施用有機(jī)肥對(duì)中國農(nóng)田土壤微生物量影響的整合分析

任鳳玲，張旭博，孫楠，徐明崗，柳開樓

（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/耕地培育技術(shù)國家工程實(shí)驗(yàn)室，北京100081；2中國科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所/生態(tài)網(wǎng)絡(luò)觀測(cè)與模擬重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京100101；3江西省紅壤研究所/國家紅壤改良工程技術(shù)研究中心，南昌330046）

0 引言

【研究意義】土壤微生物是有機(jī)質(zhì)和一些難溶礦物等物質(zhì)的分解者，能促進(jìn)土壤中營養(yǎng)物質(zhì)循環(huán)，且是作物所需營養(yǎng)物質(zhì)的源和庫[1]，尤其在改善土壤結(jié)構(gòu)、提高土壤肥力和作物養(yǎng)分供應(yīng)中發(fā)揮了巨大作用[2]。因此，土壤微生物生物量是評(píng)價(jià)土壤生物學(xué)性狀的重要指標(biāo)[3]，尤其是SMBC和SMBN等[4-5]?，F(xiàn)有研究表明，施肥可以顯著的改變土壤微生物的活性和群落的變化，且不同施肥措施對(duì)其影響程度不同；另外，不同氣候類型、土壤和土地利用類型下SMBC和SMBN含量對(duì)有機(jī)肥施用的響應(yīng)也不同[6-7]。因此，明確有機(jī)肥相比傳統(tǒng)施肥模式對(duì)SMBC和SMBN含量的影響對(duì)于中國不同區(qū)域農(nóng)田土壤肥力提升、養(yǎng)分有效利用具有重要意義?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】有研究認(rèn)為，施用有機(jī)肥可不同程度提高SMBC和SMBN含量。例如，孫鳳霞等[8]研究發(fā)現(xiàn)在南方紅壤區(qū)有機(jī)肥相比不施肥和施用化肥提高了175%和56%的SMBC含量，同時(shí)也提高了76%和11%的SMBN含量。梁斌等[9]基于西北地區(qū)長期試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)施用有機(jī)肥后，SMBC和SMBN的含量分別為不施肥的1.4—2.7倍和1.9—2.5倍，是施用化肥的1.5—1.7倍和1.4—2.4倍。然而，也有研究發(fā)現(xiàn)施用有機(jī)肥反而降低 SMBC和SMBN含量。例如，張瑞等[10]發(fā)現(xiàn)在華北旱地施用有機(jī)肥后 SMBC含量相比不施肥和施化肥分別降低了7.7%和40%。GU等[11]也發(fā)現(xiàn)相比化肥，施用有機(jī)肥后SMBC含量降低了34%。因此，現(xiàn)有研究中有機(jī)肥相比化肥能否增加SMBC和SMBN含量仍存在爭(zhēng)議[8,12]。這可能是因?yàn)椴煌瑲夂?、土壤條件和利用類型下微生物活性和群落結(jié)構(gòu)對(duì)有機(jī)肥施用的響應(yīng)截然不同。因此，急需在全國范圍內(nèi)系統(tǒng)量化土壤微生物對(duì)施用有機(jī)肥的響應(yīng)程度[7,13]?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】目前，關(guān)于施用有機(jī)肥對(duì)SMBC和SMBN含量影響的報(bào)道大多以室內(nèi)培養(yǎng)試驗(yàn)為主，或基于某個(gè)特定的試驗(yàn)點(diǎn)，其影響程度受該地區(qū)特定土壤和環(huán)境條件的影響。為避免這種局限性，應(yīng)采用全國范圍內(nèi)獨(dú)立試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行綜合分析，系統(tǒng)量化中國農(nóng)田施用有機(jī)肥對(duì)SMBC和SMBN含量的影響。【擬解決的關(guān)鍵問題】通過對(duì)國內(nèi)外已發(fā)表（1990—2017年）的有關(guān)施用有機(jī)肥對(duì)SMBC和SMBN含量影響的文章進(jìn)行數(shù)據(jù)搜集。采用 Meta分析的方法，對(duì)中國不同氣候類型、土地利用類型和土壤 pH下施用有機(jī)肥對(duì) SMNC和SMBN含量的影響進(jìn)行定量分析，探討 SMBC和SMBN與養(yǎng)分投入量的關(guān)系，為中國不同區(qū)域農(nóng)田土壤肥力提升、養(yǎng)分有效利用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 數(shù)據(jù)收集

