南疆果园套种食用菌对土壤理化性状及微生物量的影响

卫彩红 阿依夏木·古丽 王新建, 吴翠云 张 琦 胡建伟

（1. 塔里木大学植物科学学院，新疆 阿拉尔 843300；2. 塔里木大学食用菌研究所，新疆 阿拉尔 843300）

阿拉尔是新疆维吾尔自治区直辖县级市，位于南疆的中心位置，处于塔里木河流域中上游两岸地区，全年日照时数在2 556.3～2 991.8 h，年平均气温8.9～11.4 ℃，无霜期是183～221天[1]。目前在阿拉尔垦区种植的果树品种主要有红枣、香梨、核桃、苹果等，还栽有少量西梅、吊干杏、美国杏李等。据统计，2015年，南疆四地州林果业种植面积为79.47万hm2，间套作农作物面积为82.31万hm2。果粮间套作面积为48.61万hm2，果经间套作面积30.05万hm2，果饲间套作面积1.87万hm2，其他种植面积2.29万hm2[2]。

然而，果间套作种植存在套作作物单产较低的问题。原因可能是：果树间郁蔽度高，影响通风透光性能，进而影响作物产量[3]；果树与农作物套作争水、争肥，存在养分竞争的关系[2]。而果树下栽培鸡腿菇恰能避开上述弊端，是发展林下经济的优选模式。

据报道，菌渣堆肥可以有效地改善玉米地的土壤结构，使玉米总产量明显提高[4]；对平菇等食用菌废菌渣进行无氧发酵等处理后，加入到常规土壤中，可使土壤持水率提高至51.3%，作物单产提高13.6%[5]。菌渣直接还田后，与对照相比，土壤的容重降低7.3%～14.9%，孔隙度增加4.2%～11.5%，总有机碳提高32.7%～56.0%，活性有机碳提高39.2%～92.5%[3]。通过使用双孢蘑菇菌渣有机肥，可显著增强土壤的溶解性，增加有机碳和土壤微生物的含量[6]。稻田施用菌渣后，土壤的pH，酶活性，以及有机质、碱解氮、速效磷、速效钾、交换性钙、交换性镁等的含量均提高，促使水稻有效穗数和千粒重增加，从而显著增加产量[7,8]，但是菌渣施用量并不是越多越好，施用量过大会造成土壤肥力过剩，或土壤营养和结构失衡。

另据报道，菌渣对土壤的微生物环境有一定影响：施用双孢蘑菇菌渣肥料，使处理土壤中的细菌量增加39.7%，放线菌量增加18.0%[9]，可有效改善微生态环境，进而显著改善土壤的微生物区系分布[10]。

为促进果园多元化发展，加强特色农产品优势区建设[11]，阿拉尔果园套种鸡腿菇，不仅可丰富“塔里木河”品牌的特色产品种类，带动鸡腿菇保鲜、烘干及采摘游等二、三产的发展，还可丰富阿拉尔垦区乡村经济业态，拓展阿拉尔周边团场职工群众增收致富途径。本文根据前人研究结果，比较分析阿拉尔垦区三种果树林下种植鸡腿菇对土壤理化性状的影响，以明确阿拉尔垦区不同果树林下种植鸡腿菇对果园土壤的改良作用。

1 材料与方法

1.1 试验地情况

试验地址：第一师阿拉尔市十一团十连17#。试验设计选用果树品种分别为：枣树为灰枣，梨树为库尔勒香梨，核桃树为818薄皮核桃。每种果树的管理水平一致，枣、梨和核桃3种果树各设相应的对照处理。

株行距为枣树1.5×3（m）、梨树4×5（m）、核桃树5×6（m），树龄分别为8年、15年、15年。根据3种果树株行距，分别设置1×10（m）、1.2×10（m）、1.4×10（m）的鸡腿菇种植畦床。

1.2 鸡腿菇栽培流程

鸡腿菇品种为‘特白36’。培养料配方：棉籽壳88%，麸皮6%，玉米面2.5%，复合肥0.5%，石灰3%，含水量60%～65%[12]。

种植流程：配料→拌料→装袋→灭菌→冷却→消毒→接种→发菌→挖畦→土壤消毒处理→脱袋→摆菌包→覆土→消毒→灌水→覆膜→揭摸→搔菌→遮阴→灌水→洒水→出菇→采菇[12]。

