●榮 涵 艾 軍※※, 王 月 石廣麗 李昌禹

（1.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院特產(chǎn)研究所 吉林 長(zhǎng)春 130112；2.吉林農(nóng)業(yè)大學(xué) 吉林 長(zhǎng)春 130118）

五味子[Schisandra chinensis(Turcz.)Baill]為木蘭科植物，主產(chǎn)于我國(guó)東北和河北部分地區(qū)的五味子果實(shí)干品，商品習(xí)稱“北五味子”,具有收斂固澀、益氣生津、補(bǔ)腎寧心之效[1]。長(zhǎng)期以來(lái)，五味子園的土壤管理多以清耕為主，易形成裸露的地表，使土壤水分大量蒸發(fā)而板結(jié)，成為限制五味子生產(chǎn)力的主要因素之一。覆蓋作為果樹節(jié)水豐產(chǎn)栽培的有效措施，已在干旱地區(qū)的果園中得到廣泛應(yīng)用，果園覆蓋不僅能影響土壤化學(xué)性狀和微生物量[2]，而且具有減少果園地表徑流、保持土壤水分、調(diào)節(jié)土壤溫度等生態(tài)效應(yīng)[3]。許多研究表明，果園生草可以提高土壤肥力，改善土壤結(jié)構(gòu)[4-6]。不同的土壤類型、植物種類、土壤耕作方式及根區(qū)位置等會(huì)直接影響土壤微生物群落及其數(shù)量[7-8]。果園土壤中的微生物主要是細(xì)菌、真菌和放線菌，其中細(xì)菌最多[9-10]。周麗霞等認(rèn)為微生物群落結(jié)構(gòu)與生物量可作為評(píng)價(jià)土壤質(zhì)量的重要指標(biāo)[11]。本試驗(yàn)是對(duì)五味子園施行不同土壤耕作方式，即自然生草、地布覆蓋和清耕。對(duì)3種土壤耕作方式下的五味子園土壤微生物區(qū)系特征及其主要養(yǎng)分含量進(jìn)行研究，以期為五味子園土壤的合理管理方式提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

實(shí)驗(yàn)地設(shè)在中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院特產(chǎn)研究所左家鎮(zhèn)五味子基地，土質(zhì)為栗鈣土，品種為“早紅”五味子，樹齡6年，株、行距為100cm 200cm。試驗(yàn)于2018年5月進(jìn)行，設(shè)自然生草、地布覆蓋、清耕3個(gè)處理，選樹勢(shì)一致、無(wú)病害的20棵五味子樹為1個(gè)處理小區(qū)，重復(fù)3次，各處理的田間管理措施一致。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 土壤含水量監(jiān)測(cè) 2019年3月24日到2019年9月30日，每10d對(duì)各處理于果樹樹冠滴水線處15～20cm土層重復(fù)取土3次，烘干法測(cè)定[12]。

1.2.2 土壤微生物數(shù)量測(cè)定 土壤微生物的數(shù)量分析采用稀釋平板法[13]。2019年9月27日分別采集各處理樹盤下的土壤，每個(gè)采樣點(diǎn)按對(duì)角線在樹冠外緣垂直投影向內(nèi)20cm處采取0～20cm的土壤，將各點(diǎn)土樣分層混合均勻，用四分法留取1kg左右土壤樣品裝入封口袋中，放入4℃冰箱中保存。細(xì)菌采用牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基培養(yǎng)，真菌采用鏈霉素-馬丁氏孟加拉紅培養(yǎng)基培養(yǎng)，放線菌采用高氏一號(hào)培養(yǎng)基培養(yǎng)[14]。將接種后的培養(yǎng)基倒置放入培養(yǎng)箱中，細(xì)菌置于30℃左右的培養(yǎng)箱中培養(yǎng)23d，真菌放入25℃培養(yǎng)箱中培養(yǎng)3～5d，放線菌放入28℃培養(yǎng)箱中培養(yǎng)3～4d。測(cè)定時(shí)設(shè)3個(gè)重復(fù)。3種微生物均采用稀釋平板涂布法計(jì)算微生物的數(shù)量。每克土壤中的細(xì)菌數(shù)＝同一稀釋度幾個(gè)重復(fù)的菌落平均數(shù) 10稀釋倍數(shù)（真菌、放線菌也可按此公式計(jì)算）[15]。

1.2.3 土壤養(yǎng)分含量測(cè)定 在2019年9月下旬，對(duì)各處理采取對(duì)角線5點(diǎn)取樣法，采集0～20cm的混合土樣，采用半微量凱氏法測(cè)定土壤全氮（TN）、氧化鎂浸提-擴(kuò)散法測(cè)定銨態(tài)氮（NH4-N）、酚二磺酸比色法測(cè)定硝態(tài)氮（NH3-N）、碳酸氫鈉浸提法測(cè)定速效磷（AP）、火焰光度法測(cè)定速效鉀（AK）、重鉻酸鉀-油浴加熱法測(cè)定土壤有機(jī)質(zhì)含量[16]，測(cè)得的試驗(yàn)地土壤養(yǎng)分情況，見表1。

