施用益生菌肥对桉树土壤腐殖质的影响

摘要 [目的]研究益生菌对桉树土壤腐殖质的影响，为桉树栽培提供理论依据。 [方法]在桉树造林时施用配制好的菌肥与对照肥，进行随机区组试验设计造林试验。3年后通过对非根际土壤腐殖质的测定分析，探讨菌肥对土壤腐殖质的影响。[结果]泥炭土作为基质对土壤的腐殖质影响不大;菌株菌落数对土壤腐殖质有一定的影响;发酵木薯渣作为基质对菌株有一定的抑制作用;用牛肉膏蛋白胨培养基培养的菌株比用阿须贝培养基的菌株效果好;基质为泥炭土的菌肥能增加土壤腐殖质的含量。[结论]1号和2号益生菌肥对桉树林地土壤腐殖质的影响最明显。

关键词 菌肥;桉树;土壤腐殖质

中图分类号 S144  文献标识码 A  文章编号 0517-6611（2014）32-11297-03

Effects of Probiotics Bacteria Fertilizer on  Humus of Eucalyptus Soil

PENG Zhiwei， LV Chengqun*，HUANG Baoling et al

（Forestry College of Guangxi University， Nanning， Guangxi 530004）

Abstract [Objective] The effects of probiotics bacteria fertilizer on humus of eucalyptus soil were studied to provide theoretical basis for the cultivation of Eucalyptus. [Method]The fertilizer and the control fertilizer were applied in Eucalyptus afforestation for afforestation test by randomized block design. After determination and analysis of the nohizosphere soil humus， the effects of bacterial manure on soil humus were determined three years later. [Result] Peat soil as matrix had little effect on humus soil. Strain and CFU had a certain impacts on soil humus. Fermentation of cassava dregs as matrix had inhibiting effects on the strain. The cultured strains in beef extract peptone medium had better effects than those in Ashby medium. Peat soil as a matrix of bacterial manure could increase the content of soil humus. [Conclusion] No.1 and No. 2 probiotics bacteria fertilizer had a significant influence on eucalyptus of soil humus.

Key words Bacterial manure; Eucalyptus; Soil humus

土壤腐殖质是土壤中一种特殊的有机质，约占土壤有机质组成的65%，是土壤有机质的重要组成部分[1]。它是在土壤中形成的一类特殊类型高分子有机化合物的混合物，所以它含有植物所必需的营养元素，并且有着可提高植物和微生物的生理活性，促进土壤良好结构的形成，增加土壤蓄水、保水和保肥能力，改善土壤缓冲性，消除土壤中农药残毒等作用[2]。总的来说，土壤腐殖质与土壤的物理性质、化学性质、生物学性质以及土壤肥力都有着密切的关系，同时起重要的影响。

随着我国人口数量的不断增加，人们对木材的需求量快速增加，天然林的产量不可能满足我国对木材的大量需求。因此，大力发展外来速生树种是一种必然趋势，而桉树就是我国成功引进的速生树种之一。据资料显示，近20年来，桉树人工林的发展十分迅猛。桉树发展规模的不断扩大产生了巨大的经济效益和社会效益[3-4]。桉树原产澳大利亚，是桃金娘科（Myrtaceae）桉属（Eucalypteae）植物，与松树、杨树一起被称为世界著名的三大速生树种，其特点是适应性广、生长快、短期可采伐，是我国南方当前主要引种和栽培的短周期工业原料林树种。然而，桉树是不具备自身固氮自肥能力的速生树种。这就导致要求大量施用人工氮肥或消耗土壤中的大量营养元素来维持自身生长。这对于林地的地力消耗十分大[5-6]。为了缓解桉树造林带来的地力消耗问题，施用菌肥是目前一种有效的方法。菌肥也称为微生物肥料，是指由具有单一或多种特定功能的菌株，经过发酵工艺作用而提供有效的养分给予植物或起到防治植物病虫害作用的微生物接种剂[7]。与传统化学肥料相比，菌肥不仅可以降低由化肥的不合理使用所引起的一些环境问题，降低由此对公众健康的不良影响。所以，它在经济、社会效益和生态效益方面均具有传统化肥不可比的优势[8]。