為了系統(tǒng)全面地揭示施用有機(jī)肥對(duì)中國農(nóng)田SMBC和SMBN含量的影響，本研究從Science Direct、中國知網(wǎng)、萬方和百度學(xué)術(shù)等文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫，設(shè)定檢索的時(shí)間“1990—2017年”，“有機(jī)肥種類（按動(dòng)物分：豬，牛，羊，馬和家禽等。制作方式：堆肥，漚肥，廄肥和新鮮鮮糞便等）”，“中國農(nóng)田”和“SMBC和SMBN”這四組關(guān)鍵詞用于文獻(xiàn)檢索。使用以下標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行篩選文獻(xiàn)：（1）全國范圍內(nèi)農(nóng)田上進(jìn)行的田間試驗(yàn)；（2）試驗(yàn)中不同處理最少3次重復(fù)；（3）試驗(yàn)處理均包括不施肥（CK）；平衡施用氮、磷、鉀化肥（NPK）；（4）對(duì)于極端情況，如極度酸化（pH＜4.0）和堿化（pH＞10.0）的研究結(jié)果予以剔除。施用有機(jī)肥（OM）中包括兩種有機(jī)肥施用方式（單施或者有機(jī)無機(jī)配施）。所選取文獻(xiàn)需清楚顯示不同土壤深度中（0—20或0—15 cm）的SMBC和SMBN含量（mg·kg-1）。對(duì)于每個(gè)獨(dú)立試驗(yàn)，同時(shí)獲取了以下信息：試驗(yàn)點(diǎn)地理位置（經(jīng)度和緯度），土地利用類型，氣候類型，土壤pH，年均有機(jī)肥碳、氮投入量（kg·hm-2）等。經(jīng)篩選后，符合條件的文獻(xiàn)共70篇，其中涉及SMBC含量的文獻(xiàn)65篇，包含336組試驗(yàn)數(shù)據(jù)。涉及SMBN含量的文獻(xiàn)36篇，包含222組試驗(yàn)數(shù)據(jù)。

1.2 研究方法

本研究中的數(shù)據(jù)均來自檢索到的文獻(xiàn)。在進(jìn)行文獻(xiàn)數(shù)據(jù)搜集時(shí)，如果文獻(xiàn)中的數(shù)據(jù)是用圖的形式表示，則用 GetData Graph Digitizer 2.24[14]軟件來提取。若文獻(xiàn)中提供的數(shù)據(jù)為標(biāo)準(zhǔn)誤（SE），則標(biāo)準(zhǔn)差（SD）可通過公式（1）進(jìn)行轉(zhuǎn)換：

式中，n是重復(fù)次數(shù)。統(tǒng)計(jì)學(xué)指標(biāo)采用響應(yīng)比（response ratios，RR）表示，并計(jì)算其 95%的置信區(qū)間（95%CI）。其計(jì)算公式為：

式中，和分別是處理組和對(duì)照組變量x的平均值。在分析過程中，需要將RR對(duì)數(shù)化，采用自然對(duì)數(shù)響應(yīng)比（lnRR）來反映施用有機(jī)肥對(duì) SMBC和 SMBN含量的影響程度并由以下計(jì)算可得[15]。

整合分析通過對(duì)每個(gè)獨(dú)立研究的響應(yīng)比進(jìn)行加權(quán)，得出加權(quán)平均響應(yīng)（RR++）。另外權(quán)重系數(shù)wij、平均值變異系數(shù)（V）、RR++、S（RR++的標(biāo)準(zhǔn)差）和95%的置信區(qū)間（CI）可通過以下計(jì)算獲得[16]。

式5中，SDt2和SDc2分別代表處理組和對(duì)照組的標(biāo)準(zhǔn)差；nt和nc分別代表處理組和對(duì)照組的樣本數(shù)。式（6）中，m是分組數(shù)（例如，不同的氣候類型或土地利用類型）。ki是第i分組的總比較對(duì)數(shù)。若SMBC和SMBN含量的RR++的95%的置信區(qū)間未跨過橫坐標(biāo)零點(diǎn)，則說明施用有機(jī)肥相比不施肥或施化肥差異顯著（增加或降低）。反之則說明施用有機(jī)肥對(duì)SMBC和SMBN含量影響相比不施肥或施化肥不顯著[17]。SMBC和SMBN含量變化的百分?jǐn)?shù)（施用有機(jī)肥處理相比不施肥或者施用化肥處理增加的百分?jǐn)?shù)）可以通過（）×100%公式計(jì)算得到[18]。

