茶菌共生对云南大叶茶茶园土壤增益性和肥效分析

陶忠 马剑 王睿芳

摘 要 以云南大叶茶为研究对象，分析套种食用菌形成的茶菌共生种植模式对山地茶园土壤增益和肥效影响。结果表明，套种食用菌、菌包回田用作有机肥的种植模式显著提高了土壤水解氮、有机质含量和pH值，显著降低了土壤容重。相对于茶园土壤有效pH和土壤容重，菌包回田使茶园土壤有效氮和有机质含量的肥效持续时间延长。选择适宜的食用菌品种进行套种，能提高茶园土壤肥力和复合系统的生产力，实现山地茶园的土壤可持续发展。

关键词 云南大叶茶；食用菌；套种；山地茶园；肥效

中图分类号：S571.1；S646 文献标志码：A 文章编号：1673-890X（2016）06-00-03

大叶茶树高叶大，是多酚物质含量丰富的一类茶树的统称，为云南特有茶种，原产于普洱，西双版纳等地，因适宜制作普洱茶和红碎茶在云南具有很长时间的种植传统[1]。云南省是茶树种植大省，云南省种植的茶叶品种多以大叶茶为主，而普洱市则是大叶茶主产区。由于茶园的施肥、茶树凋落物归还土壤和根系分泌物等原因，随着植茶年限的增加，茶园土壤理化发生了一系列变化。例如，酸化严重、有机质贫缺、土壤生物性状差及养分供应能力低且不平衡等[2-4]。加之山地茶园以含氮量低、有机质含量少的红壤为主，土壤保水保肥能力差，如何有效改善土壤养分状况，是实现山地地区茶叶安全、高效、高质生产和可持续发展的主要限制因子。

茶园间套作作为一种具有较长历史的栽培模式，可以有效地对茶园地上，地下物理和生物环境进行良性干预，从而稳定茶叶品质和产量[5]。试验结果表明，茶园间套作可以充分利用同一土地上的不同空间或土壤层，使其他作物与茶树互利共生，从而改善茶园土壤理化性质，增加有机质含量和营养成分，提高土壤肥力，储存水分减少径流防止水土流失，改善土壤生物环境及改善茶叶品质等优点[6-9]。以往的研究者已经针对茶园间套作模式，如成龄茶树高层的茶-林间作和幼龄茶树低层的茶-草间作开展了大量的研究工作。但截至目前，对茶园套种食用菌对茶园土壤改良和茶叶品质提升的报道较少[10]。为此本试验在成龄茶园套种糙皮侧耳，研究了茶菌共生模式对土壤肥力的增益效应，以期为改善山地茶园土壤生态环境，建立新型的复合茶园生态模式提供理论和实践依据，促进云南大叶茶茶树种植的可持续发展。

1 材料与方法

1.1 试验材料

茶树品种为云南大叶茶，2004年定植；食用菌选择栽培广泛的糙皮侧耳[Pleurotus ostreatus （Jacq. Fr.） Kummer ]，品种为PG981，菌种由湖北省武汉华中食用菌栽培研究所提供，每袋菌种质量500g。

1.2 试验地概况

试验地位于云南省普洱市思茅区普洱学院茶场基地，海拔1 300 m，缓坡平地，属低纬亚热带季风气候，年平均气温17.8 ℃，全年降水量1 524 mm，无霜期318 d。套种食用菌期间（每年9-11月）是旱季，雨水少，天气晴朗。

1.3 试验方法

为了避免同种菌种连作障碍，从2011年9-11月，连续3 a在同一茶场不同小区进行套种食用菌对比试验。设置2个处理，3次重复，每小区面积为100 m2。套种处理（T1=2011年，T2=2012年，T3=2013年）：茶行間的较为宽阔的一侧，距茶树茎干10～15 cm（以不伤及茶树主要根系为度）处挖1条宽18～20 cm、深17 cm左右的沟；菌包剥除菌袋横放于茶沟内，菌包与茶树一侧根际土壤紧密结合成一体，且菌包之间头首相接连成一线，然后覆土2～3 cm，以看不见菌包为宜，出菇前土表见干浇水。5～7 d，能观察到菌丝入土。10～15 d，菌原基出现，3～5 d原基长成子实体，当菇盖边缘内卷，未弹射孢子时及时采收；采收后覆土浇水。在适宜的条件下，―般可收3～5茬。清耕处理（T0）：茶树单种作为处理，茶园生态环境和其他茶园管理措施与套种处理组均完全一致。

