化肥对土壤微生物是有益还是有害?
很多农民和他们的作物顾问都知道少耕(含免耕)和长期作物覆盖有利于有益真菌(AMF) —菌根的生存和活动。人们已经充分认识到这类真菌与玉米、小麦、大豆及其他很多作物—包括覆盖作物根系的共生关系，以及他们提高根系获得和吸收磷、水分和微量元素的能力。
此外，菌根能在作物根区分泌一种叫做球囊霉素的物质，促进形成稳定的土壤团聚体，提高和维持土壤孔隙度的发育、改善土壤结构、水分入渗能力和土壤抗蚀能力。最新科学研究表明，菌根能通过有机质的分解获得一定数量的氮，同时也能与植物根系竞争直接从土壤中获取无机氮。改变耕作措施、作物系统和轮作、添加和移走土壤碳(即土壤有机质)、作物残茬和肥料都会影响土壤微生物的生物质总量和除菌根外的其他微生物群落。
土壤理、化性状影响土壤生物学、微生物学、生物化学和生态学……等等。随着现代先进仪器设备和技术(如DNA提取、脂肪酸标记、特定酶分析 、其他先进分析方法、计算和分析工具)的问世与应用，我们正在了解更多有关土壤微生物不同种群的多样性和功能。
无论是哪种氮源，施用氮肥就会影响土壤—作物系统中氮的有效性，而且经常会改变微生物的数量。在氮肥导致土壤净酸化的土壤中，真菌数量的增长会超过细菌。施用氮肥和其他必需营养元素肥料会影响作物的固碳能力，作物然后把碳以凋落物、根系和根系分泌物的形式归还到土壤中。来自世界各地的长期试验研究表明，满足作物养分需求和最佳土壤肥力水平的平衡施肥通常会增加土壤微生物氮和碳，以及可溶性和全氮、全碳含量。在明尼苏达州和密执安州开展的长期生态研究中并没有观察到因为长期施用氮肥导致土壤氮素有效性提高对土壤细菌群落丰度或多样性具有任何持续稳定的影响。在内布拉斯加州开展的长期定位试验表明，氮肥用量对菌根多样性和及其菌根在玉米根系的侵染共生只有很小影响，但影响了不同菌根种类出现的频数。
随着对土壤物理性状的管理和保护措施的不断改善，随着我们不断提高土壤肥力、增加作物产量和持续增产能力，我们需要更一步了解这些管理措施对土壤生物学和微生物学的影响。需要学习的东西太多了，特别是作物和土壤管理对如上所述的重要土壤功能属性的影响，以及其他很多生物、化学过程，我们仍然知之甚少。因此，我们现在可以说最佳农学氮素管理能使我们增加和重新补充土壤有机质，维持菌根与作物根系之间的互利关系、更高的作物产量和品质，以及土壤持续健康的潜力。
Cliff Snyder博士，氮素项目部主任，E-mail：csnyder@ipni.net
