榆中縣甘藍(lán)尾菜堆肥對微生物結(jié)構(gòu)和數(shù)量的影響

強(qiáng)浩然

摘 要 利用對比分析法和統(tǒng)計(jì)分析法，研究在不同稀釋濃度下，真菌、放線菌、細(xì)菌在特定培養(yǎng)基中的生長情況，并統(tǒng)計(jì)其數(shù)量。結(jié)果表明，在不同稀釋濃度下，甘藍(lán)尾菜堆肥中的細(xì)菌、真菌數(shù)量極顯著高于普通農(nóng)家肥中的數(shù)量，而放線菌數(shù)量差異不顯著。從微生物結(jié)構(gòu)層面分析，試驗(yàn)所采的尾菜堆肥樣品可能處于堆肥初期。由試驗(yàn)可知，這些有益微生物的增加，可在一定程度上促進(jìn)可降解有機(jī)物向穩(wěn)定的腐殖質(zhì)轉(zhuǎn)化，提高土壤肥力。

關(guān)鍵詞 甘藍(lán)尾菜堆肥;農(nóng)家肥;細(xì)菌;真菌;放線菌

中圖分類號：S141.4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2019.21.067

甘藍(lán)是甘肅省周年供應(yīng)的主要蔬菜品種之一，尤其在冬春蔬菜淡季供應(yīng)中占有重要地位。但隨著其生產(chǎn)面積的不斷擴(kuò)大，廢棄根、莖、葉也隨之增多。因此，合理有效地處理甘藍(lán)剩余廢棄物，將其變廢為寶，是很有必要的。

尾菜堆肥中通過多種微生物（如細(xì)菌、真菌、放線菌）的共同作用，將尾菜中的易腐有機(jī)質(zhì)分解，轉(zhuǎn)變成富含氮、磷、鉀等營養(yǎng)元素的穩(wěn)定腐殖質(zhì)，實(shí)現(xiàn)尾菜的無害化，使之成為可供農(nóng)作物吸收利用的肥料[1-4]。普通的農(nóng)家堆肥方法存在發(fā)酵時間長，產(chǎn)生臭味且肥效低等缺點(diǎn)。因此針對普通農(nóng)家肥的缺點(diǎn)及尾菜的危害，有必要對微生物在堆肥過程中的數(shù)量和結(jié)構(gòu)變化情況進(jìn)行研究。

研究中以甘藍(lán)尾菜堆肥為試驗(yàn)材料，研究尾菜堆肥對微生物結(jié)構(gòu)和數(shù)量的影響，以期為獲得優(yōu)質(zhì)的有機(jī)肥奠定理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗(yàn)材料為榆中縣夏官營鎮(zhèn)、連搭鄉(xiāng)、定遠(yuǎn)鎮(zhèn)的甘藍(lán)尾菜堆肥及普通農(nóng)家肥。試驗(yàn)于2018年5月在蘭州新區(qū)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范園內(nèi)進(jìn)行。

1.2 處理設(shè)置及方法

1.2.1 取樣

取夏官營鎮(zhèn)、連搭鄉(xiāng)、定遠(yuǎn)鎮(zhèn)的甘藍(lán)尾菜堆肥樣品，采用上中下層堆肥混合均勻的方法，每家分別提取100 g樣品并裝入保鮮袋中，并編號為xw、lw、dw;采用相同的方法提取相同地方的普通農(nóng)家肥，編號為xn、ln、dn。樣品取回后放置在4 ℃的冰箱中，放置時間不宜過長，應(yīng)及時進(jìn)行試驗(yàn)，最多不能超過7 d。

1.2.2 培養(yǎng)基的配制

1）細(xì)菌培養(yǎng)基的配制。牛肉膏5 g、蛋白胨10 g、NaCl 5 g、蒸餾水l 000 mL、瓊脂20 g。牛肉膏不易溶解，在配制時可用小火加熱使其溶解，隨后用低濃度的NaOH調(diào)節(jié)pH值到7.5。

2）真菌培養(yǎng)基的配制。KH2PO4 1.0 g，葡萄糖10.0 g，MgSO4·7H2O 0.5 g，蛋白胨5.0 g，1%孟加拉紅水溶液

3.3 mL，瓊脂18 g，蒸餾水l 000 mL。

3）放線菌培養(yǎng)基的配制。NaCl 0.5 g，KNO3 1.0 g，K2HPO4 0.5 g，MgSO4·7H2O 0.5g，F(xiàn)eSO4 0.01 g，可溶性淀粉20 g，瓊脂15 g，蒸餾水1 000 mL，調(diào)節(jié)pH為7.2～7.4。

1.2.3 滅菌

1）培養(yǎng)基的滅菌。將配制好的培養(yǎng)基快速傾倒于培養(yǎng)皿中，防止其凝結(jié)成固體不易倒出。再將加有培養(yǎng)基的培養(yǎng)皿用報(bào)紙包好置于121 ℃的高壓蒸汽滅菌鍋中滅菌30 min，滅菌結(jié)束后快速將其轉(zhuǎn)移到超凈工作臺中。

2）錐形瓶的滅菌。將裝有90 mL無菌水和少量玻璃珠的150 mL錐形瓶封口后置于121 ℃的高壓滅菌鍋中滅菌30 min，待滅菌徹底后，從編號為xw、lw、dw、xn、ln、dn的保鮮袋中中各取10 g樣品加入到6個編號為xw、lw、dw、xn、ln、dn的150 mL錐形瓶中，在振蕩器中振蕩30 min后置于超凈工作臺中。

