氮肥減量配施微生物菌劑對灌淤土花椰菜產(chǎn)量及土壤微生物的影響

李鳳霞, 趙 營

(寧夏農(nóng)林科學院 農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境研究所, 銀川 750002)

氮肥減量配施微生物菌劑對灌淤土花椰菜產(chǎn)量及土壤微生物的影響

李鳳霞, 趙 營

(寧夏農(nóng)林科學院 農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境研究所, 銀川 750002)

采用biolog微生物鑒定系統(tǒng)和平板稀釋法探討了氮肥減量配施自制微生物菌劑對花椰菜產(chǎn)量及根際土壤微生物的影響研究。結果表明：T4(2/3倍N肥用量+微生物菌劑)、T5(3/4倍N肥用量+微生物菌劑)和T6(常規(guī)N肥用量+微生物菌劑)處理土壤細菌、放線菌和微生物總數(shù)數(shù)量分別增加了57.6%～321.54%，66.81%～83.62%和135.40%～232.07%，而土壤真菌數(shù)量降低34.08%～41.80%。與對照相比各施肥處理增加了土壤細菌占微生物總數(shù)的比例，降低了真菌和放線菌的比例，T5和T4處理效果最顯著。與對照相比T4，T5和T6處理顯著提高了土壤微生物群總落碳源利用能力。T4，T5和T6處理顯著增加了土壤微生物群落對碳水化合物、羧酸類、聚合物類和氨基酸類碳源的代謝水平，T3(單施微生物菌劑)處理顯著增加了土壤微生物群落對羧酸類和聚合物類碳源的代謝水平。T5和T6處理對增加花椰菜產(chǎn)量、生物量效果接近，花椰菜產(chǎn)量分別增加了12.35%和10.75%，地下干生物量增加了57%左右，T2(單施氮肥)和T4處理增加花椰菜產(chǎn)量5%左右。

花椰菜; 氮肥減量; 微生物菌劑; 土壤微生物多樣性; 微生物數(shù)量

長期以來由于農(nóng)田大量使用化肥已造成土壤板結、土壤次生鹽漬化、土地生產(chǎn)力下降、土壤微生物活性降低等一系列問題。研究表明全國農(nóng)田土壤氮肥利用率不足35%，損失率過半，相當于每年損失氮肥500億元。同時，氮素流失還造成了嚴重的環(huán)境危害，如水體富營養(yǎng)化?；ㄒ俗鳛橐环N大眾蔬菜，近年來在寧夏種植面積也比較大。寧夏春小麥收獲后，復種短生育期的蔬菜既滿足了農(nóng)戶一年兩季的農(nóng)田土地種植利用，又因其較高的經(jīng)濟效益受到廣大農(nóng)戶的青睞。但是在麥后花椰菜種植中，大部分菜農(nóng)為了片面追求高產(chǎn)而忽視品質(zhì)，大量使用化肥，特別是氮肥的大量施用現(xiàn)象非常普遍，并導致蔬菜品質(zhì)下降[1-2]。為了解決蔬菜高產(chǎn)與氮肥大量施用而引起蔬菜品質(zhì)下降和環(huán)境污染這一矛盾，如何提高作物產(chǎn)量并提高氮肥利用率已是亟待解決的問題。

土壤微生物和土壤氮素轉化緊密相關，土壤中氮素生化作用過程均有微生物來主導。功能微生物菌劑是經(jīng)過特殊工藝制成的含有有效活菌并應用于土壤或植物的生物制劑或活菌制劑，其具有增加土壤肥力、提高土壤有效養(yǎng)分、增強植物對土壤養(yǎng)分的吸收、提高作物的抗病能力、改善作物根際環(huán)境等多種功能[3-5]。目前對功能微生物制劑在作物增產(chǎn)、抗病性和煙草連作障礙等方面的研究較多[6-9]，而針對微生物菌劑在替代化學肥料尤其氮肥方面的研究報道不多[10-11]，關于露地花椰菜微生物菌劑使用并部分替代花費及氮肥減量使用上還鮮有報道。本研究采用田間試驗探討了氮肥減量配施自制微生物菌劑對花椰菜產(chǎn)量及根際土壤微生物數(shù)量、微生物多樣性的影響研究，以期為蔬菜氮肥減量和微生物菌劑的使用、灌淤土合理科學的施肥管理提供科學依據(jù)，并為微生物菌劑在生態(tài)農(nóng)業(yè)中的推廣應用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗區(qū)概況

