秸秆还田对长期不同施肥黑土微生物残体碳的影响
2022-06-17李庭宇刘瑶岑曲天儒李双异
李庭宇,刘 旭,刘瑶岑,曲天儒,彭 畅,朱 平,葛 壮,李双异*
(1 沈阳农业大学土地与环境学院/农业农村部东北耕地保育重点实验室/土肥资源高效利用国家工程研究中心,辽宁沈阳 110866;2 吉林省农业科学院环境与资源研究所,吉林长春 130119)
东北黑土区是我国重要的粮食生产基地[1],黑土是世界上最为肥沃的土壤之一。近些年来由于重用轻养等原因导致东北黑土区耕层土壤有机质含量普遍下降[2],因此,提高黑土有机质含量、增加固碳潜力,具有重要意义。秸秆还田作为常见的农业培肥措施,具有增加土壤有机质、维持养分平衡的作用[3],施肥同样也是提高土壤有机碳水平的重要方式[4]。微生物残体在土壤有机碳循环中的作用不容忽视,微生物是土壤有机碳稳定的作用者[5],土壤中微生物从产生到死亡变成微生物残体的整个生命过程中,对土壤有机碳的形成及其周转过程起到关键作用[6]。越来越多的研究表明,微生物残体是土壤稳定有机碳库的重要组成部分[7-9],微生物死亡残体对于土壤有机质的长期累积和固定也具有重要的意义[10],真菌和细菌残体总和所构成的微生物残体部分平均能占到耕地和草地土壤有机碳的50%左右[11],氨基糖由于其特有的化学性质会在土壤中不断积累,是评价微生物对土壤有机碳积累和转化的重要指标[12]。
微生物代谢物及其细胞壁残留产生的微生物标志物氨基糖,有着较高的稳定性和微生物的异源性[13]。目前可以定量4种氨基糖:氨基葡萄糖(GluN)、氨基半乳糖(GalN)、甘露糖胺(ManN)和胞壁酸(MurN)[14-15]。而不同施肥条件和秸秆碳的输入对其的影响值得我们研究,其在固碳方面起到的积极作用也符合日渐兴起的“碳中和”话题。因此,本研究以黑土长期定位试验为依托,进行不同肥力和秸秆输入的田间原位培养试验,分析土壤微生物残体含量变化情况,探讨长期施肥以及秸秆还田对黑土中微生物残体含量的影响,以期为调节土壤碳循环提供理论支撑。
1 材料与方法
1.1 供试材料
试验地位于吉林省农业科学院黑土长期定位试验站 (东经 124°48′,北纬 43°30′),属于典型大陆性季风气候,年平均温度为4℃~6℃,年平均降水量为400~600 mm。土壤类型为中层黑土,成土母质为第四纪黄土状土,土壤质地为黏壤土(砂39%∶粉30%∶粘31%)。该试验点建立于1990年,长期定位试验前土壤耕层的初始理化性质为:有机质22.80 g/kg、全氮1.40 g/kg、全磷0.61 g/kg、速效氮114 mg/kg、有效磷11.8 mg/kg、速效钾158 mg/kg和pH 7.6[16]。
试验前 (2018年5月6日) 各施肥处理土壤的基本理化性质以及初始氨基糖含量如表1所示。
表1 三个处理土壤基本理化性质和各氨基糖初始含量Table 1 Basic physical and chemical properties of the three treatment soils and the initial content of amino sugars
1.2 试验设计
试验开始于2018年,共选取其中3个处理:不施肥(CK),单施化肥(N 165 kg/hm2、P2O582.5 kg/hm2和K2O 82.5 kg/hm2,NPK)和有机肥配施化肥(有机肥N 115 kg/hm2,化肥N 50 kg/hm2、P2O582.5 kg/hm2和K2O 82.5 kg/hm2,MNPK)。供试有机肥为猪粪肥(有机质8%~10%、N 0.55%、P2O50.4%、K2O 0.49%),施用量为2.3 t/hm2,一次性底施。供试化肥中1/3氮肥和全部磷钾肥作底肥,其余2/3氮肥于玉米拔节期前追施。
