鹽堿地不同施氮量對土壤微生物區(qū)系與食葵產(chǎn)量的影響

張，王 婧，張 莉，逄煥成，張建麗，李二珍，靳存旺

(1.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所， 北京 100081；2.北京理工大學(xué) 生命學(xué)院， 北京 100081； 3.內(nèi)蒙古五原縣農(nóng)技推廣中心， 內(nèi)蒙古 巴彥淖爾 015100)

鹽堿地不同施氮量對土壤微生物區(qū)系與食葵產(chǎn)量的影響

(1.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所， 北京 100081；2.北京理工大學(xué) 生命學(xué)院， 北京 100081； 3.內(nèi)蒙古五原縣農(nóng)技推廣中心， 內(nèi)蒙古 巴彥淖爾 015100)

在內(nèi)蒙古河套灌區(qū)鹽堿食葵田進行大田試驗，以不施氮肥為對照(CK)，設(shè)置了75 kg·hm-2(N1)、150 kg·hm-2(N2)、225 kg·hm-2(N3)、300 kg·hm-2(N4)、375 kg·hm-2(N5)五個氮肥施用水平，研究了不同氮肥施用量對土壤微生物區(qū)系和食葵產(chǎn)量的影響。結(jié)果表明：(1) 鹽堿地施用氮肥可提高土壤微生物數(shù)量和細(xì)菌優(yōu)勢菌菌群多樣性，各處理0～20 cm土層根區(qū)土壤微生物數(shù)量大小順序為N4>N3>N5>N2>N1>CK，各施肥處理較CK差異極顯著(P<0.01)；(2) 鹽堿地施用氮肥可促進食葵生長發(fā)育，提高產(chǎn)量，隨氮肥施用量由低到高，食葵長勢和干物質(zhì)積累呈逐漸增加趨勢，產(chǎn)量與施氮量呈拋物線型關(guān)系，各處理產(chǎn)量分別較CK提高0.06%、36.27%、61.95%、105.36%和85.03%；(3) 適量施氮可抑制土壤積鹽，食葵收獲后，各處理積鹽量大小順序為N2>CK>N5>N3>N1>N4；(4) 土壤微生物的數(shù)量和優(yōu)勢菌菌群數(shù)與氮肥施用量、食葵根干重呈正相關(guān)關(guān)系，與土壤含鹽量和積鹽量呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。綜合試驗結(jié)果，內(nèi)蒙古河套灌區(qū)中度鹽堿地食葵生產(chǎn)中氮肥適宜施用量為300 kg·hm-2。

氮肥；鹽堿土；食葵；土壤微生物；微生物區(qū)系

河套灌區(qū)的鹽堿耕地面積約占內(nèi)蒙古鹽堿化障礙耕地面積的70%。食葵是河套灌區(qū)鹽堿地主栽作物之一。土壤鹽脅迫可降低作物的生長勢，影響作物產(chǎn)量。施肥是最顯著影響土壤質(zhì)量及其可持續(xù)利用的農(nóng)業(yè)措施之一[1]，不僅直接影響土壤化學(xué)成分，引起土壤微生物數(shù)量、活性和群落結(jié)構(gòu)改變，還能改變土壤的物理性狀，影響地上植被的生長[2]，更重要的是，適宜施肥可增強鹽堿地作物的抗鹽性，增產(chǎn)增收，因此成為高效利用鹽堿地的重要手段之一。氮是植物生長發(fā)育不可缺少的營養(yǎng)元素，影響著植物的生長和生物量分配[3]。沈振國等[4]、逄煥成等[5]、Legha等[6]認(rèn)為，施氮能明顯降低鹽分尤其是鈉離子對功能器官的傷害。Gomez[7]認(rèn)為施氮肥可緩解鹽分對作物生長的抑制作用，達(dá)到增產(chǎn)效果。但氮肥的這種作用受作物種類、鹽分含量及環(huán)境條件等因素限制，Ali等[8]認(rèn)為，過量施氮會造成土壤可溶性鹽含量升高，加重鹽分對作物生長的不利影響。因此，合理施肥，提高鹽堿地的氮肥利用率是首要考慮的問題[9]。

