全 文 ：　 　 倡 “十五”国家科技攻关课题 （２００４BA５２０A０１）资助
收稿日期 ：２００５唱０９唱０８ 　 改回日期 ：２００５唱１０唱２０
湖南省几种稻田土壤微生物区系的研究 倡
谭周进 　张杨珠 　周清明
（湖南农业大学 　 长沙 　 ４１０１２８）
摘 　要 　 对湖南省 ３个国家水稻工程基地的 ７种水稻土微生物区系的分析结果表明 ，７ 种水稻土中 ３类微生物总数依次
为黄沙泥 ＞ 紫沙泥 ＞ 河沙泥 ＞紫泥田 ＞红黄泥 ＞潮沙泥 ＞黄泥田 ，特殊生理群的微生物数量也以河沙泥和紫沙泥等通气
性好 、质地好的土壤中最多 ，而黄泥田和红黄泥等紧实土壤中微生物数量较少 。农业生产中要因土壤类型采取相应的农业
技术措施 。
关键词 　 水稻土 　 微生物区系 　 土壤肥力
Studies on microflora in several types of paddy soils in Hunan Province畅TAN Zhou唱Jin ，ZHANG Yang唱Zhu ，ZHOU
Qing唱Ming（Hunan Agricultural University ，Changsha ４１０１２８ ，China） ，CJEA ，２００７ ，１５（２） ：７８ ～ ８０
Abstract 　 The microflo ra of seven types of paddy soils in three bases of national rice engineering ，Liling Municipalit y ，
Changsha Municipality and Xiangyin Municipalit y ，east唱sou thern Hunan Province ，was investigated畅The results show that
the total amount of microorganisms in the tested soils is related to the soil fertilit y畅The amount order of microbes in seven
paddy soils is as the followings ：yellow sandy earth ＞ purple sandy ear th ＞ alluvial sandy ear th ＞ purple clayey ear th ＞ red唱
dish yellow clayey earth ＞ chao sandy ear th ＞ yellow clayey earth畅And the amount of several special physiological g roups of
microbes in yellow clayey ear th and reddish yellow clayey earth ，whose structures are tight ，is less than those in the other
several t ypes of soils ， such as purple sandy earth and alluvial sandy earth畅In order to develop agriculture ，reasonable crop唱
ping measures should be taken according to soil type畅
Key words 　 Paddy soil ，Microflora ，Soil fer tility
（Received Sept ．８ ，２００５ ；revised Oct ．２０ ，２００５）
微生物是土壤中物质循环的主要动力［１］ ，它既是土壤有机质和养分转化与循环的动力 ，又可作为土壤
中植物有效养分的储备库 。 因此 ，土壤微生物与土壤肥力有直接的关系 ，微生物产生的酶及其代谢产物影
响到土壤对营养成分的吸附和解吸 ，可使营养元素流失 ，也可提高营养元素的利用率 ，而不同微生物所起的
作用不同 。 土壤微生物在土壤肥力 、植物营养和可持续性农业生产中具有重要作用 。 农业土壤中微生物的
数量与种类受土壤类型 、耕作制度 、作物种类 、作物生育期及施肥技术等因素的影响［２ ，３］ 。 水稻土是在各种