2018年5月在试验微区内埋入PVC框(长0.9 m、宽0.6 m、高0.6 m),框顶端高于地面20 cm,取微区表层(0—20 cm)土壤与玉米秸秆充分混合(将秸秆剪为约1 cm长,秸秆全量还田,施用量为6000 kg/hm2),所使用玉米秸秆中全碳含量为356 g/kg、全氮含量为10.2 g/kg。设置6个处理:不添加秸秆不施肥处理(CK)、添加秸秆不施肥处理(CKS)、不添加秸秆单施化肥处理(NPK)、添加秸秆单施化肥处理(NPKS)、不添加秸秆化肥配施有机肥处理(MNPK)、添加秸秆化肥配施有机肥处理(MNPKS),每处理设3次重复。
分别在夏、秋两季进行土壤样品的采集,自添加秸秆之日起第60天 (2018年7月6日) 和第150天(2018年10月2日) 采集0—20 cm深土壤样本。每次都从微区的不同位置采集土壤样品,随后将土壤样品放入密封袋中,土壤转移到密封袋后储存在低温培养箱中,运送到实验室并保存在4℃条件下备用。
1.3 测定项目及方法
土壤的全氮含量采用元素分析仪(Elementar Ⅱ,Germany)测定。采用Zhang等[17]提出的糖腈乙酰酯衍生气相色谱法测定,共获得3种氨基糖单糖,即氨基葡萄糖(GluN)、氨基半乳糖(GalN)和胞壁酸(MurN)[18]。方法简述如下:加入土样的水解瓶在105℃条件下水解8 h,放置于通风橱中冷却至室温,加入肌醇溶液(内标1)后震荡摇匀,过滤后的滤液倒入梨形瓶中旋转蒸干,用去离子水溶解残留物并倒入离心管,调节pH至6.6~6.8,离心10 min后取上清液再次旋转蒸干,用无水甲醇溶解干燥物质后再次离心,上清液转移至衍生瓶,取3个加入胞壁酸的衍生瓶制作标样,衍生瓶用N2吹干,将去离子水加入衍生瓶,向标样的衍生瓶中加入混标[包括D-(+)-氨基葡萄糖、D-(+)-氨基半乳糖和D-(+)-甘露糖胺]、内标1和内标2 (N-甲基氨基葡萄糖),向样品的衍生瓶中加入内标2,塑封后冷冻干燥8 h。向衍生瓶中加入衍生试剂(由盐酸羟胺和4-二甲基氨基吡啶组成),涡旋后水浴加热0.5 h,冷却至室温并加入乙酸酐,涡旋后再次加热1 h,冷却至室温后加入二氯甲烷,涡旋后加入盐酸并去除上层无机相,分3次加入去离子水去除上层溶液,随后用N2吹干,衍生瓶中的干燥物用乙酸乙酯-正己烷溶解,随后转移至气相色谱瓶中。
氨基糖使用GC-FID (6890A, Agilent Technologies)测定,仪器配备HP-5熔融石英柱(30 m × 0.25 mm,内径0.25 μm)。其中氨基糖含量根据内标法原理[19]计算:
式中,Ci为添加的肌醇内标物浓度(mg/kg);Ax和Ai分别为样品测定中氨基糖和肌醇的峰面积;Rf为测得氨基糖的相对校正系数,由标样中氨基糖与肌醇的校对系数得出。
微生物真菌残体碳和细菌残体碳含量依据氨基糖数据定量微生物残体的框架公式[20]计算:
式中,MurN和GluN分别代表胞壁酸和氨基葡萄糖的含量(mg/kg);公式(2)中45为从MurN到细菌残体碳的换算值;公式(3)中179.17为GluN的分子量,251.23为MurN的分子量,9为真菌GluN到真菌残体碳的转化值;微生物残体碳含量为细菌残体碳和真菌残体碳含量之和。
1.4 数据处理
采用Excel 2016、Origin 2018和SPSS 20.0软件进行数据统计、分析和绘图。处理间方差分析使用单因素邓肯(Duncan)分析法和LSD法,P<0.05为差异显著。
2 结果与分析
2.1 秸秆还田对不同施肥处理黑土各氨基单糖含量的影响
图1显示,与不施肥(CK)处理相比,单施化肥(NPK)处理和有机肥配施化肥(MNPK)处理能够显著增加氨基葡萄糖(GluN)的含量。第60天,NPK、MNPK处理土壤氨基葡萄糖含量较CK处理分别增加了80.8、454.8 mg/kg,分别显著增加18.81%和105.36%;与NPK处理相比,MNPK处理氨基葡萄糖含量显著增加了374.0 mg/kg。添加秸秆的NPKS处理显著增加了土壤的氨基葡萄糖含量,而CKS和MNPKS处理没有显著影响,培养第150天时,相同施肥处理下有无秸秆添加的土壤中氨基葡萄糖的含量并没有显著差异。从60天与150天两时期相比得出,所有施肥处理的土壤氨基葡萄糖含量均无明显的变化。针对施肥处理、培养时间对氨基葡萄糖含量的影响进行显著性分析,结果表明只有施肥处理对氨基葡萄糖含量的影响达到极显著水平,培养时间对氨基葡萄糖含量没有显著影响,培养时间与施肥对氨基葡萄糖含量也没有显著的交互作用 (表2)。
