北方农业学报２０１７，４５（２）：５４～５７ ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＮＯＲＴＨＥＲＮ ＡＧＲＩＣＵＩＪＴＵＲＥ ｄｏｉ：１０．３９６９０．ｉｓｓｎ．２０９６－１ １９７．２０１７．０２．１ １ 复合微生物肥料对科尔沁区天然打草场土壤理化性质的影响 单玉梅 ，温 超ｌ， ，陈海军 ，高丽娟 ，杨晓松 ，斯日古楞 ，李佳怡 ，张 军 ，刘永志 （１内蒙古农牧业科学院，内蒙古呼和浩特０１００３１；２．中国科学院内蒙古草业研究中心，内蒙古呼和浩特０１００１０；４．通辽市畜牧兽医科学研究所，内蒙古通辽０１００３１； ３内蒙古生物技术研究院，内蒙古呼和浩特０２８０００； ５内蒙古民族大学，内蒙古通辽０２８０００；６．内蒙古农牧业厅，内蒙古呼和浩特０１００１０） 摘要：科尔沁区天然打草场面临着不同程度的退化现象，为了缓解退化、达到更好的土壤改良效果，研究采用施加复合 微生物肥料的方法，探究其对土壤理化性质的改变状况。选取腐殖酸、糖蜜发酵和海藻酸３种复合微生物肥料，设置对 照、单独施加该３种复合微生物肥料和混合施加等５个处理，分别表示为ＣＫ、Ｆ、Ｔ、Ｈ和Ａ。结果表明，施加复合微生物肥 料后，土壤的含水量明显增加，土壤容重呈降低的趋势；土壤的有机质含量呈增加的趋势，并且Ｔ、Ｈ和Ａ处理显著高于 ＣＫ，尤其是Ａ处理高出ＣＫ２２．８％。因此，复合微生物肥料对土壤的物理状况和养分平衡起到了很大的促进作用。 关键词：天然打草场；复合微生物肥料；土壤理化性质 中图分类号：Ｓ８１２ 文献标识码：Ａ 文章编号：２０９６—１１９７（２０１７）０２—００５４—０４ Ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｃｏｍｐｏｕｎｄ ｂｉｏ－ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒｓ ｏｎ ｓｏｉｌ ｐｈｙｓｉｃａｌ ａｎｄ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｎａｔｕｒａｌ ｍｅａｄｏｗ ｉｎ Ｈｏｒｑｉｎ ｄｉｓｔｒｉｃｔ ＳＨＡＮ Ｙｕｍｅｉ１，２，ＷＥＮ Ｃｈａｏ 一，ＣＨＥＮ Ｈａｉｊｕｎ ，ＧＡＯ Ｌｉｊｕａｎ４，ＹＡＮＧ Ｘｉａｏｓｏｎｇ４，Ｓｉｒｉｇｕｌｅｎｇ４，ＬＩ Ｊｉａｙ？，ＺＨＡＮＧ Ｊｕｎ４，ＬＩＵ Ｙｏｎｇｚｈｉ （１．Ｉｎｎｅｒ Ｍｏｎｇｏｌｉａ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ ａｎｄ Ａｎｉｍａｌ Ｈｕｓｂａｎｄｒｙ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｈｏｈｈｏｔ ０１００３ １，Ｃｈｉｎａ； ２．Ｉｎｎｅｒ Ｍｏｎｇｏｌｉａ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｃｅｎｔｅｒ ｆｏｒ Ｐｒａｔａｃｕｌｔｕｒｅ，Ｃｈｉｎｅｓｅ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｈｏｈｈｏｔ ０１００３１，Ｃｈｉｎａ； ３．Ｉｎｎｅｒ Ｍｏｎｇｏｌｉａ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｈｏｈｈｏｔ ０１００１０，Ｃｈｉｎａ；４．Ｔｏｎｇｌｉａｏ Ｃｉｔｙ Ａｎｉｍａｌ Ｈｕｓｂａｎｄｒｙ ａｎｄ Ｖｅｔｅｒｉｎａｒｙ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｔｏｎｇｌｉａｏ ０２８０００，Ｃｈｉｎａ；５．