自然土壤基础上 ，经过人们长期平整 、灌水 、排水 、施肥 、耕作 、培育而成的一种特殊土壤 ，可分潜育型水稻
土 、潴育型水稻土和渗育型水稻土 ３ 个亚类 ，其理化性状各有不同 。 本试验研究了湖南省几种高产稻田土壤
的微生物特性及其分布特点和变化规律 ，为水稻栽培管理及合理施肥提供理论依据 。
1 　 试验材料与方法
晚稻收获后 ，分别自国家水稻工程湖南省醴陵基地 、长沙县 、湘阴县等地的 ７ 种稻田土壤 ，采集耕作层
１ ～ １０cm 深处土样 ，其基本情况见表 １ 。
表 1 　 供试土壤类型及采样地点
Tab畅１ 　 The type and site of the tested soils
项 　 目
I t em s
土壤编号 Soil codes
０１ ０２ ０３ ０４ ０５ ０６ ０７
土壤类型 河沙泥 黄沙泥 紫泥田 紫沙泥 红黄泥 黄泥田 潮沙泥
采样地点 醴陵 醴陵 醴陵 醴陵 湘阴 长沙县 湘阴
　 　 好气性细菌培养基用牛肉膏蛋白胨琼脂 ，放线菌培养基用高泽氏一号琼脂 ，真菌培养基用马丁唱孟加拉
第 １５卷第 ２ 期 中 国 生 态 农 业 学 报 Vol畅１５ 　 No畅２
２ ０ ０ ７ 年 ３ 月 Chinese Journal of Eco唱Agriculture March ，　 ２００７
红链霉素琼脂 ，好气性纤维素分解菌培养基用赫奇逊噬纤维细菌培养基 ，好气性固氮菌培养基用阿须贝无
氮琼脂 ，氨化细菌培养基用蛋白胨氨化培养液 ，硝化细菌培养基用铵盐培养液（只测亚硝酸细菌） ，反硫化细
菌培养基用斯塔克培养液 ，嫌气性纤维素分解菌培养基用嫌气性纤维素细菌培养液 ，具体配方见参考文献
［４］ 。 反硝化细菌培养基组成为葡萄糖 １０g 、KNO３ １畅０g 、CaCl２ ·６H２O ０畅５g 、K２ HPO４ ０畅５g 、蒸馏水 １０００mL 、
pH ７畅２ ，硫化细菌培养基组成为 Na２ S２O３·５H２O １０g 、NH４ Cl ２g 、K２ HPO４ ３g 、CaCl２ ·６H２ O ０畅２g 、MgCl２ ０畅５g 、
蒸馏水 １０００mL 、pH ６畅０ ～ ６畅２ 。 好气性细菌 、放线菌 、真菌 、好气性固氮菌 、好气性纤维素分解菌的计数采用
稀释平板计数法 ，其余微生物的计数采用稀释液体培养计数法（MPN 法） ，各 ４ 次重复 。 在２８ ～ ３０ ℃ 下 ，好气
性细菌培养 ３０h ，放线菌 、真菌培养 ４d ，好气性固氮菌培养 ５d ，好气性纤维素分解菌培养 ８d ，氨化细菌培养
７d ，硝化细菌 、反硝化细菌培养 １３d ，硫化细菌 、反硫化细菌培养 ２０d ，厌气性纤维素分解菌培养 ２５d ，有关结
果的检验方法见参考文献［４］ 。
2 　 结果与分析
2畅1 　 供试土壤中三大类微生物数量
土壤是永远变化着的无机 、有机 、生物复合体［５］ ，其中土壤微生物的活动是影响土壤肥力的重要因素 ，
同时 ，它们在土壤中的分布又受许多因素的影响 。 不同土壤类型 、不同肥力 、不同耕作制度 、不同地域的土
壤中微生物数量和种类都不同 。 由表 ２
可知 ，不同类型稻田土壤中三大类微生物
总数及各类微生物数量明显不同 。 细菌
是土壤中数量最大的一类微生物 ，其数量
变化于 １０５ ～ １０８cfu／ g干土之间 ，是稻田土
壤中最大的生命活动面 ，其中以黄沙泥中
数量最多 、黄泥田中数量最少 。而放线菌
和真菌多为好气性的 ，受土壤通气状况影
响较大 ，随土类不同而有较大变化 ，在通
气性较好的紫沙泥等沙质土壤中数量较
多 ，以河沙泥最多 ；而在通气性差 、肥力较
低的 黄 泥 田 中 数 量 少 ，放 线 菌 为
２７８０００cfu／ g干土 ，真菌为１１６００cfu／ g干土 。
表 2 　 供试土壤中三大类微生物的数量
Tab畅２ 　 The number of three main groups of microbes in the tested soils
土壤编号
Soil codes
好气性细菌数／ cfu·g － １
Aerophilic bact eria
放线菌数／ cfu·g － １
Actinomycetes
真菌数／c fu·g － １
Fung i
总数 ／c fu·g － １
