废弃茯苓栽培场土壤生态恢复的人工调节研究

第３３卷第５期　Ｖｏｌ＿３３　Ｎｏ．５　菏泽学院学报　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｈｅｚｅ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　２０１　１年ｌ０月　０ｃｔ．　２０１１　

文章编号：１６７３￣２１０３（２０１１）０５—００４９一ｏ４　

废弃茯苓栽培场土壤生态恢复的人工调节研究　

余世金，潘少兵，钮志远，孙慧群　

（安庆师范学院资源环境学院，安徽安庆２４６００３）　

摘要：为了探寻茯苓连作障碍的人工调节技术，对废弃茯苓栽培场采用调节土壤ｐＨ＋增施厩肥＋栽培作物　

的方法来修复土壤生态环境，测定土壤中细菌、放线菌和真菌的数量与土壤脲酶、酸性磷酸酶、脱氢酶和过氧化氢　酶的活性，与空白对照和新场进行比较．结果表明：调节土壤ｐＨ＋增施厩肥＋栽培作物的方法可以大幅提高土壤　

细菌、放线菌和真菌数量，并超过新场水平；可以提高土壤酶的活性，使脲酶、酸性磷酸酶的活性超过新场，使过氧　

化氢酶的活性与新场基本持平，脱氢酶的活性比对照提高ｌ２．７倍，但仍低于新场ｌ８．４％．土壤生态恢复是明显的．　关键词：茯苓；土壤生态；生态恢复；土壤微生物；土壤酶　

中图分类号：Ｓ一３　文献标识码：Ｂ　

茯苓（Ｖ／ｄｆｉｐｏｒｉａ　Ｃ０Ｃ０８）栽培过程中会带来严重的　森林和生态破坏问题，其原因之一就是连作障碍．自然　状态下，有的资料说是三年以后才能使用¨Ｊ，岳西县茯　

苓农则要等十年以后才考虑使用．经初步研究认为土　

壤ｐＨ值降低、土壤微生物数量和酶活性的降低可能是　茯苓连作障碍的重要原因　Ｉ３　Ｊ．因此，采用人工方法恢　

复废弃茯苓栽培场上述土壤生态指标，是解决茯苓连　

作障碍问题的一种思路．本研究拟通过熟石灰提高土　

壤ｐＨ值、增施厩肥和栽培作物来恢复土壤微生物数量　和酶活性，以期快速恢复废弃茯苓栽培场的土壤生态　

环境，为解决茯苓连作障碍问题提供参考．　

１材料与方法　

１．１样地概况　研究地在安徽省岳西县，该县地处长江中下游北　

部大别山腹地，约Ｅｌ１６。、Ｎ３０。５０；属亚热带季风气候　

区，年平均气温１４．５℃，年平均降雨量１　４２５　ｒａｉｎ，多年　

平均无霜期２１３　ｄ，日照率约４７％．由于温度、雨水和日　照条件适宜，并具有丰富的天然马尾松资源，使岳西县　

成为我国茯苓生产的最大主产区．样地设在岳西县里　

仁村一王姓农户２００９年冬废弃的栽培场内．该场面积　约１　１５０　ｒＩ１２（３１　ｍ×３７　ｍ），２ＯＯ９年两茬共收获鲜茯苓２　２３０　ｋｇ．坡向西偏北３０。，坡度约３２。，海拔８７０　ｍ，沙黄　