1.3 數(shù)據(jù)分析

Meta分析合并計(jì)數(shù)資料的響應(yīng)比得出加權(quán)平均響應(yīng)前，需明確試驗(yàn)處理之間及各試驗(yàn)結(jié)果是否存在異質(zhì)性（處理間或不同研究結(jié)果間的變異是否由隨機(jī)誤差引起）。因此，采用卡方檢驗(yàn)（Chi-square test）進(jìn)行異質(zhì)性檢驗(yàn)，如檢驗(yàn)結(jié)果P＞0.05，說明不同處理間或不同研究結(jié)果間具有同質(zhì)性，可選用固定相應(yīng)模型計(jì)算合并統(tǒng)計(jì)量，否則采用隨機(jī)效應(yīng)模型[19]。

采用MetaWin 2.1軟件進(jìn)行Meta分析[20]。在Meta分析中，針對(duì)不同氣候條件、土地利用類型和土壤pH，比較施用有機(jī)肥相比不施肥和化肥對(duì)SMBC和SMBN含量的影響程度。對(duì)于每篇文獻(xiàn)中的觀測(cè)值，可以使用響應(yīng)值來評(píng)估施用有機(jī)肥較不施肥和施化肥SMBC和SMBN含量的增加量（響應(yīng)值大小可以反映處理組相比對(duì)照組的影響效果[21]）。在數(shù)據(jù)分析過程中，分別考慮了5個(gè)因素（氣候類型、土地利用類型、土壤pH、年均有機(jī)肥碳、氮投入量）。采用單因素方差分析和最小顯著性差（LSD）評(píng)價(jià)不同氣候條件、土地利用類型和土壤pH下施用有機(jī)肥SMBC和SMBN含量數(shù)據(jù)異質(zhì)性和差異性[22]。另外，運(yùn)用SPSS軟件11.0（SPSS Inc.，Chicago，IL，USA）進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析和顯著性檢驗(yàn)，如P＜0.05，則認(rèn)為樣本不同處理或不同研究結(jié)果間有異質(zhì)性，以及施用有機(jī)肥相比不施肥和施化肥對(duì)SMBC和SMBN含量的影響顯著。異質(zhì)性檢驗(yàn)結(jié)果表明（表1），各試驗(yàn)SMBC和SMBN含量數(shù)據(jù)結(jié)果間存在明顯異質(zhì)性，因此選用隨機(jī)效應(yīng)模型（P＜0.001）。

2 結(jié)果

2.1 不同施肥處理下SMBC和SMBN含量的差異

如圖1所示，不施肥、施化肥和有機(jī)肥后SMBC含量均值分別為297.3、347.4和475.8 mg·kg-1；不施肥、施化肥和有機(jī)肥后SMBN平均含量為37.8、50.5和71.6 mg·kg-1。且施用有機(jī)肥處理SMBC和SMBN含量顯著高于其他處理（P＜0.05）。

表1 不同處理間的異質(zhì)性自由度和顯著性檢驗(yàn)Table 1 Heterogeneity (Qb) and probability (P) among n observations in different treatments

圖1 不同施肥處理SMBC含量（a）和SMBN含量（b）Fig. 1 The contents of SMBC (a) and SMBN (b) in different treatments

2.2 施用有機(jī)肥對(duì)SMBC含量的影響

整合分析結(jié)果顯示，相比不施肥或化肥，施用有機(jī)肥在不同氣候類型、土地利用類型和土壤 pH條件下對(duì)SMBC含量的影響差異明顯（圖2）。總體來看，相比不施肥和化肥，有機(jī)肥都顯著地提高了SMBC含量，分別提高了128.1%和57.1%（P＜0.05）。