图1 秸秆还田60天和150天时各处理黑土中氨基葡萄糖(GluN)含量Fig. 1 Glucosamine (GluN) content in black soil with straw addition on the 60th and 150th incubation days
表2 施肥处理和培养时间对黑土各氨基糖含量影响的方差分析Table 2 Analysis of variance of the influence of fertilization treatment and cultivation time on the contents of various amino sugars in black soil
不同施肥处理氨基半乳糖(GalN)的含量范围在183.6~414.8 mg/kg (图2) 。与CK处理相比,第60天NPK和MNPK处理氨基半乳糖的含量呈现增加的趋势,并且MNPK处理的增加幅度接近1倍,3个施肥处理氨基半乳糖含量大小为MNPK>NPK>CK。第150天,与CK处理相比NPK处理的氨基半乳糖含量增加了18.7%,MNPK处理增加了88.7%。加入秸秆后第60天和第150天,3个施肥处理氨基半乳糖含量大小顺序均为MNPKS>NPKS>CKS。第60天时CKS处理氨基半乳糖的含量与不加秸秆相比略有下降,而MNPKS施肥处理中的氨基半乳糖含量相较于不添加秸秆处理的含量增加了5.03%。第150天,加入秸秆后的3种施肥处理与不加入秸秆处理土壤中氨基半乳糖的含量均无显著性差异。针对施肥处理、培养时间对黑土氨基半乳糖含量的影响进行显著性分析,结果表明,无论添加秸秆与否,施肥处理对氨基半乳糖含量的影响均呈现极显著水平,培养时间对氨基半乳糖含量没有显著影响,而添加秸秆后,培养时间与施肥对氨基半乳糖含量产生显著的交互作用(表2)。
图2 秸秆还田60天和150天时各处理黑土中氨基半乳糖(GalN)含量Fig. 2 Galactosamine (GalN) content in black soil with straw addition on the 60th and 150th incubation days
第60天和第150天内胞壁酸(MurN)的含量变化范围为21.8~85.6 mg/kg,不同施肥处理中胞壁酸含量大小为MNPK>NPK>CK (图3) 。MNPK施肥处理与CK处理相比,土壤中胞壁酸的含量均呈现显著增加的趋势,在培养第60天和第150天时分别增加了129.3%和213.6%;第60天,NPK处理的胞壁酸含量(32.74 mg/kg)与CK处理相比显著增加19.62%;第150天,NPK处理胞壁酸含量比CK处理的含量显著增加了52.7%。添加秸秆后各施肥处理中胞壁酸含量大小为MNPKS>NPKS>CKS。第60天时MNPKS处理相较于MNPK处理胞壁酸含量显著增加了13.6%;NPK施肥处理在添加秸秆后胞壁酸含量并未发生明显变化;第60天CKS处理相较于无秸秆添加CK处理的胞壁酸含量降低,而第150天CKS含量相较于第60天时略有增加;加入秸秆后的NPKS和MNPKS施肥处理与不加入秸秆的相应施肥处理相比,土壤中胞壁酸的含量均未发生显著变化(图3) 。针对施肥处理和培养时间对黑土中胞壁酸含量的影响进行显著性分析,结果表明各施肥处理对胞壁酸含量达到了极显著影响。添加秸秆后的培养时间对胞壁酸含量没有显著影响,培养时间与施肥处理对胞壁酸含量也没有产生显著的交互作用(表2)。
图3 秸秆还田第60和150天各处理黑土中胞壁酸(MurN)含量Fig. 3 Muramic acid (MurN) content in black soil with straw addition on the 60th and 150th incubation days