Ｉｎｎｅｒ Ｍｏｎｇｏｌｉａ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｆｏｒ Ｎａｔｉｏｎａｌｉｔｉｅｓ，Ｔｏｎｇｌｉａｏ ０２８０００，Ｃｈｉｎａ； ６．Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ ａｎｄ Ａｎｉｍａｌ Ｈｕｓｂａｎｄｒｙ ｏｆ Ｉｎｎｅｒ Ｍｏｎｇｏｌｉａ，Ｈｏｈｈｏｔ ０１００１０，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｎａｔｕｒａｌ ｍｅａｄｏｗ ｉｓ ｆａｃｉｎｇ ｗｉｔｈ ｖａｒｉｏｕｓ ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎｓ ｉｎ Ｈｏｒｑｉｎ．Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ａｔｔａｉｎ ｂｅｔｔｅｒ ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ ｓｏｉｌ ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ，ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｃｏｍｐｏｕｎｄ ｂｉｏ－ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒｓ ｏｎ ｓｏｉｌ ｐｈｙｓｉｃａｌ ａｎｄ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｗａｓ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ．Ｔｈｅ Ｈｕｍｉｃ ａｃｉｄ，ｍｏｌａｓｓｅｓ ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ ａｎｄ ａｌｇｉｎｉｃ ａｃｉｄ ｗｅｒｅ ｓｅｌｅｃｔｅｄ ａｎｄ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ｔｈｅ ａｂｏｖｅ ｔｈｒｅｅ ｃｏｍｐｏｕｎｄ ｂｉｏ－ ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒｓ ｗａｓ ｍｅａｓｕｒｅｄ，ＳＯ ｔｈｅｒｅ ｗｅｒｅ ５ ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ ｉｎ ｔｈｉｓ ｓｔｕｄｙ ｉｎ ａｄｄｉｔｉｏｎ ｃｏｎｔｒｏｌ，ｍａｒｋｉｎｇ ＣＫ，Ｆ，Ｔ，Ｈ ａｎｄ Ａ ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｃｏｍｐｏｕｎｄ ｂｉｏ－ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒｓ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｓｏｉｌ ｗａｔｅｒ ｃｏｎｔｅｎｔ ａｎｄ ｄｅｃｒｅａｓｅｄ ｓｏｉｌ ｂｕｌｋ ｄｅｎｓｉｔｙ．Ｔｈｅ ｓｏｉｌ ｏｒｇａｎｉｓｍ ｍａｔｔｅｒ ｗａｓ ａｌｓｏ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ａｎｄ Ｔ．