圖2顯示，與不施肥和施化肥相比，不同氣候區(qū)施用有機(jī)肥均能顯著提高SMBC含量（P＜0.001）。其中，相比不施肥，施用有機(jī)肥對(duì)SMBC含量的提高幅度在亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)最高（128.1%），其次為溫帶大陸性氣候區(qū)（92.1%）和溫帶季風(fēng)氣候區(qū)（69.0%）。相比化肥，施用有機(jī)肥對(duì)SMBC含量的提高幅度在亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)（66.7%）最高，分別是溫帶季風(fēng)氣候區(qū)（37.0%）和溫帶大陸性氣候區(qū)（26.0%）的 1.8倍和2.6倍。

與不施肥和施化肥相比，施用有機(jī)肥在不同的土地利用類型下均顯著增加了SMBC的含量（圖2），且不同土地利用類型下差異顯著（P＜0.001）。施用有機(jī)肥相比不施肥和化肥對(duì)水田SMBC含量的提高幅度最大（128.1%和 69.1%），顯著高于旱地（75.9%和34.7%）和水旱輪作地（52.5%和50.2%）。另外，與不施肥和施用化肥相比，施用有機(jī)肥對(duì)SMBC含量的增加幅度在不同土壤pH水平下存在顯著差異（P＜0.05）。例如，相比不施肥處理，施用有機(jī)肥對(duì)SMBC含量的增加幅度都隨著土壤 pH升高而降低。而相比施用化肥，施用有機(jī)肥后SMBC含量的增加幅度在中性土壤上最高（64.4%），而在堿性土壤上有機(jī)肥對(duì)SMBC含量的增加幅度最低（29.4%）。

圖2 氣候類型、土地利用類型和土壤pH對(duì)施用有機(jī)肥下SMBC含量增加量的影響Fig. 2 Percent change of the content of SMBC in response to OM compared to CK and NPK under different climatic region, land use types and soil pH levels

2.3 施用有機(jī)肥對(duì)SMBN含量的影響

圖3顯示，SMBN含量對(duì)施用有機(jī)肥的響應(yīng)在不同的條件下存在差異?？傮w來看，施用有機(jī)肥相比不施肥或施化肥均顯著提高了 SMBN含量，分別提高70.2%和34.2%。對(duì)于不同的氣候類型來說，施用有機(jī)肥相比不施肥和施化肥對(duì) SMBN含量的提高幅度在溫帶大陸性氣候區(qū)最小（68.1%和20.9%），而在亞熱帶季風(fēng)區(qū)最大(94.4%和57.5%）。另外，施用有機(jī)肥相比化肥對(duì) SMBN含量的影響程度在亞熱帶季風(fēng)區(qū)和溫帶季風(fēng)區(qū)沒有顯著差異（P＞0.05）。

圖3 氣候類型、土地利用類型和土壤pH對(duì)施用有機(jī)肥下SMBN含量增加量的影響Fig. 3 Percent change of the content of SMBN in response to manure application compared to no fertilizer and mineral fertilizer under different climatic region, land use types and soil pH levels

與不施肥和施化肥相比，施用有機(jī)肥在不同的土地利用類型下均顯著增加了 SMBN的含量（圖3，P＜0.001）。其中，相比不施肥，施用有機(jī)肥對(duì)水田中SMBN含量的提高幅度（97.0%）顯著高于水旱輪作（83.2%）和旱地（68.1%）。相比化肥，施用有機(jī)肥對(duì) SMBN的含量的提高幅度則在水田最高（67.1%），其次是水旱地（63.9%）和旱地（26.4%）。

對(duì)不同土壤pH條件來說，相比不施肥，在酸性土壤上施用有機(jī)肥對(duì) SMBN含量的增加幅度最大（98.3%），顯著高于堿性土壤（72.5%）。但是，相比施用化肥，施用有機(jī)肥后 SMBN含量的增加幅度表現(xiàn)為中性土壤（63.7%）＞酸性土壤（45.5%）＞堿性土壤（21.9%），差異顯著（P＜0.05）（圖3）。

2.4 SMBC和SMBN含量與有機(jī)肥養(yǎng)分投入量的相互關(guān)系

由圖4可知，SMBC與SMBN含量呈極顯著正相關(guān)。且SMBC、SMBN含量與年均有機(jī)肥碳、氮投入量也存在顯著的正相關(guān)關(guān)系（圖 5），線性擬合的斜率分別為0.03和0.14，表明當(dāng)有機(jī)肥碳、氮投入量每增加1.00 kg·hm-2時(shí)，SMBC和SMBN含量分別增加0.03 mg·kg-1和 0.14 mg·kg-1。

