樊 琳，柴如山，劉立娟，黃利東，3，章永松*

(1教育部環(huán)境修復(fù)與生態(tài)健康重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，浙江大學(xué)環(huán)境與資源學(xué)院，浙江杭州310058;2西北工業(yè)大學(xué)人文與經(jīng)法學(xué)院，陜西西安710072;3江蘇省農(nóng)業(yè)氣象重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，南京信息工程大學(xué)應(yīng)用氣象學(xué)院，江蘇南京210044)

據(jù)估算，我國秸稈的年產(chǎn)出總量有7～8億噸［1］，然而，作物秸稈在田間直接焚燒現(xiàn)象較為普遍［2］，每年的秸稈焚燒量占到了年秸稈產(chǎn)生總量的23%左右［3］。秸稈焚燒不僅造成生物資源的極大浪費(fèi)，還會(huì)產(chǎn)生一系列大氣污染物［3］。另外，在我國，畜禽糞便年產(chǎn)生量達(dá)到30億噸以上，但這些畜禽糞便只有一半被還田利用，而另外一半則直接被排放到環(huán)境中［4－5］。這不僅對(duì)水體造成了嚴(yán)重污染，而且使大量養(yǎng)分資源白白浪費(fèi)。因此，大量的農(nóng)業(yè)秸稈和畜禽糞便急需找到一個(gè)合理的出路。

近年來我國蔬菜設(shè)施栽培工程得到迅速發(fā)展，而蔬菜大棚在低溫季節(jié)為了保溫，一般放風(fēng)時(shí)間短，有時(shí)甚至需要完全封閉，棚室內(nèi)CO2容易匱乏，所以及時(shí)向棚室中補(bǔ)充CO2已成為設(shè)施蔬菜生產(chǎn)中提高產(chǎn)量和提升效益的重要技術(shù)措施。在這種背景下，本課題組提出利用秸稈和畜禽糞便生物發(fā)酵法進(jìn)行大棚CO2施肥。田間試驗(yàn)結(jié)果表明，此方法可使處理大棚內(nèi)CO2濃度提升1～2倍，大幅提高大棚蔬菜產(chǎn)量，對(duì)其品質(zhì)也有明顯的改善作用，還可使農(nóng)產(chǎn)品提前1～2周上市，經(jīng)濟(jì)效益十分顯著，目前已經(jīng)在浙江省許多地區(qū)進(jìn)行了示范和推廣應(yīng)用［6－8］。

除棚內(nèi)CO2虧缺外，土壤退化和連作障礙也是限制蔬菜設(shè)施栽培可持續(xù)發(fā)展的一個(gè)重要問題。有研究表明，通過施用生物有機(jī)肥或添加微生物菌劑的有機(jī)肥可以提高土壤速效養(yǎng)分含量、土壤酶活性和土壤微生物活性以及改善土壤微生物區(qū)系，從而緩解設(shè)施栽培中的連作障礙問題［9－12］。利用秸稈和畜禽糞便生物發(fā)酵法進(jìn)行大棚CO2施肥不僅是一種有效的CO2施肥方法，而且發(fā)酵之后剩余的發(fā)酵殘?jiān)部勺鳛橐环N生物有機(jī)肥使用。本文在課題組前期研究的基礎(chǔ)上，以稻草和豬糞生物發(fā)酵CO2施肥后產(chǎn)生的殘?jiān)臃N功能微生物菌劑為材料，探討其對(duì)大棚連作土壤的改良效果，為大棚連作土壤改良和農(nóng)業(yè)有機(jī)廢棄物資源化利用提供一定參考。

1 材料與方法

1.1 供試土壤和發(fā)酵殘?jiān)?/h3>

供試土壤為青紫泥，取自浙江省平湖市廣陳鎮(zhèn)民主村蔬菜大棚，棚齡5年以上，前茬作物為番茄。其基本理化性質(zhì)為:有機(jī)質(zhì)含量28.2 g/kg、堿解氮64.7 mg/kg、有效磷 27.2 mg/kg、速效鉀 96.6 mg/kg、電導(dǎo)率725 μS/cm、pH 5.39。