田間試驗布置在寧夏永寧縣農(nóng)作物繁育試驗基地。該試驗基地位于東經(jīng)106°16′，北緯38°19′，海拔1 120 m，年均降水量201 mm，7—9月三個月降水量占全年降雨量的62%，年平均蒸發(fā)量達1 470 mm，為降水量的8.6倍。年均氣溫8.7℃，年平均日照時數(shù)達2 866.7 h，大于等于10°C的積溫平均為3 245.6°C，無霜期平均167 d[12]。該試驗地近幾年一直進行春小麥種植和麥后露地花椰菜復種一年兩季的輪作耕作方式。試驗地土壤為典型的黃河灌溉灌淤土，試驗地土壤pH值8.1，有機質(zhì)13.2 g/kg，全氮0.92 g/kg，堿解氮101 mg/kg，速效磷21.0 mg/kg，速效鉀83 mg/kg。

1.2 試驗設計

田間試驗采用隨機區(qū)組試驗設計，試驗共設6個處理，分別為：T1：空白對照；T2：常量氮肥(N肥尿素)；T3：微生物菌劑；T4：微生物菌劑+2/3氮肥用量；T5：微生物菌劑+3/4氮肥用量；T6：微生物菌劑+常量氮肥。每處理設3個重復，每個小區(qū)面積15 m2。

2015年7月春小麥收獲后整地、起壟并于7月下旬進行花椰菜種植試驗，花椰菜定植前在營養(yǎng)缽育苗至5～6片葉后移栽至大田，田間花椰菜起壟雙行栽培，壟間距1 m，株間距0.4 m，每667 m2定苗3 200株，緩苗后于2015年8月初和9月初分期進行施肥試驗。試驗田間設置和施肥量如下(見表1)，農(nóng)民常規(guī)氮肥用量：尿素(含氮46%)20 kg/667 m2(農(nóng)戶麥后復種花椰菜期間不施磷鉀肥)，施肥后進行灌水，氮肥用量分兩次施入，每次用量1/2，采用穴施施入離根系10 cm處。微生物菌劑為寧夏農(nóng)林科學院農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境研究所自主研發(fā)，該菌劑由多種固氮、解磷微生物組合而成，微生物菌劑原液5 ml稀釋后一次施入花椰菜根部。在花椰菜收獲前對花椰菜根際土壤進行取樣，分析土壤微生物數(shù)量及群落多樣性情況。

表1 各施肥試驗處理設置

1.3 土樣采集

所有試驗處理小區(qū)土壤取樣均采用土鉆在花椰菜收獲前(2015年9月30日)取距離花椰菜根際5 cm的0—20 cm深度土層土樣，每小區(qū)蛇行路線取土樣，5點混合而成，混合后將各施肥處理土壤樣品分成兩份分別裝入無菌自封塑料袋中，置于冰桶中迅速帶回實驗室，一份鮮樣用于分析土壤微生物區(qū)系、微生物碳源利用多樣性特征；另一份土樣風干，過篩，用于土壤有機質(zhì)、速效養(yǎng)分等含量測定。

1.4 土壤微生物群落數(shù)量、功能多樣性特征、土壤理化性質(zhì)及產(chǎn)量測定方法

土壤微生物區(qū)系采用平板記數(shù)法，所用培養(yǎng)基分別為細菌用牛肉膏蛋白胨瓊脂培養(yǎng)基；真菌用馬丁氏培養(yǎng)基；放線菌用高氏一號培養(yǎng)基[13]。土壤微生物群落多樣性測定采用Biolog ECO-plate鑒定系統(tǒng)。即將供試新鮮土壤10%的稀釋液接種到Biolog ECO-plate的31種不同碳源的微孔后，將Biolog ECO-plate板置于28℃的恒溫培養(yǎng)箱中進行恒溫培養(yǎng)，并分別于培養(yǎng)的0，1，2，3，4，5，6，7 d測定波長為590 nm 的光密度值即平均顏色變化率Average well color development(AWCD)，每個生態(tài)板上微生物群落活性用AWCD值來表達[14]。AWCD=∑(C-R)/n，式中C為每個碳源孔在590 nm的光密度值，R為對照孔的光密度值，n為培養(yǎng)基碳源種類數(shù)，生態(tài)板孔數(shù)n為31。

