雞糞菌劑對復墾土壤上油菜產量和品質的影響

喬志偉，李金嵐，李俊霖，洪堅平，謝英荷

（山西農業大學資源與環境學院，山西太谷030801）

在我國，大部分采煤塌陷區復墾，農民普遍采用大量施用化肥的方法，不僅肥料利用率低，而且還會造成土壤環境污染，增加土壤重金屬與有毒元素，最終導致土壤硝酸鹽積累，土壤結構破壞，促使土壤酸化，降低土壤微生物活動[1]。

菌劑在我國已有近50年的歷史，從根瘤菌劑→細菌肥料→菌劑（生物肥料），名稱的演變就已說明我國菌劑逐步發展的過程[2]。生物菌劑具有增加產量，培肥土壤，提高作物品質，增強作物抗病性的作用[3-4]。顆粒生物肥料含有多種有益微生物菌系，可促進土壤有機質礦化分解，釋放有效養分[5]。

研究表明，菌劑可以通過提高土壤供肥能力，增強根系活力，改善植物營養，刺激植株生長，增加葉綠素含量和葉面積，減少呼吸作用，最終使作物獲得增產[6]。楊彥[7]，劉晶晶等[8]研究表明，顆粒菌肥對油菜的品質和產量的提高都有明顯的作用，但現在我國菌劑還沒有普及利用，特別是在礦區復墾方面還存在著一定空白。

本試驗針對不同施肥處理對采煤塌陷區復墾土壤上油菜生理指標、產量、品質的影響進行研究，旨在為進一步探討菌肥和有機肥對復墾區土壤上種植作物的影響提供一定理論基礎。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

供試作物為油菜，品種四月蔓。

本試驗所用菌劑由山西農業大學資源與環境學院提供。提取晉城礦區塌陷區附近大量存在于熟土中的優勢菌，利用搖床擴大培養后與泥炭按1∶4比例吸附，等量混合制備而成菌劑，每克菌劑含菌109個。

底肥包括尿素（含N 46%）、過磷酸鈣（含P2O514%～20%）、硫酸鉀（含K2O50%）。

供試雞糞含水分5%，含氮34.8 g/kg，含磷11.3 g/kg，含鉀 18.8 g/kg。

1.2 供試土壤

試驗土壤取自晉城市大張村礦區塌陷區連續3年復墾的土壤，其基本性狀列于表1。

表1 供試土壤基本性狀

1.3 試驗設計

試驗采用大棚盆栽試驗，每盆裝風干土5 kg、石子1 kg。每盆施用的底肥相同（表2）。

表2 試驗設計 g/kg

1.4 試驗地點

盆栽試驗在山西農業大學資源與環境學院試驗站進行，化驗分析在山西農業大學資源與環境學院環境監測實驗室完成。

1.5 測定指標與方法

1.5.1 土壤養分的測定[9]土壤有機質采用重鉻酸鉀-容量法；土壤全氮采用濃硫酸消煮-半微量開氏法；土壤全磷采用NaOH熔融-鉬銻抗比色法；土壤全鉀采用NaOH熔融-原子吸收法；土壤速效磷采用0.5 mol/L NaHCO3浸提，鉬藍比色法；土壤速效鉀采用NH4OAc浸提，火焰光度法；土壤堿解氮采用解氮堿解擴散法。

1.5.2 植物生理指標和養分的測定[9]還原糖采用3，5-二硝基水楊酸比色法；Vc采用2，6-二氯靛酚滴定法；葉綠素采用丙酮乙醇混合法；全氮（TN）采用半微量開氏法；全磷（TP）采用H2SO4-H2O2消煮-釩鉬黃比色法；全鉀（TK）采用H2SO4-H2O2消煮，火焰光度法[15]。

