吳韶輝 溫明霞 王鵬 石學(xué)根

（浙江省柑橘研究所 臺(tái)州318026）

土壤是柑橘生長(zhǎng)的基礎(chǔ)，其所需的絕大部分養(yǎng)分和水均來(lái)自于土壤。豐產(chǎn)優(yōu)質(zhì)柑橘園要求土層深厚、土壤肥沃、質(zhì)地疏松、有機(jī)質(zhì)含量高，保肥保水性能好等條件。目前浙江省發(fā)展柑橘9.67×104hm2，且浙江省為丘陵地帶，因此大量的柑橘種植在山上。山地易受沖刷和徑流，造成有機(jī)質(zhì)含量低、有效養(yǎng)分缺乏。另外由于大量施用化肥、除草劑、田間管理不當(dāng)和酸雨等原因，橘園土壤板結(jié)、酸化、微生物活動(dòng)力差、養(yǎng)分供應(yīng)不足等現(xiàn)象頻發(fā)，會(huì)導(dǎo)致一系列問(wèn)題，也不利于柑橘產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

菌渣是生產(chǎn)食用菌后的廢棄物，其含有豐富的纖維素、木質(zhì)素等富碳物質(zhì)以及氮、磷、鉀等多種營(yíng)養(yǎng)元素[1]，其數(shù)量大，分布廣，是重要的可再生資源，隨意堆放不僅造成環(huán)境污染，更造成資源的浪費(fèi)[2～5]。隨著綠色農(nóng)業(yè)和循環(huán)農(nóng)業(yè)的發(fā)展，菌渣作為綠色生態(tài)的有機(jī)肥料在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上得到廣泛推廣[6～10]。已有研究發(fā)現(xiàn)，菌渣還田可以提升耕地土壤有機(jī)質(zhì)含量和養(yǎng)分含量，增加團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，降低土壤容重[11]，是一種優(yōu)良的土壤改良劑和有機(jī)肥。本試驗(yàn)研究不同施用量的菌渣對(duì)山地橘園土壤理化性質(zhì)的影響，為今后山地橘園土壤改良及化學(xué)肥料的替代提供理論基礎(chǔ)。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)材料

田間試驗(yàn)在浙江省柑橘研究所山地試驗(yàn)站進(jìn)行，試驗(yàn)地區(qū)氣候溫和濕潤(rùn)，雨量充沛，光照適宜，四季分明，屬亞熱帶季風(fēng)氣候，年平均氣溫在10℃以上的積溫為5336℃，持續(xù)日照天數(shù)247.9d，年平均日照時(shí)數(shù)為1955h。

供試果園為黃巖本地早，砧木為枸頭橙，樹(shù)冠冠幅3.0～3.5m，高3～4m，株行距3m×4m，常規(guī)栽培管理，選擇樹(shù)勢(shì)、樹(shù)齡和上一年掛果量相近的植株。試驗(yàn)果園土壤為黃壤，土壤pH4.42、有機(jī)質(zhì)含量2.4%、堿解氮含量115.4mg/kg、有效磷含量520mg/kg、速效鉀含量266mg/kg。

試驗(yàn)材料菌渣來(lái)自臺(tái)州市黃巖區(qū)江口鎮(zhèn)上后村生產(chǎn)菇房，主要為甘蔗渣、木屑、石膏、石灰等配成，為平菇生產(chǎn)完后準(zhǔn)備廢棄的材料。菌渣經(jīng)過(guò)堆肥、充分發(fā)酵后使用。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

菌渣有機(jī)肥作為基肥的形式于采果后施入，施用量參照菜籽餅的用量。同時(shí)施入復(fù)合肥，以基肥加追肥的形式分批施入，其他為常規(guī)管理。施肥方式為溝施，即分別在東、西方向樹(shù)冠滴水線處挖溝，深度40cm，將上述肥料施入溝中，覆土還原；翌年在未挖溝的樹(shù)冠南、北方向施肥。

試驗(yàn)共設(shè)定5個(gè)處理。T0：常規(guī)施肥，不施用菌渣；T1：25%菌渣（1.5kg）；T2：50%菌渣（3kg）；T3：75%菌 渣（4.5kg）；T4：全 菌 渣（6kg）。每個(gè)處理設(shè)置4個(gè)重復(fù)。試驗(yàn)連續(xù)實(shí)施2年。