花椰菜產(chǎn)量采用五點取樣法，田間每處理小區(qū)按“S”型路線選取五棵花椰菜，連根挖起，分別將花椰菜地上菜心和莖葉部分割下稱鮮重，地下根系部分清洗干凈涼干水分后稱鮮重，將莖葉與地下根系蔭干后置于烘箱于105度烘至恒重，稱干重。土壤理化性質(zhì)采用常規(guī)分析方法[15](10土壤理化)。花椰菜每單位面積經(jīng)濟效益采用產(chǎn)量與收獲時的收購價格相乘即得。

試驗數(shù)據(jù)采用DPS 9.5軟件和Excel進行統(tǒng)計分析。

2 結果與分析

2.1 化肥配施微生物菌劑對花椰菜生物產(chǎn)量及經(jīng)濟效益的影響

各施肥處理花椰菜產(chǎn)量差異明顯(表2)，T1處理花椰菜產(chǎn)量為2 827.52 kg/667 m2，其余施肥處理花椰菜產(chǎn)量在2 845.44～3 178.24 kg/667 m2，各處理增產(chǎn)大小依次為T6，T5，T4，T2，T3，T1，各施肥處理花椰菜產(chǎn)量分別增加了12.35%，10.75%，5.61%，4.82%。說明單施微生物菌劑對花椰菜產(chǎn)量沒有明顯變化，微生物菌劑配合化肥處理菜花產(chǎn)量增產(chǎn)效果最明顯。另外，各施肥處理與對照相比均增加了花椰菜植株和根系的干生物量(表2)，各微生物菌劑處理增加花椰菜地上干生物量在7.62%～72.43%，說明微生物菌劑配合3/4量的常規(guī)施肥處理增加花椰菜地上干生物量效果最顯著，微生物菌劑配合3/4量的常規(guī)施肥處理與微生物菌配合全量常規(guī)化肥處理增加地上干生物量30%左右，單施微生物菌劑處理與對照處理之間相比花椰菜地上干生物量增加7.62%。根系干生物量數(shù)據(jù)顯示，T5與T6處理增加花椰菜根系干生物量達到57%，其次為T4和T3處理，增加花椰菜地下干生物量在15.07%～18.86%，單施微生物菌劑處理與對照處理之間相比根系干生物量沒有明顯變化。

微生物菌劑各處理對花椰菜的經(jīng)濟效益影響結果表明(表2)，各施用處理均能增加花椰菜的經(jīng)濟效益，各處理花椰菜經(jīng)濟效益在6 786～7 628元/667 m2。微生物菌劑處理與對照處理相比經(jīng)濟效益不明顯，其余各處理使花椰菜經(jīng)濟效益提高了4.82%～12.40%，其提高經(jīng)濟效益大小依次為T6，T5，T4，T2，T3，T1。T6處理與T5處理之間增加花單位面積效益差異不顯著，說明微生物菌劑配施全量化肥與配施1/4減量化肥處理增收的效果一致，而微生物菌劑配施1/3減量化肥處理與單施全量化肥處理的效益一致。

