油棕林下养鸡对土壤养分和微生物数量的影响

冯美利，李爱基，曹红星，金龙飞

(1.中国热带农业科学院 椰子研究所，海南 文昌 571339；2.海南大学 热带农林学院，海南 海口 570228)

林下经济是一种生态模式，人们巧妙运用林下土壤资源和树林遮荫方法进行三维组合林下种植、养殖等生产和管理，进而能够让农林牧各业达成资源共用、取长补短、循环利用、回收和协调发展[1]。有研究表明，林下生态养鸡，由于园林内的场地宽大，空气流通较好，鸡群在园林内活动不容易生病，且鸡粪作为绿色有机肥可以改善土壤特性，供给植物很好的养分，不需要大量使用化学肥料，同时，林地还有大量野草、昆虫，还能降低饲养成本；园林养的鸡生态且肉质鲜美，经济效益良好[2-3]。

油棕(ElaeisguineensisJacq.)属棕榈科油棕属多年生植物，果实含油率50%，是世界上产油率最高的热带木本油料作物之一，被称为“世界油王”[4]。油棕树型高大，种植株行距通常在8～9 m，在单一种植的油棕园内，林间区域广阔，其空间和土地利用率低，且容易滋长杂草和病虫害，单位面积生产效益也不高。因此，发展林下经济是提高油棕园土地利用率和经济效益的重要途径。当前有关油棕园林下种养的研究已有多篇报道[5-8]，但有关油棕林下养鸡对土壤养分和微生物的影响还少有报道。本试验旨在通过研究油棕林下养鸡对林地土壤养分含量和土壤微生物的影响，分析其对油棕园土壤养分的提升作用，以期为林下养鸡等模式提供理论依据。

1 试验地概况

试验地位于海南省文昌市中国热带农业科学院椰子研究所油棕基地，地理位置为110°76′ E，19°53′ N，该区属于亚热带季风气候，年平均气温23.9 ℃，年均降水量为1500～2000 mm。试验区为6年龄的油棕园，油棕树以三角形种植，株行距为8 m×8 m。土壤类型主要为滨海沙土，地势平坦。

2 试验方法

2.1 样地设置

2016年5月至2018年6月连续在油棕园林下放养文昌鸡，放养区域面积为12 m×60 m，该区用铁丝网隔离，连续放养约90日龄的文昌鸡，每批放养200只，共放养了4批(2016年5月，2016年11月，2017年5月，2017年12月)。2018年9月，以鸡舍为中心，分别在距离鸡舍10 m (重度干扰区)、30 m(中度干扰区)和50 m(轻度干扰区)的油棕园内设置样地，编号分别为A、B和C。

2.2 土壤样品采集

在设置的每个样地内按“S”形随机选取3个土壤采集点，在每个采集点上挖取土壤剖面，用环刀采集0～20 cm及20～40 cm土层的等量混合样品，密封装袋保存，迅速带回化验室进行处理。将每种样品充分混匀后分为2份，一份放入冰箱冷藏用于测定土壤微生物数量，另一份风干后用来测定土壤养分含量。

2.3 土壤理化指标与微生物指标测定

土壤各项理化指标的测定方法[9]：有机质含量采用低温外热重铬酸钾氧化-比色法测定，全氮含量采用开氏法测定，碱解氮含量采用碱解扩散法测定，速效磷含量采用盐酸-氟化铵法测定，速效钾含量采用乙酸铵浸提-原子吸收分光光度法测定。

土壤微生物计数用稀释平板法[10]。培养基分别为：细菌用牛肉膏蛋白胨培养基，真菌用孟加拉红培养基，放线菌用改良高氏I号培养基。每个样品重复3次，测量结果取平均值。

