南疆果園套種食用菌對(duì)土壤理化性狀及微生物量的影響

衛(wèi)彩紅 阿依夏木·古麗 王新建, 吳翠云 張 琦 胡建偉

（1. 塔里木大學(xué)植物科學(xué)學(xué)院，新疆 阿拉爾 843300；2. 塔里木大學(xué)食用菌研究所，新疆 阿拉爾 843300）

阿拉爾是新疆維吾爾自治區(qū)直轄縣級(jí)市，位于南疆的中心位置，處于塔里木河流域中上游兩岸地區(qū)，全年日照時(shí)數(shù)在2 556.3～2 991.8 h，年平均氣溫8.9～11.4 ℃，無(wú)霜期是183～221天[1]。目前在阿拉爾墾區(qū)種植的果樹(shù)品種主要有紅棗、香梨、核桃、蘋(píng)果等，還栽有少量西梅、吊干杏、美國(guó)杏李等。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2015年，南疆四地州林果業(yè)種植面積為79.47萬(wàn)hm2，間套作農(nóng)作物面積為82.31萬(wàn)hm2。果糧間套作面積為48.61萬(wàn)hm2，果經(jīng)間套作面積30.05萬(wàn)hm2，果飼間套作面積1.87萬(wàn)hm2，其他種植面積2.29萬(wàn)hm2[2]。

然而，果間套作種植存在套作作物單產(chǎn)較低的問(wèn)題。原因可能是：果樹(shù)間郁蔽度高，影響通風(fēng)透光性能，進(jìn)而影響作物產(chǎn)量[3]；果樹(shù)與農(nóng)作物套作爭(zhēng)水、爭(zhēng)肥，存在養(yǎng)分競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)系[2]。而果樹(shù)下栽培雞腿菇恰能避開(kāi)上述弊端，是發(fā)展林下經(jīng)濟(jì)的優(yōu)選模式。

據(jù)報(bào)道，菌渣堆肥可以有效地改善玉米地的土壤結(jié)構(gòu)，使玉米總產(chǎn)量明顯提高[4]；對(duì)平菇等食用菌廢菌渣進(jìn)行無(wú)氧發(fā)酵等處理后，加入到常規(guī)土壤中，可使土壤持水率提高至51.3%，作物單產(chǎn)提高13.6%[5]。菌渣直接還田后，與對(duì)照相比，土壤的容重降低7.3%～14.9%，孔隙度增加4.2%～11.5%，總有機(jī)碳提高32.7%～56.0%，活性有機(jī)碳提高39.2%～92.5%[3]。通過(guò)使用雙孢蘑菇菌渣有機(jī)肥，可顯著增強(qiáng)土壤的溶解性，增加有機(jī)碳和土壤微生物的含量[6]。稻田施用菌渣后，土壤的pH，酶活性，以及有機(jī)質(zhì)、堿解氮、速效磷、速效鉀、交換性鈣、交換性鎂等的含量均提高，促使水稻有效穗數(shù)和千粒重增加，從而顯著增加產(chǎn)量[7,8]，但是菌渣施用量并不是越多越好，施用量過(guò)大會(huì)造成土壤肥力過(guò)剩，或土壤營(yíng)養(yǎng)和結(jié)構(gòu)失衡。

另?yè)?jù)報(bào)道，菌渣對(duì)土壤的微生物環(huán)境有一定影響：施用雙孢蘑菇菌渣肥料，使處理土壤中的細(xì)菌量增加39.7%，放線(xiàn)菌量增加18.0%[9]，可有效改善微生態(tài)環(huán)境，進(jìn)而顯著改善土壤的微生物區(qū)系分布[10]。

為促進(jìn)果園多元化發(fā)展，加強(qiáng)特色農(nóng)產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)區(qū)建設(shè)[11]，阿拉爾果園套種雞腿菇，不僅可豐富“塔里木河”品牌的特色產(chǎn)品種類(lèi)，帶動(dòng)雞腿菇保鮮、烘干及采摘游等二、三產(chǎn)的發(fā)展，還可豐富阿拉爾墾區(qū)鄉(xiāng)村經(jīng)濟(jì)業(yè)態(tài)，拓展阿拉爾周邊團(tuán)場(chǎng)職工群眾增收致富途徑。本文根據(jù)前人研究結(jié)果，比較分析阿拉爾墾區(qū)三種果樹(shù)林下種植雞腿菇對(duì)土壤理化性狀的影響，以明確阿拉爾墾區(qū)不同果樹(shù)林下種植雞腿菇對(duì)果園土壤的改良作用。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地情況