表2 化肥配施微生物菌劑對花椰菜生物產(chǎn)量和經(jīng)濟效益的影響

注：單位面積經(jīng)濟效益為花椰菜產(chǎn)量乘以收購價格，花椰菜收獲時收購價為2.4元/kg。

2.2 化肥減量配施微生物菌劑對土壤微生物數(shù)量的影響

平板稀釋培養(yǎng)結果表明(圖1)，各個施肥處理對花椰菜根際土壤微生物數(shù)量有一定的作用。不同施肥處理顯著增加了花椰菜根際土壤細菌數(shù)量，各處理土壤細菌數(shù)量幅度為3.54～14.94×105cfu/g干土，較對照增加了57.6%～321.54%，各處理增加的幅度大小依次為T5，T4，T6，T2，T3，T1。T4，T5和T6處理不同程度地降低了花椰菜根際土壤真菌數(shù)量，T4，T5和T6處理土壤真菌數(shù)量分別為3.00×103cfu/g 干土、2.65×103cfu/g 干土、2.82×103cfu/g 干土，分別較對照處理降低真菌數(shù)量34.08%，41.80%和38.18%，T2處理與對照處理之間差異不明顯，T3處理與對照相比增加真菌數(shù)量34.08%。不同處理對放線菌數(shù)量和微生物總數(shù)的影響結果與細菌的趨勢一致，各施肥處理顯著增加了土壤放線菌數(shù)量，各處理土壤放線菌數(shù)量在1.25～2.30×105cfu/g 干土，T4，T5和T6處理較對照處理增加土壤放線菌數(shù)量達到66%以上，分別為83.62%，66.81%和70.05%，T2和T3處理增加土壤放線菌數(shù)量也分別為38.08%和27.19%。單施化肥處理土壤微生物總數(shù)較對照增加49.50%，單施微生物菌劑處理土壤微生物總數(shù)增加88.67%，化肥配施微生物菌劑三個處理土壤微生物總數(shù)增加的幅度在135.40%～232.07%。說明化肥配施微生物菌劑顯著增加了花椰菜根際微生物總數(shù)量。

圖1 化肥減量配施微生物菌劑對花椰菜根際土壤微生物數(shù)量的影響

2.3 化肥減量配施微生物菌劑對土壤微生物類群結構的影響

研究表明(圖2)，各處理對土壤微生物類群結構有明顯的作用，與對照相比各施肥處理增加了土壤細菌占微生物總數(shù)的比例，降低了真菌和放線菌的比例。土壤細菌所占微生物總數(shù)的比例由對照的73.16%增加至87.58%，T5和T4處理細菌占微生物總數(shù)比例達到85%以上，細菌占微生物總數(shù)比例大小依次為T5，T4，T6，T3，T2，T1。真菌占微生物總數(shù)比例由對照的0.94%降低至0.16%，T4和T5處理降低真菌幅度最大，其真菌占微生物總數(shù)比例不足0.2%。不同菌劑施用處理后放線菌占微生物群落結構的比例由對照的25.90%降低至12.27%。真菌和放線菌占微生物總數(shù)的比例降低的幅度大小與細菌一直，即依次為T5，T4，T6，T3，T2，T1。表明施肥處理可以改變花椰菜根際細菌、真菌、放線菌等群落的組成結構，以適量化肥配施微生物菌劑提高細菌類群結構比例、降低真菌和放線菌類群結構比例效果最顯著。

2.4 化肥配施微生物菌劑對土壤微生物功能多樣性的影響

2.4.1 對土壤微生物群落總碳源利用的影響 土壤微生物群落在biolog 微平板反應中，其新陳代謝過程中產(chǎn)生的脫氫酶能夠降解有機物四氮碟茂，使其變色，根據(jù)顏色變化程度來反映微生物群落對31種碳源的代謝能力高低[16]。化肥配施微生物菌劑試驗對花椰菜根際土壤微生物群落總碳源利用結果表明(圖3)，化肥配施微生物菌劑后土壤微生物群落碳源利用特征發(fā)生了明顯變化，對照處理T1土壤微生物群落在培養(yǎng)3 d后總碳源代謝活性隨著培養(yǎng)時間逐漸降低，T2和T3處理土壤微生物群落在培養(yǎng)3 d后總碳源代謝活性隨著培養(yǎng)時間基本穩(wěn)定；T4，T5和T6三個處理土壤微生物群落總碳源代謝活性隨著培養(yǎng)時間逐漸增加。T2，T3，T4，T5和T6處理AWCD值與對照處理之間差異顯著，T1處理土壤微生物群落總碳源代謝活性AWCD值在0.38～0.85，T4和T6處理土壤微生物群落總碳源代謝活性在培養(yǎng)3 d后AWCD值表現(xiàn)最佳，分別達到1.14～1.63，1.34～1.61。方差分析結果表明，微生物菌劑配合化肥處理顯著增加了土壤微生物群落總碳源代謝活性，且常規(guī)化肥減量1/3后配施微生物菌劑處理達到了與常量化肥配施微生物菌劑同等的效果。