2.4 数据分析

采用Excel 2003和DPS 7.05数据处理系统进行统计与分析。

3 结果与分析

3.1 林下养鸡对土壤养分含量的影响

土壤养分是评估土壤生产力的一个重要指标，在土壤肥力方面扮演着重要的角色[11]。从表1可看出，油棕林下养鸡对0～20 cm土壤的养分影响比较大，在0～20 cm土壤中，有机质、全氮、速效磷、速效钾的含量随着油棕植株与鸡舍距离的增大(干扰程度的减少)呈下降趋势,其中速效磷和速效钾含量的下降幅度较明显，在重度干扰区的有机质、速效磷和速效钾含量均显著差异于中度干扰区和轻度干扰区，但全氮、碱解氮含量在不同干扰区差异不显著；而碱解氮在中度干扰区的含量最高。在20～40 cm土壤中，有机质、全氮、碱解氮的含量均随鸡的干扰程度从重到轻逐渐减少，而速效磷和速效钾含量变化无规律。在距离鸡舍相同的不同土层中，除了碱解氮含量外，0～20 cm土壤的养分含量均高于20～40 cm土壤的，其中速效磷和速效钾的含量在不同土层中均达显著差异；而在距离鸡舍10 m处，0～20 cm土壤的碱解氮含量显著低于20～40 cm的，分别为39.36 mg/kg和58.94 mg/kg，这可能与碱解氮的特性有关，碱解氮有些活跃，土壤的水热环境的不稳定和生物活动的大小都会影响碱解氮的含量，此外在距离鸡舍10 m处，可能鸡的活动使土壤变得紧实，不利于碱解氮转化。

表1 试验区土壤养分含量情况

3.2 林下养鸡对土壤微生物多样性的影响

从表2可以看出，在养鸡油棕园范围内，土壤三大类微生物总数均表现为细菌>放线菌>真菌。在0～20 cm土壤中，土壤微生物总数随着干扰程度的减弱呈减少趋势，其中细菌数量占绝对优势，分别是放线菌和真菌100倍和1000倍以上。可见，微生物总量的变化主要取决于细菌的变化。细菌数量是随着干扰程度的减弱呈减少趋势，而放线菌和真菌数量是先减少后增加，但细菌和放线菌数量在不同干扰区差异不显著，真菌数量在不同干扰区均达显著差异。在20～40 cm土壤中，从重度干扰区到轻度干扰区，微生物总数和细菌数量是先减少后增加；放线菌数量的变化与细菌相反，是先增加后减少，且达显著差异；真菌数量呈增加趋势，但不同干扰区差异不显著。一般来说，放线菌数量的增加是土壤性状不良的表现，由此可推出，重度干扰区的土壤性质不良，但从轻度干扰区到中度干扰区放线菌数量是减少的，而细菌数量是增加的，这说明鸡的活动对土壤微生物的多样性具有调节作用，也对土壤性质的改良具有一定的效果。在距离鸡舍相同位置的不同土层中，0～20 cm土层的三大类微生物数量均大于20～40 cm土层的。

表2 土壤微生物数量统计结果

3.3 样地距离与土壤养分含量、微生物种类和数量的相关性分析

从表3可知，样地距离除了与放线菌数量呈正相关外，与其它指标均呈负相关，其中样地距离与有机质含量极显著相关，与全氮含量显著相关，说明鸡的不同活动强度对样地有机质和全氮含量产生了影响。土壤有机质和全氮含量之间显著正相关，和速效钾含量极显著正相关，说明土壤有机质、全氮和速效钾有密切关联。

表3 土壤理化性质与微生物种类及数量之间的相关系数

4 讨论与结论

油棕林下养鸡作为林牧结合的模式之一，可以充分利用油棕园土地资源，提高油棕单位面积经济效益，而鸡粪是绿色的有机肥料，含有大量的氮、磷、钾，能够增强土壤肥力[12]，可为油棕树提供一定的有机肥料。本研究就鸡不同干扰程度的土壤养分变化进行研究，结果表明，干扰程度越大，土壤养分含量越高，其中有机质、速效磷和速效钾含量显著提高，这与曾祥艳、张志刚等[13-14]的研究结果相似。因此，油棕林下养鸡有助于提高土壤的养分含量，从而间接地提高林地生产力。

土壤微生物对土壤养分循环有着不可代替的作用，其数量可以在一定程度上反映土壤的肥力状况[15]。鸡粪可以作为有机肥料为土壤微生物提供能量和营养物质，促进微生物的繁殖，反过来，微生物能对鸡粪进行分解、缩合形成新的腐殖质。本研究中，不同干扰区土壤微生物类群组成以细菌为主，且在0～20 cm土壤中细菌数量随干扰程度的增大逐渐增加，而放线菌和真菌的数量都是先减少后增加，这与邬枭楠等[15]的研究结果一致。但微生物数量与样地距离的相关性不显著，可能是因为本试验采土壤样时间距离养鸡时间太长(2018年5月已没有养鸡，2018年9月采样)，导致微生物数量受影响不大。

有研究表明，林下养鸡会对林木环境产生一定程度的干扰，应控制适宜的养殖密度和放养时间[16-18]。本研究发现，在油棕林下养鸡，由于鸡对土壤表层的踩踏和刨食，油棕园内的杂草得到很好的控制，但鸡的活动对油棕园土壤物理性质的影响，具体还有待进一步深入研究。