旱田改水田對黑土pH、電導率及幾種微生物的影響

1、旱田改水田對黑土 pH 、電導率及幾種微生物的影響Effects of Transforming Dryland into Paddy Field on pH ， Electrical Conductivity and Microorganiams of Black SoilDUN Yuan-yuan ， DU Chun-mei ， DONG Xi-wen ， WANG Yan（ College of Life Science ， Jiamusi University ， Jiamusi * Heilongjiang ， China）Abstract ： To understand the e

2、ffects of transforming dryland into paddy field on soil physical ， chemical properties and some functional microorganisms ， black soil was sampled in the field which transformed dryland into paddy field for 5， 10 and 30years respectively ， and the pH value ， electrical conductivity ， phosphobacteria

3、 and cellulose decomposition microorganisms were investigated. The results showed that pH of soil value decreased gradually with the increasing of years that transforming dryland into paddy field. Among them ， soil pH value of 5 years paddy field decreased significantly （ P0.05） . Electrical conduct

4、ivity of soil increased significantly （ P0.05）in first five years and then decreased gradually. The number of organic phosphobacteria ， inorganic phosphobacteria and cellulose decomposition microorganisms appeared to be an increasing trend and then decreased. The numbers of organic phosphobacteria w

5、ere the least in first 10 years ， and inorganic phosphobacteria ， cellulose decomposition microorganisms was the least in first 5 years of transforming dryland into paddy field.Key words ： black soil ； transforming dryland into paddy field ； pH ； electrical conductivity ； microorganisms由于槿植水稻可以使農(nóng)民增產(chǎn)

6、增收，近年來，旱田改水田種植方式越來越多， 許多黑土土壤也由旱田改為水田用于水稻生產(chǎn)。黑土旱田改水田會導致土壤生態(tài)環(huán)境的變化， 影響土壤微生物的多樣性與數(shù)量， 而土壤微生物可以反映土壤質(zhì)量的變化， 是土壤質(zhì)量評價指標體系中重要的組成部分2-5 。 土壤微生物不僅參與土壤結構的形成， 調(diào)節(jié)植物的生長發(fā)育， 還可以促進土壤營養(yǎng)元素及能量的轉化與循環(huán)， 是維持土壤環(huán)境、 提高土壤肥力的重要因素 6-9 。因此，研究黑土旱田改水田對土壤 pH 、電導率及土壤微生物影響對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)具有重要意義。 目前， 關于長期黑土旱田改水田對土壤微生物影響的研究還比較少，故開展此項研究，以期為黑土土壤的可持續(xù)利用提供重

7、要的理論依據(jù)。1 材料與方法1.1 樣品采集土壤樣品采集于黑龍江省佳木斯市樺川縣（北緯46。54；東經(jīng)1300 42）,選取旱田改水田年限分別為 5、10、30年的地塊為 研究對象，以臨近的旱田為對照（旱田改水田年限計為 0 年） ， 取樣地面積為667 m2,利用五點法分別采集深度為05、510、1020 cm的土壤，各土壤樣品去掉枝葉、石塊，均單獨裝 袋帶回實驗室備用。1.2 土壤 pH 、電導率測定及微生物分離土壤 pH 和電導率分別用 PHB-8 型酸度計和 DDS-11A 型數(shù) 顯電導率儀測定，土水比分別為1 ： 2.5和1 ： 5。稱取 10 g 新鮮的土壤樣品放入裝有 90 mL

8、 無菌水的三角瓶（放入1520個已滅菌的小玻璃珠）中，振蕩 20 min,使土壤 樣品被充分打散，按10倍稀釋法制成10-110-5的土壤稀釋 液。 將適宜濃度土壤稀釋液涂布于選擇培養(yǎng)基上， 進行微生物培 養(yǎng)。每個土壤樣品做 3次重復，在適宜溫度下培養(yǎng) 35 d后觀 察計數(shù)。 無機磷細菌、 有機磷細菌及纖維素分解菌的培養(yǎng)基均按 常規(guī)方法配制。1.3 計數(shù)及統(tǒng)計微生物數(shù)量統(tǒng)計采用平板菌落計數(shù)法， 并計算出每克干土所具有的菌落數(shù)。其計算公式為：每克干土中所含菌落數(shù)= （同一 稀釋度平板上菌落平均數(shù) X稀釋倍數(shù)）/原菌樣品體積X （1-含水率）。所有數(shù)據(jù)均采用 Excel和SPSS軟件進行統(tǒng)計分析，

