有機農(nóng)業(yè)禁止使用化學合成的化肥,、農(nóng)藥、除草劑,、生長調(diào)節(jié)劑和牲畜飼料添加劑等,，建立沒有污染的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系，把環(huán)境保護目標和經(jīng)濟,、社會發(fā)展的目標有機地結(jié)合起來,，以改善農(nóng)村生態(tài)環(huán)境、促進可持續(xù)發(fā)展,，特別是提高農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)性,。有機農(nóng)業(yè)原理認為健康的土壤有益于作物的健康生長，所以要正確培肥土壤,，建立起平衡的土壤生態(tài)系統(tǒng),，使其具有豐富的生物多樣性。土壤生物在建立平衡的土壤生態(tài)系統(tǒng)過程中起著重要的作用,，土壤生物－－土壤生態(tài)系統(tǒng)是農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中的重要組成部分,。

1、土壤生物在有機農(nóng)業(yè)系統(tǒng)中的重要作用

土壤生物-土壤生態(tài)系統(tǒng),，主要包括土壤微生物,、蚯蚓及其它低等土壤生物。這些土壤生物的生命活動對土壤肥力有很大的影響,，特別是根際微生物因受植物根系分泌的糖類,、氨基酸、有機酸,、脂肪酸和甾醇,、生長素、核甙酸,、黃酮,、酶類以及其它化合物等營養(yǎng)源的影響，使植物根際具有很高的活性。與此同時,，根表組織陸續(xù)地死亡和脫落,，改變著周圍土壤的物理性質(zhì)和化學性質(zhì)，豐富了土壤有機質(zhì),，反過來又促進了土壤-根際微生物更趨活躍,。微生物是異化過程起主導作用的生物，它們在分解有機物質(zhì)營養(yǎng)自已的同時,，又釋放出各種營養(yǎng)元素去營養(yǎng)作物,。在根際土壤中，這種分解作用的強度遠遠超過非根際土壤,，例如根際土壤的呼吸強度是非根際土壤呼吸強度的4倍,，故其反硝化作用的強度也明顯高于非根際土壤，從而使土壤中的硝態(tài)氮肥效很快喪失,。一些自生聯(lián)合固氮微生物,，它們在特定的植物根域環(huán)境下迅速繁殖，依附在根毛表面,，利用植物的分泌物和脫落物作為自已的能源物質(zhì)進行生活和固氮,。

不同地區(qū)、不同土壤類型微生物的種類和數(shù)量是不完全相同的,，例如,，東北黑土-沼澤地帶，氣候寒冷,，作物生長季節(jié)較短,，一些原始沼澤地上的土壤微生物群落與開墾之后的微生物群落就大不一樣。前者的土壤中細菌：放線菌：真菌數(shù)量分布比值為：1：0.11：0.02,；而在后者的土壤中,，三種菌數(shù)量分布的比值則相應地為1：0.01：0.06；土壤微生物的生物量,，隨墾殖年限的增加,，出現(xiàn)下降趨勢，且上下層之間的差異漸趨于接近,。又如：南亞熱帶赤紅壤地區(qū),，氣候炎熱，作物生長季節(jié)很長,，水熱條件優(yōu)越,，微生物種類多，數(shù)量大,，從土壤微生物的數(shù)量上看,，在森林植被下赤紅壤僅次于磚紅壤,，而高于紅壤；未開墾的赤紅壤高于開墾的赤紅壤旱地,。從微生物種類上看,，有細菌、放線菌,、真菌等,，這三種菌類的數(shù)量分布比值為赤紅壤有林地上的為1：1.16：0.04，赤紅壤旱地為1：0.35：0.013,，紅壤有林地上為1：0.27：0.003,。從微生物活性來看，土壤呼吸作用中二氧化碳的釋放,，主要是土壤微生物生命活動的結(jié)果,。所以人們通常以土壤呼吸強度作為土壤微生物總活性的代表指標。椐測定,，赤紅壤呼吸強度很低,，赤紅壤微生物呼吸強度是與植被覆蓋狀況,、作物種類,、耕作制度密切相關(guān)的。以多年生豆科綠肥呼吸強度最強,，其次為多年生禾本科牧草,，接下來是甘蔗、蘿卜青,、魚藤等,。在利用的頻繁程度上，微生物活性以多年一熟區(qū)最強,，其次為一年一熟區(qū)和未開墾的自然土壤,，一年二熟區(qū)最弱。