試驗(yàn)地址：第一師阿拉爾市十一團(tuán)十連17#。試驗(yàn)設(shè)計(jì)選用果樹(shù)品種分別為：棗樹(shù)為灰棗，梨樹(shù)為庫(kù)爾勒香梨，核桃樹(shù)為818薄皮核桃。每種果樹(shù)的管理水平一致，棗、梨和核桃3種果樹(shù)各設(shè)相應(yīng)的對(duì)照處理。

株行距為棗樹(shù)1.5×3（m）、梨樹(shù)4×5（m）、核桃樹(shù)5×6（m），樹(shù)齡分別為8年、15年、15年。根據(jù)3種果樹(shù)株行距，分別設(shè)置1×10（m）、1.2×10（m）、1.4×10（m）的雞腿菇種植畦床。

1.2 雞腿菇栽培流程

雞腿菇品種為‘特白36’。培養(yǎng)料配方：棉籽殼88%，麩皮6%，玉米面2.5%，復(fù)合肥0.5%，石灰3%，含水量60%～65%[12]。

種植流程：配料→拌料→裝袋→滅菌→冷卻→消毒→接種→發(fā)菌→挖畦→土壤消毒處理→脫袋→擺菌包→覆土→消毒→灌水→覆膜→揭摸→搔菌→遮陰→灌水→灑水→出菇→采菇[12]。

林菌模式：果園行間的土壤中種植雞腿菇，出菇后的菌渣直接還田。

1.3 栽培期安排

雞腿菇及3種果樹(shù)的生長(zhǎng)期：

雞腿菇為12月制包，1～2月養(yǎng)菌，3月下地排場(chǎng)，5月采收；

棗樹(shù)為4月發(fā)芽，5月長(zhǎng)葉，6～7月開(kāi)花，6～7月坐果，10月底至11月初采收；

梨樹(shù)為4月初開(kāi)花，4月底長(zhǎng)葉，5月底坐果，8月底至9月初采收；

核桃樹(shù)為4月中旬開(kāi)花，5月長(zhǎng)葉坐果，8月底至9月初采收。

1.4 土壤取樣及檢測(cè)方法

雞腿菇出菇結(jié)束和果實(shí)采摘結(jié)束后，于10～11月進(jìn)行土樣采集，在種植雞腿菇的畦床內(nèi)，于土層深度約20 cm處，設(shè)3個(gè)采樣小區(qū)，面積各為1×1（m），采用五點(diǎn)采樣、四分裝袋法取樣，土樣重約2 kg，陰干裝袋封存?zhèn)溆谩?/p>

土壤各項(xiàng)指標(biāo)測(cè)定方法：含水量采用烘干法，pH采用pH計(jì)法，電導(dǎo)率采用雷磁電導(dǎo)率儀，容重采用環(huán)刀法；養(yǎng)分方面，堿解氮采用堿解擴(kuò)散法，速效磷采用0.5M碳酸氫鈉法，速效鉀采用火焰光度計(jì)測(cè)定法，有機(jī)質(zhì)含量采用重鉻酸鉀外加熱法測(cè)定[11]。

放線(xiàn)菌的培養(yǎng)：土樣放入恒溫箱中60 ℃預(yù)處理2 h，降低細(xì)菌和真菌的影響，采用高氏1號(hào)培養(yǎng)基培養(yǎng)放線(xiàn)菌的菌落。細(xì)菌的菌落培養(yǎng)采用牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基。每處理2次重復(fù)，采用稀釋平板計(jì)數(shù)法測(cè)定。

1.5 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 軟件進(jìn)行整理、DPS 7.05進(jìn)行分析，得出結(jié)果，繪制圖表。

2 結(jié)果與分析

2.1 對(duì)土壤物理性狀的影響

由表1可以看出，棗樹(shù)下種植雞腿菇后，在其深約20 cm處土壤的含水量、電導(dǎo)率顯著提高，容重和pH降低。與不種植雞腿菇的對(duì)照相比，土壤的含水量為7.71%，提高4.53%，電導(dǎo)率為28.68 us/cm，提高15.45 us/cm，差異均極顯著；容重為2.75 g/cm3，降低0.13 g/cm3，pH為6.7，降低0.1，差異均不顯著。

