茶菌共生對云南大葉茶茶園土壤增益性和肥效分析

陶忠 馬劍 王睿芳

摘 要 以云南大葉茶為研究對象，分析套種食用菌形成的茶菌共生種植模式對山地茶園土壤增益和肥效影響。結(jié)果表明，套種食用菌、菌包回田用作有機肥的種植模式顯著提高了土壤水解氮、有機質(zhì)含量和pH值，顯著降低了土壤容重。相對于茶園土壤有效pH和土壤容重，菌包回田使茶園土壤有效氮和有機質(zhì)含量的肥效持續(xù)時間延長。選擇適宜的食用菌品種進行套種，能提高茶園土壤肥力和復合系統(tǒng)的生產(chǎn)力，實現(xiàn)山地茶園的土壤可持續(xù)發(fā)展。

關鍵詞 云南大葉茶；食用菌；套種；山地茶園；肥效

中圖分類號：S571.1；S646 文獻標志碼：A 文章編號：1673-890X（2016）06-00-03

大葉茶樹高葉大，是多酚物質(zhì)含量豐富的一類茶樹的統(tǒng)稱，為云南特有茶種，原產(chǎn)于普洱，西雙版納等地，因適宜制作普洱茶和紅碎茶在云南具有很長時間的種植傳統(tǒng)[1]。云南省是茶樹種植大省，云南省種植的茶葉品種多以大葉茶為主，而普洱市則是大葉茶主產(chǎn)區(qū)。由于茶園的施肥、茶樹凋落物歸還土壤和根系分泌物等原因，隨著植茶年限的增加，茶園土壤理化發(fā)生了一系列變化。例如，酸化嚴重、有機質(zhì)貧缺、土壤生物性狀差及養(yǎng)分供應能力低且不平衡等[2-4]。加之山地茶園以含氮量低、有機質(zhì)含量少的紅壤為主，土壤保水保肥能力差，如何有效改善土壤養(yǎng)分狀況，是實現(xiàn)山地地區(qū)茶葉安全、高效、高質(zhì)生產(chǎn)和可持續(xù)發(fā)展的主要限制因子。

茶園間套作作為一種具有較長歷史的栽培模式，可以有效地對茶園地上，地下物理和生物環(huán)境進行良性干預，從而穩(wěn)定茶葉品質(zhì)和產(chǎn)量[5]。試驗結(jié)果表明，茶園間套作可以充分利用同一土地上的不同空間或土壤層，使其他作物與茶樹互利共生，從而改善茶園土壤理化性質(zhì)，增加有機質(zhì)含量和營養(yǎng)成分，提高土壤肥力，儲存水分減少徑流防止水土流失，改善土壤生物環(huán)境及改善茶葉品質(zhì)等優(yōu)點[6-9]。以往的研究者已經(jīng)針對茶園間套作模式，如成齡茶樹高層的茶-林間作和幼齡茶樹低層的茶-草間作開展了大量的研究工作。但截至目前，對茶園套種食用菌對茶園土壤改良和茶葉品質(zhì)提升的報道較少[10]。為此本試驗在成齡茶園套種糙皮側(cè)耳，研究了茶菌共生模式對土壤肥力的增益效應，以期為改善山地茶園土壤生態(tài)環(huán)境，建立新型的復合茶園生態(tài)模式提供理論和實踐依據(jù)，促進云南大葉茶茶樹種植的可持續(xù)發(fā)展。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

茶樹品種為云南大葉茶，2004年定植；食用菌選擇栽培廣泛的糙皮側(cè)耳[Pleurotus ostreatus （Jacq. Fr.） Kummer ]，品種為PG981，菌種由湖北省武漢華中食用菌栽培研究所提供，每袋菌種質(zhì)量500g。

1.2 試驗地概況

試驗地位于云南省普洱市思茅區(qū)普洱學院茶場基地，海拔1 300 m，緩坡平地，屬低緯亞熱帶季風氣候，年平均氣溫17.8 ℃，全年降水量1 524 mm，無霜期318 d。套種食用菌期間（每年9-11月）是旱季，雨水少，天氣晴朗。