Ｈ ａｎｄ Ａ ｗｅｒｅ ｓｉｇｎｉｉｆｃａｎｔｌｙ ｈｉｇｈｅｒ ｔｈａｎ ＣＫ．Ａ ｗａｓ ｈｉｇｈｅｒ ｔｈａｎ ＣＫ ｂｙ ２２．８％．Ｓｏ ｔｈｅ ｃｏｍｐｏｕｎｄ ｂｉｏ—ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒｓ ａｃｃｅｌｅｒａｔｅｄ ｓｏｉｌ ｐｈｙｓｉｃａｌ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ａｎｄ ｎｕｔｒｉｅｎｔ ｂａｌａｎｃｅ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｎａｔｕｒａｌ ｍｅａｄｏｗ；Ｃｏｍｐｏｕｎｄ ｂｉｏ－ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ；Ｓｏｉｌ ｐｈｙｓｉｃａｌ ａｎｄ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ 近年来，化肥和农药的使用量在世界范围的农 业生产中明显增加，对化肥和农药的长期依赖性逐 收稿日期：２０１７—０３—１７ 基金项目：公益性行业（农业）科研专项（２０１３０３０６０） 渐增强，造成有机肥的使用不足，浪费了大量的不可 再生能源，使得土壤养分比例失衡、土质变坏、肥力 作者简介：单玉梅（１９８Ｏ一），女，助理研究员，博士，主要从事草地生态系统结构与功能方面的研究工作。 通讯作者：刘永志（１９６４一），男，研究员，博士，主要从事草原资源及生态学方面的研究工作。 ２期 单玉梅等：复合微生物肥料对科尔沁区天然打草场土壤理化性质的影响 下降，作物品质降低，经济效益下降，生态环境日趋 恶化。在当前农业发展形势下，开辟微生物肥料替代 部分化肥日益受到关注，并获得一定的发展空间，目 前已成为全世界研究的热点 ］。 微生物肥料是指含有活性微生物的特定制品， 应用于农业生产即可获得特定的肥料效应，在这种 效应的产生过程中活性微生物起着关键的作用Ｅ３ ３。 因此，微生物肥料因其环境友好、节约资源、绿色安 全等特点在生态农业和绿色食品生产发展中得以开 发和应用，不仅可以改良土壤理化性质、提供安全产 品，还可以刺激作物生长、提高经济效益、改善生态 环境、促进农业可持续发展 引。在第五届全国微生 物肥料生产技术研讨会中，有学者指出，我国微生物 肥料的年产量已突破１ ０００万ｔ，应用面积超过 １ ３３３万ｈｍ：，引领了肥料应用的新趋势，其应用对 象几乎涵盖了所有农作物 。纵观我国近１０年来对 微生物肥料（根瘤菌肥料除外）的应用效果，尤其是 在提高农产品产量和改良品质方面，微生物肥料与 化肥、有机肥等肥料混合施加，比传统施肥方法增产 的报道占９８％。微生物肥料的种类以复合微生物肥 料、固氮菌类、解钾菌类和解磷细菌类为主，其中复 合微生物肥料的平均增产率为２１．２％＿９］。而且，微生 物肥料具有低投人、高产出、高效益、无污染、制作技 术简单和容易推广等优点，非常符合现代生态农业 可持续发展的方向＿ｌ０］。 鉴于此，在内蒙古半干旱区天然打草场中施加 不同的复合微生物肥料，测定施加不同的肥料后土 壤理化性质的变化，旨在研究施加复合微生物肥料 后土壤品质的改善状况，为微生物肥料在天然草地 土壤改良中的应用提供理论基础。 ｌ材料和方法 １．１试验区概况 试验地位于内蒙古通辽市科尔沁左翼中旗珠日 河牧场白音查干分场，地理坐标为Ｎ４４。２４ ５６ ， Ｅ１２１。５２ ３４”，平均海拔２００ ｍ，气候类型属于内陆半 干旱草原气候，四季分明，春季回暖快，多风沙；夏季 雨热同步，雨量集中；秋季短促，降温快；冬季干冷漫 长。