供試發(fā)酵殘?jiān)鼮榈静莺拓i糞在大棚內(nèi)生物發(fā)酵進(jìn)行CO2施肥之后剩余的殘?jiān)?，前期試?yàn)條件和實(shí)施情況見文獻(xiàn)［7］。發(fā)酵結(jié)束之后取發(fā)酵殘?jiān)鼧?，在?shí)驗(yàn)室風(fēng)干粉碎，過1 mm篩備用。其基本養(yǎng)分含量為:有機(jī)質(zhì)207.2 g/kg、全氮10.1 g/kg、全磷21.5 g/kg、全鉀23.1 g/kg、pH 5.12。

1.2 供試微生物菌劑

1)By菌劑:由本實(shí)驗(yàn)室自行篩選分離保存，主要組成為蠟狀芽孢桿菌(Bacillus cereus)和枯草芽孢桿菌(Bacillus subtilis)兩種微生物，標(biāo)記為By，其具有固氮、解磷和解鉀等功能，并且對(duì)連作土壤有一定的改良作用。

2)EM菌劑:購自南京愛睦樂科技有限公司。EM(Effective Microorgnisims)即有效微生物群，由日本琉球大學(xué)比嘉照夫教授研究開發(fā)，是以光合細(xì)菌、乳酸菌、酵母菌與放線菌等為主的多種微生物采用適當(dāng)?shù)谋壤酮?dú)特的發(fā)酵工藝復(fù)合培養(yǎng)而成的高效微生物活菌制劑。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.3.1不同溫度條件下微生物菌劑在發(fā)酵殘?jiān)械母患?將By和EM菌劑以及兩者的復(fù)合菌劑(EM+By)分別平鋪在滅過菌的塑料淺盤中，各菌劑接種量按照發(fā)酵殘?jiān)芍氐?0%(V/W)計(jì)算［13］，各盤加入風(fēng)干并磨碎過篩的發(fā)酵殘?jiān)?0 g，調(diào)節(jié)含水量至50%，pH=7［14］，然后分別置于30℃、40℃和50℃溫度條件下培養(yǎng)7 d。培養(yǎng)過程中，每24 h翻料一次，每48 h取樣測(cè)定活菌數(shù)(cfu/g殘?jiān)?。

1.3.2發(fā)酵殘?jiān)臃N功能微生物菌劑對(duì)大棚連作土壤的改良 試驗(yàn)共設(shè)5個(gè)處理:1)對(duì)照，不添加發(fā)酵殘?jiān)臀⑸锞鷦?，為連作土壤(CK);2)添加未富集微生物菌劑的發(fā)酵殘?jiān)?CZ);3)添加富集EM菌劑的發(fā)酵殘?jiān)?EM);4)添加富集By菌劑的發(fā)酵殘?jiān)?By);5)添加富集EM和By菌劑的發(fā)酵殘?jiān)?EM+By)。每個(gè)處理設(shè)3次重復(fù)。

添加富集微生物菌劑發(fā)酵殘?jiān)奶幚戆匆韵虏襟E進(jìn)行:結(jié)合上述不同溫度條件下的試驗(yàn)結(jié)果，將供試微生物菌劑在溫度40℃、含水量50%、pH為7.0以及接種量為10%(V/W)的條件下富集到發(fā)酵殘?jiān)?，培養(yǎng)1周;待培養(yǎng)結(jié)束后，取125 g供試土壤，將2.5 g(W/W=2%)富集了微生物菌劑的發(fā)酵殘?jiān)c供試土壤充分混合并置于小塑料盆中。CK處理取125 g供試土壤置于小塑料盆中，CZ處理將2.5 g未富集微生物菌劑的發(fā)酵殘?jiān)?25 g供試土壤充分混合并置于小塑料盆中。