施用菌肥主要是利用菌肥中各种微生物活动来致使土壤中的各种营养成分有所增加，其最终目的是为了提高土壤肥力，改善作物营养条件，进而提高作物产量[9]。而土壤腐殖质是对土壤肥力起主要作用的组分之一[10]，所以研究菌肥与土壤腐殖质的关系有着重要的意义，而国内现在对这方面的报道较少。因此，笔者主要对施用益生菌肥后桉树林地土壤的有机质、富里酸、胡敏酸和胡敏素进行测定，探索菌肥对土壤腐殖质的影响，为菌肥在桉树造林上的应用提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

造林试验地位于广西良风江国家森林公园连山管理区，造林面积约为4 hm2，地处E 108°21′，N22°40′，相对高度30～140 m，海拔80～220 m，1月份平均气温12.4 ℃，极端最低气温-1.4 ℃，7月份平均气温28.3 ℃，极端最高气温39.5 ℃，年平均气温21.6 ℃，年平均降水量1 340 mm，年平均霜期5 d。

1.2 试验材料

1.2.1 供试苗木。

供试苗木为广西良凤江国家森林公园所提供的桉树无性系DH3229。

1.2.2 供试菌株。

供试固氮菌株为巨大芽孢杆菌（DU07），由广西大学林学院环境微生物室黄宝灵研究员提供。

1.2.3 菌肥的配制。所选用的基质为经过发酵的木薯渣（含氮1.5%～2.5%、磷0.5%、钾1.5%）和泥炭土（含氮1.5%～2.5%，磷0.25%～0.33%，钾0.24%～0.27%）。另外，分别在每50 kg经过发酵的木薯渣和泥炭土中各加入10 kg磷肥、10 kg钾肥，其中磷肥的含磷量为8%～14%，钾肥的含钾量为10%～14%。配制好的基质分别与扩大培养后的不同菌液按一定比例配制成菌肥。

1号菌肥基质为泥炭土，培养菌株用牛肉膏蛋白胨培养基，巨大芽孢杆菌（DU07）菌落数为 3×109～4×109 个/g;

2号菌肥基质为泥炭土，培养菌株用牛肉膏蛋白胨培养基，巨大芽孢杆菌菌落数为 4×109～5×109 个/g;

3号菌肥基质为泥炭土，培养菌株用牛肉膏蛋白胨培养基，巨大芽孢杆菌菌落数为9×109～10×109 个/g;

4号菌肥基质为经过发酵的木薯渣，培养菌株用牛肉膏蛋白胨培养基，巨大芽孢杆菌菌落数为9×109～10×109个/g;

5号菌肥基质为泥炭土，培养菌株用阿须贝培养基，巨大芽孢杆菌菌落数为 9×109～10×109 个/g;

对照肥1，良凤江国家森林公园所提供的桉树专用肥，含量为氮14%、磷8%、钾9%;

对照肥2，自配基质为泥炭土且未接菌株的肥料，其中，每50 kg基质中加入尿素25 kg、磷肥10 kg、钾肥5 kg，含量为氮13%～14%、磷0.6%～1.7%、钾0.6%～0.9%;对照肥3，自配基质为发酵木薯渣且未接种菌株的肥料，其中，每50 kg基质中加入尿素25 kg、磷肥10 kg、钾肥5 kg，含量为氮13%～14%、磷1.0%～1.8%、钾1.3%～1.6%。

1.3 试验方法 该次试验采用单因素随机区组设计，将自配的菌肥和对照肥都用于桉树造林的基肥与追肥，每个试验设置3组重复。每个造林试验小区面积不小于0.2 hm2，株行距2 m×3 m，设置隔离带。2011年6月造林，在2012年5月中旬追肥，且基肥、追肥的施肥量都为300 g/株。

