微生物菌肥對土壤中速效氮遷移過程的影響

朱永寧 梁玉祥

摘要 速效氮在土壤中的遷移過程容易受到反硝化作用和生物固定的影響，有效氮不能遷移到植物根部，從而不能被植物充分吸收利用。微生物菌肥通過特定菌株的自身代謝可以改變土壤中氮元素的形態(tài)并使之有效化，與普通化肥結(jié)合使用可顯著提高肥料的利用率。通過4種肥料（黑珍珠、中化56、桂湖45和艷陽天）與微生物菌肥結(jié)合使用的對比試驗(yàn)，得到速效氮在土壤中的不同遷移過程。結(jié)果表明：與未加微生物菌肥的肥料相比，加微生物菌肥的肥料，速效氮可以快速地遷移到土壤下層。

關(guān)鍵詞 土壤；速效氮；遷移；微生物菌肥

中圖分類號 S144.5 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-5739（2016）09-0203-02

Abstract The migration of available nitrogen in soil is easily affected by denitrification and biological fixation，and the effective nitrogen can not be moved to the root of the plant，which can not be fully absorbed and utilized by plants.Microbial fertilizer can change the morphology of nitrogen in the soil by means of specific strains′ metabolism，thus combined with the general use of fertilizer can significantly improve the utilization rate of fertilizer.Contrast test of 4 kinds of fertilizer（Black Pearl，zhonghua 56，Guihu 45 and yanyangtian）combined with microbial feilizer were made，which obtained different migration processes of available nitrogen in soil.The results showed that compared with non microbial fertilizer，add fertilizer with microbial feilizer，available nitrogen can quickly move to the lower soil.

Key words soil；available nitrogen；migration；microbial feilizer

據(jù)統(tǒng)計(jì)，全球土壤退化面積已達(dá)1 965萬km2。由于各種不合理的人類活動(dòng)所引起的土壤退化問題，嚴(yán)重威脅著世界農(nóng)業(yè)發(fā)展的可持續(xù)性。除了風(fēng)蝕、水蝕、鹽堿化、沙化，化肥的不科學(xué)使用是造成土壤退化的原因之一[1-4]。化肥的不科學(xué)使用也是我國化肥利用率低的主要原因，有研究數(shù)據(jù)表明我國的氮肥利用率僅25%～35%，磷肥利用率10%～20%，鉀肥利用率35%～45%[5]。究其原因，是化肥中的有效成分不能遷移到農(nóng)作物根部，大部分停留在距土壤表面0～10 cm深處所致[6]。

氮肥在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中普遍使用，如果肥料中的氮素不能被高效地利用，NO3-N在土壤表面層積累，會增加地表水中氮素含量，導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化和地下水污染[7-8]?？梢姡咝Ю梅柿现械牡?，不僅能節(jié)約有限的氮肥資源，還能減少農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的環(huán)境污染?；手械氐倪w移，容易受到反硝化作用和生物固定的影響，與微生物的數(shù)量和活性有很大的關(guān)系[9-11]。本文通過4種肥料與微生物菌肥的混合使用，用土柱模擬土壤環(huán)境，測定不同時(shí)間不同位置的氮含量，得到氮遷移的規(guī)律，用以說明微生物菌肥對氮肥遷移的促進(jìn)作用。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

供試肥料為沃夫特（黑珍珠）、桂湖45、中化56、艷陽天；儀器為紫外分光光度計(jì)-752，有機(jī)玻璃柱子（直徑20 cm）；土壤為四川省仁壽縣方家山的黃棕土。

1.2 研究方法

本試驗(yàn)選用四川省仁壽縣方家山的黃棕土，將其風(fēng)干后打細(xì)，用標(biāo)準(zhǔn)篩篩選目數(shù) 30 目以下的土壤進(jìn)行裝柱。柱子分3層，可在中間卸開，方便取土。裝土?xí)r，中、下2層土樣均為1 100 g，最上層為400 g，最后稱取1.0 g高濃縮型微生物菌肥、5.0 g化肥混合均勻后裝入土柱最上方（對比試驗(yàn)不加菌肥，其余相同），共4種肥料，8個(gè)柱子。裝土完畢后，在土壤上層輕輕緩慢加入蒸餾水，直至水面接近最上層土柱邊緣。然后在第0、5、10、15、20、25天在距離土柱上方5、15 cm深處取樣，稱重，放在干燥箱中40 ℃烘干10 h，取出后再次稱重。放在研缽中研細(xì)到可以通過30目的篩子，裝袋。最后用堿解擴(kuò)散法測速效氮的含量。