1.3 試驗方法

為了避免同種菌種連作障礙，從2011年9-11月，連續(xù)3 a在同一茶場不同小區(qū)進行套種食用菌對比試驗。設置2個處理，3次重復，每小區(qū)面積為100 m2。套種處理（T1=2011年，T2=2012年，T3=2013年）：茶行間的較為寬闊的一側(cè)，距茶樹莖干10～15 cm（以不傷及茶樹主要根系為度）處挖1條寬18～20 cm、深17 cm左右的溝；菌包剝除菌袋橫放于茶溝內(nèi)，菌包與茶樹一側(cè)根際土壤緊密結(jié)合成一體，且菌包之間頭首相接連成一線，然后覆土2～3 cm，以看不見菌包為宜，出菇前土表見干澆水。5～7 d，能觀察到菌絲入土。10～15 d，菌原基出現(xiàn)，3～5 d原基長成子實體，當菇蓋邊緣內(nèi)卷，未彈射孢子時及時采收；采收后覆土澆水。在適宜的條件下，―般可收3～5茬。清耕處理（T0）：茶樹單種作為處理，茶園生態(tài)環(huán)境和其他茶園管理措施與套種處理組均完全一致。

1.4 土樣采集和樣品測定

2014年11月采樣。菌包出菇完畢后，菌包邊緣選擇在早春用環(huán)刀采集土樣；同一處理茶行采集土樣5～8點等量混合構(gòu)成混合土樣。土樣處理風干、磨細、貯存。

用環(huán)刀法測定土壤容重；用堿解擴散法測定土樣中水解性氮；用鹽酸-氯化銨法測定土壤中有效磷的含量；用乙酸銨提取法測定土壤中的速效鉀含量。

1.5 數(shù)據(jù)處理

用一元方差（One-Way ANOVA ）分析茶園土壤在不同食用菌套種處理水平下各參數(shù)的差異，用獨立樣本t-Test 分析食用菌套種茶園土壤與否各參數(shù)的差異，所用軟件為SPSS13.0（SPSS Inc.，USA）。用SigmaPlot 8.02（SPSS Inc.，USA）繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 茶菌共生對茶園土壤化學性狀的影響

茶園土壤化學性狀分析結(jié)果表明，隨著套種食用菌處理時間越久，有效鉀含量越少，但清耕處理中有效鉀的含量和T1，T2處理差異不顯著，與T3處理差異顯著（圖1A）。土壤水解氮和有效磷含量T1>T2>T3>T0（圖1B，C）。T1處理的水解氮含量和有效磷含量顯著高于T2、T3和T0，后三者差異不顯著，T1的全氮含量高于T0231.3%，T1的全磷含量高于T0129.3%。

套種食用菌能夠顯著提高茶園土壤有機質(zhì)含量（圖2A），T1處理茶園土壤有機質(zhì)含量顯著高于其他3種處理，T2和T3處理沒有顯著差異，但顯著高于清耕處理。套種食用菌改善茶園酸性土壤趨勢明顯（圖2B），T1處理的茶園土壤pH顯著高于T2處理，T3和清耕處理差異不顯著，T1處理的pH比清耕處理高29.3%。

套種食用菌處理均值和清耕處理相比，全氮和有機質(zhì)達到了極顯著水平，pH達到了顯著水平。但是有效磷和鉀差異不顯著（表1）?？梢?，茶園套種食用菌明顯提高了水解氮的含量，增加了鉀和磷的活性。

2.2 茶菌共生對茶園土壤容重的影響

T1處理的土壤容重顯著低于T2處理，T2處理的土壤容重顯著低于T3和T0處理，后兩者之間差異不顯著（圖2C）。

2.3 茶菌共生對茶園土壤肥力持續(xù)性分析

以T0均值表示試驗的基礎值，那么效應值為各處理水平相對于基礎值的變化值。2014年套種食用菌的T1處理比2013年的T2和2012年的T3處理土壤全氮和有機質(zhì)含量的時效性差異顯著，但T2和T3差異不顯著（圖3A，B）；土壤pH和土壤容重效應值各處理間差異顯著，即T1>T2>T3（圖3C，D）。這說明相對于土壤pH和土壤容重，菌包回田使得水解氮和有機質(zhì)含量的肥力效應持續(xù)時間延長。