T otal number
０１ １８７０００００ １５４９０００ １５６３００ ２０４０５３００
０２ ３３７０００００ ２７５０００ ７２３００ ３４０４７３００
０３ １４１０００００ １３９５０００ ５６２００ １５５５１２００
０４ １９８０００００ ６５１０００ １７３５００ ２０６２４５００
０５ １２０００００ ７７２０００ ３７８００ ２００９８００
０６ ６０００００ ２７８０００ １１６００ ８８９６００
０７ ７０００００ ３４９０００ ２０８００ １０６９８００
2畅2 　 供试土壤中某些特殊生理群的微生物数量
土壤微生物中的特殊生理群直接影响到土壤某些养分的可给性和植物生长 。
固氮菌 。 固氮菌的数量可以作为衡量土壤肥力和熟化程度的指标之一 。 土壤肥力高 、熟化程度高 ，固
氮菌数量最多 ；反之 ，则固氮菌数量少 。 固氮菌的数量分布还受土壤 C／ N 的影响 ，固氮菌的活动受有机化合
物的影响很大 ，因为固氮菌在固氮时需消耗大量能量 。 土壤 C／ N 高 ，固氮菌数量多 ；反之 ，则固氮菌数量少 。
由表 ３ 可知 ，供试土壤中以黄沙泥的好气性固氮菌数量最多 ，而黄泥田中好气性固氮菌数量最少 。 尹瑞
龄［６］研究表明 ，自生固氮菌具有一定的溶 P作用 。 因此 ，研究影响它们生长的因素 ，在土壤中适当加入固氮
微生物肥料及有机物 ，可提高土壤 N 、P等养分元素的供给能力 。
硝化细菌和反硝化细菌 。 硝化细菌和反硝化细菌在土壤中的数量分布受土壤氧化还原电位 、pH 、有机
质含量等许多因素的影响 ，殷永娴等［７］研究证明 ，过高浓度的 NH４ ＋唱N 会抑制硝化细菌的生长繁殖 。 硝化唱
反硝化作用的交替是造成土壤 N 素损失的重要途径之一 。 由表 ３ 可知 ，紫泥田中硝化细菌数量最多 ，而潮
沙泥中硝化细菌最少 ；河沙泥中反硝化细菌最多 ，而红黄泥和黄泥田中反硝化细菌数量最少 。 由于稻田土
中 N 素的损失主要是硝化唱反硝化和氨挥发 ，而土壤中 NH４ ＋唱N 含量和硝化唱反硝化作用强度是相互影响
的［８］ ，因此 ，研究土壤中硝化细菌和反硝化细菌的变化规律与稻田施肥 、灌排 、耕作等栽培措施的关系 ，是土
壤肥力学中一个重要的研究课题 。
硫化细菌和反硫化细菌 。 硫化唱反硫化作用交替进行造成土壤 S 素价态的变化 。 反硫化作用需在厌气
条件下进行 ，生成的 H２ S 会对植物根部造成毒害 ，秧苗烂秧形成的黑根主要就是反硫化细菌作用的结果 ，硫
化作用形成的硫酸（盐）是植物吸收土壤 S 素的主要形态 。由此可见 ，硫化细菌和反硫化细菌的活动对土壤 S
素肥力产生深刻的影响 ，对作物生长会产生正反两方面的作用 。由表 ３ 可知 ，潮沙泥中硫化细菌数量最多 ，黄
第 ２期 谭周进等 ：湖南省几种稻田土壤微生物区系的研究 ７９　
沙泥中硫化细菌数量最少 ；紫沙泥中反硫化细菌数量最多 ，红黄泥和黄泥田中反硫化细菌数量较少 。 土壤中硝
化细菌和硫化细菌作用产生的 HNO３ 和 H２ SO４ 具溶 P的作用 ，对土壤有效磷含量的提高具有较好的作用 。 因
此 ，研究土壤中硫化细菌和反硫化细菌的变化规律与稻田栽培措施及其土壤肥力的关系同样具有重要意义 。
纤维素分解菌 。纤维素分解细菌有好气性和厌气性两类 ，它们促进了土壤中有机质的分解和转化 ，其数量可
指示土壤有机质的含量 、分解情况及土壤肥力水平和熟化程度 。由表 ３ 可知 ，供试稻田土壤中好气性纤维素分解
细菌的数量明显高于厌气性纤维素分解细菌 ，这与稻田土中细菌主要为兼性厌气性的有关 。好气性纤维素分解细
菌数量以潮沙泥最多 ，嫌气性纤维素分解细菌以黄沙泥最多 ，而两类纤维素分解细菌都以黄泥田最少 。
氨化细菌 。 土壤有机质要经过矿化之后才能被植物很好地利用 ，氨化细菌对含 N 有机质的矿化是有机
氮被植物利用的前提条件 。 陶勤南等［９］研究表明 ，稻田土壤氮矿化速率能在一定程度上反映稻田土壤的供
N 能力 。 氨化作用产生的氨同时又是影响硝化唱反硝化作用的一个因素 。 氨化细菌没有特定的种类范围 ，大
部分异养细菌都能进行氨化作用 ，土壤氨化作用的强度变化能在一定程度上反映土壤供 N 能力 。 由表 ３ 可
知 ，紫沙泥土壤中氨化细菌数量最多 ，黄泥田中氨化细菌数量最少 。
表 3 　 供试土壤中某些特殊生理群的微生物数量
