油棕林下養雞對土壤養分和微生物數量的影響

馮美利，李愛基，曹紅星，金龍飛

(1.中國熱帶農業科學院 椰子研究所，海南 文昌 571339；2.海南大學 熱帶農林學院，海南 海口 570228)

林下經濟是一種生態模式，人們巧妙運用林下土壤資源和樹林遮蔭方法進行三維組合林下種植、養殖等生產和管理，進而能夠讓農林牧各業達成資源共用、取長補短、循環利用、回收和協調發展[1]。有研究表明，林下生態養雞，由于園林內的場地寬大，空氣流通較好，雞群在園林內活動不容易生病，且雞糞作為綠色有機肥可以改善土壤特性，供給植物很好的養分，不需要大量使用化學肥料，同時，林地還有大量野草、昆蟲，還能降低飼養成本；園林養的雞生態且肉質鮮美，經濟效益良好[2-3]。

油棕(ElaeisguineensisJacq.)屬棕櫚科油棕屬多年生植物，果實含油率50%，是世界上產油率最高的熱帶木本油料作物之一，被稱為“世界油王”[4]。油棕樹型高大，種植株行距通常在8～9 m，在單一種植的油棕園內，林間區域廣闊，其空間和土地利用率低，且容易滋長雜草和病蟲害，單位面積生產效益也不高。因此，發展林下經濟是提高油棕園土地利用率和經濟效益的重要途徑。當前有關油棕園林下種養的研究已有多篇報道[5-8]，但有關油棕林下養雞對土壤養分和微生物的影響還少有報道。本試驗旨在通過研究油棕林下養雞對林地土壤養分含量和土壤微生物的影響，分析其對油棕園土壤養分的提升作用，以期為林下養雞等模式提供理論依據。

1 試驗地概況

試驗地位于海南省文昌市中國熱帶農業科學院椰子研究所油棕基地，地理位置為110°76′ E，19°53′ N，該區屬于亞熱帶季風氣候，年平均氣溫23.9 ℃，年均降水量為1500～2000 mm。試驗區為6年齡的油棕園，油棕樹以三角形種植，株行距為8 m×8 m。土壤類型主要為濱海沙土，地勢平坦。

2 試驗方法

2.1 樣地設置

2016年5月至2018年6月連續在油棕園林下放養文昌雞，放養區域面積為12 m×60 m，該區用鐵絲網隔離，連續放養約90日齡的文昌雞，每批放養200只，共放養了4批(2016年5月，2016年11月，2017年5月，2017年12月)。2018年9月，以雞舍為中心，分別在距離雞舍10 m (重度干擾區)、30 m(中度干擾區)和50 m(輕度干擾區)的油棕園內設置樣地，編號分別為A、B和C。

2.2 土壤樣品采集

在設置的每個樣地內按“S”形隨機選取3個土壤采集點，在每個采集點上挖取土壤剖面，用環刀采集0～20 cm及20～40 cm土層的等量混合樣品，密封裝袋保存，迅速帶回化驗室進行處理。將每種樣品充分混勻后分為2份，一份放入冰箱冷藏用于測定土壤微生物數量，另一份風干后用來測定土壤養分含量。

2.3 土壤理化指標與微生物指標測定

土壤各項理化指標的測定方法[9]：有機質含量采用低溫外熱重鉻酸鉀氧化-比色法測定，全氮含量采用開氏法測定，堿解氮含量采用堿解擴散法測定，速效磷含量采用鹽酸-氟化銨法測定，速效鉀含量采用乙酸銨浸提-原子吸收分光光度法測定。

土壤微生物計數用稀釋平板法[10]。培養基分別為：細菌用牛肉膏蛋白胨培養基，真菌用孟加拉紅培養基，放線菌用改良高氏I號培養基。每個樣品重復3次，測量結果取平均值。