图4显示,第60天未添加秸秆的3个施肥处理(CK、NPK和MNPK) GluN/MurN值分别为15.8、15.9和14.1,各处理之间差异不显著;第150天,NPK、MNPK处理的GluN/MurN值明显低于CK处理。添加秸秆后各处理GluN/MurN值大小为CKS>NPKS>MNPKS,并且MNPKS处理的GluN/MurN值在第60天和第150天均显著低于CKS处理。在两时期内CKS处理和NPKS处理的GluN/MurN值与添加秸秆之前处理相比差异均不显著;在第60天时添加秸秆的MNPKS处理的GluN/MurN值相较于不加秸秆的MNPK处理稍有下降。
图4 秸秆还田第60天和150天各处理黑土中氨基葡萄糖与胞壁酸比值(GluN/MurN)Fig. 4 Glucosamine to muramic acid ratio (GluN/MurN) in black soil with straw addition on the 60th and 150th incubation days
2.2 秸秆还田对不同施肥处理黑土各氨基单糖占氨基糖总含量百分比的影响
图5为氨基葡萄糖、氨基半乳糖和胞壁酸3种氨基单糖占总氨基糖(total amino sugar, Total AS)含量的百分比。在培养第60天和第150天,不同处理中氨基葡萄糖占总氨基糖含量的比例均超过了63%,黑土中3种氨基糖占总氨基糖含量的百分比大小顺序为GluN>GalN>MurN。第60天,NPK和MNPK处理中氨基葡萄糖所占的百分比(65.78%和66.46%)均高于CK处理氨基葡萄糖所占百分比(65.12%);而第150天,CK、NPK和MNPK处理之间胞壁酸的含量有一个阶梯式的变化(分别为3.64%、4.73%以及5.72%)。
图5 三种施肥条件下不添加与添加秸秆黑土中各氨基糖占氨基糖总含量百分比的三元相图Fig. 5 Ternary phase diagram of the percentage of amino sugar in total amino sugars in black soil without or with straw application under three fertilization conditions
可以看出从第60天到第150天与初始的土壤相比,添加秸秆后的CKS和NPKS处理中氨基葡萄糖(GluN)含量占总氨基糖含量的百分比呈先上升然后再回落的趋势;MNPKS施肥处理的百分比在这一时间段上则缓慢上升,其中添加秸秆后第60天和第150天氨基葡萄糖占总氨基糖含量的百分比分别为65.39%和66.38%。CKS处理中胞壁酸含量百分比在添加秸秆后有小幅度上升,而NPKS和MNPKS施肥处理的胞壁酸含量在施入秸秆后并未发生明显变化,百分比分别为4.45%和5.23%。此外,CKS、NPKS施肥处理添加秸秆后氨基半乳糖的含量占总氨基糖含量的百分比变化情况则是先下降再升高。
2.3 秸秆还田对不同施肥处理黑土微生物细菌、真菌残体碳含量的影响
土壤中氨基葡萄糖主要来源于真菌细胞壁,而土壤中的胞壁酸唯一来源自细菌,借助于土壤微生物残体定量框架中的公式对几种氨基单糖的数据进行处理,最终得到微生物细菌残体碳和真菌残体碳含量值。图6显示,第60天时,CK、NPK和MNPK处理中细菌残体碳(bacterial necromass carbon,BNC)的含量分别为1.24、1.47和2.83 g/kg,其中MNPK施肥处理细菌残体碳的含量明显高于NPK和CK处理,NPK处理与CK处理相比细菌残体碳的含量增加了8.39%,MNPK处理细菌残体碳占微生物残体碳的百分比达到了28.28% (表3);第150天时,细菌残体碳含量整体表现为MNPK>NPK>CK,并且CK、NPK和MNPK施肥处理的细菌残体碳含量之间差异显著(图6)。第60天,CKS和NPKS处理中BNC含量分别与CK和NPK处理相比未发生显著变化,而MNPKS处理的BNC含量(3.21 g/kg)显著高于MNPK处理(2.83 g/kg),MNPKS处理的细菌残体碳在微生物残体碳的占比相较于MNPK处理增加了2.69个百分点;第150天,添加秸秆的3个处理BNC含量与不添加秸秆的相应处理无显著差异。
