施用生物有機肥對土壤線蟲群落的影響

施用生物有機肥對土壤線蟲群落的影響

土壤中有許多種類的昆蟲，它們廣泛分布，形狀和習(xí)慣多樣。他是土壤中的一個重要生物群。土壤線蟲在土壤食物網(wǎng)中占據(jù)多個營養(yǎng)級,在土壤腐食食物網(wǎng)中占中心位置,對于維持土壤生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定、促進(jìn)物質(zhì)循環(huán)和能量流動具有重要意義。根據(jù)對作物是否有害,土壤線蟲可分為自由生活性和植物寄生性2種類型。自由生活性線蟲能促進(jìn)土壤有機質(zhì)降解,增強營養(yǎng)物質(zhì)礦化,疏松土壤,改善土壤理化性狀,提高土壤肥力;植物寄生性線蟲主要取食于植物根系,造成植物根系畸形、養(yǎng)分吸收困難甚至腐爛,從而影響作物產(chǎn)量。因此,線蟲群落可以作為土壤健康的生物指標(biāo)。另外,有一些線蟲還可以作為生物防治因子抑制細(xì)菌、真菌和線蟲病害。本文研究不同施肥措施對土壤線蟲群落的影響,以期為農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)健康持續(xù)管理和合理施肥提供科學(xué)依據(jù)。1材料和方法1.1土壤線蟲分離試驗在中國農(nóng)業(yè)大學(xué)曲周試驗站進(jìn)行。試驗區(qū)屬暖溫帶半濕潤季風(fēng)氣候區(qū),光、熱、水資源比較豐富,但由于受季風(fēng)氣候強烈影響,冬季寒冷干燥,夏季溫暖多雨。2004年6月在小麥?zhǔn)斋@后準(zhǔn)備種植夏玉米之前取樣,使用3cm×20cm土鉆在各試驗小區(qū)隨機采集0—20cm耕層土壤15鉆,迅速裝入塑料袋中帶回,采用淘洗-離心-漂浮法盡快分離土壤線蟲。每個樣品在解剖鏡下計數(shù)線蟲數(shù)量,任意選取100～200條線蟲在倒置復(fù)合顯微鏡下分類鑒定到屬。每個樣品線蟲總數(shù)表達(dá)為每100g干土中線蟲的數(shù)量,每個鑒定線蟲屬的數(shù)量根據(jù)線蟲總數(shù)調(diào)整為每100g干土的數(shù)量。線蟲分類檢索參見文獻(xiàn)。按線蟲食性將其分為5個類群:即食細(xì)菌性線蟲、食真菌性線蟲、植食性線蟲、雜食性線蟲和捕食性線蟲。2結(jié)果與分析2.1中線蟲總數(shù)試驗期間各處理中土壤線蟲總數(shù)最少為每100g干土170條,最多達(dá)376條(圖1)。不同施肥處理中線蟲總數(shù)為EM1>TC1>EM2>TC2>CK>CF。EM1處理線蟲總數(shù)顯著高于EM2、TC2、CF和CK(P<0.05),TC1處理線蟲總數(shù)顯著高于TC2、CF和CK(P<0.05),EM2、TC2處理線蟲總數(shù)顯著高于CF和CK(P<0.05),等量有機肥之間、化肥與對照之間差異不顯著。2.2兩屬cephalabus共鑒定出土壤線蟲7目、19科、39屬,包括15屬食細(xì)菌性線蟲,4屬食真菌性線蟲,14屬植食性線蟲和6屬雜食-捕食性線蟲(表1)。其中小桿屬(Rhabditis)、螺旋屬(Helicotylenchus)和盤旋屬(Rotylenchus)是優(yōu)勢屬,它們的相對比例分別是27.81%、23.72%和13.19%。頭葉屬(Cephalobus)、真頭葉屬(Eucephalobus)、麗突屬(Acrobeles)、原桿屬(Protorhabditis)、小桿屬(Rhabditis)、繞線屬(Plectus)、矮化屬(Tylenchorhynchus)、短體屬(Pratylenchus)、紐帶屬(Hoplolaimus)、螺旋屬(Helicotylenchus)、盤旋屬(Rotylenchus)、長針屬(Longidorus)為共有屬;中桿屬(Mesorhabditis)、腎形屬(Rotylenchulus)、小環(huán)屬(Criconemella)、中矛屬(Mesodorylaimus)、單齒屬(Mononchus)僅出現(xiàn)在EM1處理中,板唇屬(Chiloplacus)和墊咽屬(Tylencholaimus)僅出現(xiàn)在EM2處理中,齒桿屬(Odontorhabditis)僅出現(xiàn)在TC1處理中,大矛屬(Enchodelus)僅出現(xiàn)在TC2處理中,針屬(Paratylenchus)僅出現(xiàn)在CF處理中,真矛屬(Eudorylaimus)僅出現(xiàn)在CK處理中。