1.3 樣品采集與測(cè)定

1.3.1 土壤樣品采集。

柑橘成熟采收后，于12月采集土壤樣品。土壤取0～20cm、20～40cm土層，取樣在樹(shù)冠周?chē)窗说确謩澗€，每次取樣時(shí)，以對(duì)角線的兩個(gè)等分框取若干點(diǎn)土壤混合均勻后，留1kg 作養(yǎng)分分析用。

1.3.2 樣品測(cè)定

土壤pH 用酸度計(jì)測(cè)定；有機(jī)質(zhì)用K2Cr2O7滴定法[12]；速效氮用氫氧化鈉-堿解擴(kuò)散法[12]；速效磷用氟化銨-HCL法[12]；速效鉀用NHOAc-火焰光度法[12]。

土壤容重用環(huán)刀法[13]；土壤團(tuán)聚體測(cè)定用篩分法[13]。土壤脲酶活性采用靛酚藍(lán)比色法，單位U/g，U為每g土樣中產(chǎn)生1μg NH3-N為1個(gè)酶活力單位；磷酸酶采用磷酸苯二鈉比色法，單位U/g，U為每g土壤釋放1μ mol酚；過(guò)氧化氫酶用0.1mol/L KMnO4滴定法，單位U/g，U為每g土樣催化1μmol H2O2降解定義為1個(gè)酶活力單位[14]。

1.4 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel2007及SPSS19.0進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算處理及差異顯著性檢驗(yàn)和相關(guān)性分析，多重比較采用LSD法。

2 結(jié)果與分析

2.1 菌渣主要營(yíng)養(yǎng)成分分析

菌渣作為栽培食用菌后的廢棄物，養(yǎng)分經(jīng)食用菌吸收利用后，養(yǎng)分相對(duì)新鮮菌糠有所降低。將其與菜籽餅的養(yǎng)分進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果如表1所示，菌渣有機(jī)質(zhì)和氮、磷、鉀含量遠(yuǎn)低于菜籽餅，如有機(jī)質(zhì)含量?jī)H為菜籽餅的29.1%，全氮、全磷和鉀含量為菜籽餅的13.3%、11.2%、11.5%。因此在參考菜籽餅施用量的基礎(chǔ)上，需增加菌渣的用量。

菌渣與菜籽餅養(yǎng)分狀況T3和T4則與CK 雖無(wú)顯著差異，也比CK增加43.0%、53.8%和48.0%。T4的堿解氮含量較CK有顯著提高（p＜0.05），增幅達(dá)到13.6%，T2和T2也有較大幅度提升。此外，各處理的土壤有效磷和速效鉀含量均有所增加，其中有效磷含量以T2和T4處理提高較大、速效鉀含量T1和T4處理提高相對(duì)較大。

表1

2.2 菌渣對(duì)橘園土壤養(yǎng)分的影響

由表2可以看出，施用菌渣的處理T2～T4土壤pH比CK增加0.2、0.3和0.6，T3、T4與CK達(dá)到顯著差異，T4顯著高于其他處理。菌渣處理下的土壤有機(jī)質(zhì)含量比CK有所增加，其中T4純施菌渣的處理土壤有機(jī)質(zhì)含量比CK增加59.7%，達(dá)到顯著性差異（p＜0.05），T2、

表2 菌渣對(duì)山地橘園土壤養(yǎng)分的影響

圖1 菌渣對(duì)山地橘園土壤團(tuán)聚體含量的影響

2.3 菌渣對(duì)橘園土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的影響

土壤團(tuán)聚體是反映土壤理化性質(zhì)和養(yǎng)分狀況的一個(gè)指標(biāo)，是由微小礦物顆粒復(fù)合而成的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，團(tuán)聚體構(gòu)成是決定土壤肥力和結(jié)構(gòu)水平的重要因素之一。由圖1可以看出，CK和T1橘園土壤團(tuán)聚體的比率以＜0.25mm 的團(tuán)聚體含量最高，分別占35.38%、36.71%；T2、T3和T4土壤團(tuán)聚體以＜0.25mm和＞5mm為主，兩者含量接近，總共占團(tuán)聚體總數(shù)的49.34%～50.29%；此外，0.5～0.25mm、1～0.5mm 的團(tuán)聚體含量相對(duì)較低。