3 結(jié)論與討論

在茶園套作其他作物可以提高土壤肥力。土壤有機質(zhì)是土壤固相的一個重要組成部分，是土壤肥力高低的主要指標之一[11]。而N、P、K是植物生命活動過程中必要的大量營養(yǎng)元素，與植物產(chǎn)量關系密切[7]。食用菌在茶園套種過程中，除了菌包中大量有機質(zhì)（培養(yǎng)基）填充到茶園土壤外，菌體自身形成的大量菌絲殘體，菌體分解其他植物殘體，都會轉(zhuǎn)變成有機無機肥源；同時菌體在活動過程中，一是會產(chǎn)生部分有機無機酸，將土壤中許多潛在的肥源解析出來，二是菌體的分泌作用能增加不少的土壤活性膠體，大大地緩解了土壤養(yǎng)分的流失，從而總體上達到增加土壤養(yǎng)分作用[10]。

3.1 套種食用菌可以改善土壤結(jié)構(gòu)

套種食用菌過程中，隨著菌包中的菌絲生長而不斷深入茶樹根系周圍土壤，另外菌包中大量生物有機質(zhì)的加入形成土肥相融，促進茶園土壤團粒結(jié)構(gòu)的形成，土壤容重顯著下降[10]。隨著土壤緊實度的下降，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，茶樹吸收根的主要分布層）的空隙中和關鍵時期（云南旱季），從而有利于茶園土壤的保水保溫，可以有效延緩和縮短干旱時間，減輕干旱對茶樹的生長影響，有利于茶樹的生長和春茶的采收。

3.2 套種食用菌可以減緩土壤酸化過程

茶樹最適宜生長的pH為5.0～5.5，強酸性土壤對茶樹生長和茶葉品質(zhì)會產(chǎn)生不利影響[3]。在本研究中，菌渣回田處理的土壤pH顯著高于清耕處理，這是因為有機質(zhì)具有一定的修復酸性土壤的能力[12-13]。菌包中的的培養(yǎng)料主要成為為秸稈和木屑等C/N比較高的生物材料，這些物質(zhì)的主要成為是纖維素、半纖維素、木質(zhì)素、灰分物質(zhì)及一些中性物質(zhì)[14]。菌包中的有機質(zhì)腐化后，鹽基離子豐富，有利于中和酸化土壤中多余的氫離子；另外，胡敏酸、腐殖酸和其他羥基類物質(zhì)具有較強的螯合能力可有效降低土壤中的致酸離子（H+，Al3+）的飽和度，土壤pH降低[14]。C/N比較高的有機質(zhì)還能夠有效地控制土壤中氮的硝化，有利于茶園土壤pH的長期調(diào)節(jié)，避免了C/N比較低的有機質(zhì)雖然可以短時間內(nèi)迅速提高土壤pH，但長時間使用存在導致土壤酸化的風險[15]。有機質(zhì)的加入，有利于土壤微生物種類和數(shù)量增加，生物活性的升高，促進有機氮的礦化消耗質(zhì)子，提高土壤pH[12-13]。

3.3 套種食用菌可以延長肥效

有機質(zhì)不僅能夠改善土壤結(jié)構(gòu)，又是植物礦質(zhì)營養(yǎng)和有機營養(yǎng)的供給源[11]。有機質(zhì)能夠使得土壤某些微生物數(shù)量大幅度增加和土壤酶活性提高，進而提高了土壤的生物學活性，推動著土壤物質(zhì)轉(zhuǎn)化和能量流動。因此，菌包回田既能夠改善植物根際土壤環(huán)境促進土壤微生物的繁衍延緩其衰減速率，又能夠為土壤微生物提供能源使其較長時間保持生命力；并能夠激活脲酶、蔗糖酶和磷酸酶等土壤有機酶的活性，從而實現(xiàn)培肥土壤，養(yǎng)分緩慢釋放，肥效延長[11]。

間套作的主要優(yōu)勢體現(xiàn)在充分利用土壤養(yǎng)分上。茶菌共生對土壤性狀，茶樹根系的生長發(fā)育，根際微生物和酶活性及地上部分茶樹的生長和茶葉品質(zhì)形成的影響進行系統(tǒng)的研究將是以后的發(fā)展方向，本課題組目前正在做相關工作。

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（責任編輯：趙中正）