各處理在25℃條件下連續(xù)培養(yǎng)35 d，培養(yǎng)過程中，每7 d取樣一次，測(cè)定各項(xiàng)指標(biāo)。

1.4 測(cè)定項(xiàng)目和方法

土壤pH值采用無CO2純水浸提(水∶土=2.5∶1)—酸度計(jì)法測(cè)定;土壤電導(dǎo)率值采用無CO2純水浸提(水∶土=5∶1)—電導(dǎo)率儀測(cè)定;土壤有機(jī)質(zhì)采用重鉻酸鉀滴定法;土壤堿解氮采用堿解擴(kuò)散法;土壤速效磷采用0.5 mol/L NaHCO3浸提—鉬銻抗比色法;土壤速效鉀采用1 mol/L中性NH4Ac浸提—火焰光度法測(cè)定;土壤脲酶活性采用苯酚鈉比色法，土壤酸性磷酸酶活性采用磷酸苯二鈉比色法測(cè)定［15］。土壤微生物數(shù)量的測(cè)定采用稀釋平板計(jì)數(shù)法［16］。細(xì)菌采用牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基;放線菌采用高氏一號(hào)合成培養(yǎng)基;真菌采用馬丁氏培養(yǎng)基培養(yǎng)。

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2003和DPS7.05進(jìn)行處理和統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 微生物菌劑在發(fā)酵殘?jiān)械母患?/h3>

比較不同溫度條件(30℃、40℃和50℃)下發(fā)酵殘?jiān)臃N微生物菌劑培養(yǎng)后其中的活菌數(shù)量，可以看出，40℃條件下發(fā)酵殘?jiān)懈患幕罹鷶?shù)量最多，30℃條件下次之，50℃條件下最少，而且與40℃和30℃條件下的活菌數(shù)量差別較大(圖1)。并且除了在50℃條件之外，隨著培養(yǎng)時(shí)間的延長，發(fā)酵殘?jiān)谢罹臄?shù)量也隨之增加，在第7 d達(dá)到最大值，其中EM+By處理的發(fā)酵殘?jiān)?0℃條件下的活菌數(shù)量高達(dá)6.21×108cfu/g。而在50℃培養(yǎng)條件下，隨著培養(yǎng)時(shí)間的延長，發(fā)酵殘?jiān)谢罹臄?shù)量不僅沒有增加，而且一直處于下降的趨勢(shì)。這可能是由于培養(yǎng)溫度過高從而抑制了發(fā)酵殘?jiān)形⑸锏幕钚浴?/p>

圖1 不同溫度條件下發(fā)酵殘?jiān)谢罹鷶?shù)量的動(dòng)態(tài)變化Fig．1 The number of microorganisms in fermentation residues under different temperature conditions over time

2.2 發(fā)酵殘?jiān)臃N功能微生物菌劑對(duì)大棚連作土壤的改良作用

2.2.1發(fā)酵殘?jiān)臃N功能微生物菌劑對(duì)大棚連作土壤微生物區(qū)系的影響 土壤微生物區(qū)系組成和數(shù)量的變化與土壤養(yǎng)分的轉(zhuǎn)化以及各種土傳病害的發(fā)生有很大的關(guān)系。從圖2可以看出，發(fā)酵殘?jiān)约敖臃N微生物菌劑的發(fā)酵殘?jiān)┤胪寥乐?，各處理的土壤?xì)菌數(shù)量均有不同程度的增加，而且在培養(yǎng)期內(nèi)，各處理的土壤細(xì)菌數(shù)量一直呈上升趨勢(shì)，與對(duì)照相比增加顯著。不同處理土壤細(xì)菌數(shù)量增加的順序?yàn)镋M+By＞By＞EM＞CZ＞CK。當(dāng)培養(yǎng)到第5周時(shí)，發(fā)酵殘?jiān)臃N2種微生物菌劑處理EM+By的土壤細(xì)菌數(shù)量高達(dá)19.56×107cfu/g干土，不接種微生物菌劑的發(fā)酵殘?jiān)幚?CZ)也達(dá)到了8.32×107cfu/g干土，而對(duì)照處理的土壤細(xì)菌數(shù)量僅為0.98×107cfu/g干土。

圖2 不同處理下土壤微生物數(shù)量的動(dòng)態(tài)變化Fig．2 Variation of the amount of soil microbe over time