土壤是一個充滿生機的生態(tài)系統(tǒng)，土壤微生物是土壤生態(tài)系統(tǒng)中極其重要和最為活躍的部分，在土壤養(yǎng)分轉(zhuǎn)化循環(huán)、系統(tǒng)穩(wěn)定性和抗干擾能力以及土壤可持續(xù)生產(chǎn)力中占據(jù)主導(dǎo)地位[1-2]，用土壤微生物參數(shù)來評價土壤的健康和質(zhì)量愈來愈受到人們的關(guān)注[10]，土壤微生物群落及其數(shù)量的變化可以作為土壤肥力狀況的重要生物學(xué)指標(biāo)，其變化有賴于土壤的肥力水平、環(huán)境狀況和根系生長等[1-3,11]。施肥是影響土壤微生物生態(tài)的主要措施之一[2]，會造成土壤微生物種群、數(shù)量和活性不同，這種差異又會對土壤結(jié)構(gòu)、肥力和生產(chǎn)力產(chǎn)生重要影響[10]。目前，關(guān)于鹽堿地不同施氮肥量水平的土壤微生物效應(yīng)鮮見報道。本文擬通過研究內(nèi)蒙古河套灌區(qū)鹽堿地不同氮肥施用量對土壤微生態(tài)系統(tǒng)與食葵產(chǎn)量的影響，尋求作物穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)的施氮水平，為進一步建立鹽堿地食葵合理施肥技術(shù)體系提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗區(qū)概況

試驗區(qū)位于內(nèi)蒙古五原縣勝豐鎮(zhèn)民聯(lián)村，處于河套灌區(qū)腹地。全年日照時數(shù)3 263 h，年均溫 6.1℃，≥10℃的積溫3 363℃，無霜期117～136 d，年降雨量170 mm，大多集中在夏秋兩季，年蒸發(fā)量2 068 mm，是降雨量的11.5倍。由于蒸發(fā)量過大，冬春季節(jié)土壤鹽分表聚現(xiàn)象嚴(yán)重。試驗區(qū)表層土壤為粉壤土，生育期內(nèi)地下水埋深變幅1.2～1.7 m。2011年秋季測定試驗區(qū)平均基礎(chǔ)含鹽量及離子組成見表1。

表1 試驗區(qū)0～20 cm土層平均含鹽量與離子組成

1.2 試驗設(shè)計與田間管理

如表2所示，試驗設(shè)6個氮肥(純氮)施用量處理：CK(0 kg·hm-2)、N1(75 kg·hm-2)、N2(150 kg·hm-2)、N3(225 kg·hm-2)、N4(300 kg·hm-2)、N5(375 kg·hm-2)。其中，CK處理不施肥，其余各處理除施氮量不同外，P2O5和K2O施用量均為416.70 kg·hm-2和288.45 kg·hm-2。化肥種類為尿素(含N 46%)、磷酸二銨(含N 18%，含P2O546%)、硫酸鉀(含K2O 50%)。所有肥料均于春季播前整地時一次性底施?？ú捎酶材ぴ耘唷Ｃ總€處理重復(fù)3次，小區(qū)面積11.5 m2(5 m×2.3 m)，小區(qū)間設(shè)0.5 m保護行。

表2 各處理氮肥施用量/(kg·hm-2)

試驗于2012年進行，供試作物為食葵，品系為LD5009，為中熟食用美葵雜交種。種植密度為44 000 株·hm-2，行距60 cm，穴距40 cm。6月4日播種，9月23日收獲。所有處理均于播前2周(5月20日)和現(xiàn)蕾期(7月7日)灌溉黃河水，每次灌溉量均為1 200 m3·hm-2。其它田間管理措施與當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶一致。

1.3 取樣方法與測定指標(biāo)

分別于食葵播前(6月2日)、苗期(6月30日)、收獲期(9月19日)取土測定土壤鹽分，取土深度為0～10、10～20、20～40、40～60、60～80、80～100 cm。收獲前每小區(qū)選5株，測定株高、莖粗、盤徑、干物重等指標(biāo)，之后收獲、考種。每小區(qū)單打單收測產(chǎn)。

1.4 微生物區(qū)系分析方法

本文只對可培養(yǎng)微生物進行多樣性分析。在食葵成熟期(8月11日)采集各處理的0～20 cm土層根區(qū)土樣，進行pH值測定后，采用稀釋平板涂布法，利用牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基、高氏一號培養(yǎng)基和PDA培養(yǎng)基分別對細(xì)菌、放線菌和霉菌進行培養(yǎng)分析，根據(jù)菌落特征區(qū)分、計數(shù)各菌落總數(shù)。每個土樣采用10-2、10-3、10-4三個梯度，每個梯度設(shè)3個重復(fù)，數(shù)據(jù)處理根據(jù)平板中菌落密度，選取合適梯度進行總數(shù)計數(shù)。