2.3食細(xì)菌線蟲及雜食-食性線蟲數(shù)量不同施肥處理對土壤線蟲營養(yǎng)類群的影響見圖2。食細(xì)菌性線蟲數(shù)量為EM1>TC1>EM2>TC2>CK>CF。EM1處理食細(xì)菌性線蟲數(shù)量顯著高于EM2、TC2、CF和CK(P<0.05),TC1處理食細(xì)菌性線蟲數(shù)量顯著高于TC2、CF和CK(P<0.05),TC2、CF和CK間差異不顯著。食真菌性線蟲數(shù)量為TC2>CF>EM1>EM2>CK>TC1。TC2處理食真菌性線蟲數(shù)量顯著高于TC1和CK,EM1、EM2及CF處理間差異不顯著。植食性線蟲和雜食-捕食性線蟲數(shù)量各處理間差異不顯著。食細(xì)菌性線蟲、食真菌性線蟲、植食性線蟲和雜食-捕食性線蟲數(shù)量在所有處理間的相對比例是:46.21%,2.28%,50.14%和1.37%。因此,植食性線蟲是該試驗田的優(yōu)勢類群,食細(xì)菌性線蟲是次優(yōu)勢類群。3堆肥對土壤細(xì)菌和食細(xì)菌的影響在本試驗地中,鑒定出線蟲39屬,每100g干土中線蟲總數(shù)為266條,高于東北海倫玉米田(16屬、159條)和東北沈陽地區(qū)(22屬)的報道。EM堆肥和傳統(tǒng)堆肥處理中線蟲總數(shù)顯著高于化肥處理和對照,可能是因為堆肥處理中有更豐富的營養(yǎng)物質(zhì),反映了營養(yǎng)物質(zhì)是線蟲數(shù)量的1個限制因素?；侍幚砭€蟲總數(shù)比對照低,主要是因為長期施用化肥抑制了線蟲繁育,化肥對線蟲可能有直接的毒害作用。堆肥處理食細(xì)菌性線蟲數(shù)量高于化肥處理和對照,這與以往報道有機肥處理比化肥處理有較高的食細(xì)菌性線蟲數(shù)量是一致的,主要是因為堆肥處理有較高的細(xì)菌類群;EM堆肥處理食細(xì)菌性線蟲數(shù)量比傳統(tǒng)堆肥處理多,反映了EM堆肥處理有更多的細(xì)菌類群;施用化肥與對照相比,食細(xì)菌性線蟲數(shù)量沒有增加,可能是化肥處理中細(xì)菌類群較少。植食性線蟲是所有處理的優(yōu)勢類群,這與東北沈陽地區(qū)和OU等對玉米田的報道結(jié)果是一致的。堆肥處理中植食性線蟲的相對比例比化肥處理和對照低,這是因為有機肥的施用抑制了植食性線蟲的發(fā)生。食真菌性線蟲和雜食-捕食性線蟲是本研究中數(shù)量較少的營養(yǎng)類群?？傊?使用堆肥增加了土壤線蟲的數(shù)量,尤其是食細(xì)菌性線蟲的數(shù)量,同時降低了植食性線蟲的數(shù)量,從而維持了土壤生態(tài)系統(tǒng)的健康。試驗設(shè)6種施肥處理:施用EM(effectivemicroorganism)堆肥15t·hm-2(EM1),施用傳統(tǒng)堆肥15t·hm-2(TC1),施用EM堆肥7.5t·hm-2(EM2),施用傳統(tǒng)堆肥7.5t·hm-2(TC2),施用化肥(750kg·hm-2碳銨+300kg·hm-2尿素+750kg·hm-2過磷酸鈣)(CF)和不施任何肥料(CK)。每50kgEM堆肥原料為秸稈30kg,畜禽糞15kg,棉籽餅2.5kg,糠麩2.5kg,外加紅糖1kg,EM菌劑原液200mL。EM菌制劑是由10個屬幾十種微生物復(fù)合培養(yǎng)而成的新型微生物活菌制劑,其中代表性微生物類群有光合微生物、乳酸菌、酵母菌、放線菌、醋酸桿菌等,EM原液由北京伊埃姆生物技術(shù)有限公司出品。傳統(tǒng)堆肥除不加紅糖及EM菌制劑外,其余原料