與細(xì)菌相比，在培養(yǎng)期內(nèi)不同處理?xiàng)l件下，土壤真菌數(shù)量隨時(shí)間延長也一直呈增長的趨勢(shì)，但增加較為緩慢，增加幅度較小，各處理土壤真菌數(shù)量增加的大小順序與細(xì)菌數(shù)量一致(圖2)。至培養(yǎng)結(jié)束時(shí)，發(fā)酵殘?jiān)臃N2種微生物菌劑處理(EM+By)下的土壤真菌數(shù)量增加到46.32×103cfu/g干土，添加不接種微生物菌劑的發(fā)酵殘?jiān)幚?CZ)條件下土壤真菌數(shù)量為34.21×103cfu/g干土，比對(duì)照都有一定的提高，但增加幅度沒有土壤細(xì)菌大。

圖2結(jié)果顯示，在培養(yǎng)期內(nèi)土壤放線菌在不同處理?xiàng)l件下的數(shù)量變化趨勢(shì)與土壤細(xì)菌大致相同，各處理土壤放線菌數(shù)量增加的大小順序依次為EM+By＞By＞EM＞CZ＞CK，與土壤細(xì)菌和真菌數(shù)量變化的趨勢(shì)一致。發(fā)酵殘?jiān)臃N2種微生物菌劑處理(EM+By)的土壤放線菌數(shù)量在培養(yǎng)結(jié)束時(shí)高達(dá)18.16×105cfu/g干土，添加不接種微生物菌劑的發(fā)酵殘?jiān)幚?CZ)為9.98×105cfu/g干土，而對(duì)照的土壤放線菌數(shù)量僅為4.88×105cfu/g干土。不同處理對(duì)土壤放線菌數(shù)量的增加作用的大小介于細(xì)菌和真菌之間。

從圖2還可以看出，培養(yǎng)結(jié)束時(shí)，除對(duì)照外的其他各處理土壤細(xì)菌/真菌的比值均隨著培養(yǎng)時(shí)間的延長呈逐步增加的趨勢(shì)，其細(xì)菌/真菌比值的大小順序?yàn)镋M+By＞By＞EM＞CZ＞CK。

由以上試驗(yàn)結(jié)果可知，發(fā)酵殘?jiān)约敖臃N微生物菌劑的發(fā)酵殘?jiān)┤胪寥乐?，土壤中?xì)菌和放線菌的數(shù)量得到了顯著的提高，同時(shí)土壤真菌數(shù)量(包括病原菌)也有了不同程度的增加，但增加幅度較細(xì)菌和放線菌小，從而使土壤細(xì)菌/真菌的數(shù)量比值有顯著提高。

2.2.2發(fā)酵殘?jiān)臃N功能微生物菌劑對(duì)大棚連作土壤酶活性的影響 脲酶是土壤中最活躍的水解酶類之一，能水解施入土壤中的尿素，釋放出供作物利用的銨離子，土壤脲酶的活性與土壤中有機(jī)質(zhì)含量、氮的供給與利用情況、土壤微生物量和其他養(yǎng)分含量相關(guān)［17－18］。土壤脲酶活性的增強(qiáng)可提高土壤氮素利用率，增加土壤肥力。從圖3可以看出，向土壤中添加發(fā)酵殘?jiān)约敖臃N微生物菌劑的發(fā)酵殘?jiān)梢栽黾油寥离迕富钚?，并且各處理的土壤脲酶活性在培養(yǎng)期內(nèi)一直呈上升趨勢(shì)。至培養(yǎng)結(jié)束時(shí)，EM+By、By、EM和CZ處理的土壤脲酶活性分別比對(duì)照提高了-N 26.7、22.9、21.5和20.0 mg/(kg·d)。

土壤酸性磷酸酶活性可用來表征土壤肥力狀況，特別是磷素狀況，其活性高低可直接影響土壤中有機(jī)磷的轉(zhuǎn)化及釋放［19］。從圖3還可以看出，發(fā)酵殘?jiān)约敖臃N微生物菌劑的發(fā)酵殘?jiān)┤胪寥篮笸寥浪嵝粤姿崦富钚杂胁煌潭鹊脑黾?，至培養(yǎng)末期EM+By、By、EM和CZ處理的土壤酸性磷酸酶活性分別比對(duì)照提高了酚 127.1、116.8、82.9和55.0 mg/(kg·h)。