確定優(yōu)勢菌時，通過光學(xué)顯微鏡及肉眼觀察，若平板上形態(tài)、顏色等特征一致的菌落數(shù)量≥3個，則確定為某一優(yōu)勢菌；優(yōu)勢菌占總菌落比例大致為40%左右。對平板中的細(xì)菌和放線菌優(yōu)勢菌群進行分離純化，提取DNA，采用27f和1492r作為引物對其16S rDNA進行PCR擴增，并測序，于EzTaxon數(shù)據(jù)庫中進行序列比對，初步確定其最相似菌和其所在的屬，隨后進行歸類分析。

1.5 數(shù)據(jù)處理

試驗數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel 2003和SPSS 13.0統(tǒng)計軟件進行統(tǒng)計分析，LSD法檢驗差異顯著性。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施氮量對鹽堿土壤鹽分的影響

圖1為各處理不同時期0～100 cm土層全鹽量分布圖?？梢钥闯?，各處理土壤0～100 cm土體鹽分隨著食葵生育期的推進呈增加趨勢，即表現(xiàn)為返鹽；而空間變化呈鹽分表聚和深層積聚兩種趨勢，即與播前相比，收獲期各處理10 cm以上土層和60 cm以下土層鹽分含量較高。

0～20 cm土層是作物根系主要分布層，由試驗測定值計算可知，經(jīng)過一個作物生長季，各處理對該層鹽分的影響差異顯著，施肥量不足會加重土壤返鹽和表聚，N2處理積鹽量達(dá)1.16 g·kg-1，N3處理積鹽0.41 g·kg-1；過量施肥會出現(xiàn)土壤積鹽，N5處理積鹽量達(dá)0.43 g·kg-1；而氮肥施用量極少和適量時均能抑制土壤積鹽，與播前相比，N1和N4處理在食葵收獲后土壤含鹽量變化較小，積鹽量分別為-0.04 g·kg-1和-0.01 g·kg-1。

圖1 不同施氮量處理各土層土壤鹽分分布變化(a：播前；b：苗期；c：收獲期)

Fig.1 Soil salt content of different treatments(a：pre-sowing；b：seedling stage；c：harvest stage)

2.2 不同施氮量對土壤微生物數(shù)量的影響

不同施氮處理土壤微生物數(shù)量均極顯著高于CK處理(圖2)，說明增施氮肥能促進鹽堿地微生物的繁殖。各處理微生物數(shù)量為N4>N3>N5>N2>N1>CK，隨施氮量的增加呈現(xiàn)先增后降的趨勢，其中N4處理比CK處理增加187.54%。過量施氮對土壤微生物繁殖產(chǎn)生一定抑制作用，N5處理微生物數(shù)量比N4處理降低34.76%。

各處理土壤微生物中細(xì)菌所占比例比較大(圖2)，其中CK、N1、N2、N3、N4、N5處理細(xì)菌比例依次為66.19%、78.17%、77.92%、88.91%、82.67%、75.40%，放線菌的數(shù)量極顯著低于細(xì)菌，霉菌數(shù)量稀少。與微生物數(shù)量變化規(guī)律一致，各施氮處理的細(xì)菌數(shù)量均極顯著高于CK處理，隨氮肥施用量的增加，各施氮處理的細(xì)菌數(shù)量較CK處理分別高102.15%、110.75%、233.33%、259.14%和113.71%，適量施氮可提高鹽堿土中細(xì)菌數(shù)量，而過量施氮反而會降低細(xì)菌數(shù)量。而增施氮肥對鹽堿土壤放線菌和霉菌數(shù)量的影響并不顯著，各處理中，僅N4、N5處理的放線菌數(shù)量顯著高于對照，而所有處理的霉菌數(shù)量均低于對照。

2.3 不同施氮量對細(xì)菌優(yōu)勢菌群的影響

試驗區(qū)鹽堿土壤中，細(xì)菌為優(yōu)勢微生物(圖2)，對細(xì)菌優(yōu)勢菌群進行分析，結(jié)果顯示(表3)，氮肥施用量增大，細(xì)菌優(yōu)勢菌群落多樣性會更加豐富。N4處理細(xì)菌優(yōu)勢菌群數(shù)最高，可檢出5種優(yōu)勢菌群。說明增施氮肥有利于提高鹽堿土壤細(xì)菌優(yōu)勢菌群的多樣性，而種類豐富的細(xì)菌能降解土壤有機物，改善土壤營養(yǎng)物質(zhì)條件，也會分泌更多的有利于植株生長的活性成分。其中，各處理均有芽孢桿菌屬(Bacillus)細(xì)菌的分布，其是常見的土壤細(xì)菌的優(yōu)勢種群。而各施氮處理廣泛分布有假單胞菌屬(Pseudomonas)的細(xì)菌，假單胞菌能產(chǎn)生多種抗生素，改善植物營養(yǎng)，促進植物生長，提高植物抗性[12]，這說明施氮可提高鹽堿土壤微生態(tài)系統(tǒng)對作物養(yǎng)分吸收和抗性提升的積極作用。

