不同施肥水平及玉米種植對土壤微生物生物量碳氮的影響分析

鄭亞麗

土壤微生物生物量碳氮能夠反映土壤中微生物活動(dòng)基本營養(yǎng)環(huán)境的滿足程度，從而反映土壤中對氮長期儲(chǔ)存的營養(yǎng)庫容量。氮對農(nóng)作物生長有十分重要的作用，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)大量使用化學(xué)肥料，對土壤結(jié)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生一定影響，現(xiàn)有研究表明，施肥水平以及作物類型會(huì)對土壤微生物生物量碳氮帶來變化，但相關(guān)研究依然不夠深入，而且成系統(tǒng)的理論也較少。本文以實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行進(jìn)一步的深入分析，以期為后續(xù)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)提供一定的參考。

1.實(shí)驗(yàn)分析

1.1實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)

實(shí)驗(yàn)所選地點(diǎn)為東北黑龍江地區(qū)，地處東北平原，屬溫帶大陸性氣候，平均降水量在558mm/年左右，降水集中于6-10月份，約占全年降水總量的65-85%，年平均氣溫10.7℃。種植的主要作物為玉米，土壤類型為輕質(zhì)潮土。為便于進(jìn)行對比，本次實(shí)驗(yàn)共選取兩類土地，一類為玉米田，另一類為非耕地。兩類土地基本性質(zhì)、條件相同。

1.2實(shí)驗(yàn)過程

實(shí)驗(yàn)于2016年5月開始進(jìn)行，所選玉米田面積為480平方米，分為20個(gè)小單元，每個(gè)單元規(guī)格為4m*6m，所選非耕地面積也為480平方米，分為20個(gè)小單元，每個(gè)單元規(guī)格為4m*6m。為便于進(jìn)行研究分析，本次試驗(yàn)將施肥水平分為5個(gè)級(jí)別，只進(jìn)行氮碳處理分析。玉米田和非耕地均進(jìn)行5個(gè)級(jí)別的施肥作業(yè)，施肥標(biāo)準(zhǔn)方面，一級(jí)：240kg/hm2；二級(jí)：150kg/hm2；三級(jí)：90kg/hm2；四級(jí)：40kg/hm2；五級(jí)：0kg/hm2。玉米田中每個(gè)級(jí)別對應(yīng)4塊小單元試驗(yàn)田，非耕地中也對應(yīng)4塊小單元試驗(yàn)田。所有施肥作業(yè)取當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)方式，40%為播種前施入，60%以追肥方式施入。為避免不同類別試驗(yàn)田產(chǎn)生相互影響，對其進(jìn)行標(biāo)號(hào)后，隨機(jī)確定施肥級(jí)別。

1.3分析方法

玉米田土壤樣本的采集分為四個(gè)階段，分別為種植期、拔節(jié)期、生長期、成熟期。對應(yīng)的時(shí)間為4月25日、7月11日、8月19日、9月27日。非耕地土壤樣本的采集同步進(jìn)行。采集工作借助小型設(shè)備，在每個(gè)小單元的試驗(yàn)田中取五個(gè)點(diǎn)，鉆入地下約18-20cm，取小份樣本（40-60g）進(jìn)行篩選，要求以直徑小于2mm的細(xì)篩去除較大土粒和其他固體，之后人工去除可見固體和有機(jī)物，將所得樣本存入4℃冷藏環(huán)境。在具體進(jìn)行測定分析前，需將樣本置于常溫環(huán)境18h以上。以恢復(fù)微生物活性。

土壤微生物生物量碳氮以氯仿蒸汽熏蒸提取法進(jìn)行測定。區(qū)分玉米田和非耕地樣本，每一份取20g，首先置入真空干燥設(shè)備中，以氯仿蒸汽熏蒸24小時(shí)，之后抽空氯仿，對殘留物進(jìn)行過濾，使用重鉻酸甲氧化法對濾液中的有機(jī)碳進(jìn)行測定，使用半微量凱式法對濾液中的有機(jī)氮進(jìn)行測定。與此同時(shí)，另取相同試驗(yàn)田、非耕地中的土壤樣本，不進(jìn)行氯仿蒸汽熏蒸，只進(jìn)行過濾操作，測定其有機(jī)碳、有機(jī)氮，進(jìn)行對比。

1.4實(shí)驗(yàn)結(jié)果

在4月28日、7月13日、8月22日、9月30日分別進(jìn)行了取樣分析，了解了不同施肥水平下玉米田和非耕地的有機(jī)碳、有機(jī)氮水平。玉米田所獲數(shù)據(jù)如表1所示。

非耕地所獲數(shù)據(jù)如表2所示。

2.實(shí)驗(yàn)結(jié)論

經(jīng)過實(shí)驗(yàn)分析，可以獲得以下結(jié)論：

施肥與否會(huì)影響土壤微生物碳氮水平，玉米田在缺乏氮的情況下，土壤微生物生物量會(huì)出現(xiàn)下降，低于非耕地，施肥后，則可以改善該情況。施肥條件下，非耕地中碳含量不足，其土壤微生物生物量少于玉米田，在不施肥的條件下，這一差異同樣存在，但不明顯。

施肥水平的差異也會(huì)影響土壤微生物碳氮水平，非耕地以及玉米田中，土壤微生物碳氮水平與施肥量的關(guān)系存在動(dòng)態(tài)性變化，當(dāng)非耕地中施肥量增加時(shí)，碳氮含量會(huì)逐漸增加，但如果施肥量過多，碳氮含量又會(huì)逐漸減少。其臨界點(diǎn)為150kg/hm2；玉米田的碳氮含量變化與此類似，當(dāng)施肥量增加時(shí)，碳氮含量會(huì)逐漸增加，但如果施肥量過多，碳氮含量逐漸減少。其臨界點(diǎn)為90kg/hm2。

玉米田中玉米生長時(shí)期的不同也會(huì)影響土壤微生物生物量碳氮含量，在整個(gè)生長周期內(nèi)，玉米處于拔節(jié)期時(shí)，土壤微生物生物量碳氮含量較低，當(dāng)進(jìn)入生長期時(shí)，土壤微生物生物量碳氮逐漸增加，成熟期則回落，這反映了玉米生長對營養(yǎng)的要求和吸收狀況。

總之，通過分析不同施肥水平及玉米種植對土壤微生物生物量碳氮的影響，了解了基本規(guī)律。總體來看，無論耕地還是玉米田，施肥與否、施肥水平都會(huì)影響土壤微生物生物量碳氮含量。非耕地方面，可能受到自然環(huán)境影響而存在變化，含量變化臨界點(diǎn)為150kg/hm2；玉米田則相對穩(wěn)定，施肥水平會(huì)導(dǎo)致土壤微生物生物量碳氮的明顯增加，對于玉米生長產(chǎn)生積極作用，其臨界點(diǎn)為90kg/hm2。后續(xù)工作中，合理確定施肥水平有助于推動(dòng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。

（作者單位：150300 哈爾濱市阿城區(qū)舍利街道辦事處農(nóng)業(yè)技術(shù)綜合服務(wù)中心）