圖2 化肥減量配施微生物菌劑對花椰菜根際

圖3 化肥減量配施微生物菌劑對花椰菜根際

2.4.2 對土壤微生物群落六類碳源利用的影響 將不同施肥處理花椰菜根際土壤微生物群落對六類碳源(羧酸類、聚合物類、碳水化合物類、酚類、氨基酸類、胺類)的利用進行了比較(見圖4A—F)。各處理土壤微生物群落對酚類碳源的代謝水平整體較低，其AWCD值最高在1.04，而對碳水化合物類和聚合物類碳源的代謝水平相對較高，AWCD值最高分別為2.01，1.73。各處理土壤微生物群落AWCD值多數(shù)隨著培養(yǎng)時間的延長呈現(xiàn)逐漸增加的趨勢，個別呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢。

微生物菌劑配合化肥處理顯著增加了花椰菜根際土壤微生物群落對羧酸類碳源的利用能力(圖4A)。在培養(yǎng)后期第6 d之后，各處理土壤微生物群落AWCD值大小依次為T4>T6>T5>T3>T2>T1。說明化肥配施微生物菌劑處理顯著增加了土壤微生物群落對羧酸類碳源的利用能力，而且微生物菌劑施用處理土壤微生物群落對羧酸類碳源的利用能力較單施化肥處理顯著。

T3，T4，T5和T6處理土壤微生物群落對聚合物類碳源利用的AWCD值顯著高于T1和T2處理(圖4B)。T4，T5和T6處理土壤微生物群落AWCD值之間差異不顯著。說明單施微生物菌劑與化肥配施微生物菌劑均增加了土壤微生物群落對聚合物類碳源的利用能力，而且化肥減量與全量配施微生物菌劑處理在增加花椰菜根際土壤微生物群落聚合物類碳源利用能力上效果一致。

T4，T5和T6三個處理土壤微生物群落對碳水化合物類碳源利用能力顯著高于其他處理，AWCD值在培養(yǎng)后期達到2.0(圖4C)。T2和T3處理土壤微生物群落對碳水化合物類碳源利用的AWCD值在培養(yǎng)后期為1.2左右，顯著高于對照處理。T2和T3處理之間差異不明顯，說明單施微生物菌劑與單施化肥處理土壤微生物群落對碳水化合物類碳源利用的能力一致，但化肥配施微生物菌劑處理在增加土壤微生物群落對碳水化合物類碳源利用能力上效果顯著。

各施肥處理土壤微生物群落對酚類碳源利用的AWCD值處于0.5～1.0(圖4D)，T3和T6處理土壤微生物群落在培養(yǎng)后期對酚類碳源代謝能力最高，T1和T2處理土壤微生物群落在培養(yǎng)后期對酚類碳源代謝能力最低。說明單施化肥處理及化肥配施微生物菌劑處理能夠顯著增加土壤微生物群落對酚類碳源代謝能力。

T2，T3，T4，T5和T6五個處理土壤微生物群落對氨基酸類碳源利用能力顯著高于T1處理(圖4E)，施肥顯著增加了土壤微生物群落對氨基酸類碳源利用能力，T2和T3處理土壤AWCD值遠遠低于T4，T5和T6三個處理，說明化肥和微生物菌劑配施較單施化肥或單施微生物菌劑能夠顯著提高土壤微生物群落對氨基酸類碳源利用能力。

施肥處理土壤微生物群落對胺類碳源利用的AWCD值顯著高于對照處理(圖4F)，其中以T4和T6處理最高，在培養(yǎng)后期AWCD值達到1.6，對照處理AWCD值僅在0.5左右，T4和T6處理之間差異不顯著。