表1 果樹(shù)下種植雞腿菇后土壤的物理性狀變化

梨樹(shù)下種植雞腿菇后，土壤的含水量顯著增加，容重變化不顯著，土壤pH和電導(dǎo)率極顯著降低。與對(duì)照相比，土壤的pH（6.92）降低0.15，電導(dǎo)率為8.94（25 ℃，us/cm），降低0.14 us/cm。

核桃樹(shù)下種植雞腿菇后，土壤的含水量極顯著增加，容重顯著增加，pH和電導(dǎo)率極顯著降低。與對(duì)照相比，土壤含水量（4.99%）增加1.35%；容重（3.08 g/cm3）增加0.15g/cm3；pH（6.92）降低0.28；電導(dǎo)率為9.81（25℃，us/cm），降低15.73 us/cm。

2.2 對(duì)土壤養(yǎng)分含量的影響

與未種植雞腿菇的果園比，林下種植雞腿菇后土壤養(yǎng)分含量整體有所下降（圖1）。菌渣直接還田，因?yàn)榫唇?jīng)發(fā)酵處理，各養(yǎng)分值不符合植物生長(zhǎng)需求。

圖1 林下種植雞腿菇后土壤養(yǎng)分含量的變化

與對(duì)照相比，棗樹(shù)下土壤中堿解氮含量為12.3 μg/g，下降1.3 μg/g；速效磷含量為14.33 μg/g，下降33.17 μg/g；速效鉀含量為50.7 μg/g，下降76.6 μg/g；有機(jī)質(zhì)含量為23.35 μg/g，下降2.96 μg/g。

與對(duì)照相比，梨樹(shù)下土壤中堿解氮含量為16.53 μg/g，下降8.37 μg/g；速效磷含量為13.8 μg/g，增加8.5 μg/g；速效鉀含量為6.67 μg/g，下降2.33 μg/g；有機(jī)質(zhì)含量為23.07 μg/g，降低2.31 μg/g。

與對(duì)照相比，核桃樹(shù)下土壤中堿解氮含量為13.86 μg/g，下降13.84 μg/g；速效磷含量為41.09 μg/g，遠(yuǎn)高于最低檢出限；速效鉀含量為8.37 μg/g，下降48.43 μg/g；有機(jī)質(zhì)含量為19.71 μg/g，降低3.23 μg/g。

2.3 對(duì)土壤微生物的影響

果樹(shù)下種植的雞腿菇菌渣直接還田后，不同樹(shù)種林下土壤中放線(xiàn)菌和細(xì)菌數(shù)量變化各不相同（表2）。與對(duì)照相比，棗樹(shù)下栽培雞腿菇后，土壤中的放線(xiàn)菌數(shù)量為48.67 cfu/g，增加7.42 cfu/g，增幅為17.98%，差異不顯著；細(xì)菌數(shù)量為7.25 cfu/g，降低14 cfu/g，降幅為69.14%，差異顯著。

表2 林下種植雞腿菇后土壤中微生物數(shù)量的變化

梨樹(shù)下栽培雞腿菇后，與對(duì)照相比，土壤中的放線(xiàn)菌數(shù)量為27 cfu/g，降低13.75 cfu/g，降幅為33.74%，差異不顯著；細(xì)菌數(shù)量為31.33 cfu/g，增加19.83 cfu/g，增幅為172.43%，差異顯著。

核桃樹(shù)下栽培雞腿菇后，與對(duì)照相比，土壤中的放線(xiàn)菌數(shù)量為30.59 cfu/g，降低116.41 cfu/g，降幅為79.19%，差異極顯著；細(xì)菌數(shù)量為6.92 cfu/g，降低7.08 cfu/g（50.57%），差異顯著。

3 討 論

3.1 林下種植食用菌后的土壤物理性狀

果樹(shù)林下種植雞腿菇后的土壤含水量由高到低為：棗樹(shù)＞梨樹(shù)＞核桃樹(shù)，與對(duì)照相比，土壤含水量分別增加142.5%、3.2%和37.1%。土壤含水量增加能促進(jìn)果樹(shù)生長(zhǎng)，使果實(shí)水分增加。

果樹(shù)林下種植雞腿菇后的土壤容重，與對(duì)照相比，棗樹(shù)下的降低4.51%，梨樹(shù)下的降低0.65%，核桃樹(shù)下的增加5.1%。容重越低，土壤的通氣性越好[13]。本試驗(yàn)與栗方亮[14]的研究結(jié)果一致，菌渣還田具有降低土壤容重、提高土壤孔隙度的作用。