林菌模式：果园行间的土壤中种植鸡腿菇，出菇后的菌渣直接还田。

1.3 栽培期安排

鸡腿菇及3种果树的生长期：

鸡腿菇为12月制包，1～2月养菌，3月下地排场，5月采收；

枣树为4月发芽，5月长叶，6～7月开花，6～7月坐果，10月底至11月初采收；

梨树为4月初开花，4月底长叶，5月底坐果，8月底至9月初采收；

核桃树为4月中旬开花，5月长叶坐果，8月底至9月初采收。

1.4 土壤取样及检测方法

鸡腿菇出菇结束和果实采摘结束后，于10～11月进行土样采集，在种植鸡腿菇的畦床内，于土层深度约20 cm处，设3个采样小区，面积各为1×1（m），采用五点采样、四分装袋法取样，土样重约2 kg，阴干装袋封存备用。

土壤各项指标测定方法：含水量采用烘干法，pH采用pH计法，电导率采用雷磁电导率仪，容重采用环刀法；养分方面，碱解氮采用碱解扩散法，速效磷采用0.5M碳酸氢钠法，速效钾采用火焰光度计测定法，有机质含量采用重铬酸钾外加热法测定[11]。

放线菌的培养：土样放入恒温箱中60 ℃预处理2 h，降低细菌和真菌的影响，采用高氏1号培养基培养放线菌的菌落。细菌的菌落培养采用牛肉膏蛋白胨培养基。每处理2次重复，采用稀释平板计数法测定。

1.5 数据处理

试验数据采用Excel 软件进行整理、DPS 7.05进行分析，得出结果，绘制图表。

2 结果与分析

2.1 对土壤物理性状的影响

由表1可以看出，枣树下种植鸡腿菇后，在其深约20 cm处土壤的含水量、电导率显著提高，容重和pH降低。与不种植鸡腿菇的对照相比，土壤的含水量为7.71%，提高4.53%，电导率为28.68 us/cm，提高15.45 us/cm，差异均极显著；容重为2.75 g/cm3，降低0.13 g/cm3，pH为6.7，降低0.1，差异均不显著。

表1 果树下种植鸡腿菇后土壤的物理性状变化

梨树下种植鸡腿菇后，土壤的含水量显著增加，容重变化不显著，土壤pH和电导率极显著降低。与对照相比，土壤的pH（6.92）降低0.15，电导率为8.94（25 ℃，us/cm），降低0.14 us/cm。

核桃树下种植鸡腿菇后，土壤的含水量极显著增加，容重显著增加，pH和电导率极显著降低。与对照相比，土壤含水量（4.99%）增加1.35%；容重（3.08 g/cm3）增加0.15g/cm3；pH（6.92）降低0.28；电导率为9.81（25℃，us/cm），降低15.73 us/cm。

2.2 对土壤养分含量的影响

与未种植鸡腿菇的果园比，林下种植鸡腿菇后土壤养分含量整体有所下降（图1）。菌渣直接还田，因为菌渣未经发酵处理，各养分值不符合植物生长需求。

图1 林下种植鸡腿菇后土壤养分含量的变化

与对照相比，枣树下土壤中碱解氮含量为12.3 μg/g，下降1.3 μg/g；速效磷含量为14.33 μg/g，下降33.17 μg/g；速效钾含量为50.7 μg/g，下降76.6 μg/g；有机质含量为23.35 μg/g，下降2.96 μg/g。

与对照相比，梨树下土壤中碱解氮含量为16.53 μg/g，下降8.37 μg/g；速效磷含量为13.8 μg/g，增加8.5 μg/g；速效钾含量为6.67 μg/g，下降2.33 μg/g；有机质含量为23.07 μg/g，降低2.31 μg/g。

与对照相比，核桃树下土壤中碱解氮含量为13.86 μg/g，下降13.84 μg/g；速效磷含量为41.09 μg/g，远高于最低检出限；速效钾含量为8.37 μg/g，下降48.43 μg/g；有机质含量为19.71 μg/g，降低3.23 μg/g。

2.3 对土壤微生物的影响

果树下种植的鸡腿菇菌渣直接还田后，不同树种林下土壤中放线菌和细菌数量变化各不相同（表2）。与对照相比，枣树下栽培鸡腿菇后，土壤中的放线菌数量为48.67 cfu/g，增加7.42 cfu/g，增幅为17.98%，差异不显著；细菌数量为7.25 cfu/g，降低14 cfu/g，降幅为69.14%，差异显著。