3 討 論

土壤微生物具有活化土壤養(yǎng)分、提高土壤中氮、磷等元素轉化速率的作用，這種動態(tài)的轉化作用猶如一個動態(tài)的施肥站[5]，在作物生長中隨時提供營養(yǎng)元素供作物生長。本試驗研究表明不同施肥處理對花椰菜產(chǎn)量、干生物量均有一定的促進作用。其中T5和T6處理顯著增加花椰菜產(chǎn)量達10.75%和12.35%，T4和T2處理增加花椰菜產(chǎn)量5.61%和4.82%，微生物菌劑配施氮肥處理花椰菜產(chǎn)量增產(chǎn)效果最明顯，其中單施全量氮肥和氮肥減量1/3配施微生物菌劑處理對花椰菜的增產(chǎn)效果一致，氮肥減量1/4配施微生物菌劑處理與氮肥全量配施微生物菌劑處理對促進花椰菜增產(chǎn)效果相同。說明微生物菌劑可以部分替代氮肥促進作物生長及根系、地上干物質(zhì)形成。本試驗表明單施微生物菌劑在促進花椰菜根系干物質(zhì)形成方面效果高于單施氮肥處理，該研究與賀冰[10]在番茄上得出的微生物菌劑配施氮肥提高根系體積結論一致。這是因為微生物菌劑中的有益微生物菌群在施用后定植于根系土壤，分泌有機酸可以溶解并釋放出土壤顆粒中的養(yǎng)分[11]，從而延長了土壤中有效養(yǎng)分的供給[6]，促進了花椰菜根系生長，有利于根系對土壤中營養(yǎng)元素的的吸收利用，從而促進地上部分干物質(zhì)的積累和產(chǎn)量形成，也對作物經(jīng)濟效益的增加起到了積極的作用。

圖4 化肥減量配施微生物菌劑對花椰菜根際土壤微生物六類碳源利用的影響

本研究表明微生物菌劑配施氮肥處理顯著增加花椰菜根際細菌、放線菌和微生物總數(shù)，提高了細菌占微生物總數(shù)的比例，這是花椰菜根部灌澆微生物菌劑后，利于土壤中主要礦質(zhì)元素離子的吸收和利用，促進須根發(fā)育，提高了根系分泌物的形成，提高了土壤中細菌的種群數(shù)量，使土壤向“健康細菌型”方向發(fā)展[17]。另外，微生物菌劑配施氮肥處理降低了真菌數(shù)量，說明微生物菌劑配施氮肥促進了花椰菜根際土壤微生物群落的生長繁殖并提高了其活性，而對花椰菜根際真菌有一定的拮抗作用，從而抑制花椰菜根際真菌病害的發(fā)生，阻止了根際土傳病害的傳播，該結論與譚兆贊等在番茄上使用復合微生物菌劑的得出的結論一致[18]。本試驗施用的自制微生物菌劑是微生物菌種經(jīng)篩選后再按不同菌種的特性優(yōu)化組合而成，有較好的協(xié)同效果，對土壤真菌有較強的拮抗作用，可促進土壤微生物群落向有益微生物菌群方向發(fā)展,提高土壤生態(tài)環(huán)境調(diào)控的效應。

土壤微生物群落的BIOLOG測定結果表明，土壤微生物群落在培養(yǎng)的4 d后各處理之間的AWCD值即碳源代謝活性差異更顯著，說明微生物菌劑配施氮肥處理后應在花椰菜生長后期進行取樣，在后期更能反映各處理之間的差異，但這一結果與在番茄上得出的施肥后早期或中期取樣結論恰恰相反[18]，其原因與研究對象即作物種類、作物生育期長短不同有關。而T2，T4，T5和T6處理處理顯著增加了土壤微生物群落對羧酸類和聚合物類碳源的代謝水平，即微生物功能多樣性。與對照相比，T4，T5和T6處理顯著增加了土壤微生物群落對碳水化合物、聚合物類和氨基酸類碳源的代謝水平，該結果與T4，T5和T6三個處理顯著促進花椰菜產(chǎn)量及干物質(zhì)量形成結果一致。該研究結論與菠菜上施用微生物菌劑和高峰在煙草上使用微生物菌劑分別提高土壤微生物多樣指數(shù)和碳源代謝水平結論一致[7,11]。說明微生物菌劑配施氮肥能夠促進土壤微生物對這三類碳源化合物的代謝活性即微生物功能多樣性，這與微生物菌劑配合氮肥使用提高了花椰菜根系生長，增加了根系分泌物的形成，從為微生物群落的生長和繁殖提供了環(huán)境有關。T4，T5和T6三個處理之間差異不明顯，即氮肥減量1/3或1/4配施微生物菌劑處理與氮肥常量配施微生物菌劑處理在促進土壤微生物群落對碳水化合物、聚合物類和氨基酸類碳源的代謝水平上效應相同?？梢姡瑹o論從節(jié)約能源、節(jié)本增效角度，還是農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展角度都應提倡使用微生物菌劑部分替代氮肥使用。