全年最高气温４０．９℃，最低气温一２５．１℃，年平 均气温５．６℃，无霜期约１５０ ｄ，全年日照３ １０１ ｈ， 年平均降雨量约３５０ ｍｍ；一年降雨量的７０％以上 集中在６—８月份。试验区植被属低平地草甸类低湿 地草甸亚类，地势平坦，以平原地貌为主，土壤类型 属于沙壤土。 １．２试验设计与样品采集 ２０１４年５月初，在试验区域内选择地势平坦、植 被和土壤类型均匀的地段，采用随机区组设计，设置 对照（ＣＫ）、施加腐殖酸微生物肥料（Ｆ）、糖蜜发酵微 生物肥料（Ｔ）、海藻酸微生物肥料（Ｈ）和以上３种微生 物肥料混合（Ａ）５个处理（表１），每个处理３次重复， 共计１５个试验小区，每个试验小区１５ １ＴＩ （３ ｍｘ５ ｍ）， 微生物肥料的施加量采用表施。于２０１４年的７月 初，在每个试验小区内随机选取３个取样点，使用直 径５ ｃｍ的土钻采集土壤样品，带回实验室用于测定 土壤的理化性质。 表１试验设计 １．３测定指标及方法 测定的指标主要有土壤含水量、容重、全氮、全 磷、全钾和有机质含量。土壤含水量采用称重法测 定，容重采用环刀法测定，全氮采用凯氏定氮法，全 磷采用酸溶一钼锑抗比色法，全钾采用氢氧化钠熔融 法，有机质采用重铬酸钾滴定法测定。 １．４数据处理与分析 数据分析采用ＳＡＳ９．０软件，作图软件为 ｓｉｇｍａｐｌｏｔ１２．０。 ２结果与分析 ２．１ 复合微生物肥料对土壤物理性质的影响 施加复合微生物肥料后，土壤的含水量明显增 加，并且施加腐殖酸（Ｆ）、海藻酸（Ｈ）和三者综合施 北方农业学报 ４５卷 入（Ａ）的处理显著高于对照区，分别高出３２２．７％、 １６９．５％和１０３．９％，且显著差异；但是，单独施加糖蜜 发酵肥料（Ｔ）的处理与对照间无显著差异（表２）。土 壤容重随着复合微生物肥料的添加呈逐渐降低的趋 势，但是，各处理间无显著差异（表２）。由此可见，施 加复合微生物肥料可以增加土壤湿度、降低土壤容 重，从而改善土壤的透气透水ｌ生，对土壤的改良起到 了很大的促进作用。 表２施加微生物肥料对土壤物理性质的影响 一∞ 一、删如蟋 一∞／皇目一、＿軎姐 剞 Ｏ Ｏ Ｏ Ｏ ８ ６ ４ ２ Ｏ ６ ５ ４ ３ 注：不同字母表示差异显著（ ０．０５）。 ２．２复合微生物肥料对土壤养分含量的影响 施加不同的复合微生物肥料后，土壤的有机质 含量呈增加的趋势，并且单独施加糖蜜发酵（Ｔ）、海 藻酸（Ｈ）和三者肥料混合施人（Ａ）的处理显著高于 对照区，分别高出１３．２％、１３．４和２２．８％，与对照区 之间存在显著差异（Ｐ＜０．０５）；单独施加腐殖酸与对 照之间不存在显著差异（尸＞Ｏ．０５）（图１）。复合微生 物肥料对土壤的全氮、全磷和全钾含量的影响效应 一致，均为在施加微生物肥料后有增加的趋势，但是 无论全氮、全磷还是全钾含量，在各处理之间均不存 在显著差异（ ０．０５）（图１）。 施加复合微生物肥料显著改变了土壤有机质 和全氮含量的比值（Ｃ／Ｎ），与对照区相比，施加复合 微生物肥料的Ｃ／Ｎ增加，并且单独施加糖蜜发酵和 三者肥料混合施入的处理显著高于对照区，分别高 出２１．５％和３１．１％，与对照区之间存在显著差异 （Ｐ＜０．０５），单独施加腐殖酸和海藻酸的处理与对照 区没有显著差异（Ｐ＞Ｏ．０５）（图２）。由此得出，施加 复合微生物肥料可以增加土壤有机质的含量，从而 改善土壤的养分状况，促进了土壤的养分循环，平 衡了土壤的养分收支。 一∞ ，暑一＼軎＿姐举 ０ ∞ 加 ｍ Ｏ ＣＫ Ｆ Ｔ Ｈ Ａ 处理 ０－３０ ０－２５ ０．２０ 皿ⅢＩ｛０．１５ 把 蓊０＿１０ ０．