圖3 不同處理下土壤酶活性的動(dòng)態(tài)變化Fig．3 Variation of soil enzyme activities over time

2.2.3發(fā)酵殘?jiān)臃N功能微生物菌劑對(duì)大棚連作土壤速效養(yǎng)分和pH的影響 土壤中速效養(yǎng)分含量的高低，反映了土壤養(yǎng)分的現(xiàn)實(shí)供應(yīng)狀況，直接關(guān)系到土壤肥力的高低，是土壤肥力的重要標(biāo)志。發(fā)酵殘?jiān)旧碜鳛橐环N有機(jī)物料，富含多種養(yǎng)分，它的加入會(huì)增加土壤中各種養(yǎng)分的含量。從圖4可以看出，發(fā)酵殘?jiān)臃N微生物菌劑加入到土壤之后(培養(yǎng)0 d)，連作土壤堿解氮含量顯著升高，其中By處理的土壤堿解氮含量增加得最多，為88.5 mg/kg，而不添加微生物菌劑只施入發(fā)酵殘?jiān)腃Z處理的土壤堿解氮含量也增加至69.3 mg/kg，分別比對(duì)照增加了35.5%和6.1%。這說明將微生物菌劑在發(fā)酵殘?jiān)信囵B(yǎng)富集期間對(duì)發(fā)酵殘?jiān)械牡鼐鸬搅艘欢ǖ幕罨饔茫⑶也煌⑸锞鷦?duì)殘?jiān)械氐幕罨Ч泊嬖谥欢ǖ牟町?。隨著培養(yǎng)時(shí)間的延長，不同處理?xiàng)l件下的土壤堿解氮含量的增加幅度逐漸變小，并趨于平穩(wěn)。至培養(yǎng)末期，比較添加了各種微生物菌劑處理的土壤堿解氮含量與培養(yǎng)剛開始時(shí)(第0 d)各自土壤堿解氮含量之間的差值，由大到小可以得出EM＞EM+By＞By，其差值分別為22.4、7.6和6.8 mg/kg。這說明各種微生物菌劑在活化土壤氮素方面的能力存在一定的差異，其活化能力大小依次為EM＞EM+By＞By。

圖4 不同處理下土壤速效養(yǎng)分和pH的動(dòng)態(tài)變化Fig．4 Variation of the contents of soil available nutrients and pH values over time

圖4顯示，發(fā)酵殘?jiān)臃N微生物菌劑施入土壤之后，土壤有效磷含量得到了顯著提高，其中同時(shí)添加2種微生物菌劑EM+By處理下的土壤有效磷含量增加得最多，為39.7 mg/kg，而不添加微生物菌劑只施入發(fā)酵殘?jiān)幚淼耐寥烙行Я缀恳苍黾又?9.4 mg/kg，分別比對(duì)照增加了58.2%和17.1%。這是由于發(fā)酵殘?jiān)旧硎且环N有機(jī)物料，含有各種養(yǎng)分，它的施入給土壤帶來了新的養(yǎng)分來源。而且，不同微生物菌劑在富集期間會(huì)對(duì)發(fā)酵殘?jiān)械牧姿仄鸬揭欢ǖ幕罨饔?，與氮素一樣，不同微生物菌劑對(duì)發(fā)酵殘?jiān)辛姿氐幕罨Ч泊嬖谝欢ǖ牟町悺Ｖ僚囵B(yǎng)末期，添加接種了不同微生物菌劑的發(fā)酵殘?jiān)幚淼耐寥烙行Я缀颗c培養(yǎng)第0 d時(shí)各自土壤有效磷含量比較發(fā)現(xiàn)，不同微生物菌劑在活化土壤磷素方面的能力存在差異，其活化能力的大小依次為EM＞By＞EM+By，其差值分別為34.0、32.3和27.0 mg/kg。