1.6 分析方法

本試驗所有數據均用Microsoft Excel 2003進行計算，并用統計軟件DPS 2000進行方差分析（用Duncan法進行檢驗，α=0.05）。

2 結果與分析

2.1 雞糞與菌劑不同配比對塌陷復墾土壤盆栽油菜產量的影響

雞糞與菌劑不同配比和單施菌劑、雞糞油菜產量不同，結果列于表3。

從表3可以看出，處理11產量最高，比對照CK產量增加了183%。單施雞糞的處理（處理4，8，12）中，油菜產量處理 8＞處理 12＞處理 4，說明隨著雞糞用量的增加，產量呈現先增加后降低的趨勢。雞糞作為速效有機肥，能為土壤提供所需要的養分，但是植物對養分的吸收不是無限量的，當土壤中養分達到一定程度時，吸收最大，在這個階段內，隨著養分吸收量的增加，產量也相應增加，倘若繼續增加養分供應量，對作物的產量可能有負面的影響，即處理12產量比處理8低。方差分析各處理之間產量差異不顯著。

單施菌肥的處理（處理 13，14，15）中，隨著菌劑用量的增加，產量也逐漸增加，用量為5 g/kg時產量最高，為223 g/盆，比CK處理增加了54%。試驗表明，菌劑中含有促進作物生長的物質，施用菌劑可提高作物產量[10]。

菌劑和雞糞混合施用，可提供作物生長所需的營養成分，或促進植物吸收營養，抑制病原菌的致病作用，從而起到增產的效果。菌劑是依靠添加到菌劑中的N，P，K來達到增產效果的[11]。菌劑可以增加土壤中氮、磷、鉀養分的轉化，且分泌的有機物可促進作物吸收利用有效態的磷、鉀，所以可以提高油菜的產量[12]。

表3 雞糞與菌劑配施對塌陷復墾土壤盆栽油菜產量的影響

2.2 雞糞與菌劑不同配比對油菜品質的影響

從表4可以看出，葉綠素含量最大為處理10，即雞糞12 g/kg，菌劑3 g/kg，含量為1.45 mg/g，比CK增加了51%。單施雞糞處理中，隨著雞糞用量的增加，葉綠素含量增加，雞糞用量從4 g/kg增加到8 g/kg，含量可增加36%，用量從8 g/kg增加到12 g/kg，含量只增加了5%，增加幅度有減小趨勢。單施菌肥的處理中，葉綠素含量處理13＞處理14＞處理15，隨著菌劑用量的增加，葉綠素含量有所減小。

表4 雞糞菌劑不同配比對復墾土盆栽油菜品質的影響

雞糞菌劑對Vc含量的影響也不盡相同。處理15的Vc含量最高，達到0.159 mg/g。在單施菌肥處理中，隨菌肥用量的增加，Vc含量也增加，增加幅度由大變小。方差分析單施菌肥油菜Vc含量各處理差異顯著。菌肥對油菜Vc影響較大。

各處理油菜硝酸鹽含量也不相同。單施雞糞的處理（處理 4，8，12）中，硝酸鹽含量處理 4＜處理8＜處理12，雞糞用量的增加會導致硝酸鹽的積累。單施菌肥的處理中，硝酸鹽含量處理13＞處理14＞處理15，隨著菌肥用量的增加，油菜硝酸鹽含量減少。處理12硝酸鹽含量最大，達到651 mg/kg，比對照CK增加了36%。含量最低為處理11，為174.9 mg/kg，比對照減少了63%。

雞糞和菌劑按一定比例配合使用，可有效降低油菜硝酸鹽含量。單施雞糞比雞糞菌劑配施處理的硝酸鹽含量要高，這與加入菌劑有較大關系。據有關文獻報道，油菜是喜氮作物，尤其在氮供應充足時，容易奢侈吸收，造成植株中硝酸鹽大量積累，從而影響食品安全。而菌劑中的微生物參與氮素循環是個漸進過程，養分釋放緩慢，適合油菜對養分的吸收，同時可降低土壤中硝酸鹽的濃度，減少油菜對硝酸鹽的吸收[13]。

還原糖是光合作用的初級產物，由它形成其他的化合物如淀粉、纖維素、蛋白質、脂肪等[14]。從表4可以看出，雞糞和菌劑不同配比條件下油菜還原糖含量不同，處理11（施雞糞12 g/kg，菌劑5 g/kg）含量最高，為0.194%。