Ｏ５ Ｏ ＣＫ Ｆ Ｔ Ｈ Ａ 处理 图１不同处理下土壤养分含量的变化 ３讨论与结论 大量研究表明，施加微生物肥料对土壤物理性 质和化学性质均有显著的影响，但是，由于施加的微 生物肥料种类和试验区生境的差异，研究结果有很 大的不同。有研究结果得出，施加微生物肥料对土壤 ０ ２ ０ ｌ ２期 单玉梅等：复合微生物肥料对科尔沁区天然打草场土壤理化性质的影响 ５７ ２Ｏ １８ １６ ｌ４ １２ 吾１０ ８ ６ ４ ２ ０ ＣＫ Ｆ Ｔ Ｈ Ａ 处理 图２不同处理下土壤有机质和全氮含量比值（Ｃ／Ｎ）的变化 物理性状有明显改善，使得０ ２０ ｅｍ土层的土壤容 重降低４．２％ １１］，使土壤含水量有一定的提高Ｅ ，本 研究得出，复合微生物肥料施加后土壤含水量增加， 参考文献： ［１］葛诚．微生物肥料研究、生产和应用的几个问题［Ｊ ３．微生 物学通报，１９９５（６）：２７—３２． ［２］吴薇，葛诚．我国微生物肥料生产和应用现状的调查研 究［Ｊ］．微生物学通报，１９９５（２）：２５—２９． ［３］葛诚．微生物肥料的生产应用及其发展［Ｍ］．北京：中国 农业科技出版社，１９９６：５０． ［４］王宝档，黄寿煦，苏苗富，等．微生物肥料对土壤肥力的 影响［Ｊ］．长江蔬菜，２００３（１１）：２８． ［５］李俊，沈德龙，姜听．我国微生物肥料行业的现状与发展 对策ＣＪ］．农业质量标准，２００３（３）：２７—２９． ［６］沈德龙，李俊，姜昕．我国微生物肥料产业现状及发展方 向［Ｊ］．微生物学杂志，２０１３，３３（３）：ｌ一４． ［７］韩广泉，侯红燕，王珂，等．微生物菌肥在现代农业中的 开发与影响［Ｊ］．农村经济与科技，２０１４（９）：１４． ［８］许景钢，孙涛，李嵩．我国微生物肥料的研发及其在农业 生产中的应用［Ｊ］．作物杂志，２０１６（１）：１－６． ［９］王素英，陶光灿，谢光辉，等．我国微生物肥料的应用研 究进展［Ｊ］．中国农业大学学报，２００３，８（１）：ｌ４一ｌ８． ［１０］吴建峰，林先贵．我国微生物肥料研究现状及发展趋势 与其研究结果一致。 有研究结果显示，施加微生物肥料后，土壤有机 质含量增加，促进了土壤有效磷的形成Ｅｌｌ－１５］，土壤碱 解氮和速效钾含量增加Ⅲ ；相反，也有研究结果得 出，施加繁殖酸复合微生物肥料导致了土壤有机碳 含量下降、Ｃ／Ｎ值降低＿ｌ６］。本研究中得出，施加微生 物肥料后，土壤有机质含量有增加的趋势，这与前人 的研究结果相一致。本研究结果还显示，施加微生物 肥料后，土壤的Ｃ／Ｎ值升高，这主要是因为该研究区 域地处半干旱区，年降雨量较少，施加微生物肥料 后，土壤的吸收利用率不高，抑制了土壤氮矿化过 程，导致了土壤的全氮含量在微生物肥料的作用下 仅有小幅度的升高，而微生物肥料对土壤有机质含 量具有显著的促进作用。 ［Ｊ］．土壤，２００２（２）：６８—７２． ［１１］孙中涛，姚良同，孙凤呜，等．微生物肥料对棉田土壤生 态与棉花生长的影响［Ｊ］．中国生态农业学报，２００５，１３ （３）：５４—５６． ［１２］王文庆，史清亮，白建军，等．微生物肥料对山药土壤生 态特征及病情指数的影响［Ｊ］．山西农业科学，２０１０，３８ （１２）：３７—３９，５６． ［１ ３］宋玉珍．微生物肥料在松嫩平原盐碱地造林中的应用研 究［Ｄ］．哈尔滨：东 Ｅ林业大学，２００９． ［１４］罗玉兰，田龚，张冬梅，等．微生物菌剂对连栋大棚土壤 养分及硝态氮累积的影响［Ｊ］＿中国农学通报，２０１５ （１３）：４６． ［１５］范洁群，褚长彬，吴淑杭，等．不同微生物菌肥对桃园土 壤微生物活性和果实品质的影响［Ｊ］．上海农业学报， ２０１３（１）：５ｌ一５４． ［１６］高亮．腐植酸复合微生物肥料对蔬菜生长及土壤腐殖质 组分的影响研究［Ｊ］．腐植酸，２０１４（３）：４． （责任编辑康文钦）