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土壤微生物量磷既是土壤磷最为活跃的部分,也是土壤有效磷的“源”和“库”。不同的土壤不仅微生物量磷差异很大,而且微生物含磷量也不同,主要受土壤磷素状况、水分、碳源等因素的影响。了解土壤微生物量磷变化特点及其影响因子和机理,对于提高土壤磷素利用效率有重要意义。本研究从中国农业大学昌平试验站采集土壤,向土壤中加入不同浓度的无机磷和有机磷、设置不同干湿交替处理,25℃下室内培养,定期采样测定土壤微生物量碳、磷,研究外加无机磷、有机磷及干湿交替对土壤微生物量磷及微生物含磷量的影响;并采用同位素标记方法探讨土壤微生物对无机磷和有机磷的吸收特性;采用加入抗生素和熏蒸处理方法研究外加无机磷对土壤细菌和真菌生物量磷的影响:采用BIOLOG技术研究干湿交替土壤微生物群落结构的变化,探讨土壤微生物量磷及微生物含磷量变化的机理。主要结论如下:
土壤微生物迅速吸收利用所加入的无机磷,不仅土壤微生物量磷显著增加,微生物含磷量也同时提高。<32>p标记结果显示,在30 d培养期间,50%以上的土壤微生物量磷来自加入的无机磷,且随无机磷加入量的增加而提高。土壤微生物对加入的有机磷吸收利用相对较慢,在一定范围内,土壤微生物量磷和微生物含磷量显著增加,30 d培养期间有14~37%左右的土壤微生物量磷来自加入的有机磷,且随有机磷加入量的增加而提高。
土壤有效磷含量(<50 mg kg<-1>)与微生物量磷之间存在一定的量化关系,这种定量关系与碳源有关,当碳源供应充足时,土壤有效磷含量每增加1mg kg<-1>,微生物量磷增加约0.6 mg kg<-1>;但当碳源供应不足时,微生物量磷仅增加约0.3 mg kg<-1>。与此不同,土壤微生物含磷量随土壤有效磷含量增加而同比例地提高,即土壤有效磷含量提高1mg kg<-1>,土壤微生物含磷量增加1mg g<-1>,碳源充足与否对此没有显著的影响。
放线菌酮和链霉素分别抑制了真菌和细菌的生长,熏蒸处理后再培养微生物主要是细菌。利用加入抗生素和熏蒸处理方法分析,加入无机磷土壤真菌生物量碳降低,细菌生物量碳增加,真菌/细菌生物量比降低,但细菌真菌生物量磷和含磷量均显著增加,且随着无机磷加入量的增加,增加幅度提高,真菌/细菌生物量磷比降低,为1.37~5.80。
干湿交替土壤微生物量磷降低33%,土壤微生物含磷量无明显变化,土壤重新湿润后培养一段时间土壤微生物量磷和微生物含磷量较未进行干湿交替处理土壤高21%和30%。随着交替次数的增加,土壤微生物量磷和微生物含磷量的减少量和干湿交替后重新培养的恢复程度均降低。干湿交替过程改变了微生物群落结构,干湿交替过程中群落结构的变化影响土壤微生物量磷的变化。