王朝霞
摘要 土壤微生物與植物相互作用于土壤生態系統,不同的施肥方法、種植模式直接影響到土壤微生物群落的結構,土壤微生物與作物種植的研究在農作物生長和調控應用等領域應用前景潛力巨大。闡述了土壤微生物與植物的相互影響,論述了不同肥料條件對土壤微生物群落的影響,探討了土壤微生物與作物種植模式的關系,以供相關人員參考。
關鍵詞 土壤微生物;作物種植模式;關系
中圖分類號 S154.3 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739(2017)20-0056-01
19世紀末至20世紀初,土壤微生物的研究突飛猛進,并發展成一門獨立的學科。土壤微生物對土壤生態環境起著至關重要的作用,不僅有利于有機質、養分的轉化,而且能夠為土壤養分的循環利用提供動力,并能促進土壤肥力的保持和提高[1]。土壤微生物群落穩定性的重要標志之一便是微生物的多樣性。為此,研究土壤微生物,改善土壤生態系統的生態效益,提高生物生產力,保護土壤生態系統的生物多樣性具有深遠意義。
1 土壤微生物與植物的相互影響
土壤作為植物生長發育的重要場所,其中微生物群落結構情況直接影響到植物的生長,特別是聚居在距植物根系幾毫米范圍內的微生物群與植物營養吸收情況密切相關。通常情況下,離根越近,微生物數量越多。微生物對植物的影響既有有益的方面,也有不利的方面。有益的影響包括通過代謝和所產生的酶類,通過多種酶作用,有助于土壤中有機質的快速分析、轉化,形成利于根系吸收的礦質養料,提高營養成分的利用率;部分微生物還會分泌生長激素、維生素、氨基酸等,這些生長調節物質能夠有效促進植物生長發育;并且,還有一些微生物能夠分泌出抗菌類物質,對土壤中的病原菌有較強的防御功能。微生物對植物生長的不利影響包括引起作物病害、產生有毒物質、競爭有限養分等[2]。
植物根系與土壤微生物之間動態交互,形成一個小型生態系統,進行著復雜頻繁的互作。土壤中許多微生物存在于植物體內外的各個部位,它們相互作用、相互影響,一方面,植物通過凋落物或根系分泌物為微生物提供養分,以供其正常新陳代謝,保持良好的群落結構;另一方面,土壤微生物通過其新陳代謝進一步優化土壤環境,增加其營養元素含量,優化植物根系生長條件,對植物生長發育起到積極促進作用[3]。土壤微生物群落結構直接受植物群落的變化影響,通常情況下,植物群落演替會增加微生物的多樣性,而植物群落退化時,微生物多樣性也隨之降低。
2 不同肥料條件對土壤微生物群落的影響
微生物對土壤環境變化十分敏感,因而在土壤肥力形成與發展過程中充當著重要角色。微生物群落保持的重要營養與能量來源是土壤中的有機質,其活性也嚴格受限于土壤中營養物質的有效性,通過施用有機肥能夠有效提升土壤中有機質含量,進而提升微生物活性,增強土壤養分轉化,提升土壤調理功能,而且還能有效降解土壤中的有毒物質,進而實現提升土壤肥力的目的[4]。氮元素不僅是植物生長所需重要的元素,也是影響土壤微生物群體結構的主要因素,根據調查研究結構顯示,施用氮肥能夠明顯增加土壤微生物含量。然而,磷元素雖然是植物生長的另外一種重要元素,但其對土壤中微生物數量影響不明顯,會在一定程度上改變微生物的群落組成。此外,另有研究發現,在等氮、等磷和等鉀使用的條件下,化肥單施的效果遠不及有機肥與化肥配合施用。因此,在施肥方面采用有機肥配合復合肥的方式進行,能夠維持微生物較高活性,更容易實現高產、穩產目標。
3 土壤微生物與作物種植模式的關系
土壤生物多樣性也根據不同的耕作方式而不同。以連作為例,多年連作會嚴重影響根區微生物群落結構,不僅降低其數量,也會影響其活性,致使土壤中真菌數量增加、細菌數量減少,進而出現根際微生物群落結構失衡、肥力降低、病原菌增加等一系列問題,嚴重影響農作物的產量與品質。以輪作為例,輪作能夠有效提升土壤微生物群落結構的多樣性,有助于有益微生物的生長、抑制病原菌的積累,有利于提升土壤環境的和諧與穩定,同時也提高了植物對土壤微生態環境惡化的緩沖能力。在不同作物種植模式下,土壤微生物對土壤中養分的利用能力和代謝特性存在一定的差異。因此,在實際農業生產中找到合適進行輪作的作物對于提高農作物抗病能力和產量至關重要,并且可以有效改善土壤貧瘠的狀況。
4 結語
研究土壤微生物的特性,對建立土壤肥力和質量評價指標具有重要意義,并且可為各種受損或退化的土壤生態系統的修復或重建提供依據。土壤微生物與作物種植的研究能為提高農作物產量、解決全球糧食短缺問題提供重要理論支撐。因此,加強土壤微生物在農作物生長和調控應用等領域的研究應用前景潛力巨大。
5 參考文獻
[1] 畢江濤,賀達漢.植物對土壤微生物多樣性的影響研究進展[J].中國農學通報,2009(9):244-250.
[2] 王光華,金劍,徐美娜,等.植物、土壤及土壤管理對土壤微生物群落結構的影響[J].生態學雜志,2006(5):550-556.
[3] 張瑞,張貴龍,陳冬青,等.不同施肥對農田土壤微生物功能多樣性的影響[J].中國農學通報,2013,29(2):133-139.
[4] 張麗榮,康萍芝,沈瑞清,等.不同作物種植模式對新墾農田土壤微生物群落功能多樣性的影響[J].河南農業科學,2009(12):65-68.endprint