施用酵素菌肥对栽参土壤人参根际微生物量碳及细菌、真菌和放线菌的影响

施用酵素菌肥对栽参土壤人参根际微生物量碳及细菌、真菌和放线菌的影响

人参具有强烈的禁忌性。经过几十年的再植，它就无法形成一个古老的参与地。因此，每年都需要恢复新的林地。目前东北三省每年约有2000hm2老参地闲置下来,10a累积约有2万hm2老参地未被充分利用。针对老参地问题,学者们进行了广泛的研究,并提出了施加有机肥、改土、土壤消毒、人参与作物轮作等一系列改良方法,但都不能从本质上解决老参地问题。酵素菌技术是从日本引进的一项生物技术。酵素菌是从土壤和其它物质中分离并高倍繁育出的20多种有益微生物的组成菌种群落,可以减轻土壤传病的发生,改良土壤生物学特性,对提高作物的产量和品质有重要作用。因此,研究酵素菌肥对人参根际土壤生物学性质的影响,合理开发酵素菌肥用于人参生产,对保护人参主产区的生态环境,发展我国人参产业,实现中药现代化和农业可持续发展都具有重大现实意义。1测定土壤微生物量材料:供试土壤为黑土(取自吉林农业大学实验田),前茬作物为玉米,土壤pH为6.26,有机质质量分数1.98%,全氮1.25×10-3,碱解氮1.29×10-4,有效磷1.92×10-5,有效钾1.19×10-4。酵素菌肥的pH为7.87,有机质质量分数31.95%,全氮1.52%,全磷9.81×10-3。盆栽试验的布置:2006年4月15日到吉林农业大学试验田采集0~25cm的土壤,从采集回来的土壤中挑出石子和植物残体,然后过筛备用。盆栽试验地点选在吉林农业大学中药园内,所用盆钵为塑料盆,把经过处理的土壤混入底肥(尿素、磷酸二铵、硫酸钾),三者质量比为(1∶4∶1),然后装入准备好的花盆中,每盆装入土壤4kg。2006年5月1日栽参,把酵素菌肥加入到土壤中,分别按照每千克土壤加入2、4、8、16g有机物料4个施入量进行处理,分别用A1、A2、A3、A4表示,并设空白对照(CK)。将栽培好的人参放在大棚中进行管理,用遮荫网搭起参棚,参棚透光率(露天下光量子密度与荫棚中光量子密度的百分比)均控制在30%~40%,湿度为75%。根际土壤的采集和测定方法:把整株人参从盆里挖出,分别在栽参当日及栽后15、30、60、90、120、150d时,用抖动法采集根际土壤,测定土壤微生物量碳和土壤微生物数量(真菌、细菌、放线菌)。土壤微生物量碳采用氯仿熏蒸法,土壤微生物数量采用平板计数法。2结果与讨论2.1各施肥量对生物活性的影响微生物量碳在30d和90d分别出现两个峰值,其原因可能是在60d时正处于气温最高的7月份,高温抑制了微生物的活性,使微生物量碳的量略有下降。从不同施肥量处理来看,施用酵素菌肥的处理微生物量碳在不同时期均高于对照,并且随施用量的增加微生物量碳增加。一方面是由于酵素菌肥的加入增加了土壤中的有机质含量,补充了碳源;另一方面,由于酵素菌肥中含有大量的活性微生物,增加了土壤的微生物总量,从而使微生物量碳增加。2.2各季节土壤放线菌和真菌的数量变化由表1可知,施用酵素菌肥的人参土壤根际细菌数量变化情况与对照存在差异:对照组中人参土壤根际的细菌数量呈单峰曲线,而施用酵素菌肥的处理组都呈明显的双峰曲线。5月1日—6月1日土壤中的细菌数量增加,6月1日—7月1日土壤中的细菌数量有小幅度的减少,7月1日—8月1日土壤中的细菌数量大幅度增加,8月1日—10月1日土壤中的细菌数量有小幅度的减少。施用酵素菌肥的土壤(处理)细菌数量始终高于对照组。施入酵素菌肥后由于引入了大量的有益细菌,细菌的数量明显增加;当细菌数量达到一定值后,由于新引入的细菌不能适应新的生活环境或竞争不到足够的食物和空间而死亡,细菌的数量会有所降低;当细菌数量减少到一定数量后,存活下来的细菌开始大量繁殖,所以7月1日—8月1日真细数量有所增加,进入秋季以后气温逐渐降低,雨量逐渐减少,植株地上部分开始枯萎,根系的活动随之减慢,细菌的数量逐渐减少。施用酵素菌肥后土壤放线菌数量的变化呈双峰曲线。5月1日—6月1日土壤放线菌数量呈上升趋势,6月1日—7月1日土壤放线菌数量有小幅度的下降,7月1日—8月1日土壤放线菌数量呈小幅度上升,8月1日—10月1日土壤放线菌数量开始下降。这是由于酵素菌肥中含有大量的放线菌,所以在栽参开始土壤的放线菌数量呈大幅度升高;6月份正值人参生长旺季,根系活力增强,根系分泌物的增加抑制了放线菌的繁殖,放线菌数量开始下降;7月份随着气温的上升,放线菌又开始大量繁殖,所以7月1日—8月1日放线菌数量大幅度上升;9月份天气逐渐变凉,根系活力下降,植株地上部分开始枯萎,放线菌数量开始下降。施用酵素菌肥后土壤真菌数量的变化呈单峰曲线,但经过酵素菌肥处理的土壤,其真菌数量始终低于对照组。5月1日—8月1日,各个处理中土壤真菌的数量呈较大幅度的上升趋势,在8月1日同时达到了峰值;8月2日—10月1日,真菌数量又大幅度下降。但在整个培养期,随着酵素菌肥施用量的增加,与对照相比真菌数量下降幅度增大。这是由于酵素菌肥的加入引入了大量的细菌和放线菌,它们同真菌竞争营养物质,真菌的生长和繁殖受到抑制,导致真菌数量相对于空白组有所下降。3施用量对土壤微生物的影响由于微生物生长繁殖所需的最适温度、湿度及养分条件与植物相似,故可以综合反映土壤的肥力和环境质量状况。研究表明,栽参后由于根系分泌物的作用,使土壤肥力和土壤环境质量下降,施用酵素菌肥后微生物量碳随着施用量的增加而增加,说明酵素菌肥增加了土壤肥力状况,改善了栽参土壤的环境质量。土壤微生物是植物养料转化、有机碳代谢及污染物降解的驱动力,在土壤肥力和生态系统中具有重要作用。土壤微生物的数量及比例作为土壤中植物有效养料的储备库或源,取决于土壤环境条件及养分耗竭状况。栽参后土壤真菌数