田間和盆栽試驗結(jié)果還表明：

1）土壤的呼吸強度與微生物的數(shù)量呈極顯著正相關(guān),R=0.919,也與

土壤有機質(zhì)的含量關(guān)系密切,；碳氮比小的有機物對提高土壤呼吸強度較碳氮比大的更為顯著,；植物殘落物和根系分泌活動、墾殖利用,、耕種施肥等都能提高土壤呼吸強度,；反之，過多的含水,、鹽分及低PH值對土壤呼吸則有抑制作用,。

2）稻桿還田對固氮活性有積極促進作用，這在旱作土上比水稻土上更明顯,，無論從強度大小,，活性峰期的早晚，或者延續(xù)時期的長短都是如此；可見稻根對促進固氮有明顯效應,。

3）在旱作土和水稻土上,，與對照相比，加上稻桿處理釋放出的二氧化碳和甲烷的量最大,；不過在水稻上,，釋放出的二氧化碳的高峰期早，強度大,，持續(xù)時間長,；而在旱作土上，二氧化碳的釋放強度小,，峰期遲,；兩種土壤上，氣態(tài)氮的釋放量都很弱,。

4）生物固氮,，種豆肥田的效果顯著。大豆,、花生,、豆科綠肥、豆科牧草,、紅萍等植物的共生固氮量都是很可觀的,。蚯蚓不僅是農(nóng)田土壤肥沃度的一個活監(jiān)測器，而且其糞便也是一種優(yōu)質(zhì)肥料,；在人工養(yǎng)殖的條件下,，蚯蚓也是城市有機物-廢棄物和清除者；人們還可利用蚯蚓去作高蛋白飼料,、藥用原料,，由于它的糞便污染程度較低，所以作為花肥加以利用,，很受城市養(yǎng)花業(yè)者的歡迎,。

土壤微生物尤其是根際微生物的活動在植物的根際營養(yǎng)中起著分解有機物釋放與貯蓄養(yǎng)分的積極作用。因此,，保持根際土壤微生物的活性特別重要,，尤其是那些自養(yǎng)性微生物的固氨作用在農(nóng)業(yè)上的重要性，有時候比施用有機肥還更具有實際意義,。

2,、根際微生物與植物營養(yǎng)的關(guān)系

上面已經(jīng)提到土壤微生物尤其是根際微生物的活動在植物的根際營養(yǎng)中起著分解有機物、釋放與貯蓄養(yǎng)分的積極作用,。根際之所以能產(chǎn)生這種特殊的效應,，主要原因在于植物根系不斷地分泌著各種代謝產(chǎn)物,，為微生物的生命活動提供了源源不斷的營養(yǎng)源。與時同時,，根表組織陸續(xù)地死亡和脫落,，改變著周圍土壤的物理性質(zhì)和化學性質(zhì)，豐富了土壤有機質(zhì),。這樣也就為微生物的大量增殖創(chuàng)造了環(huán)境條件,，使植物根際具有很高的生物活性。土壤環(huán)境好,，在其上生長的產(chǎn)品的質(zhì)量也必然好,。Takuya Marumoto(1990)測定了種植于兩種不同土壤（土A-紅黃壤，土B-暗色土）中的旱稻根際CO--C的變化趨勢是,，在非根際土壤中,，從播種開始，直到隨后的90天,，呼吸作用持續(xù)下降,，而在根際土壤中，呼吸作用卻慢慢上升,，直至60天,，然后再下降。在兩種不同的土壤中都獲得了相同的規(guī)律,。與此同時,，土壤活性（蛋白酶,、谷酰胺酶）也有公認的變化規(guī)律,。以上結(jié)果說明了一個問題，這就是在作生長期內(nèi),，根際土壤的生物活性明顯高于非根際土壤,。

在根際土壤中，細菌對各種根的分泌物和利用率遠遠超過放線菌,、真菌,、藻類和原生動物，因此它們是最活躍的類群,。Nakast和Klein(1980)將C-葡萄糖加入土壤中,，并分別加入能抑制細菌生長的鏈霉素和抑制真菌生長的放線酮，伴之經(jīng)快速的放射性分析方法證明,，無論在根際還是根面,，細菌是分解葡萄糖的主力，從而進一步證實了細菌在根際微生物各類群中的主導地位,。

由于根系分泌物的選擇作用,，根際細菌的種類較少,。它們以能運動的無芽胞桿菌類占絕對優(yōu)勢，多以簡單的有機物作養(yǎng)料,。能分解纖素,、果膠質(zhì)等復雜化合物的種類很少。值得指出的是,，細菌的增長速度,，無論是根際還是根面，都是以植物生長的最初幾天最快,。