圖2 不同施氮量對土壤細(xì)菌、放線菌、霉菌數(shù)量的影響

Fig.2 Effects of nitrogen fertilization on soil microorganism (bacteria, actinomyces and fungi)

表3 不同施氮量處理優(yōu)勢菌群分布

2.4 不同施氮量對食葵生長勢和干物質(zhì)積累的影響

不同處理對鹽堿地食葵生長指標(biāo)影響有差異(表4)，各施氮處理可顯著改善鹽堿地食葵生長勢，提高植株干重，說明增施氮肥可以提高鹽堿地作物抗鹽性，有效促進食葵植株的生長發(fā)育和干物質(zhì)積累。隨著施氮量的增加，植株生長勢與干重呈上升趨勢，除N1處理外，各處理的植株性狀及各部干重均顯著高于CK處理。植株生長最為旺盛的N4與N5處理，株高、莖粗、盤徑分別比CK處理高40.06%、44.44%、72.32%和44.33%、55.56%、88.39%；地上部干重與根干重分別比CK處理高159.03%、73.82%和200.74%、111.97%。

2.5 不同施氮量對食葵產(chǎn)量的影響

由表5可見，各施氮處理中以N4處理產(chǎn)量最高，比CK處理增產(chǎn)105.36%，說明適量增施氮肥可顯著提高鹽堿地食葵籽粒產(chǎn)量。從不同處理對產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響看，適量增施氮肥可顯著提高食葵百粒重與單盤粒數(shù)。但試驗結(jié)果顯示，施氮量過高，增產(chǎn)幅度下降，N5處理僅比CK增產(chǎn)85.03%，其產(chǎn)量增加量要低于N4處理。由前文可知，N5處理植株長勢最好(表4)，其增產(chǎn)幅度反而減小，這說明過量施用氮肥會使植株徒長，影響后期籽粒灌漿，且易導(dǎo)致無效花盤數(shù)增加，反而無法獲得最高產(chǎn)量。

表4 不同施氮量處理食葵生長指標(biāo)比較

表5 不同施氮量處理食葵產(chǎn)量與產(chǎn)量構(gòu)成因素分析

注：同列內(nèi)不同大寫字母表示處理間差異極顯著(P<0.01)。
Note：different capital letters in the same column meant significant different among treatments at 0.01 levels.

2.6 各因素簡單相關(guān)關(guān)系分析

由各因素簡單相關(guān)分析結(jié)果(表6)可知，土壤微生物數(shù)量，包括細(xì)菌、放線菌、霉菌數(shù)量，與施氮量正相關(guān)，與含鹽量和積鹽量呈負(fù)相關(guān)，與根的生長呈正相關(guān)，但除了霉菌數(shù)量顯著受積鹽量抑制外，其余指標(biāo)均不顯著，這說明土壤微生物因子受土壤營養(yǎng)狀況、鹽分含量、植株根系生長等多因素的共同作用，施氮量的增加有提高土壤微生物數(shù)量的趨勢，土壤含鹽量和積鹽量對土壤微生物的繁殖有抑制作用，根系生長旺盛對土壤微生物的繁殖有促進作用。各因素與細(xì)菌數(shù)量的相關(guān)性高于放線菌和霉菌。優(yōu)勢菌菌群數(shù)與施氮量呈極顯著正相關(guān)(r=0.92)，與根系生長指標(biāo)呈顯著正相關(guān)，與含鹽量和積鹽量呈負(fù)相關(guān)，但不顯著。施氮量與食葵產(chǎn)量之間呈極顯著正相關(guān)關(guān)系(r=0.93)。而微生物總數(shù)和優(yōu)勢菌菌群數(shù)與食葵產(chǎn)量呈顯著正相關(guān)，說明土壤微生態(tài)環(huán)境的改善有利于提高作物產(chǎn)量。

表6 不同因素間簡單相關(guān)分析

注：*，**分別為達(dá)0.05和0.01顯著水平。
Note: * ，** were significantly correlated at 0.05 and 0.01 levels, respectively.