農(nóng)田土壤環(huán)境中微生物數(shù)量及其多樣性不僅受施肥的影響，還受灌溉、土壤溫度、土壤有機質(zhì)、作物種類及其取樣時間等因素的影響，鑒于此，以后可以選擇多個作物種類并設長期定位微生物菌劑配施氮肥處理穩(wěn)定施肥條件下土壤微生物數(shù)量及多樣性的影響研究。

4 結 論

(1) 各施肥處理對花椰菜產(chǎn)量及干物質(zhì)量都有一定的促進作用。T5和T6處理對增加花椰菜產(chǎn)量、生物量、經(jīng)濟效益的效果接近，花椰菜產(chǎn)量分別增加了12.35%和10.75%，地下干生物量增加了57%左右。T2和T4處理增加花椰菜產(chǎn)量5%左右。氮肥減量1/4配施微生物菌劑與化肥常量配施微生物菌劑對促進花椰菜產(chǎn)量和生物量方面有同等功效，另外氮肥減量1/3配施微生物菌劑處理與氮肥常量處理對花椰菜產(chǎn)量增產(chǎn)的效果一致，微生物菌劑可以部分替代氮肥實現(xiàn)氮肥節(jié)本增效和花椰菜可持續(xù)生產(chǎn)的作用。

(2) T4，T5和T6處理土壤細菌、放線菌和微生物總數(shù)數(shù)量分別增加了57.6%～321.54%，66.81%～83.62%和135.40%～232.07%，而土壤真菌數(shù)量降低34.08%～41.80%。與對照相比各施肥處理增加了土壤細菌占微生物總數(shù)的比例，降低了真菌和放線菌的比例，T5和T4處理效果最顯著。

(3) T4，T5和T6處理顯著增加了土壤微生物群落對碳水化合物、羧酸類、聚合物類和氨基酸類碳源的代謝水平，T3處理顯著增加了土壤微生物群落對羧酸類和聚合物類碳源的代謝水平。單施微生物菌劑處理和微生物菌劑配施氮肥處理在改善土壤微生物群落碳源代謝活性上效果顯著。

[1] 張麗榮,陳杭,康萍芝,等.不同微生物菌劑對番茄產(chǎn)量及土壤微生物數(shù)量的影響[J].湖北農(nóng)業(yè)科學,2013,52(22):5453-5456.

[2] 洪堅平,謝英荷, Neumann Guenter,等.兩種微生物菌劑對小麥幼苗生長和磷吸收機理的影響研究[J].中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學報,2008,18(1):105-108.

[3] 楊玉新,王純立,謝志剛,等.微生物肥對土壤微生物種群數(shù)量的影響[J].新疆農(nóng)業(yè)科學,2008,45(1):169-171.

[4] 王濤,李劍,覃娟.幾種微生物菌劑處理下連作黃瓜的生長分析[J].北方園藝,2010(18):15-19.

[5] 馬鋒敏,楊利民,肖春萍.施用微生物菌劑對參后地土壤微生物功能多樣性的影響[J].吉林農(nóng)業(yè)大學學報,2015,37(3):317-322.

[5] 朱英,孫權,司海麗,等.微生物菌劑對設施番茄幼苗生長的影響[J].北方園藝,2013(19):55-58.

[6] 千淋兆,龔明波,顧金剛,等.溶磷微生物菌劑對土壤營養(yǎng)元素及玉米生長的影響[J].農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境學報,2014,31(5):425-431.

[7] 高峰,尤垂淮,劉朝科,等.丁博銳,張重義.施用微生物菌劑對烤煙經(jīng)濟性狀及其根際微生態(tài)變化的影響[J].福建農(nóng)業(yè)學報,2014,29(12):1230-1235.

[9] 弓新國,胡曉峰,陳俊秋,等..不同時期施用微生物菌劑對烤煙生長和產(chǎn)量質(zhì)量的影響[J].中國土壤與肥料,2014(6):106-110.