壤．　１．２实验设计与处理方法　

在废弃的茯苓栽培场内取样地两块，每块２０　ｍ　（５　ｍ　ｘ４　ｍ）．一块为处理组，处理方法是调节ｐＨ值＋　

增施厩肥＋栽培作物，另一块为空白对照组，即保持自　

然状态，不做任何处理．一年后测定两块样地中土壤微　生物区系细菌、放线菌和真菌的数量与脲酶、酸性磷酸　

酶、脱氢酶和过氧化氢酶四种土壤酶的活性．为了比较　处理组结果与新场的差异，次年紧挨样地旁边开挖一　

块新场，取样测定以上成分作为参照．　

ｐＨ值调节用熟石灰．厩肥以杂草皮作为垫圈材　

料，在猪圈内积制而成．分解腐熟后取出沥干，湿度以　手捏成团，放开可散为准．将废弃茯苓栽培场表层　

５０　ｅｍ深的土壤翻开，撒拌熟石灰与厩肥，尽量拌匀，等　２—３　ｄ后用试纸测定ｐＨ值，使其为６．０～６．５．１　ｍ２用　

熟石灰约０．５　ｋｇ，厩肥约３Ｏ　ｋｇ．　作物栽培分二茬播种大豆和萝卜．大豆五月上旬　

播种，点播，穴距３０　ｃｍ，九月份收割．然后播种萝卜，株　

距２５　ｅｍ，次年三月份收割．大豆和萝卜进行锄草等常　

规管理．　

空白对照是仿上法将５０　ｃｍ的土壤均翻一遍，不　加熟石灰和厩肥，不栽培作物．　

实验时间为２０１０—０５—０３～２０ｌ１－０５—１２．　１．３取样与分析方法　按照五点取样法确定样地取样点位置，每个取样　

收稿日期：２０１１—１０—０７　基金项目：安徽省教育厅自然科学基金资助项目（ＫＪ２０１０Ｎ）９０）　作者简介：余世金（１９６２一），男，安徽岳西县人，副教授，博士，研究方向：环境生态　

４９　２０１１晕　菏泽学院学报　第５期　

点采取两个深度的土壤样品，第一层为２５　ｃｍ处，第二　

层为５０　ｃｍ处（５０　ｃｍ相当于茯苓窖的底部，２５　ｅｍ则为　其一半）．用１００　ｃｎｌ３土壤定容环刀取样，每点取样３　次，每样地５个取样点的同一层的土样放在一起，带回　