Tab畅３ 　 The number of microbes of some special physiologic groups in the tested soils
土壤编号
Soil codes
好气性固氮
菌 ／ cfu·g － １
Aerophilic
nit rogenfix ing
bacteria
硝 化 细
菌 ／个·g － １
Ni trobact eria
反硝化细
菌 ／个 ·g － １
Nitrat e
reduct ing
bacte ria
硫 化 细
菌 ／个 ·g － １
Sulfur
bacte ria
反硫化细
菌 ／个 ·g － １
Sulfat e
reducting
bac teria
氨 化 细
菌／个·g － １
Ammonifying
bact eria
好气性纤维
素分解细
菌／ cfu·g － １
Aerophilic
cellulose
decomposing
bacte ria
厌气性纤维
素分解细
菌／个 ·g － １
Anaerobic
cellulose
decomposing
bact eria
０１ ８３３０ １３５０ ５６８４００ ３５５００ ２３１００ １６３０００００ 　 ２０４０ ２８
０２ ９５２０ １６６０ ２８９００ １３７００ ６５００ ８７０００００ 　 １５９０ ２１６
０３ ６０９０ ４６８０ ４７００ ２０６０００ ３７００ １１２０００００ 　 ３０９０ １１
０４ ２６００ １３７０ ６５１００ ２０２４００ ６５０００ ８６７０００００ 　 ３５４０ ２１
０５ ５８０ ３６０ ２８００ １６００００ １２００ ５８０００００ 　 ３２７０ １９
０６ ２３０ ２９０ ２９００ ６９５００ ２３００ ５０００００ 　 ９５０ ９
０７ ５００ ７０ ３３００ ２３３０００ １５８００ １５０００００ 　 ６３２０ ２７
3 　 小 　 结
高产稻田土壤中细菌 、放线菌和真菌三大类微生物的数量以细菌最多 ，放线菌和真菌较少 。 不同稻田
土壤中三大类微生物的数量受稻田土壤肥力状况的影响 ，其中有机质含量高 、通气性好的河沙泥 、紫沙泥和
黄沙泥中三大类微生物数量较多 ，而有机质含量较低 、通气性差的红黄泥和黄泥田中三大类微生物数量较
少 。稻田土壤中固氮菌和纤维素分解细菌的数量可以作为土壤肥力及土壤熟化程度的重要指标 。 土壤肥
力高 、质地好的土壤类型固氮菌和纤维素分解菌的数量多 ，反之 ，土壤中这几类微生物的数量少 。 黄泥田土
壤结构紧实 、潜育化和潴育化程度高 ，微生物总数及各类特殊生理群微生物的数量都较少 ，在耕作过程中要
注意土壤中有机质的投入 ，加强土壤的疏松 ，以保证土壤的良好通气性 。 针对不同的稻田土 ，要制定合理的
耕作措施 ，采取对应的农业技术手段 ，以保证土壤的可持续利用 。
参 考 文 献
１ 　 陈文新 ．土壤和环境微生物学 ．北京 ：北京农业大学出版社 ，１９９０畅３ ～ ４
２ 　 罗安程 ，Subedi T ．B ．，章永松 ，等 ．有机肥对水稻根际土壤中微生物和酶活性的影响 ．植物营养与肥料学报 ，１９９９ ，５（４） ：３２１ ～ ３２７
３ 　 徐阳春 ，沈其荣 ，冉 　 炜 ．长期免耕与施用有机肥对土壤微生物生物量碳 、氮 、磷的影响 ．土壤学报 ，２００２ ，３９（１） ：８９ ～ ９６
４ 　 李阜棣 ，喻子牛 ，何绍江 ．农业微生物学实验技术 ．北京 ：中国农业出版社 ，１９９６ ．３６ ，３０５ ～ ３０８
５ 　 陈华癸 ，樊庆笙 ．微生物学 （第四版 ） ．北京 ：农业出版社 ，１９９４ ．１６６ ～ １６７
６ 　 尹瑞龄 ．自生固氮菌的溶磷作用 ．土壤 ，１９９０ ，２２（５） ：２５１ ～ ２５３
７ 　 殷永娴 ，李玉祥 ，彭春华 ，等 ．水稻根际硝化作用的生态与生物反硝化 ．土壤 ，１９９６ ，２８（３） ：１２３ ～ １２７
８ 　 中国土壤学会 ．中国土壤科学的现状与展望 ．南京 ：江苏科学技术出版社 ，１９９１畅１１１ ～ １１７
９ 　 陶勤南 ，吴良欢 ，方 　 萍 ．稻田土壤氮矿化速率研究 ．土壤学报 ，１９９３ ，３０（３） ：２３７ ～ ２４４
８０　 中 国 生 态 农 业 学 报 第 １５ 卷