看
出施肥对荞麦的株高、叶片数、开花数、地上部干重
都表现了与微生物对施肥种类反应基本一致的趋
势 ,即 NPK生长最好 ,其次为 NP 或有机肥 ,所有化
肥单施都不及混施。所不同的是根干重对肥料的反
应表现为有机肥 > NPK> NP > PN > K。上述荞麦生
长对不同肥料反应与微生物对肥料反应的基本一致
性 ,表明施肥与荞麦生长及微生物繁衍的密切关系。
即肥料促进了植物的生长 ,良好的植物生长与发达
的根系也促进了微生物的繁衍。
表 4 　不同施肥对荞麦花期植株长势的影响
Table 4 　Effects of different fertilizations on plant growth
at flowering stage of buckwheat
处理
Treatment
株高
(cm)
Plant
height
叶片
(个)
No.
of leaf
花数
(个)
No.
of flower
地上部重
(g)
Shoot
weight
地下部重
(g)
Root
weight
N 47. 0 d 7. 0 e 12. 0 e 2. 45 c 0. 41 c
P 31. 0 g 8. 0 d 10. 0 f 2. 52 c 0. 41 c
K 38. 0 f 8. 0 d 2. 0 g 2. 17 d 0. 31 d
NP 61. 0 c 9. 0 c 27. 0 c 2. 91 b 0. 43 c
NPK 89. 0 b 11. 0 a 48. 0 a 3. 32 a 0. 52 b
有机肥
Organic fert .
71. 0 a 10. 0 b 40. 0 b 2. 34 cd 0. 62 a
CK 41. 0 e 5. 0 f 14. 0 d 1. 58 e 0. 29 d
494 　　　作 　　物 　　学 　　报 30 卷 　

3 　结论
3. 1 　作物与土壤微生物有密切关系。不论种植何
种作物 ,其根际微生物都明显多于非根际土壤中的
数量。
3. 2 　各种作物施肥都比不施肥有利微生物的繁衍。
其中细菌对肥料的敏感性 > 放线菌 > 真菌。
3. 3 　NPK复合肥或 NP 及有机肥对促进微生物繁
衍的作用远大于 N、P、K单独施用 ,这与一般作物对
肥料的反应基本一致。
3. 4 　肥料、土壤、作物和微生物之间关系十分密切 ,
肥料促进了作物生长 ,强大的根土系统促进了微生
物的繁衍。而微生物的繁衍又可促进土壤有机物的
矿化 ,从而形成作物与微生物在土壤载体中的相互
依存相互促进的关系。
3. 5 　随着气温升高 ,作物地上部生物量的加大和进
入开花生育高峰期 ,荞麦根际三大微生物总量相应
明显增长 ,其中特别是苗期数量极低的真菌增长幅
度最大 ,而苗期基数高的细菌、放线菌增长相对较
低 ,甚至出现负增长。
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