图6 培养第60天和150天各处理土壤中细菌残体碳含量Fig. 6 Necromass carbon content of bacteria in soils incubated for 60 days and 150 days under different treatments
表3 不同处理土壤中真菌、细菌残体碳占微生物残体碳的比例(%)Table 3 The ratio of fungal and bacterial necromass carbon in microbial necromass carbon as affected by treatments
各处理中真菌残体碳(fungal necromass carbon,FNC)的含量均明显高于BNC的含量(图7)。培养第60天和第150天,3个施肥处理中真菌残体碳的含量大小顺序为MNPK>NPK>CK (P<0.05),培养第60天时NPKS处理FNC的含量显著高于NPK处理,而CK与CKS处理、MNPK与MNPKS处理之间的FNC含量无显著差异;培养第150天,3个处理添加秸秆与不添加秸秆之间FNC的含量无显著差异。与不加秸秆处理相比,第60天,CKS和NPKS处理的FNC占MNC的百分比分别增加了2.30和0.34个百分点,然而MNPKS处理占比降低2.69个百分点(表3);第150天,添加秸秆对各处理的FNC含量均未产生显著影响。
图7 培养第60天和150天各处理土壤中真菌残体碳含量Fig. 7 Necromass carbon content of fungi in soils incubated for 60 and 150 days under different treatments
图8显示,在培养第60天和第150天,不论是否添加秸秆各施肥处理中微生物残体碳(microbial necromass carbon,MNC)含量大小均为MNPK>NPK>CK (P<0.05)。第150天,各施肥处理微生物残体碳的含量同比第60天时没有明显增加,CK、NPK和MNPK处理中MNC含量分别为4.78、5.73和10.28 g/kg,两种施肥措施均能提升土壤中微生物残体碳的含量,而且MNPK处理微生物残体碳积累量较CK处理高出近1倍。第60天加入秸秆后的CKS处理相较于未加秸秆的CK处理微生物残体碳含量增加了3.26%,CKS处理中微生物残体碳的含量为4.92 g/kg;与BNC含量变化情况不同的是,第60天NPKS处理与未施入秸秆的处理相比微生物残体碳的含量显著增加,MNPKS处理中微生物残体碳的含量与MNPK处理中的含量相比也显著增加,MNC含量增加了3.70%。第150天CKS、NPKS和MNPKS这3个处理中微生物残体碳的含量(4.89、5.99和10.30 g/kg)分别与添加秸秆前的处理相比没有出现显著上升。
图8 培养第60天和150天各处理土壤中微生物残体碳含量Fig. 8 Necromass carbon content of microbe in soils incubated for 60 days and 150 days under different treatments
3 讨论
3.1 长期施肥对黑土中微生物残体含量的影响
与不施肥处理相比,单独施用化肥处理能显著增加各种氨基糖的含量,Li等[21]30年长期施肥研究发现,使用合成肥能使氨基糖含量提升19.7%,本研究结果与之一致;与单独施用化肥处理相比,氮磷钾肥配施有机肥能够更大幅度增加氨基葡萄糖、氨基半乳糖和胞壁酸的含量,由于施用的有机肥料增加了根生物量的产量,提高了土壤基质中底物的可利用性,这有利于微生物增殖和微生物源成分的产生,从而导致更高的微生物残体量[22]。尽管各处理对3种氨基糖含量产生影响,各氨基糖占总氨基糖含量的比例仍然是氨基葡萄糖>氨基半乳糖>胞壁酸,Ding等[23]在粉质黏壤土上进行的试验得出了相同的结果。秸秆还田第150天时,化肥配施有机肥使得氨基葡萄糖与胞壁酸比值低于不施肥处理,这可能是因为施入猪粪有机肥主要提高了土壤中细菌来源胞壁酸的含量[24]。