9、運用Pearson 相關系數(shù)估測各變量之間的相關性。2 結果與分析2.1 旱田改水田對土壤pH 的影響土壤 pH 是土壤基本的理化指標之一，它與土壤各養(yǎng)分的有效性密切相關， 可以影響土壤微生物的活動和土壤的結構， 對土壤中的氧化還原、沉淀溶解等有重要的作用 11 ， 12 。由圖 1 可知， 隨著旱田改水田年限的增加， 土壤的 pH 降低，其中，旱田改水田 5 年時 pH 下降最明顯（P0.05） 。其原因可能是旱田改水田后土壤的含水量變化影響離子在固相和液相之間的分配、鹽類的溶解與解離，進而影響了土壤的酸堿度；也可能與長期使用肥料有關， 在一定的作用范圍內(nèi)， 使用有機肥對土壤的酸堿度具有微調(diào)

10、與緩沖作用， 但是人們?yōu)榱嗽霎a(chǎn)增收， 長期過量使用肥料，這些肥料中往往帶有Cl-和SO42-等強酸性離子，它們隨肥料的大量施用進入土壤，僅有很少一部分被作物吸收，大部分則殘留于土壤中，導致土壤pH 下降。2.2 旱田改水田對土壤電導率的影響電導率是土壤基本理化性質(zhì)的另一個重要指標， 它包含了土壤養(yǎng)分與理化特性的豐富信息，能夠反映土壤中的鹽分、水分、有機質(zhì)含量、孔隙度等參數(shù)的變化。在土壤科學中，常用電導法估測土壤的可溶鹽含量， 土壤溶液中鹽濃度的高低與作物生長直接相關。 測定分析土壤溶液的鹽濃度對作物生長的影響有著重要的意義。由圖 2 可知， 隨著黑土旱田改水田年限的增加， 電導率先顯著升高（P

11、0.05）后降低，其中黑土旱田改水田年限為5年時電導率最高。 這可能是因為旱田改水田后土壤的水分、 通氣狀況等條件發(fā)生了改變，秸稈還田的有機物量較多，腐殖化系數(shù)高，導致土壤中的有機質(zhì)含量高， 吸附交換性離子的能力增強， 使電導率升高， 并且種植多茬植物后根系富集了較多的礦物元素， 導致土壤中鹽分離子增加，土壤電導率也會升高。2.3 旱田改水田對磷細菌及纖維素分解菌的影響磷是植物生長必需的營養(yǎng)元素之一， 是植物生長發(fā)育的重要物質(zhì)基礎 22 ， 23 。 雖然農(nóng)田土壤中磷素含量較高， 但是中國 2/3的耕地土壤缺磷， 因為這些磷素大多以難溶性有機和無機態(tài)磷形式存在，不易被植物吸收利用 24 ， 2

12、5 。磷細菌包括有機磷細菌（解磷菌）和無機磷細菌（溶磷菌）兩大類，它們可以將土壤中有機磷和難溶性無機磷車化為可溶性輾機磷26, 27,進而被植物吸收利用。 纖維素分解菌在大氣碳素循環(huán)中有重大作用， 其分布與土壤性狀、 肥力有密切關系， 其纖維素分解強度的大小也是表征土壤微生物量和土壤肥力的一項重要指標。由表 1 可知，黑土旱田改水田后，有有磷細菌、無有磷細菌及纖維素分解菌數(shù)量都顯著降低（ P0.05） ，隨著旱田改水田年限的增加， 3 種功能菌都呈先減少后增加的趨勢。從總體上看，有機磷細菌在旱田改水田 10 年時數(shù)量最少，無機磷細菌、纖維素分解菌在旱田改水田 5 年時數(shù)量最少。2.4 相關性分析由表 2 可知， 電導率與有機磷細菌、 無機磷細菌及纖維素分解菌數(shù)量呈極顯著負相關（ P0.01） ， pH 分別與無機磷細菌和纖維素分解菌呈極顯著 （P0.01） 和顯著 （P0.05） 正相關， 3 種功能菌之間相關性極顯著 （ P0.01） 。 這說明土壤 pH、 電導率、 磷細菌與纖維素分解菌之間關系密切， 它們共同影響著土壤中磷素和碳素的轉化與循環(huán)，進而影響植物對礦質(zhì)元素的