实验室后分成两份，一份鲜样测定土壤基本理化性质　和分析土壤微生物三大类；另一份风干、去杂、过６０目　

筛后，测定土壤酶活性．　

ｐＨ值采用电位测定法；土壤有机质采用重铬酸钾　法；速效Ｎ采用碱解扩散法；速效Ｐ采用ＮａＨＣＯ　浸提　

一钼兰比色法；速效Ｋ采用中性ＮＨ　Ａｃ浸提一原子吸　收法．　

细菌采用葡萄糖牛肉膏蛋白胨培养基，放线菌采　用淀粉硝酸钾培养基（即高氏１号），真菌采用马丁氏　

琼脂培养基．土壤微生物计数采用稀释涂抹平板法，微　生物数量以每克干样品的菌数表示　Ｊ．每克样品的菌　

数＝同一个稀释度几次重复的菌落平均数×１０　Ｘ稀释　

倍数．　

土壤脲酶采用苯酚一次氯酸钠比色法，酸性磷酸　酶采用对硝基苯酚比色法，脱氢酶采用氯化三苯基四　

氮唑（ＴＩＥ）还原法，过氧化氢酶采用高锰酸钾滴定　法　引．　‘　

２结果与讨论　

２．１　对土壤微生物区系的作用　１年后测得土壤中微生物区系的细菌、放线菌和真　

菌的数量，见表１．从表１可知：　１）对照与处理组比较，土壤微生物数量都显著增　

加．细菌、放线菌、真菌的平均数量分别提高６０．４％、　

２６０．７％、２６９．１％，说明调节ｐＨ值＋增施厩肥＋栽培作　

物的方法可以大幅度提高废弃茯苓栽培场土壤微生物　的数量．　

２）处理场与新场比较，土壤微生物数量都是处理　场高于新场．细菌、放线菌和真菌的平均数量处理场比　新场分别高４．Ｏ％、１３．７％、１６．７％，说明调节ｐＨ值＋　

增施Ｊ　巴＋栽培作物的方法可以将废弃茯苓栽培场中　

土壤微生物的数量完全恢复，并超过新场水平．　

表１土壤微生物区系的组成　

２．２对土壤酶活性的作用　

不同处理一年后土壤脲酶、酸性磷酸酶、脱氢酶和　过氧化氢酶四种土壤酶活性，见表２．从表２可知四种　

土壤酶潘ｆ生处理与空白对照以及新场之间的差异：　

１）处理与对照相比，四种土壤酶活性都大幅提高，　

其中脲酶和酸性磷酸酶分别提高６０．５％和１４０．５％，脱　

氢酶和过氧化氢酶分别提高ｌ２．７倍和８．５倍，说明调　节ｐＨ值＋增施厩肥＋栽培作物的方法，对废弃茯苓栽　

５０　培场四种土壤酶活性的恢复是极其有效的．　

２）处理与新场相比，脲酶和酸性磷酸酶分别高　

６．７％和２５．４％，脱氢酶和过氧化氢酶分别低１８．４％和　

０．０７％，调节ｐＨ值＋增施厩肥＋栽培作物的方法对四　种土壤酶的恢复，除了脱氢酶不能得到新场水平外，对　

脲酶、酸性磷酸酶和过氧化氢酶都能恢复到或超过新　

场水平．

　２０１１年余世金，等：废弃茯苓栽培场土壤生态恢复的人工调节研究　第５期　

表２土壤酶活性　

注：１Ｈ’为三苯基甲肪｝（１，３，５一Ｔｒｉｐｈｅｎｙｆｆｏｒｍａｚａｎ）　２．３讨论　土壤微生物区系成分及其数量通常是评价土壤质　

量的指标之一，其变化反映了土壤质量的变化，数量的　减少反映出土壤质量的下降　Ｊ．土壤酶是土壤生化过　

程的产物，主要来自土壤中的微生物细胞，部分来自动　植物残体的分解　引．土壤酶活性与土壤质量的许多理　

化指标以及土壤生物多样性相联系，是反映土壤生态变　化的灵敏的土壤生物学指标　Ｊ．　

曾经对废弃茯苓栽培场茯苓栽培前后土壤微生物　

区系和土壤酶活性变化的初步研究表明，这些成分在茯　苓栽培后的土壤中都有不同程度的下降　Ｊ，反映了茯　

苓栽培后土壤生态环境的恶化．　茯苓栽培后土壤ｐＨ值由当初的６．０—６．５下降到　４．３　２　Ｊ，改变了土壤基本生态环境，使土壤微生物菌群发　生变化．熟石灰的化学成分为Ｃａ（ＯＨ）　，水溶性，溶液　为强碱性，撒人土壤可以提高土壤的ｐＨ值．将ｐＨ值提　高到新场６．０—６．５的水平，这将改善土壤基本生态条　件，利于微生物菌群的繁衍．厩肥含有大量的矿物质，并、　

能改善土壤结构，有机质腐解后，可为土壤微生物提供　

能量和养料，促进土壤微生物的繁殖．大豆和萝卜的根　系可以分泌释放代谢物质，有利于土壤微生物的繁殖．　

并可以分泌酸陛磷酸酶．可见提高ｐＨ值、增施厩肥和　

栽培作物都可以提高土壤微生物的数量．因此，土壤微　生物细菌、放线菌和真菌的数量，处理比空白对照大幅　

增加，并且超过了新场．　土壤脱氢酶和过氧化氢酶活性易受ｐＨ值变化的　影响，一般在ｐＨ值小于５时，活性几乎丧失　Ｊ．提高土　

壤ｐＨ值对增加土壤脱氢酶和过氧化氢酶的活性具有　

直接作用．因此，实验中脱氢酶和过氧化氢酶活性处理　

比对照高出１２．７倍和８．５倍．　厩肥含有一些土壤酶，如蛋白酶、脲酶、磷酸化酶　

等，增施Ｊ鳓巴，土壤中脲酶、酸性磷酸酶活性必然提高．　土壤中磷酸酶是植物根系与土壤微生物的分泌物¨　，　

土壤脱氢酶是胞内酶，只存在活的微生物体内，其活性　大小反映了土壤微生物的数量和活性　１　，土壤过氧化　氢酶活性与土壤呼吸强度和土壤微生物活动相关¨引．　

可见，增施厩肥、栽培大豆和萝卜以及上述土壤微生物　数量的增加都可以提高土壤酶的活性．因此，测定的土　

壤脲酶、酸性磷酸酶、脱氢酶和过氧化氢酶活性，处理与　对照相比都有大幅度提高；与新场相比或超过（脲酶、　

酸性磷酸酶）或基本持平（过氧化氢酶），只有脱氢酶低　

１８．４％．为什么脱氢酶的活性比新场低１８．４％，尚难以　

解释．这种差异是否会影响处理后栽培场的茯苓栽培效　果，也有待进一步研究．　

调节ｐＨ值＋增施厩肥＋栽培作物的处理带来细　菌、放线菌和真菌的量超过新场水平，使土壤脲酶、酸ｌ生　

磷酸酶、脱氢酶和过氧化氢酶活性与新场接近，这些土　壤生态指标上的恢复是极其明显的，但这能否带来茯苓　

栽培产量上的恢复尚不能确定，毕竟连作障碍因素是很　复杂的，方法是否有效还需由今后茯苓栽培实验来证　

明．同时，方法的应用性还要考虑劳动力成本等因素．　

３结论　

对废弃茯苓栽培场，通过调节土壤ｐＨ＋增施厩肥　＋栽培作物的方法来修复土壤生态环境的实验，得出如　

下结论：　１）可以大幅提高土壤细菌、放线菌和真菌数量，并　超过新场水平．　

２）可以提高土壤酶的活性，使脲酶、酸性磷酸酶的　

涪陛超过新场，使过氧化氢酶的活性与新场基本持平，　

５ｌ