表1 試驗(yàn)地土壤養(yǎng)分情況

1.2.4 植株生長(zhǎng)量和產(chǎn)量的測(cè)定 2019年5月20日（花期）對(duì)五味子植株的雌花比例進(jìn)行測(cè)定；2019年9月25日（成熟期）對(duì)五味子的產(chǎn)量進(jìn)行測(cè)定，2019年10月20日，在五味子停止生長(zhǎng)后，對(duì)五味子1年生枝條測(cè)量長(zhǎng)度，并對(duì)不同枝類進(jìn)行計(jì)數(shù)，同時(shí)對(duì)根頸粗度進(jìn)行測(cè)定。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同土壤耕作方式對(duì)土壤含水量的影響

2019年3～9月期間，地布覆蓋園地15～20cm的土壤含水量在20.59%～15.73%之間變化，自然生草園地的土壤含水量在20.64%～15.84%之間變化，清耕園地的土壤含水量在19.85%～14.56%之間變化，見圖1。清耕園地的土壤含水量波動(dòng)幅度最大，其次是地布覆蓋園地，說(shuō)明自然生草和地布覆蓋方式較清耕方式保水效果好。

2.2 不同土壤耕作方式對(duì)土壤養(yǎng)分含量的影響

全量養(yǎng)分通常用于衡量土壤養(yǎng)分的基礎(chǔ)肥力，不同土壤耕作方式對(duì)土壤養(yǎng)分含量的影響，見表2。由表2可知，自然生草園地的土壤全氮含量最大，為1260.87mg/kg，較清耕園地的土壤全氮含量增加8.6%，地布覆蓋園地的土壤全氮含量最少，為1052.13mg/kg，較清耕園地的土壤全氮含量減少8.7%，3種耕作方式之間土壤的全氮含量差異顯著。硝態(tài)氮和銨態(tài)氮都是土壤中可以被植物利用的有效氮，地布覆蓋園地土壤的硝態(tài)氮和銨態(tài)氮含量最少，分別為2.525mg/kg和 5.605mg/kg。

圖1 不同土壤耕作方式土壤含水量變化

表2 不同土壤耕作方式對(duì)土壤養(yǎng)分含量的影響

結(jié)合表1和表2可知，經(jīng)地布覆蓋處理后土壤中的硝態(tài)氮和銨態(tài)氮分別減少了62.19%和49.02%；經(jīng)自然生草處理后，土壤中的硝態(tài)氮和銨態(tài)氮分別減少了10.24%和39.79%，土壤有機(jī)質(zhì)增加了1.48g/kg。土壤中的速效磷含量表現(xiàn)為自然生草園地＞地布覆蓋園地＞清耕園地，其中自然生草園地的速效磷含量最大，為56.70mg/kg，清耕園地的速效磷含量最低，為41.08mg/kg，自然生草園地的速效磷含量顯著大于地布覆蓋園地和清耕園地。清耕園地土壤中的速效鉀含量為89.40mg/kg，地布覆蓋園地和自然生草園地較清耕園地的速效鉀含量分別增加了6.91mg/kg和50.05mg/kg，自然生草園地的速效鉀含量顯著大于地布覆蓋園地和自然生草園地。土壤有機(jī)質(zhì)是土壤肥力的物質(zhì)基礎(chǔ)，由表2可知，3種耕作方式的土壤有機(jī)質(zhì)含量表現(xiàn)為自然生草園地＞地布覆蓋園地＞清耕園地，三者之間差異不顯著。

2.3 不同土壤耕作方式對(duì)土壤微生物數(shù)量的影響

土壤微生物是土壤中活的有機(jī)體，是最活躍的土壤肥力因子之一。細(xì)菌、真菌和放線菌是土壤微生物的3大類群，構(gòu)成了土壤微生物的主要生物量，它們的數(shù)量變化常能反映出土壤生物活性水平。由圖2（A）三大類群微生物總數(shù)來(lái)看，自然生草園地和地布覆蓋園地土壤微生物的數(shù)量顯著提高，表現(xiàn)為自然生草園地＞地布覆蓋園地＞清耕園地，自然生草園地的微生物數(shù)量較清耕園地的微生物數(shù)量提高了60.27%，地布覆蓋園地的微生物數(shù)量較清耕園地的微生物數(shù)量提高了44.25%。其中，自然生草園地和地布覆蓋園地的微生物數(shù)量高于清耕園地的微生物數(shù)量，其主要原因與自然生草和地布覆蓋處理增加土壤中有機(jī)殘?bào)w量有關(guān)。