该次试验共设4组试验：

试验①菌肥基质为使用泥炭土的施肥，设3种含菌量和2个对照共5个处理，即1号菌肥、2号菌肥、3号菌肥和对照肥1、对照肥2;

试验②菌肥基质为使用发酵木薯渣的施肥，设1种含菌肥和2个无菌对照共3个处理，即3号菌肥和对照肥1、对照肥3;

试验③菌肥基质为使用泥炭土的施肥，含菌量相同，培养菌株所用的培养基不同，即3号菌肥与5号菌肥的对比试验;

试验④含菌量和培养菌株所用的培养基相同、菌肥基质不同的施肥，即3号菌肥与4号菌肥的对比试验。

1.4 土壤样品采集及测定

分别在各个处理的上、中、下坡采集非根际土壤，深度为0～10 cm，用四分法混匀，用于分析，采样时间为2014年6月，并且连续5 d无降水。土壤腐殖质各组分的有机碳量提取和测定均采用重铬酸钾氧化-容量法[11]。

2 结果与分析

2.1 施用基质为泥炭土的桉树菌肥对土壤腐殖质的影响

表1表明，施用菌肥的桉树林地土壤腐殖质含量比施用对照肥都有所增加，以2号菌肥处理的土壤腐殖质最多，分别比对照肥1和对照肥2增加55.25%和57.18%;3号菌肥次之，比照肥1和对照肥2增加37.03%和38.74%;1号菌肥处理的土壤腐殖质最少。施用2号菌肥的林地土壤胡敏酸含量最多，分别比对照肥1和对照肥2增加20.09%和44.41%;3号菌肥次之，分别比照肥1和对照肥2增加7.71%和29.52%;而施用1号菌肥处理的胡敏酸含量比对照肥均有所减少。土壤富里酸含量也是施用2号菌肥的处理最多，分别比对照肥1和对照肥2增加87.29%和94.36%;施用1号菌肥和3号菌肥的林地土壤富里酸含量基本持平，分别为0.83和0.84 g/kg。施用3号菌肥处理的土壤胡敏素含量最多，分别比对照肥1和对照肥2增加88.41%和50.67%;3号菌肥次之，分别比对照肥1和对照肥2增加82.48%和45.93%;而施用1号菌肥处理的林地胡敏素含量最少。

从表1还可以看出，施用对照肥2处理的桉树林地土壤腐殖质含量比施用对照肥1处理减少1.23%，胡敏酸减少16.84%，富里酸减少3.64%，而胡敏素增加25.5%。

表1 施用基质为泥炭土菌肥的桉树林地土壤腐殖质含量

处理腐殖质平均含量

g/kg比对照

肥1增加

%比对照

肥2增加

%

胡敏酸平均含量

g/kg比对照

肥1增加

%比对照肥

2增加

%

富里酸平均含量

g/kg比对照

肥1增加

%比对照肥

2增加

%

胡敏素平均

含量

g/kg比对照

肥1增加

%比对照肥

2增加

%

1号菌肥2.652.794.070.83-28.97-14.590.8329.2534.130.9829.533.58

2号菌肥4.0055.2557.181.4120.0944.411.2187.2994.361.3882.4845.93

3号菌肥3.5337.0338.741.277.7129.520.8430.1535.071.4388.4150.67

对照肥12.58-1.251.18-20.250.65-3.770.76--20.03

对照肥22.55-1.23-0.98-16.84-0.62-3.64-0.9525.05-

2.2 施用基质为发酵木薯渣的桉树菌肥对土壤腐殖质的影响

表2表明，施用4号菌肥的林地土壤腐殖质含量比施用对照肥1增加1.79%，富里酸增加18.68%，胡敏素增加26.03%。与对照肥3相比，施用4号菌肥的林地各项测定指标含量均减少，土壤腐殖质含量减少16.32%，胡敏酸含量减少21.78%，富里酸含量减少10.23%，胡敏素含量减少15.33%。而施用对照肥3的桉树林地土壤腐殖质的含量比施用对照肥1增加21.64%，胡敏酸减少1.70%，富里酸增加32.21%，胡敏素增加48.84%。由此可知，施用对照肥3的效果最好。