1.4 土样采集和样品测定

2014年11月采样。菌包出菇完毕后，菌包边缘选择在早春用环刀采集土样；同一处理茶行采集土样5～8点等量混合构成混合土样。土样处理风干、磨细、贮存。

用环刀法测定土壤容重；用碱解扩散法测定土样中水解性氮；用盐酸-氯化铵法测定土壤中有效磷的含量；用乙酸铵提取法测定土壤中的速效钾含量。

1.5 数据处理

用一元方差（One-Way ANOVA ）分析茶园土壤在不同食用菌套种处理水平下各参数的差异，用独立样本t-Test 分析食用菌套种茶园土壤与否各参数的差异，所用软件为SPSS13.0（SPSS Inc.，USA）。用SigmaPlot 8.02（SPSS Inc.，USA）绘图。

2 结果与分析

2.1 茶菌共生对茶园土壤化学性状的影响

茶园土壤化学性状分析结果表明，随着套种食用菌处理时间越久，有效钾含量越少，但清耕处理中有效钾的含量和T1，T2处理差异不显著，与T3处理差异显著（图1A）。土壤水解氮和有效磷含量T1>T2>T3>T0（图1B，C）。T1处理的水解氮含量和有效磷含量显著高于T2、T3和T0，后三者差异不显著，T1的全氮含量高于T0231.3%，T1的全磷含量高于T0129.3%。

套种食用菌能够显著提高茶园土壤有机质含量（图2A），T1处理茶园土壤有机质含量显著高于其他3种处理，T2和T3处理没有显著差异，但显著高于清耕处理。套种食用菌改善茶园酸性土壤趋势明显（图2B），T1处理的茶园土壤pH显著高于T2处理，T3和清耕处理差异不显著，T1处理的pH比清耕处理高29.3%。

套种食用菌处理均值和清耕处理相比，全氮和有机质达到了极显著水平，pH达到了显著水平。但是有效磷和钾差异不显著（表1）。可见，茶园套种食用菌明显提高了水解氮的含量，增加了钾和磷的活性。

2.2 茶菌共生对茶园土壤容重的影响

T1处理的土壤容重显著低于T2处理，T2处理的土壤容重显著低于T3和T0处理，后两者之间差异不显著（图2C）。

2.3 茶菌共生对茶园土壤肥力持续性分析

以T0均值表示试验的基础值，那么效应值为各处理水平相对于基础值的变化值。2014年套种食用菌的T1处理比2013年的T2和2012年的T3处理土壤全氮和有机质含量的时效性差异显著，但T2和T3差异不显著（图3A，B）；土壤pH和土壤容重效应值各处理间差异显著，即T1>T2>T3（图3C，D）。这说明相对于土壤pH和土壤容重，菌包回田使得水解氮和有机质含量的肥力效应持续时间延长。

3 结论与讨论

在茶园套作其他作物可以提高土壤肥力。土壤有机质是土壤固相的一个重要组成部分，是土壤肥力高低的主要指标之一[11]。而N、P、K是植物生命活动过程中必要的大量营养元素，与植物产量关系密切[7]。食用菌在茶园套种过程中，除了菌包中大量有机质（培养基）填充到茶园土壤外，菌体自身形成的大量菌丝残体，菌体分解其他植物残体，都会转变成有机无机肥源；同时菌体在活动过程中，一是會产生部分有机无机酸，将土壤中许多潜在的肥源解析出来，二是菌体的分泌作用能增加不少的土壤活性胶体，大大地缓解了土壤养分的流失，从而总体上达到增加土壤养分作用[10]。

3.1 套种食用菌可以改善土壤结构

套种食用菌过程中，随着菌包中的菌丝生长而不断深入茶树根系周围土壤，另外菌包中大量生物有机质的加入形成土肥相融，促进茶园土壤团粒结构的形成，土壤容重显著下降[10]。随着土壤紧实度的下降，土壤孔隙增加，菌包中的水份（含水量90%）可以保存在有效土壤（0～40 cm，茶树吸收根的主要分布层）的空隙中和关键时期（云南旱季），从而有利于茶园土壤的保水保温，可以有效延缓和缩短干旱时间，减轻干旱对茶树的生长影响，有利于茶树的生长和春茶的采收。

