本课题研究松嫩平原黑土区农田土壤生态系统中不同培肥方式下,与氮素转化有关的土壤微生物(好气性自生固氮菌、氨化细菌、亚硝酸盐细菌、反硝化细菌)和土壤酶(脲酶、蛋白酶、过氧化物酶、过氧化氢酶)的变化规律,及对土壤中自生固氮作用强度、氨化作用强度、硝化作用强度和反硝化作用强度的影响,从而对土壤中氮素转化机理进行深入的理论研究,为生产实践中科学合理的利用土壤氮素和指导氮素肥料的施用提供科学依据,为保护黑土资源、减少农业非点型污染及有机食品生产提供科学参考。本试验得出的主要结论有:1.化肥的施用降低了土壤中好气性自生固氮菌数量,农肥的单独施用及与化肥配合施用刺激了好气性自生固氮菌的生长,而农肥化肥单独施用及配比施用均抑制了土壤自生固氮能力。说明纯农肥施用和农肥化肥配比施用为好气性自生固氮菌提供了营养物质及良好的环境条件,促进其生长繁殖,而土壤自生固氮能力下降表明好气性自生固氮菌在土壤养分充足的情况下不发挥其固氮能力。2.土壤pH值与反硝化作用强度呈很好的负相关关系,特别是化肥高量施用和农肥化肥等量施用相关性达显著,即随土壤pH值下降土壤反硝化作用能力增加,反硝化能力的增加必然导致温室气体N2O产生量的增加。3.土壤温度的升高促进了氨化细菌的生长繁殖,而土壤氨化细菌可产生氨化作用,所以土壤温度与土壤氨化作用强度成很好的正相关关系,利于土壤有机氮化合物转化为可被植物吸收利用的形式。4.土壤湿度的增加影响好气性自生固氮菌生长繁殖,另一方面土壤湿度又促进土壤反硝化能力的增强,使N2O排放量增加同时导致土壤氮素损失。因此,在施用农肥与化肥时,应考虑根据不同作物生长期不同施肥量的土壤温度进行灌水,调节土壤湿度,使土壤自生固氮抑制力和土壤反硝化能力均达到最低,充分利用土壤生物固氮,同时减少温室气体的排放。5.农肥化肥的单独施用及配比施用均可提高土壤脲酶、蛋白酶、过氧化氢酶及过氧化物酶活性,但提高幅度最大的培肥方式不同。对于脲酶提高度最大的是化肥高量处理,蛋白酶提高幅度最大的是农肥化肥单独施用处理,能提高过氧化酶活性幅度最大的是农肥高量处理,对于过氧化物酶提高幅度最大的也是农肥高量处理,与对照相比提高近两倍。6.当土壤中脲酶活性过高时,氨态氮含量会升高,土壤氮素以氨态氮形式挥发,造成氮肥的损失。土壤蛋白酶活性对土壤氨态氮含量的升高有一定的促进作用,但不显著。7.氨化细菌对土壤NH4+-N含量升高具有促进作用,单独施用农肥和施用化肥处理随土壤NH4+-N含量的升高土壤亚硝酸盐细菌数量显著提高。好气性自生固氮菌对土壤NO3--N含量略有提高作用;对于提高土壤中NO3--N含量亚硝酸盐细菌(化肥高量处理除外)具有极显著作用。土壤氨化细菌对提高土壤速效N含量具有一定作用,但达到显著水平;亚硝酸盐细菌对提高土壤速N含量有显著作用。