2 結(jié)果與分析

由圖1可知，在試驗(yàn)的25 d內(nèi)，施加沃夫特（黑珍珠）肥料的土壤5 cm處，加菌肥的土壤中速效氮含量始終高于不加菌肥的土壤，且土壤中速效氮含量比不加菌肥的土壤呈現(xiàn)更加穩(wěn)定且快速的增長趨勢；15 cm處，0～10 d內(nèi)土壤中速效氮含量均迅速增加，但施加菌肥的土壤中速效氮的累積量多于不施加菌肥的土壤，這與水分在土壤中的遷移規(guī)律曲線相一致；10～25 d，不加菌肥的土壤中速效氮含量急劇減少，分析是由于速效氮轉(zhuǎn)化為無效氮，加了菌肥的土壤中，速效氮含量呈緩慢減少趨勢，說明微生物菌肥產(chǎn)生了明顯的固氮作用，減少了速效氮的損失，有助于肥料中的氮素向土壤深處遷移，進(jìn)而被植物吸收利用。

由圖2可知，在試驗(yàn)開始前15 d，施加桂湖45肥料的土壤5 cm處，加菌肥的土壤中速效氮含量始終略微高于不加菌肥的土壤，但作用效果不明顯，15～25 d加菌肥土壤中速效氮累積量明顯高于不加菌肥的土壤。15 cm處，加菌肥的土壤中速效氮含量始終高于不加菌肥的土壤，前10 d作用不明顯，10～25 d速效氮累積量明顯高于不加菌肥土壤。說明施加生物菌肥對增加施肥后期土壤肥力，對肥料中速效氮在土壤中的縱向遷移有一定的促進(jìn)作用，能夠在一定程度上提高氮肥的利用率。

由圖3可知，在試驗(yàn)的25 d內(nèi)，施加中化56肥料的土壤5 cm處，加菌肥的土壤中速效氮含量始終高于不加菌肥的土壤；15 cm處，0～10 d內(nèi)土壤中速效氮含量均迅速增加，但施加菌肥的土壤中速效氮的累積量多于不施加菌肥的土壤，這與水分在土壤中的遷移規(guī)律曲線相一致；10～25 d，不加菌肥的土壤中速效氮含量急劇減少，分析是由于速效氮轉(zhuǎn)化為無效氮，加了菌肥的土壤中，速效氮含量呈緩慢減少趨勢，說明微生物菌肥產(chǎn)生了明顯的固氮作用，減少了速效氮的損失，有助于肥料中的氮素穩(wěn)定地向土壤深處遷移，進(jìn)而被植物吸收利用。

由圖4可知，施加艷陽天的土壤，5、15 cm處，施加生物菌肥的土壤中速效氮的含量都始終高于沒有施加生物菌肥的土壤，速效氮含量的增加速度和在土壤中的累積量也均高于未施加生物菌肥的土壤，可見微生物菌肥在與艷陽天肥料混合施加于實(shí)驗(yàn)土壤的情況下，微生物固氮作用明顯，有助于肥料中速效氮在土壤中的縱向遷移。

3 結(jié)論與討論

試驗(yàn)所用的高濃縮型微生物菌肥，在模擬土壤耕作層環(huán)境中，與沃夫特（黑珍珠）、中化56和艷陽天3種肥料混合施用，對于固定肥料中的氮元素，并幫助速效氮在土壤中縱向遷移有明顯的效果，在與桂湖45混合施用時(shí)，固氮效果不明顯，對速效氮的遷移規(guī)律影響不大。

微生物菌肥能否提高肥料有效成分利用率受多方因素影響，使用生物菌肥進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)之前，最好經(jīng)過小范圍的試驗(yàn)，不要盲目、隨意地將化肥與生物菌肥搭配使用。

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