表2 林下种植鸡腿菇后土壤中微生物数量的变化

梨树下栽培鸡腿菇后，与对照相比，土壤中的放线菌数量为27 cfu/g，降低13.75 cfu/g，降幅为33.74%，差异不显著；细菌数量为31.33 cfu/g，增加19.83 cfu/g，增幅为172.43%，差异显著。

核桃树下栽培鸡腿菇后，与对照相比，土壤中的放线菌数量为30.59 cfu/g，降低116.41 cfu/g，降幅为79.19%，差异极显著；细菌数量为6.92 cfu/g，降低7.08 cfu/g（50.57%），差异显著。

3 讨 论

3.1 林下种植食用菌后的土壤物理性状

果树林下种植鸡腿菇后的土壤含水量由高到低为：枣树＞梨树＞核桃树，与对照相比，土壤含水量分别增加142.5%、3.2%和37.1%。土壤含水量增加能促进果树生长，使果实水分增加。

果树林下种植鸡腿菇后的土壤容重，与对照相比，枣树下的降低4.51%，梨树下的降低0.65%，核桃树下的增加5.1%。容重越低，土壤的通气性越好[13]。本试验与栗方亮[14]的研究结果一致，菌渣还田具有降低土壤容重、提高土壤孔隙度的作用。

果树林下种植鸡腿菇后的土壤pH，与对照相比，枣树的下降1.47%，梨树的下降2.08%，核桃树的下降3.89%。土壤总盐分和电导率呈正相关[15]，枣树林下种植鸡腿菇后土壤电导率比对照升高116.78%，证明其土壤中盐分较高，与黎雅楠[16]用遥感测定土壤盐分的研究结果一致。而梨树林下和核桃树林下种植鸡腿菇后土壤电导率分别比对照降低1.54%和61.6%，表明土壤中盐分减少。

3.2 林下种植食用菌后的土壤养分含量

肖胜刚等[17]用食用菌废菌料进行的脐橙改土试验及刘景坤[18]报道的菌渣直接回填对土壤的营养元素产生不利影响，与本研究结果一致。

从本试验结果看，采取鸡腿菇菌渣直接回填法，不利于土壤中的碱解氮、速效磷、速效钾含量的增加。作为肥料需要有适当的氮磷钾比例，而果树下种植食用菌也需要消耗土壤中养分，这与果树形成竞争关系。曹超仁[19]开展的氮磷钾配比施肥对枣品质影响的研究同样证明此结论。

与对照相比，枣树下种植鸡腿菇后，土壤碱解氮、速效磷、速效钾、有机质含量均降低；梨树、核桃树下土壤仅提高了速效磷的含量。在对照中，甚至未检测到速效磷的含量，造成此现象的原因，可能是鸡腿菇菌丝体生长汲取营养元素，对果树形成竞争关系。

关于林下种植食用菌后菌渣直接回填这一处理方式是否有利于果树的生长及果实产量和品质的提高，还有待进一步深入研究。

3.3 林下种植食用菌后的土壤微生物数量

土壤中的微生物有细菌、真菌和放线菌等，通常1 g土壤中有106～109个微生物[20]，其种类和数量随土壤的环境和深度不同而不同，以细菌居多。有益微生物在土壤中扮演分解者的角色，将植物不能直接利用的物质进行氧化、硝化、氨化、固氮、硫化等作用，进而促进有机质的分解和转化，可明显改善土壤的物理结构，并提高肥力[17]。李亚贵[21]研究表明，烟草田轮作种植鸡腿菇对土壤微环境有促进作用。任琳等[10]报道了菌糠可增加保护地土壤中细菌和放线菌的数量，增强土壤的抗病性，与本研究结果一致。

本试验中，果园种植鸡腿菇后，土壤中细菌和放线菌的数量呈不同的变化趋势。枣园土壤中的放线菌数量增加17.98%，细菌数量减少64.20%；梨园土壤中的放线菌减少33.74%，细菌的数量增加172.43%；而核桃园土壤中放线菌和细菌数量则分别减少79.19%和50.57%。

本研究对细菌和放线菌尚未做深入研究，其利害关系不明确，对于果树林下种植食用菌后，具体有哪些种属的细菌和放线菌种类和群落结构发生变化，还需要作进一步研究。