富集微生物菌劑的發(fā)酵殘?jiān)┤胪寥乐?，不同處理的土壤速效鉀含量與對(duì)照相比均有不同程度的增加，其中富集微生物菌劑EM發(fā)酵殘?jiān)幚淼耐寥浪傩р浐吭黾拥米疃?，?26.0 mg/kg，而不添加微生物菌劑只施入發(fā)酵殘?jiān)幚淼耐寥浪傩р浐恳苍黾又?113.3 mg/kg，分別比對(duì)照增加30.2%和17.0%。其原因也是由于發(fā)酵殘?jiān)鼮橥寥缼砹诵碌酿B(yǎng)分來源。培養(yǎng)末期，比較了添加不同微生物菌劑發(fā)酵殘?jiān)幚淼耐寥浪傩р浐颗c培養(yǎng)第0 d時(shí)各自速效鉀含量之間的差值，其大小順序?yàn)镋M+By＞EM ＞By，差值分別為11.0、9.5和8.2 mg/kg。這說明不同微生物菌劑在活化土壤鉀素方面的能力存在差異，其活化能力的大小依次為EM+By＞EM ＞By(圖4)。

從圖4還可以看出，施用富集了功能微生物菌劑的發(fā)酵殘?jiān)?，不同處理下連作土壤的pH值隨著培養(yǎng)時(shí)間的延長比對(duì)照顯著升高，但pH值的增加幅度逐漸變小。不同處理對(duì)土壤pH值的增加作用大小為EM+By＞By＞EM＞CZ＞CK。培養(yǎng)5周以后，添加富集EM和By菌劑的發(fā)酵殘?jiān)幚鞥M+By的土壤pH值達(dá)到6.39，未加微生物菌劑只添加發(fā)酵殘?jiān)奶幚?CZ)的土壤pH值為5.93，分別比對(duì)照提高了1.14和0.68個(gè)單位。

3 討論

研究表明，有機(jī)肥以及配施微生物菌劑有利于提高土壤微生物數(shù)量和改善土壤微生物區(qū)系，提高土壤質(zhì)量以及增強(qiáng)土壤生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，降低連作地作物病害的發(fā)生，從而緩解大棚土壤連作障礙［20－21］。自2004 年以來，本課題組一直在積極推廣應(yīng)用農(nóng)業(yè)有機(jī)廢棄物生物發(fā)酵進(jìn)行CO2施肥技術(shù)，田間試驗(yàn)結(jié)果表明該技術(shù)是一種有效的CO2施肥方法，而且具有操作簡單、成本低以及經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益顯著等優(yōu)點(diǎn)。為了最大限度地實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)有機(jī)廢棄物的資源化，提出將發(fā)酵殘?jiān)臃N功能微生物菌劑，在大棚中通過直接發(fā)酵制作成生物有機(jī)肥，以期能在一定程度上緩解大棚土壤連作障礙問題。本試驗(yàn)研究結(jié)果表明，稻草和豬糞生物發(fā)酵CO2施肥后產(chǎn)生的發(fā)酵殘?jiān)臃N微生物菌劑對(duì)大棚連作土壤有一定的改良和培肥作用。

在本研究中，發(fā)酵殘?jiān)臃N微生物菌劑施入到土壤后，土壤中細(xì)菌和放線菌數(shù)量得到顯著增加，土壤真菌數(shù)量也有一定程度的提高，但是與細(xì)菌和放線菌數(shù)量相比增加幅度小，這使得土壤中的細(xì)菌/真菌比值有了明顯的增加，表明發(fā)酵殘?jiān)臃N微生物菌劑施入土壤之后，對(duì)土壤中有益微生物的促進(jìn)作用大于有害微生物，使連作土壤中的微生物區(qū)系得到明顯改善，向良性方向發(fā)展，從而可以降低連作土壤土傳病害的發(fā)生程度，有利于解決土壤連作障礙問題。