圖4 SMBC和SMBN含量的關(guān)系Fig. 4 Relationship between the content of SMBC and SMBN

圖5 SMBC（a）和SMBN（b）與年均有機(jī)肥碳、氮投入量的關(guān)系Fig. 5 Relationship between the contents of SMBC (a) or SMBN (b) and the amounts of annual manure carbon and nitrogen input

3 討論

整合分析結(jié)果表明，與不施肥和施化肥相比，施用有機(jī)肥顯著提高了SMBC含量（57.1%）和SMBN含量（34.2%）。一方面是有機(jī)肥為土壤中的微生物提供了充足的碳、氮養(yǎng)分，提高了底物濃度，同時(shí)有機(jī)肥自身也帶入了大量的微生物[11]；另一方面，有機(jī)肥對(duì)作物生物量的提升作用增加了作物根系生物量和根系的分泌物等，促進(jìn)土壤微生物活性和群落結(jié)構(gòu)[23]。同時(shí)，這也是本研究和前人研究結(jié)果中SMBC和SMBN含量與有機(jī)肥碳、氮的投入量顯著相關(guān)的原因[12,24-28]，而本研究中有機(jī)肥碳、氮投入量每增加1.00 kg·hm-2時(shí)，SMBC和SMBN含量分別增加0.03 mg·kg-1和 0.14 mg·kg-1（圖 5）。另外，SMBC 與SMBN含量之間呈極顯著的正相關(guān)性，這也說明了農(nóng)田中土壤微生物對(duì)碳氮的固持作用很大程度上取決于土壤微生物本身生物量的大小[12]。

3.1 氣候類型對(duì)SMBC、SMBN的影響

本研究表明，相比施用化肥，有機(jī)肥施用后SMBC和 SMBN含量增加幅度均表現(xiàn)為亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)最大，溫帶大陸性氣候區(qū)最小。相比施用化肥，施用有機(jī)肥對(duì)SMBC和SMBN含量在不同氣候區(qū)影響程度幅度的不同，與各氣候區(qū)的溫度、降水和養(yǎng)分轉(zhuǎn)化及有效性的差異有關(guān)[29]。亞熱帶季風(fēng)區(qū)的水熱條件充足，能保證微生物繁衍所需的外部環(huán)境條件，微生物活動(dòng)旺盛；其次，該氣候區(qū)土壤中營養(yǎng)物質(zhì)周轉(zhuǎn)速度快，作物生物量相對(duì)較高，且根系發(fā)達(dá)，大量的根系分泌物為微生物的生長提供了營養(yǎng)物質(zhì)；最后，該氣候區(qū)利于土壤團(tuán)聚體的形成，能夠?yàn)槲⑸锾峁┖玫奈锢肀Ｗo(hù)[29-33]。然而，溫帶大陸性氣候區(qū)水熱條件相對(duì)較差，有機(jī)肥投入之后由于水熱條件限制，營養(yǎng)物質(zhì)周轉(zhuǎn)速度相比亞熱帶季風(fēng)區(qū)較慢[30]。另外該地區(qū)土壤微生物受水熱條件的限制較大，水分和溫度有效性能直接影響微生物活性[33]，且能改變植被生長特性和生產(chǎn)力，改變植物殘?bào)w歸還量和種類[31]，進(jìn)而改變微生物活性和數(shù)量。因此，在水熱條件相對(duì)較差的溫帶大陸性氣候區(qū)施用有機(jī)肥相比施化肥對(duì)SMBC和SMBN含量的提升幅度小，遠(yuǎn)低于亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)。