果樹(shù)林下種植雞腿菇后的土壤pH，與對(duì)照相比，棗樹(shù)的下降1.47%，梨樹(shù)的下降2.08%，核桃樹(shù)的下降3.89%。土壤總鹽分和電導(dǎo)率呈正相關(guān)[15]，棗樹(shù)林下種植雞腿菇后土壤電導(dǎo)率比對(duì)照升高116.78%，證明其土壤中鹽分較高，與黎雅楠[16]用遙感測(cè)定土壤鹽分的研究結(jié)果一致。而梨樹(shù)林下和核桃樹(shù)林下種植雞腿菇后土壤電導(dǎo)率分別比對(duì)照降低1.54%和61.6%，表明土壤中鹽分減少。

3.2 林下種植食用菌后的土壤養(yǎng)分含量

肖勝剛等[17]用食用菌廢菌料進(jìn)行的臍橙改土試驗(yàn)及劉景坤[18]報(bào)道的菌渣直接回填對(duì)土壤的營(yíng)養(yǎng)元素產(chǎn)生不利影響，與本研究結(jié)果一致。

從本試驗(yàn)結(jié)果看，采取雞腿菇菌渣直接回填法，不利于土壤中的堿解氮、速效磷、速效鉀含量的增加。作為肥料需要有適當(dāng)?shù)牡租洷壤麡?shù)下種植食用菌也需要消耗土壤中養(yǎng)分，這與果樹(shù)形成競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系。曹超仁[19]開(kāi)展的氮磷鉀配比施肥對(duì)棗品質(zhì)影響的研究同樣證明此結(jié)論。

與對(duì)照相比，棗樹(shù)下種植雞腿菇后，土壤堿解氮、速效磷、速效鉀、有機(jī)質(zhì)含量均降低；梨樹(shù)、核桃樹(shù)下土壤僅提高了速效磷的含量。在對(duì)照中，甚至未檢測(cè)到速效磷的含量，造成此現(xiàn)象的原因，可能是雞腿菇菌絲體生長(zhǎng)汲取營(yíng)養(yǎng)元素，對(duì)果樹(shù)形成競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系。

關(guān)于林下種植食用菌后菌渣直接回填這一處理方式是否有利于果樹(shù)的生長(zhǎng)及果實(shí)產(chǎn)量和品質(zhì)的提高，還有待進(jìn)一步深入研究。

3.3 林下種植食用菌后的土壤微生物數(shù)量

土壤中的微生物有細(xì)菌、真菌和放線(xiàn)菌等，通常1 g土壤中有106～109個(gè)微生物[20]，其種類(lèi)和數(shù)量隨土壤的環(huán)境和深度不同而不同，以細(xì)菌居多。有益微生物在土壤中扮演分解者的角色，將植物不能直接利用的物質(zhì)進(jìn)行氧化、硝化、氨化、固氮、硫化等作用，進(jìn)而促進(jìn)有機(jī)質(zhì)的分解和轉(zhuǎn)化，可明顯改善土壤的物理結(jié)構(gòu)，并提高肥力[17]。李亞貴[21]研究表明，煙草田輪作種植雞腿菇對(duì)土壤微環(huán)境有促進(jìn)作用。任琳等[10]報(bào)道了菌糠可增加保護(hù)地土壤中細(xì)菌和放線(xiàn)菌的數(shù)量，增強(qiáng)土壤的抗病性，與本研究結(jié)果一致。

本試驗(yàn)中，果園種植雞腿菇后，土壤中細(xì)菌和放線(xiàn)菌的數(shù)量呈不同的變化趨勢(shì)。棗園土壤中的放線(xiàn)菌數(shù)量增加17.98%，細(xì)菌數(shù)量減少64.20%；梨園土壤中的放線(xiàn)菌減少33.74%，細(xì)菌的數(shù)量增加172.43%；而核桃園土壤中放線(xiàn)菌和細(xì)菌數(shù)量則分別減少79.19%和50.57%。

本研究對(duì)細(xì)菌和放線(xiàn)菌尚未做深入研究，其利害關(guān)系不明確，對(duì)于果樹(shù)林下種植食用菌后，具體有哪些種屬的細(xì)菌和放線(xiàn)菌種類(lèi)和群落結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，還需要作進(jìn)一步研究。