3 討論與結(jié)論

3.1 討論

(1) 本研究表明，適量增施氮肥可極顯著增加鹽堿地食葵籽粒產(chǎn)量(P< 0.01)，但過量施氮，會造成植株徒長，增產(chǎn)幅度下降。本研究中，施氮量為300 kg·hm-2時(N4處理)食葵產(chǎn)量最高，比CK增產(chǎn)105.36%。N5處理植株長勢最好，但產(chǎn)量低于N4處理，說明過量施用氮肥會使食葵植株徒長，影響后期籽粒灌漿，且易導(dǎo)致無效花盤數(shù)增加，反而降低增產(chǎn)幅度。而微生物總數(shù)和優(yōu)勢菌菌群數(shù)與食葵產(chǎn)量顯著正相關(guān)，說明土壤微生態(tài)環(huán)境的改善有利于提高作物產(chǎn)量。

(2) 鹽堿地微生態(tài)系統(tǒng)的改善是土壤營養(yǎng)狀況、鹽分含量、土壤環(huán)境、作物根系等多種因素共同作用的結(jié)果。土壤養(yǎng)分的增加、鹽度的降低、土壤環(huán)境的改善及作物根系分泌作用等均會對土壤微生物及群落產(chǎn)生顯著影響[1,11,13]。試驗結(jié)果顯示，適量施氮有利于改善土壤微生態(tài)系統(tǒng)，氮肥施用量為300 kg·hm-2時(N4處理)最有利于提高細(xì)菌優(yōu)勢菌群多樣性，增加土壤微生物的數(shù)量。增施氮肥會提供更為豐富的土壤養(yǎng)分，極顯著提高土壤優(yōu)勢菌菌群數(shù)(r=0.92)，施氮量越大，細(xì)菌優(yōu)勢菌多樣性越豐富；芽孢桿菌屬和假單胞菌屬的細(xì)菌在各處理中廣泛分布，這應(yīng)與增施氮肥促進根系生長有關(guān)。增施氮肥可增加土壤微生物數(shù)量，但相關(guān)性不顯著。土壤含鹽量與積鹽量會降低土壤微生物數(shù)量和優(yōu)勢菌菌群數(shù)，尤其土壤積鹽量顯著降低霉菌數(shù)量(r=-0.90)，但其余指標(biāo)相關(guān)性均不顯著。這說明，土壤含鹽量的升高會抑制土壤微生物的繁殖，但抑制作用也受其它因素的制約。增施氮肥可極顯著促進根系生長(r=0.93)，而食葵根系的生長可顯著提升土壤優(yōu)勢菌菌群數(shù)(r=0.82)，但與微生物數(shù)量正相關(guān)關(guān)系不顯著，應(yīng)與根系活動及根系分泌物等有關(guān)；熊明彪等[14]提到，施肥會增強根系分泌作用，產(chǎn)生根際效應(yīng)，使土壤微生物的活性和生態(tài)分布發(fā)生改變。本研究中未涉及此項內(nèi)容，將會做進一步深入研究。

(3) 研究顯示，試驗區(qū)土壤細(xì)菌數(shù)決定了微生物數(shù)量的多寡，放線菌和霉菌比例較小。試驗結(jié)果表明，N4處理最有利于土壤細(xì)菌的繁殖，這與Bardgett等[15]的研究結(jié)果一致，即認(rèn)為適量施用氮肥有利于細(xì)菌生長，可能通過改變養(yǎng)分有效性來影響微生物群落。而施氮過量會對細(xì)菌數(shù)量產(chǎn)生抑制作用，這與王曙光等[16]的研究一致。土壤積鹽量可極顯著降低霉菌的數(shù)量(r=-0.90)，說明霉菌繁殖對土壤鹽分的累積增加反應(yīng)較為敏感，這與林學(xué)政等[17]的結(jié)論類似。從相關(guān)性結(jié)果看，根系的生長對放線菌數(shù)量的影響相對較大，但并不顯著，可能與放線菌積極參與根殘體分解過程有關(guān)[18]?？傊?，研究鹽堿地施肥對微生物的影響時，必須綜合考慮土壤類型、鹽堿程度、施肥方式等，并與土壤養(yǎng)分、鹽分、根系生長、根系分泌物和脫落物等因素結(jié)合考慮，具體機理將進一步研究。