3.2 土地利用類型對(duì)SMBC、SMBN的影響

對(duì)水田來說，施用有機(jī)肥相比化肥對(duì) SMBC和SMBN含量的提升幅度高于旱地和水旱輪作地，這與前人研究結(jié)果存在一定的差異[34-37]。本研究發(fā)現(xiàn)，相比施化肥，施用有機(jī)肥對(duì)水田中SMBC和SMBN含量的提升幅度是旱地的2.0和2.5倍，高于彭佩欽等[37]在洞庭湖區(qū)域和亞熱帶紅壤區(qū)的研究結(jié)果（1.5和1.4倍），這是由于其研究結(jié)果為單個(gè)區(qū)域試驗(yàn)，具有點(diǎn)位特殊性，且洞庭湖地區(qū)土壤肥沃，水熱條件好，施用有機(jī)肥之后水旱輪作地之間存在的差異相對(duì)較小。另外，本研究結(jié)果低于亞熱帶紅壤地區(qū)關(guān)于SMBC的研究（4.9倍）[36]。其原因可能是亞熱帶紅壤地區(qū)土壤 pH較低、鹽分含量高，能夠?qū)ν寥牢⑸锏幕钚院蛿?shù)量產(chǎn)生抑制。而且，土地利用類型也均不同，尤其是作物種類、水分管理、根系分泌物、土壤中的有機(jī)碳組分差別很大，都會(huì)導(dǎo)致微生物群落等發(fā)生變化[36,38]。此外，水旱輪作地相比旱地中發(fā)生的干濕交替頻率更高，導(dǎo)致其孔隙度明顯變化、裂隙更多[39]，土壤有機(jī)碳溶出和團(tuán)聚體分散使得土壤可溶性有機(jī)碳含量增加并充滿這些裂隙[40]，并增大微生物對(duì)有機(jī)物質(zhì)的利用，刺激微生物群落的增長。同時(shí)，土壤微生物活性受土壤的水、鹽條件的影響較大，旱地土壤中水分含量相對(duì)較低而鹽分含量相對(duì)較高，抑制了土壤微生物活性，降低了微生物的數(shù)量和多樣性[36]。

3.3 土壤酸堿性對(duì)SMBC、SMBN的影響

土壤酸堿度是影響土壤SMBC和SMBN的重要因素之一[13]。微生物的生存和繁殖需要適宜的土壤pH，一般來說，土壤pH為6—8時(shí)最適合微生物生長，土壤pH超過或低于此范圍都會(huì)不同程度的抑制土壤微生物的活性[41-42]。當(dāng)土壤 pH較低時(shí)，土壤中高量的Al3+和Mn2+會(huì)降低微生物的活性和有機(jī)質(zhì)的分解，同時(shí)也降低了可溶解碳的含量，改變了酶的活性和生物的群體，抑制了土壤微生物的生長繁殖[43]。研究表明，單施化肥導(dǎo)致土壤酸化，尤其是紅壤地區(qū)土壤酸化，降低了土壤微生物數(shù)量[44]。而施用有機(jī)肥能在一定程度上緩解土壤的pH下降甚至提高土壤pH[8]，本研究中，相比施用化肥，在酸性土壤上施用有機(jī)肥提高了44.4%SMBC含量和98.3% SMBN含量，意味著在酸性土壤上施用有機(jī)肥對(duì)于提高土壤微生物活性及群落有重要意義。

4 結(jié)論

本文主要探究了不同的氣候類型、土地利用類型和土壤pH水平下，相比不施肥或施化肥，施用有機(jī)肥對(duì)中國農(nóng)田SMBC和SMBN含量的影響程度。發(fā)現(xiàn)施用有機(jī)肥能顯著提高SMBC和SMBN含量，但是在不同的外界條件下提升幅度存在顯著差異。

施用有機(jī)肥相比不施肥和施化肥處理顯著地提高了SMBC和SMBN含量。相比施用化肥，施用有機(jī)肥對(duì)SMBC和SMBN含量的提升幅度分別為57.1%和34.2%。相比施用化肥，施用有機(jī)肥后SMBC和SMBN含量的提高幅度大體表現(xiàn)為亞熱帶季風(fēng)區(qū) SMBC和SMBN含量的提高幅度高于溫帶季風(fēng)氣候區(qū)和溫帶大陸性氣候區(qū)；水田高于旱地和水旱輪作地；中性土壤高于堿性土壤和酸性土壤。

SMBC和SMBN含量具有協(xié)同增加的趨勢(shì)，且與有機(jī)肥碳、氮投入量呈顯著的線性關(guān)系。根據(jù)相關(guān)分析推測(cè)，每年有機(jī)肥碳、氮投入量每增加 1.00 kg·hm-2，SMBC 和 SMBN 含量分別增加 0.03 mg·kg-1和 0.14 mg·kg-1。

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