[10] 賀冰,趙月平,邵秀麗,等.微生物菌劑與化學肥料配施對番茄幼苗生長的影響[J].河南農(nóng)業(yè)大學學報2010,44(5):528-531.

[11] 雷先德,李金文,徐秀玲,等.微生物菌劑對菠菜生長特性及土壤微生物多樣性的影響[J].中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學報.2012,20(4):488-494.

[12] 李鳳霞,王學琴,郭永忠,等.寧夏不同類型鹽漬化土壤微生物區(qū)系及多樣性[J].水土保持學報,2011,25(5):107-111.

[13] 中國科學院南京土壤研究所微生物室.土壤微生物研究法[M].北京:科學出版社,1985.

[14] 李鳳霞,楊涓,許興,等.脫硫廢棄物施用對盆栽油葵堿化土壤微生物多樣性的影響[J].土壤,2011,43(2):270-276.

[15] 李鳳霞,王學琴,郭永忠,等.寧夏引黃不同鹽化程度土壤酶活性及微生物多樣性研究[J].水土保持研究,2013,20(1):61-65.

[16] 中國科學院南京土壤研究所.土壤理化分析[M].上海:上?？茖W技術出版社,1983.

[17] 田長平,高安妮,張福興,孫慶.微生物菌劑對設施甜櫻桃產(chǎn)量和品質(zhì)的影響[J].煙臺果樹,2015,129(1),12-13.

[18] 譚兆贊,林捷,劉可星,廖宗文.復合微生物菌劑對番茄青枯病和土壤微生物多樣性的影響. [J].華南農(nóng)業(yè)大學學報,2007,28(1):45-49.

EffectofNitrogenFertilizerReductionWithMicrobialInoculantsonBroccoliProductionandtheInfluenceoftheSoilMicrobialCharacteristics

LI Fengxia, ZHAO Ying

(AgricultureResourceandEnvironmentInstituteofNingxiaAcademyofAgricultureandForestryScience,Yinchuan750002)

The effect of nitrogen fertilizer reduction with microbial inoculants on broccoli production and the impact of the soil microbial characteristics have been studied using biolog microbial identification system and plate dilution methods. The results indicate that the total numbers of soil bacteria, actinomyces and microbial quantity of T4(2/3 times of N fertilizer + microbial fertilizer treatment), T5(3/4 times of N fertilizer + microbial fertilizer treatment)and T6(normal amount of N fertilizer + microbial fertilizer treatment) treatments increase by 57.6%～321.54%, 66.81%～83.62% and 135.40%～232.07% and the number of soil fungi reduces by 34.0 841.80%. Compared with the control, all the fertilizer treatments increase the proportion of the total number of microorganisms of soil bacteria, while the proportion of the fungi and actinomycetes is reduced, the effects of T4and T5treatments are the most significant. T4, T5, and T6treatments significantly increase the soil microbiota total carbon source utilization ability. T4, T5and T6treatments significantly improve the carbon source metabolism activity of soil microbial community on carbohydrate, acid, polymer and amino acids. T3(microbial fertilizer) treatment significantly increases the carbon source metabolism activity of soil microbial community on carboxylic acid and polymer. T5and T6treatments have the same effect on the effect of increasing broccoli production and biomass, the broccoli production increases by 12.35% and 10.75% respectively, underground stem biomass increases about 57%, T2(normal amount of N fertilizer) and T4treatments increased broccoli yields by about 5%.

broccoli; nitrogen fertilizer reduction; microbial inoculants; microbial diversity; microbial number

2016-01-21

：2016-04-09

寧夏農(nóng)林科學院自主研發(fā)項目(NKYG-15-15、NKYJ-16-03);寧夏自然科學基金項目(NZ14189);國家自然科學基金項目(41661066)

李鳳霞(1977—)女,寧夏固原人,博士,副研究員,主要從事農(nóng)田生態(tài)與土壤微生物方面的研究工作。E-mail:lifengxia1211@sina.com

趙瑩(1979—),男,河南項城人,博士,副研究員,主要從事土壤培肥與農(nóng)田養(yǎng)分循環(huán)研究。E-mail:tony029@126.com

S154.2

：A

：1005-3409(2017)02-0094-07