2.3 雞糞與菌劑配施對塌陷區復墾土壤盆栽油菜養分含量的影響

雞糞與菌劑的不同配比對油菜全氮含量影響不同。從表5可以看出，在單施雞糞的處理（處理 4，8，12）中，全氮含量處理 4＜處理 8＜處理12，隨著雞糞用量的增加，油菜全氮含量增加，與CK相比，處理4，8，12分別增加了16%，28%，32%。方差分析3個處理與空白對照差異顯著，施雞糞對油菜全氮養分增加顯著。單施菌劑的處理中，全氮含量處理13＜處理14＜處理15，且各處理與CK相比都有所增加，分別增加了45%，52%，58%。方差分析3個處理油菜全氮含量與CK之間差異顯著，菌劑對油菜全氮養分含量增加也是顯著的。全氮含量最高的為處理11（施雞糞12 g/kg，菌劑5 g/kg），比CK增加了67%。雞糞和菌劑的適當配比，比其分別單獨使用對全氮的增加效果要好。

各處理油菜全磷含量比CK都有所增加。單施雞糞的處理和單施菌劑的處理中，都是隨著用量的增加含量增加。方差分析各處理間油菜全磷含量差異不顯著，各處理與CK之間差異也不顯著。油菜全磷含量最大為處理10，為0.71 g/kg，比CK增加了82%。在增加油菜全磷含量上單施雞糞和單施菌劑效果不如混合施用效果好。處理11油菜全鉀含量最高，為0.434 g/kg，比CK增加了77%。經方差分析和新復極差測驗可知，在5%水平上，處理11與其他處理均存在顯著差異。

表5 雞糞與菌劑配施對塌陷復墾土壤盆栽油菜養分含量的影響 g/kg

3 結論

3.1 雞糞、菌劑配施條件下復墾土壤油菜產量不同

單施雞糞時，隨著雞糞施用量的增加，各處理的油菜產量較對照均有明顯增加。處理8（施雞糞8 g/kg），油菜產量達最高值，為265 g/盆，較對照增加了82.9%。

單施菌劑時，隨著菌劑施用量的增加，油菜產量隨之增加。其中處理15（施菌劑5 g/kg），油菜產量最高，為223 g/盆，較對照增加了53.6%。

雞糞與菌劑配施時，油菜產量均高于對照。處理11，即雞糞12 g/kg或+菌劑5 g/kg，油菜產量達最高值，為410 g/盆，較對照增加182.4%。

3.2 雞糞、菌劑配施條件下復墾土壤油菜品質不同

施用雞糞對油菜品質的影響效果不一。單施雞糞4 g/kg處理的油菜硝酸鹽含量最低，較對照降低了35.8%；雞糞施入為8 g/kg時，油菜還原糖較對照增加58.2%；單施雞糞12 g/kg處理的油菜Vc、葉綠素含量最高，分別較對照增加41.6%，21.2%。

單施菌劑1 g/kg處理，油菜葉綠素含量最高，較對照增加了32.2%；菌劑3 g/kg處理的油菜還原糖最高，較對照增加了25.5%；單施菌劑5 g/kg的處理，油菜Vc含量最高，較對照增加了31.4%，硝酸鹽含量最低，較對照降低了55.9%。

雞糞與菌劑配施后效果均好于單獨施用，處理11，即雞糞12 g/kg+菌劑5 g/kg，葉綠素含量最高，較對照增加了51%；Vc含量較對照增加了24.4%；油菜還原糖較對照提高了76.3%；油菜硝酸鹽含量較對照降低了63.4%。

3.3 雞糞、菌劑配施條件下復墾土壤油菜養分含量不同

單施菌劑3 g/kg處理，油菜鉀含量最高，較對照增加48.2%；施菌劑5 g/kg時，油菜全氮、全磷含量最高，且分別較對照增加58.3%，25.6%。

單施雞糞處理（雞糞12 g/kg），油菜全氮、全磷、全鉀含量最高，且分別較對照增加了32.4%，66.7%，65.3%。

雞糞、菌劑配施時，油菜養分含量較單獨施用明顯增加。菌劑與雞糞配施對油菜養分含量最佳處理為雞糞12 g/kg+菌劑5 g/kg，分別較對照全氮增加66.9%，全鉀增加77.1%，即處理11效果最好。

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