3,、土壤微生物數(shù)量與根際環(huán)境中的物質(zhì)轉(zhuǎn)化

微生物是異化過程中起主導作用的生物，它們分解有機物質(zhì),，釋放出各種營養(yǎng)元素,，既營養(yǎng)自已，也營養(yǎng)作物,；在根際土壤中,，這種分解作用的強度遠遠超過非根際土壤。因此,，微生物生物量的大小,，在營養(yǎng)元素的循環(huán)利用中有極其重要的作用。但是,，微生物對有機物的分解利用受許多環(huán)境因子的影響,，氮素水平就是很重要的一個因子。Kuikman等人（1990）研究比較了施用不同數(shù)量硝銨（150mg氮/kg濕土和40mg氮/kg濕土）兩種土壤的根際微生物對不同有機物分解利用的情況,，發(fā)現(xiàn)施氮量高的土壤,，微生物偏嗜于利用根系分泌物，而對土壤中原有有機質(zhì)和或作殘茬的分解作用降低,；而施氮量低的土壤,，則不產(chǎn)生這種偏嗜性，這就是說,，施加氮素之后,，可以明顯地降低根際土壤微生物的活性及其對有機物質(zhì)的分解量。

根際環(huán)境對硝化作用的影響因作物而異,，因為硝化細菌對微生物毒素和PH值的變化是很敏感的,，不同植物的根系分泌物和相應的微生物活性往往有質(zhì)上的差異，因此,，有些植物的根系分泌物能促進某一類或幾類微生物數(shù)量的增加,；相反地，有些植物根系分泌物卻不利于它們的生長,，甚至產(chǎn)生抑制效果,。一般來說,，硝化微生物競爭不過異養(yǎng)微生物對氨態(tài)氮的吸收利用。反硝化作用是土壤中氮素損失的主要途徑之一,。在反硝化細菌作用下,，硝態(tài)氮通過多步反應被還原成N2O和N2而耗損；在植物根際區(qū)域范圍內(nèi),，有機質(zhì)比較豐富,，倘若硝酸鹽的含量也較為豐富的話，那么,，反硝化作用便可旺盛地進行,。反硝化作用的強度與土壤中硝酸鹽的含量成正相關(guān)，同時,，根際土壤中反硝化作用又明顯地高于非根際土壤,，從而使氮肥的肥效很快地喪失掉了。

豆科植物一根瘤菌共生體系所進行的固氮作用,，對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)具有十分重要的意義,。而根際環(huán)境，特別是根瘤菌的相應宿主的根際環(huán)境對根瘤菌的生存和繁殖有很大影響,。在缺乏合適的宿主時,，根瘤菌的數(shù)量可能減少。根際內(nèi)其它的細菌,、放線菌和真菌對根瘤菌產(chǎn)生的拮抗作用和溶菌作用也阻礙著根瘤菌的發(fā)展,，根瘤菌噬菌體隨著寄主細菌的增殖而增殖，因此在豆科植物的根際內(nèi)常有較豐富的噬菌體,，如要它們旺盛地繁殖,，使根瘤菌的數(shù)量下降到一定程度就會影響結(jié)瘤作用。然而在正常的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件下,，由于農(nóng)作物分泌物帶來的根際效應,，根瘤菌的數(shù)量仍能維持一定的水平，不致于因各種各樣的抑制作用而消失,。

另外，有些自生固氮微生物的特定植物根際環(huán)境中的發(fā)展比非根際土壤中旺盛得多,，它們利用植物的分泌物和脫落物作為能源物質(zhì)而生活和固氮,，因此被稱為聯(lián)合固氮體系。這種固氮細菌在甘蔗根際和根面的數(shù)量比非根際分別高出20倍和50倍,；在玉米,、小麥之間也發(fā)現(xiàn)了聯(lián)合固氮作用的效應。從土壤生物在有機農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中重要作用,、根際微生物與植物營養(yǎng)的關(guān)系,、土壤微生物數(shù)量與根際環(huán)境中的物質(zhì)轉(zhuǎn)化等幾方面可以看出,，充分發(fā)揮土壤微生物的活力可以增加土壤有機質(zhì)的含量，提高土壤肥力,；可以疏松土壤,，改善土壤結(jié)構(gòu)，使土壤質(zhì)量大大提高,。土壤質(zhì)量提高了,，作物的生長條件就會得到改善，而且還可以提高作物對雜草的競爭能力和對病蟲害的抵抗能力,。同時,，還能節(jié)約能源，保護環(huán)境,。所以我們要在實踐中積極發(fā)揮土壤微生物的作用,，使之為有機農(nóng)業(yè)服務。