2.4 數據分析

采用Excel 2003和DPS 7.05數據處理系統進行統計與分析。

3 結果與分析

3.1 林下養雞對土壤養分含量的影響

土壤養分是評估土壤生產力的一個重要指標，在土壤肥力方面扮演著重要的角色[11]。從表1可看出，油棕林下養雞對0～20 cm土壤的養分影響比較大，在0～20 cm土壤中，有機質、全氮、速效磷、速效鉀的含量隨著油棕植株與雞舍距離的增大(干擾程度的減少)呈下降趨勢,其中速效磷和速效鉀含量的下降幅度較明顯，在重度干擾區的有機質、速效磷和速效鉀含量均顯著差異于中度干擾區和輕度干擾區，但全氮、堿解氮含量在不同干擾區差異不顯著；而堿解氮在中度干擾區的含量最高。在20～40 cm土壤中，有機質、全氮、堿解氮的含量均隨雞的干擾程度從重到輕逐漸減少，而速效磷和速效鉀含量變化無規律。在距離雞舍相同的不同土層中，除了堿解氮含量外，0～20 cm土壤的養分含量均高于20～40 cm土壤的，其中速效磷和速效鉀的含量在不同土層中均達顯著差異；而在距離雞舍10 m處，0～20 cm土壤的堿解氮含量顯著低于20～40 cm的，分別為39.36 mg/kg和58.94 mg/kg，這可能與堿解氮的特性有關，堿解氮有些活躍，土壤的水熱環境的不穩定和生物活動的大小都會影響堿解氮的含量，此外在距離雞舍10 m處，可能雞的活動使土壤變得緊實，不利于堿解氮轉化。

表1 試驗區土壤養分含量情況

3.2 林下養雞對土壤微生物多樣性的影響

從表2可以看出，在養雞油棕園范圍內，土壤三大類微生物總數均表現為細菌>放線菌>真菌。在0～20 cm土壤中，土壤微生物總數隨著干擾程度的減弱呈減少趨勢，其中細菌數量占絕對優勢，分別是放線菌和真菌100倍和1000倍以上。可見，微生物總量的變化主要取決于細菌的變化。細菌數量是隨著干擾程度的減弱呈減少趨勢，而放線菌和真菌數量是先減少后增加，但細菌和放線菌數量在不同干擾區差異不顯著，真菌數量在不同干擾區均達顯著差異。在20～40 cm土壤中，從重度干擾區到輕度干擾區，微生物總數和細菌數量是先減少后增加；放線菌數量的變化與細菌相反，是先增加后減少，且達顯著差異；真菌數量呈增加趨勢，但不同干擾區差異不顯著。一般來說，放線菌數量的增加是土壤性狀不良的表現，由此可推出，重度干擾區的土壤性質不良，但從輕度干擾區到中度干擾區放線菌數量是減少的，而細菌數量是增加的，這說明雞的活動對土壤微生物的多樣性具有調節作用，也對土壤性質的改良具有一定的效果。在距離雞舍相同位置的不同土層中，0～20 cm土層的三大類微生物數量均大于20～40 cm土層的。

表2 土壤微生物數量統計結果

3.3 樣地距離與土壤養分含量、微生物種類和數量的相關性分析

從表3可知，樣地距離除了與放線菌數量呈正相關外，與其它指標均呈負相關，其中樣地距離與有機質含量極顯著相關，與全氮含量顯著相關，說明雞的不同活動強度對樣地有機質和全氮含量產生了影響。土壤有機質和全氮含量之間顯著正相關，和速效鉀含量極顯著正相關，說明土壤有機質、全氮和速效鉀有密切關聯。

表3 土壤理化性質與微生物種類及數量之間的相關系數

4 討論與結論

油棕林下養雞作為林牧結合的模式之一，可以充分利用油棕園土地資源，提高油棕單位面積經濟效益，而雞糞是綠色的有機肥料，含有大量的氮、磷、鉀，能夠增強土壤肥力[12]，可為油棕樹提供一定的有機肥料。本研究就雞不同干擾程度的土壤養分變化進行研究，結果表明，干擾程度越大，土壤養分含量越高，其中有機質、速效磷和速效鉀含量顯著提高，這與曾祥艷、張志剛等[13-14]的研究結果相似。因此，油棕林下養雞有助于提高土壤的養分含量，從而間接地提高林地生產力。

土壤微生物對土壤養分循環有著不可代替的作用，其數量可以在一定程度上反映土壤的肥力狀況[15]。雞糞可以作為有機肥料為土壤微生物提供能量和營養物質，促進微生物的繁殖，反過來，微生物能對雞糞進行分解、縮合形成新的腐殖質。本研究中，不同干擾區土壤微生物類群組成以細菌為主，且在0～20 cm土壤中細菌數量隨干擾程度的增大逐漸增加，而放線菌和真菌的數量都是先減少后增加，這與鄔梟楠等[15]的研究結果一致。但微生物數量與樣地距離的相關性不顯著，可能是因為本試驗采土壤樣時間距離養雞時間太長(2018年5月已沒有養雞，2018年9月采樣)，導致微生物數量受影響不大。

有研究表明，林下養雞會對林木環境產生一定程度的干擾，應控制適宜的養殖密度和放養時間[16-18]。本研究發現，在油棕林下養雞，由于雞對土壤表層的踩踏和刨食，油棕園內的雜草得到很好的控制，但雞的活動對油棕園土壤物理性質的影響，具體還有待進一步深入研究。