旱田改水田对土壤电导率及几种微生物的影响
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摘要：选取旱田改水田的黑土为研究对象，以相邻的旱田为对照，通过五点采样法取样，对其电导率及几种转化氮素的微生物进行研究。结果表明，旱田改水田后土壤电导率（EC）显著升高；旱田改水田后反硝化细菌数量显著减少，不利于反硝化细菌的积累；而其他几种转化氮素的微生物中，氨化细菌与好氧自生固氮菌显著增加；硝化细菌与亚硝化细菌虽有增加，但不显著。
关键词：旱田；水田；电导率；土壤微生物
中图分类号：S344.1+7；S153；S154.38 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2015）09-2087-03
黑土是自然肥力比较高的农用土壤之一[1]，黑土区是我国最大的商品粮生产基地，是著名的玉米带和大豆主产区，在国家粮食安全体系中起着举足轻重的作用[2]，但是由于种植水稻的产量及经济收益高，从根本上促进了“旱改水”工程整体的推进[3]。近年来，黑龙江地区旱田改水田种植面积越来越大，许多黑土土壤由旱田被改作水田用于水稻生产，旱田改水田势必会使黑土土壤微生物群落结构发生相应变化。土壤微生物生物学性状可以反映土壤质量、土壤肥力的演变，并可用作评价土壤健康的生物指标[4-10]。关于土壤微生物研究已有很多成果[11-15]，但关于黑土旱改水后对转化氮素的微生物影响的研究还鲜有报道，以此入手进行了相关研究，以期为黑土的可持续利用提供重要的理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料
样品采集于黑龙江省巴彦县西集镇靠山屯（水田：46°10'31.22″N，127°15'26.94″E；旱田：46°10'33.94″N，127°15'37.64″E）。利用5点采样法，每个样点取土深度分别为0～5 cm、5～10 cm和10～20 cm 3个土层，各土样去除秸秆、落叶后，单独装袋带回实验室备用。
1.2 分析方法
将土样按土∶水=1∶5浸提，然后用DDS-11A型数显电导率仪（上海雷磁新滢仪器有限公司）测定土壤电导率（EC）。
称取10 g土样，放入90 mL无菌水中，倒入装有15～20个已灭菌小玻璃珠的三角瓶中，振荡20 min，使土壤样品被充分打散，即得10-1土壤稀释液，然后按十倍稀释法稀释，将供试土样制成10-1～10-5的土壤稀释液。将适宜浓度土壤稀释液涂布于培养基上，进行微生物培养，每个土壤样品做3个次重复。适宜温度下培养3～5 d后观察计数。
硝酸化细菌、亚硝化细菌、好氧自生固氮菌、氨化细菌、反硝化细菌的培养基均按常规方法配制[16]。
1.3 计数及统计
各种菌的数量均采用平板菌落计数法进行统计，并计算出每克干土所具有的菌落数。其计算公式为：每克干土中所含菌落数（CFU/g干土）=（同一稀释度平板上菌落平均数×稀释倍数）/原菌样品体积（mL）×（1-含水率）。所有数据均采用Excel和SPSS软件进行统计分析。
2 结果与分析
2.1 旱田改水田对土壤电导率的影响
土壤电导率是衡量土壤肥力的一个综合性参考指标，它能够反映土壤的基本理化性质[17]，对现代农业生产有至关重要的作用。由图1可以看出，随着土壤深度的增加，土壤的电导率并无显著变化（P>0.05），但是水田的电导率明显（P
2.2 旱田与水田土壤中硝化细菌、好氧自生固氮菌生长情况
硝化作用是自然界氮素循环中微生物作用的重要环节之一[20]；好氧自生固氮菌通过对氮素的固定可以减少氮素的损失，提高氮素的利用率，对土壤氮素的平衡起重要调节作用[21]。从表1可以看出，随着土壤深度的增加，无论旱田还是水田，硝酸化细菌数量显著减少；亚硝化细菌数量先减少后增加，其中旱田中显著增加（P0.05）；好氧自生固氮菌先增加后减少，具有显著差异（P
2.3 旱田与水田土壤中氨化细菌、反硝化细菌生长情况
氨化细菌类群参与土壤中有机态氮转化为氨的过程，是氮素转化过程不可缺少的一步，氨化细菌的多少可直接影响到土壤内的氨化强度，进而影响土壤质量，而氨化作用强弱直接影响土壤氨挥发损失氮的高低[22]；土壤的反硝化作用是指土壤中的硝态氮在反硝化细菌的作用下转化为气态氮的过程，反硝化细菌的数量与活性影响着土壤反硝化作用的强度，反硝化细菌的群落多样性及其功能的研究可为氮素循环中的反硝化作用提供依据，将有助于稻田氮肥利用率提高和温室气体减排的研究[23]，对农业生产影响很大。从图2可以看出，随着土壤深度的增加，旱田与水田的氨化细菌与反硝化细菌数量都在下降，水田的氨化细菌数量稍高于旱田，而且二者的数量都是先缓慢降低后显著降低（P
2.4 旱田改水田几种微生物数量比较
氮是植物生长和发育所需的大量营养元素之一，也是植物从土壤中吸收量最大的矿质元素[24]，而与氮素有关的微生物关系到土壤中有关氮的化合物的合成与分解，这些微生物数量的多少直接关系到土壤的质量，进而影响到植物的生长与发育。如表2所示，旱田改水田后，除反硝化细菌的数量是旱田显著高于水田以外（P
3 结论
通过对旱田改水田土壤的电导率以及土壤微生物的变化的研究可以的到如下结论：
1）旱田改水田后土壤电导率显著升高；
2）旱田改水田不利于反硝化细菌的积累，而有利于其他几种有关氮素循环的微生物（硝化细菌、氨化细菌、好氧自生固氮菌、亚硝化细菌）的积累；
3）随着土壤深度的增加，无论是旱田与水田，土壤中硝酸化细菌数量、氨化细菌、反硝化细菌数量减少，亚硝化细菌数量先减少后增加，好氧自生固氮菌先增加后减少。其中，旱田改水田后氨化细菌与好氧自生固氮菌显著增加，反硝化细菌显著减少；对硝化细菌与亚硝化细菌影响不显著。
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