2.3 施用不同培养基配制的桉树菌肥对土壤腐殖质的影响

表3表明，施用5号菌肥的桉树林地的各项含量比施用3号菌肥均有所减少，土壤腐殖质含量减少10.83%，胡敏酸含量减少7.65%，富里酸含量减少6.15%，胡敏素含量减少16.42%。由此可知，施用3号菌肥的效果比施用5号菌肥好。

表2 施用基质为发酵木薯渣菌肥的桉树林地土壤腐殖质含量

处理腐殖质平均含量

g/kg比对照

肥1增加

%比对照肥

3增加

%

胡敏酸平均含量

g/kg比对照

肥1增加

%比对照肥

3增加

%

富里酸平均含量

g/kg比对照

肥1增加

%比对照肥

3增加

%

胡敏素平均

含量

g/kg比对照

肥1增加

%比对照肥

3增加

%

4号菌肥2.621.79-16.320.90-23.11-21.780.7718.68-10.230.9526.03-15.33

对照肥12.58--17.791.18-1.730.65--24.360.76--32.82

对照肥33.1421.64-1.16-1.70-0.8532.21-1.1348.84-

表3 施用不同培养基配制菌肥的桉树林地土壤腐殖质含量

处理

腐殖质平均含量

g/kg比3号菌肥

增加∥%

胡敏酸平均含量

g/kg比3号菌肥

增加∥%

富里酸平均含量

g/kg比3号菌肥

增加∥%

胡敏素平均含量

g/kg比3号菌肥

增加∥%

3号菌肥3.53-1.27-0.84-1.43-

5号菌肥3.15-10.831.17-7.650.79-6.151.19-16.42

2.4 施用不同基质配制的桉树菌肥对土壤腐殖质的影响

表4表明，施用4号菌肥的桉树林地的各项测定指标含量比施用3号菌肥均有所减少，土壤腐殖质含量减少25.72%，胡敏酸含量减少28.61%，富里酸含量减少8.82%，胡敏素含量减少33.11%。由此可知，施用3号菌肥的效果比施用4号菌肥的效果好。

表4 施用不同基质配制菌肥的桉树林地土壤腐殖质含量

处理

腐殖质平均含量

g/kg比3号菌肥

增加∥%

胡敏酸平均含量

g/kg比3号菌肥

增加∥%

富里酸平均含量

g/kg比3号菌肥

增加∥%

胡敏素平均含量

g/kg比3号菌肥

增加∥%

3号菌肥3.53-1.27-0.84-1.43-

4号菌肥2.62-25.720.90-28.610.77-8.820.95-33.11

3 结论

研究表明，泥炭土作为基质对土壤腐殖质的影响不大;菌株菌落数对土壤的腐殖质、胡敏酸、富里酸和胡敏素有一定的影响，菌落数过小或过大都有影响;发酵木薯渣作为基质可能对菌株有一定的抑制作用;使用不同的培养基配制的菌株对土壤腐殖质有一定的影响，用牛肉膏蛋白胨培养基培养的菌株比用阿须贝培养基培养的菌株效果好，能增加土壤的腐殖质、胡敏酸、富里酸和胡敏素的含量;不同基质配制的桉树菌肥对土壤腐殖质有一定的影响，基质为泥炭土的菌肥效果比基质为发酵木薯渣的菌肥效果好，增加土壤的腐殖质、胡敏酸、富里酸和胡敏素的含量较多。综上所述，菌肥的基质、菌株的菌落数和培养菌株的培养基都在一定程度上对土壤腐殖质、胡敏酸、富里酸和胡敏素的含量有所影响。

参考文献

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