3種耕作方式的土壤微生物中細(xì)菌數(shù)量最多，放線菌其次，真菌最少。由圖2（B）可以看出，在3種土壤耕作方式下，自然生草園地的細(xì)菌數(shù)量最多，為4.0 107cfu/g，自然生草園地和地布覆蓋園地較清耕園地分別提高了65%和50%，自然生草園地的細(xì)菌數(shù)量顯著大于地布覆蓋園地和清耕園地的細(xì)菌數(shù)。細(xì)菌個(gè)體小、數(shù)量大，與土壤接觸的表面積相對(duì)大，成為土壤中最大的生命活動(dòng)面，也是最活躍的生物因素，時(shí)刻與周圍環(huán)境進(jìn)行著物質(zhì)和能量交換，土壤細(xì)菌數(shù)量的多少在一定程度上表現(xiàn)了土壤的肥力狀況[13]。由圖2（C）可見，土壤中真菌數(shù)量表現(xiàn)為自然生草園地＞地布覆蓋園地＞清耕園地，自然生草園地的真菌數(shù)量最多，為2.2 105cfu/g，清耕園地的真菌數(shù)量最少，為1.6 105cfu/g，與清耕園地的真菌數(shù)量相比，自然生草園地的真菌數(shù)和地布覆蓋園地的真菌數(shù)分別提高了27.28%和11.11%，三者之間沒(méi)有顯著差異。由圖2（D）可以看出，自然生草園地的放線菌數(shù)量為6.0 106cfu/g，顯著大于地布覆蓋園地的放線菌數(shù)量（4.75 106cfu/g）和清耕園地的放線菌數(shù)量（4.2 106cfu/g），與清耕園地相比，自然生草園地放線菌數(shù)量和地布覆蓋園地的放線菌數(shù)量分別提高了30%和11.58%。結(jié)果表明，自然生草和地布覆蓋這兩種土壤耕作方式更能增加土壤的微生物數(shù)量。

圖2 不同土壤耕作方式對(duì)土壤微生物數(shù)量的影響

2.4 不同土壤耕作方式對(duì)五味子植株生長(zhǎng)量和產(chǎn)量的影響

五味子以中、長(zhǎng)枝結(jié)果為主，枝蔓長(zhǎng)度與雌花比例呈正比[1]。3種不同耕作方式對(duì)五味子不同枝類比例、根頸粗、雌花比例及單株產(chǎn)量，見表3。由表3可知，自然生草園地的五味子中長(zhǎng)枝數(shù)大于地布覆蓋園地和清耕園地的五味子中長(zhǎng)枝數(shù)，地布覆蓋園地和自然生草園地的五味子中長(zhǎng)枝數(shù)較清耕園地的五味子中長(zhǎng)枝數(shù)分別增加了56%和60%；五味子雌花比例表現(xiàn)為自然生草園地＞地布覆蓋園地＞清耕園地，自然生草園地和地布覆蓋園地的五味子雌花比例沒(méi)有顯著差異；五味子短枝和葉叢枝表現(xiàn)為地布覆蓋園地＞自然生草園地＞清耕園地。自然生草園地的五味子根頸粗為20.52mm，較清耕園地的五味子根莖粗提高了29%，地布覆蓋園地的五味子根頸粗為18.23mm，較清耕園地的五味子根莖粗提高了20%。自然生草園地和地布覆蓋園地五味子的單株產(chǎn)量分別為1.31kg/株和1.30kg/株，顯著大于清耕園地的五味子產(chǎn)量0.88kg/株，自然生草園地和地布覆蓋園地五味子的單株產(chǎn)量之間沒(méi)有顯著差異。

表3 不同土壤耕作方式對(duì)五味子不同枝類比例、根頸粗、雌花比例以及產(chǎn)量的影響

3 結(jié)論

通過(guò)不同土壤耕作方式對(duì)土壤含水量、養(yǎng)分以及微生物數(shù)量的實(shí)驗(yàn)對(duì)比，考查不同土壤耕作方式對(duì)五味子不同枝類比例、根頸粗、雌花比例以及產(chǎn)量的影響，結(jié)果表明，不同土壤耕作方式對(duì)五味子園的土壤含水量、養(yǎng)分、微生物含量及植株生長(zhǎng)量和產(chǎn)量影響不同。本試驗(yàn)中，土壤養(yǎng)分含量最高的是自然生草園地，清耕園地的土壤養(yǎng)分含量最少，地布覆蓋園地的土壤速效磷含量減少，有可能是因?yàn)榈夭几采w條件下有利于速效磷的活化，故而減少，在生產(chǎn)實(shí)踐中，地布覆蓋條件下應(yīng)加強(qiáng)速效磷的供應(yīng)。自然生草園地的土壤微生物數(shù)量顯著高于地布覆蓋園地的土壤微生物數(shù)量和清耕園地的土壤微生物數(shù)量。自然生草園地和地布覆蓋園地的土壤養(yǎng)分和微生物數(shù)量較多，因此植株的中長(zhǎng)枝數(shù)量也顯著大于清耕園地植株的中長(zhǎng)枝數(shù)量，五味子結(jié)果以中長(zhǎng)枝為主，因而自然生草園地和地布覆蓋園地的五味子雌花比例和五味子產(chǎn)量亦大于清耕園地的五味子雌花比例和五味子的產(chǎn)量。從五味子園土壤優(yōu)化管理考慮，地布覆蓋和自然生草的土壤耕作方式優(yōu)于清耕。