與CK相比，T1的團(tuán)聚體含量變化較小，而T2～T4中0.5mm 以上的團(tuán)聚體數(shù)量均有不同程度增加，如T2、T3和T4土壤中＞5mm團(tuán)聚體比CK分別增加9.49%、15.58%和21.50%，＜0.25mm團(tuán)聚體比CK減少26.96%、33.49%和35.87%，變化均比較明顯。各處理土壤＞0.25mm 的團(tuán)聚體含量最少的CK為64.62%，T2～T4土壤＞0.25mm的團(tuán)聚體達(dá)74.16%～77.31%。

圖2 菌渣對(duì)山地橘園土壤容重的影響

2.4 菌渣對(duì)山地橘園土壤容重的影響

土壤容重直接影響土壤孔隙度與孔隙大小、分配及土壤水、肥、氣等變化，間接影響土壤生物活性及作物的生長(zhǎng)發(fā)育和生理特性。施用菌渣后橘園土壤容重如圖2所示，結(jié)果表明，隨著土壤深度的增加，容重逐漸增加，以CK為例，20～40cm 深度的土壤容重分別比0～10cm、10～20cm深度增加了25.7%、24.5%。連續(xù)施用2年菌渣可有效降低土壤容重，數(shù)據(jù)也表明，施用菌渣的處理組土壤容重基本低于CK，并且隨著菌渣施用配比的增加而提高。其中T4效果最明顯，0～10cm、10～20cm、20～40cm 三個(gè)深度的土壤容重比CK減少7.96%、15.70%和16.90%。

2.5 菌渣對(duì)山地橘園土壤酶活性的影響

從表3可以看出，菌渣提高了土壤過(guò)氧化氫酶、脲酶、磷酸酶和多酚氧化酶活性，不同的菌渣施用量與酶活性提高量之間存在一定的差別，總體可以看出，菌渣施用量越高，5種酶活性也越高。T4處理下的過(guò)氧化氫酶、脲酶、酸性磷酸酶及多酚氧化酶均與CK呈顯著差異（p＜0.05），T2處理的土壤堿性磷酸酶與CK 呈顯著差異，而T1～T3三個(gè)處理間差異性不顯著。

3 討論

菌渣是栽培食用菌后的基質(zhì)廢棄物，由于食用菌對(duì)培養(yǎng)料營(yíng)養(yǎng)成分的利用率約為70%[14，15]，因此菌渣內(nèi)還殘留有眾多的可利用營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，如本研究選用的菌渣有機(jī)質(zhì)含量高達(dá)24.0%，還含有N、P、K等元素，可作為有機(jī)肥應(yīng)用到其他作物生產(chǎn)中；另外，本試驗(yàn)采用的菌渣pH偏堿性，對(duì)于酸性土壤的酸堿度調(diào)節(jié)也有一定的作用。

表3 菌渣對(duì)山地橘園土壤酶活性的影響

菌渣不但可作為有機(jī)肥，也是一種良好的土壤改良劑，具有較高的利用價(jià)值。土壤結(jié)構(gòu)在很大程度上取決于不同土壤顆粒的累計(jì)，通常以土壤容重、團(tuán)聚體組成等作為土壤肥力評(píng)價(jià)的重要指標(biāo)。菌渣能有效改善土壤結(jié)構(gòu)，本試驗(yàn)中，隨著菌渣使用量的增加，橘園土壤容重降低、＞0.25mm團(tuán)聚體比率明顯提高，同時(shí)也增加了土壤的孔隙，給根系的生長(zhǎng)和對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收提供了更好的土壤環(huán)境。施用菌渣還顯著提高了土壤中過(guò)氧化氫酶、脲酶、多酚氧化酶和磷酸酶的活性，主要原因一是菌渣中含有豐富的酶，還田后分泌到土壤中，二是還田后的菌渣促進(jìn)了土壤中微生物的繁殖和橘樹(shù)根系生長(zhǎng)，顯著提高土壤酶活性。隨著菌渣還田量的增加，微生物可利用的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)越豐富，數(shù)量越多，酶活性越高[16]。

值得注意的是，受栽培原料成分差異、菌種不同、食用菌培養(yǎng)環(huán)境等差別，菌渣的營(yíng)養(yǎng)成分及含量差異懸殊，因此在利用過(guò)程中要測(cè)定并根據(jù)其有效營(yíng)養(yǎng)成分的含量，合理使用。另外，菌渣中含有大量的微生物，可能會(huì)有生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生影響，因此在菌渣的利用過(guò)程中對(duì)果園生態(tài)環(huán)境的影響還需要進(jìn)一步研究。