(4) 本試驗中，增施氮肥對土壤鹽分含量變化的影響規(guī)律不明顯，但也顯現(xiàn)出了“無肥返鹽、少肥脫鹽、中肥積鹽、肥大吃鹽、肥過聚鹽”的波浪形特征，即并不是施肥量越大，土壤含鹽量越高，土壤積鹽量也不會相應(yīng)增大。不同施氮處理下，土壤鹽分變化與植株生長勢、土壤容重、潛水蒸發(fā)等多種因素密切相關(guān)[19-20]。試驗中，土壤返鹽規(guī)律的變化主要受以下幾個因素共同作用：① 增施氮肥對作物根系的促長作用，有利于作物產(chǎn)生生理抗逆，提高根系的吸收效能，能起到一定的吸鹽作用，土壤中大量根系的存在也會對鹽分的上行起到一定的阻礙作用；② 增施氮肥可促進作物生長，抑制棵間蒸發(fā)，這會減緩?fù)寥浪稚⑹В瑥亩种品e鹽；③ 大量施用無機肥會增加土壤可溶鹽含量[21]，產(chǎn)生一定積鹽作用；④ 增施氮肥會改變土壤養(yǎng)分狀況，與根系的生長共同作用，改變土壤容重、土壤微生態(tài)系統(tǒng)、土壤孔隙度等指標(biāo)，從而對土壤返鹽規(guī)律產(chǎn)生影響。

3.2 結(jié)論

適量增施氮肥可極顯著增產(chǎn)并改善鹽堿土壤微生態(tài)系統(tǒng)。食葵產(chǎn)量與氮肥施用量呈拋物線關(guān)系，施氮量300 kg·hm-2時(N4)產(chǎn)量最高，比對照增產(chǎn)105.36%，并可增加土壤微生物數(shù)量和優(yōu)勢菌菌群數(shù)，提高優(yōu)勢菌菌群多樣性。

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Effects of nitrogen fertilizer application rate on soil microflora and sunflower yield in saline-alkali soil

ZHANG Jun-tong1, WANG Jing1, ZHANG Li1, PANG Huan-cheng1, ZHANG Jian-li2, LI Er-zhen3, JIN Cun-wang3

(1.InstituteofAgriculturalResourcesandRegionalPlanning,Beijing100081,China; 2.SchoolofLifeScience,BeijingInstituteofTechnology,Beijing100081,China; 3.InnerMongoliaWuyuanAgro-techniqueExtensionCenter,Bayannur,InnerMongolia, 015100)

In order to form a solid basis for an effective fertilization mode in saline-alkali soils, a field experiment was conducted to determine the effects of different levels of nitrogen on soil microoganisms and sunflower yield in Hetao Irrigation District in Inner Mongolia. Six treatments were designed including five nitrogen fertilizer levels, viz., 75 kg·hm-2(N1), 150 kg·hm-2(N2), 225 kg·hm-2(N3), 300 kg·hm-2(N4), 375 kg·hm-2(N5) and a control (CK). The results indicated that: (1) Applying nitrogen fertilizer could significantly increase the number of microorganisms and the diversity of flora in the root zone. The order of soil microorganisms at 0～20 cm soil depth arranged was N4>N3>N5>N2>N1>CK. (2) Applying nitrogen fertilizer could promote the growing and development of sunflower as well as yield. The growth vigor and dry matter of sunflower increased gradually and yield varied parabolically with nitrogen application rates. Therefore, the yield of five nitrogen fertilizer levels treatments were higher than CK by 0.06%, 36.27%, 61.95%, 105.36% and 85.03%, respectively. (3) Appropriate nitrogen application rate could reduce soil salinity of 0～40 cm depth. After harvest, the order of salt accumulation arranged was N2>CK>N5>N3>N1>N4. (4) There is a significant positive correlation between the numbers of soil microorganisms, advantage bacteria flora and nitrogen application, root dry matter. However, there is a significant negative correlation between the numbers of soil microorganisms, advantage bacteria flora and soil salt content, salt accumulation. In summary, the appropriate nitrogen application rate is 300 kg·hm-2for sunflower on the moderate saline-alkali soils in Hetao Irrigation District in Inner Mongolia.

nitrogen fertilizer; saline soil; sunflower; soil microorganism; microbial flora

1000-7601(2017)04-0022-06

10.7606/j.issn.1000-7601.2017.04.04

2016-05-20

國家自然科學(xué)基金(41501314)；公益性行業(yè)(農(nóng)業(yè))科研專項(201303130)

王 婧，女，副研究員。 E-mail:wangjing02@caas.cn。

S147.22； S154.3； S565.5

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