3.2 套种食用菌可以减缓土壤酸化过程

茶树最适宜生长的pH为5.0～5.5，强酸性土壤对茶树生长和茶叶品质会产生不利影响[3]。在本研究中，菌渣回田处理的土壤pH显著高于清耕处理，这是因为有机质具有一定的修复酸性土壤的能力[12-13]。菌包中的的培养料主要成为为秸秆和木屑等C/N比较高的生物材料，这些物质的主要成为是纤维素、半纤维素、木质素、灰分物质及一些中性物质[14]。菌包中的有机质腐化后，盐基离子丰富，有利于中和酸化土壤中多余的氢离子；另外，胡敏酸、腐殖酸和其他羟基类物质具有较强的螯合能力可有效降低土壤中的致酸离子（H+，Al3+）的饱和度，土壤pH降低[14]。C/N比较高的有机质还能够有效地控制土壤中氮的硝化，有利于茶园土壤pH的长期调节，避免了C/N比较低的有机质虽然可以短时间内迅速提高土壤pH，但长时间使用存在导致土壤酸化的风险[15]。有机质的加入，有利于土壤微生物种类和数量增加，生物活性的升高，促进有机氮的矿化消耗质子，提高土壤pH[12-13]。

3.3 套种食用菌可以延长肥效

有机质不仅能够改善土壤结构，又是植物矿质营养和有机营养的供给源[11]。有机质能够使得土壤某些微生物数量大幅度增加和土壤酶活性提高，进而提高了土壤的生物学活性，推动着土壤物质转化和能量流动。因此，菌包回田既能够改善植物根际土壤环境促进土壤微生物的繁衍延缓其衰减速率，又能够为土壤微生物提供能源使其较长时间保持生命力；并能够激活脲酶、蔗糖酶和磷酸酶等土壤有机酶的活性，从而实现培肥土壤，养分缓慢释放，肥效延长[11]。

间套作的主要优势体现在充分利用土壤养分上。茶菌共生对土壤性状，茶树根系的生长发育，根际微生物和酶活性及地上部分茶树的生长和茶叶品质形成的影响进行系统的研究将是以后的发展方向，本课题组目前正在做相关工作。

参考文献

[1]陈宗懋，杨亚军.中国茶词典叶[M].上海：上海文化出版社，2013：33.

[2]韩文炎，林智.茶园土壤主要营养障碍因子及系列茶树专用肥的研制[J].茶叶科学，2002，22（1）：70-74.

[3]李秀峰，李云.茶树栽培中土壤酸碱度改良的研究进展[J].茶业通报，2009 （4）：156-157.

[4]王晟强，郑子成，李廷轩，等.植茶年限对土壤团聚体中交换性盐基离子分布的影响[J].土壤学报，2013，50（5）：1013-1020.

[5]田丽丽，宋鲁彬，姚元涛.茶树间作研究进展[J].落叶果树，2009（4）：36-39.

[6]刘建军，袁丁，刘佳，等.间作对茶园生态及茶叶品质 产量影响研究进展[J].中国茶叶，2011（4）：16-18.

[7]龙乙明.胶茶群落结构对于改变西双版纳山区落后生产方式的意义[J].热带植物研究，1981（17）.

[8]冯耀宗.从胶茶群落的可喜成果看多层多种人工群落在热区开发中的意义[J].中国科学院院刊，1986（3）：250-253.

[9]罗琼仙，何青元，肖海军，等.3种间种覆荫树对云南大叶茶品质影响分析[J].西南农业学报，2014，27（5）：1864-1869.

[10]李振武，韩海东，陈敏健，等.套种食用菌对茶园土壤和茶树生长的效应[J].福建农业学报，2013，28（11）：1088-1092.

[11]单武雄，罗文，肖润林，等.连续5年施菜籽饼肥和稻草覆盖对茶园土壤生态系统的影响[J].中国生态农业学报，2010，18（3）：472-476.

[12]徐华勤，肖润林.不同施肥措施对茶园土壤微生物群落多样性的影响[J].生物多样性，2008，16（2）：166?174

[13]汤静文，曾碧健，梁禹贵，等.不同种植模式对土壤微生物群落影响的研究进展[J].农业研究与应用，2014（5）：19.

[14]冀保毅，赵亚丽，郭海斌，等.深耕和秸秆还田对不同质地土壤团聚体组成及稳定性的影响[J].河南农业科学，2015，44（3）：65-70，107.

[15]徐丽红，吴全聪，李阳，等.丽水茶园土壤肥力与茶叶品质关系的研究[J].茶叶，2012，38（3）：146-150.

（责任编辑：赵中正）