土壤酶能表征土壤養(yǎng)分轉(zhuǎn)化速率的快慢，對(duì)土壤養(yǎng)分的轉(zhuǎn)化和活化起到有益的作用，土壤酶活性是土壤生物學(xué)活性的表現(xiàn)，也是衡量土壤肥力水平的重要指標(biāo)［22］。脲酶是一種專屬性很強(qiáng)的水解酶，能催化酰胺化合物水解為氨，有利于土壤中穩(wěn)定性較高的有機(jī)氮向有效態(tài)氮轉(zhuǎn)化;磷酸酶活性的增加可加速土壤有機(jī)磷的脫磷速度，改善土壤磷素的供應(yīng)水平。有研究表明，有機(jī)肥的施用可提高土壤酶活性［17－18］。由于土壤酶絕大多數(shù)來自于微生物［22］，土壤中施入有機(jī)肥之后，脲酶作用底物增加，微生物生命活動(dòng)需要的能源物質(zhì)充足，微生物數(shù)量增加，微生物同化營養(yǎng)元素量增加，微生物量氮增加，脲酶活性隨之增加，從而加快了土壤氮素循環(huán)［17］。發(fā)酵殘?jiān)旧砭褪且环N有機(jī)物料，可以為土壤中微生物的繁殖提供基質(zhì)，而且在接種微生物菌劑之后，能在短期內(nèi)使土壤中微生物數(shù)量快速增加，而增殖和裂解微生物細(xì)胞的釋放是土壤酶的主要來源，所以發(fā)酵殘?jiān)臃N微生物施入土壤之后，土壤中脲酶活性和酸性磷酸酶活性均有了顯著的增強(qiáng)。本研究中，發(fā)酵殘?jiān)涫┪⑸锞鷦┖筇岣吡送寥烂傅幕钚裕砻髌鋵?duì)連作土壤有一定的改良作用。

另一方面，土壤微生物數(shù)量和土壤酶活性的提高，又可以加快土壤養(yǎng)分的活化和循環(huán)，從而增加土壤速效養(yǎng)分含量，本試驗(yàn)結(jié)果也證明了這一點(diǎn)。發(fā)酵殘?jiān)涫┪⑸锞鷦┦┯玫酵寥篮?，至培養(yǎng)結(jié)束時(shí)，土壤中堿解氮、速效磷和速效鉀的含量均有較大程度的增加，尤其是土壤速效磷含量的變化更為明顯，因此促進(jìn)了土壤中養(yǎng)分釋放，而且發(fā)酵殘?jiān)臃N功能微生物菌劑施入土壤之后可以促使土壤pH值升高，其原因可能是由于發(fā)酵殘?jiān)鳛橐环N有機(jī)物料，可以增強(qiáng)土壤對(duì)酸化的緩沖能力。

本試驗(yàn)結(jié)果表明，發(fā)酵殘?jiān)臃N微生物菌劑對(duì)大棚連作土壤有一定的改良和培肥作用。富集了多功能微生物的發(fā)酵廢渣直接在大棚中施用，不僅可以將發(fā)酵殘?jiān)耆Y源化利用，從而實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)有機(jī)廢棄物在溫室大棚系統(tǒng)中的循環(huán)利用，還可以降低農(nóng)戶施用生物有機(jī)肥的成本，又解決了商品生物肥在貯運(yùn)銷售過程中菌株失活影響肥效的問題，為大棚連作土壤的改良提供一種有益的探索，但設(shè)施栽培下的土壤退化問題涉及到很多方面的因素，因此要從根本上解決這一問題，還需要更進(jìn)一步的研究。

4 結(jié)論

稻草和豬糞生物發(fā)酵CO2施肥后產(chǎn)生的發(fā)酵殘?jiān)臃N微生物菌劑施入土壤后，對(duì)土壤中有益微生物的促進(jìn)作用大于有害微生物，使連作土壤中的微生物區(qū)系得到明顯改善，向良性方向發(fā)展，從而可以降低連作土壤的土傳病害的發(fā)生程度，有利于解決土壤連作障礙問題;土壤中脲酶活性和酸性磷酸酶活性均得到顯著增強(qiáng)，土壤pH值升高，這有利于活化土壤養(yǎng)分以及緩解土壤酸化問題;至培養(yǎng)結(jié)束時(shí)，土壤中堿解氮、速效磷和速效鉀含量都有較大程度的增加，尤其是土壤速效磷含量的變化更為明顯。通過利用農(nóng)業(yè)有機(jī)廢物生物發(fā)酵解決大棚CO2虧缺問題以及施用接種微生物菌劑的發(fā)酵殘?jiān)徑獯笈锿寥肋B作障礙問題，有望開辟一條具有較高經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益的農(nóng)業(yè)有機(jī)廢棄物資源化利用的全新之路。

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