土壤中胞壁酸的含量在长期施用化肥和有机无机肥配合施用处理中上升,这与Faust等[25]的试验结果一致。土壤微生物残体碳当中的真菌残体碳含量要远高于细菌残体碳的含量,Guggenberger等[14]的试验表明长期耕作试验的微生物残体主要是真菌,本研究的结果佐证了这一点。单施化肥和化肥配施有机肥均使得真菌残体碳占微生物残体碳的比重下降了,则说明施肥会增加细菌残体在这一过程中的积累,杨静怡等[26]研究也发现有机层土壤中的氨基葡萄糖与胞壁酸的比值在施肥处理下显著下降,这表明施肥这一常用的农业生产措施能够增加细菌对黑土有机碳积累的相对贡献。
3.2 秸秆输入对土壤中微生物残体含量的影响
添加秸秆后单施化肥处理中的氨基葡萄糖占总氨基糖含量百分比会明显增高,化肥配施有机肥处理则在试验进行时间段内逐渐上升,真菌细胞壁作为氨基葡萄糖的主要来源,这可能暗示真菌细胞的活跃度处于提升水平,Ge等[27]研究发现在秸秆残渣分解过程中真菌群落网络相较于不输入秸秆的施肥处理是在增加的,本研究结果与之相似。真菌群落活跃度的提升亦会在微生物残体的消耗和积累程度上有所体现,化肥配施有机肥处理中微生物真菌残体碳的含量在添加秸秆后的第60天没有明显增加,程娜等[28]测定了本研究同一时期土样表明可溶性有机碳含量在培养60天时明显下降,He等[29]的研究指出微生物会利用氨基糖中的氨基葡萄糖作为生活史中的碳源与氮源,而可溶性有机碳含量的降低会诱使微生物增加对氨基糖尤其是氨基葡萄糖的消耗[30-31],这导致在培养60天时微生物残体碳当中真菌部分增加的趋势放缓,本研究结果与之一致。而真菌残体碳的含量从培养第60天到第150天与不施入秸秆的处理相比施入秸秆处理有逐渐升高,这说明施入秸秆后会使微生物残体的积累量逐渐上升,这与吕慧捷等[32]的研究结果一致。与有机无机肥配合施用相比,添加秸秆后的单施化肥处理微生物残体当中真菌残体碳占的比重会更高,这和Xia等[33]的研究结果一致。秸秆输入和施用有机肥会改变土壤的碳氮比和pH从而影响微生物的代谢过程[34-35]。细菌残体碳方面,施用秸秆的有机无机肥配合施用处理进一步促进了细菌细胞残留物质的续埋作用,从而使得微生物残体进一步积累[5],这表明在这一时期内通过施用有机肥、土壤当中输入秸秆可以激发微生物碳泵的作用。加入秸秆后的第150天微生物真菌残体碳以及细菌残体碳的含量与无秸秆添加时并不存在显著差异,这说明随着时间延长秸秆分解情况改变,真菌与细菌残体在土壤中的相对留存水平会趋于平衡状态[36]。
本研究中氨基半乳糖对秸秆加入后的响应与氨基葡萄糖类似,苏淑芳等[37]在其研究中则有着一致的结论,这说明真菌群落的活动会影响到氨基半乳糖的含量变化动态。然而Liang等[20]计算微生物残体所用到的公式中并未涉及氨基半乳糖的含量,属于非特定的微生物标识物[38],无法直接将其含量动态变化与微生物残体对秸秆输入的响应联系起来,需要在以后的研究中更深入挖掘氨基半乳糖的来源和变化机制[39]。本试验结果表明,各氨基糖积累上的差异反映了土壤有机碳中微生物残体碳的贡献,这说明秸秆还田会使得土壤内微生物群落组成发生变化,秸秆施入促进了微生物残体碳主要是细菌残体碳的累积,且主要影响时间集中在施入秸秆后的中前期,这对改善微生物群落结构从而提升土壤固碳作用提供了理论依据。
4 结论
长期单施化肥和化肥配施有机肥能够促进黑土氨基糖库的积累。各氨基单糖含量在培养第60天和第150天均表现为化肥配施有机肥(MNPK)最高,单施化肥(NPK)次之,不施肥(CK)最低。微生物标识物氨基糖在第60天的积累特征较为活跃,秸秆还田条件下的单施化肥处理土壤氨基葡萄糖的含量增加,并且加入秸秆后氨基葡萄糖占总氨基糖含量的百分比也在增加,化肥配施有机肥处理进行秸秆还田则提高了胞壁酸含量。加入秸秆使得单施化肥处理真菌残体碳在微生物残体碳中的占比提高,而秸秆还田促进了化肥配施有机肥处理黑土中细菌细胞残体的积累。秸秆还田与肥料施用相结合是促进黑土微生物残体含量提高的有效途径。