3）試管的滅菌。每7個試管用報(bào)紙包起來，用細(xì)線扎好后放置于121 ℃的高壓滅菌鍋中滅菌30 min，待滅菌徹底后在每個重復(fù)中各加入10 g甘藍(lán)尾菜堆肥及普通農(nóng)家肥樣品加入到150 mL錐形瓶中。

1.2.4 接種

對試管依次編號1～12，從振蕩后的錐形瓶中用移液管各吸取1 mL上清液于1～6號試管中振蕩，并編號為Ⅰ-1、Ⅱ-1、Ⅲ-1、Ⅳ-1、Ⅴ-1、Ⅵ-1。待其充分混勻后再用移液管分別從6支試管中吸取1 mL上清液于裝有9 mL無菌水的試管中，并編號為Ⅰ-2、Ⅱ-2、Ⅲ-2、Ⅳ-2、Ⅴ-2和Ⅵ-2。

以此類推，直到稀釋的濃度值達(dá)到其合理的范圍值為止。

用移液槍分別吸取濃度適宜的樣品100 μL滴于培養(yǎng)皿中，用涂抹棒將樣品涂抹均勻，倒置培養(yǎng)皿，防止其被空氣中的雜質(zhì)污染。

1.2.5 培養(yǎng)并計(jì)數(shù)

將放線菌和真菌的培養(yǎng)皿轉(zhuǎn)移到28 ℃的培養(yǎng)箱中，細(xì)菌培養(yǎng)皿轉(zhuǎn)移到30 ℃的培養(yǎng)箱中，細(xì)菌培養(yǎng)2～3 d后統(tǒng)計(jì)其菌落數(shù)，真菌培養(yǎng)5～6 d后統(tǒng)計(jì)菌落數(shù)，放線菌

7 d左右統(tǒng)計(jì)菌落數(shù)。接種過程中設(shè)置對照，在不同培養(yǎng)基的培養(yǎng)皿中各加入100 μL無菌水作為對照，觀察其上是否有菌落生成。

1.3 測定指標(biāo)及方法

1.3.1 微生物類型的鑒定

放線菌菌落質(zhì)地緊密，表面呈緊密的絨狀或堅(jiān)實(shí)、干燥、多皺，菌落較小而不易廣泛延伸;營養(yǎng)菌絲長在培養(yǎng)基內(nèi)，所以菌落與培養(yǎng)基結(jié)合較緊，不易挑起或整個菌落被挑起而不致破碎。

細(xì)菌菌落大小不一，菌落濕潤、黏稠、易挑起，一般呈灰色、少數(shù)為白色、黃色、紅色、綠色或棕色。

真菌菌絲細(xì)長，菌落疏松，成絨毛狀、蜘蛛網(wǎng)狀或棉絮狀，無固定大小，多有光澤，不易挑起。

1.3.2 微生物數(shù)量的測定

統(tǒng)計(jì)樣品中活菌數(shù)目的方法為涂抹平板計(jì)數(shù)法。菌落形成數(shù)CFU=（同一稀釋度平板上菌落平均數(shù)×稀釋倍數(shù)）/原菌樣品體積。

2 結(jié)果與分析

2.1 真菌菌落數(shù)量分析

依據(jù)t檢驗(yàn)，夏官營鎮(zhèn)：|t|=16.06>t0.01，連搭鄉(xiāng)：|t|=27.87>t0.01，定遠(yuǎn)鎮(zhèn)：|t|=40.67>t0.01。甘藍(lán)尾菜堆肥中真菌的活菌數(shù)量極顯著高于普通農(nóng)家肥中真菌活菌數(shù)量。由表1可知，尾菜堆肥中真菌的最適稀釋濃度為10-2，在此濃度下，平板中中的真菌平均菌落數(shù)量分別為45、37、86，每1 mL（g）樣品中的活菌數(shù)分別為4.5×104 CFU，3.7×104 CFU，8.6×104 CFU。夏官營鎮(zhèn)普通農(nóng)家肥中的真菌平均菌落數(shù)相比于甘藍(lán)尾菜堆肥減少了96.2%，連搭鄉(xiāng)的減少了95.4%，定遠(yuǎn)鎮(zhèn)的減少了94.2%。

2.2 放線菌菌落數(shù)量分析

依據(jù)t檢驗(yàn)，夏官營鎮(zhèn)：|t|=1

2.3 細(xì)菌菌落數(shù)量分析

依據(jù)t檢驗(yàn)，夏官營鎮(zhèn)：|t|=18.31>t0.01，連搭鄉(xiāng)：|t|=30.76>t0.01，定遠(yuǎn)鎮(zhèn)：|t|=20.69>t0.01。甘藍(lán)尾菜堆肥中細(xì)菌的活菌數(shù)量極顯著高于普通農(nóng)家肥中細(xì)菌活菌數(shù)量。由表3可知，尾菜堆肥中細(xì)菌的最適稀釋濃度為10-7，在此濃度下，甘藍(lán)尾菜堆肥平板中的細(xì)菌平均菌落數(shù)量分別為34.7、41.3、41.6，每1 mL（g）樣品中的活菌數(shù)分別為3.47×109 CFU、4.13×109 CFU、4.16×109 CFU。夏官營鎮(zhèn)普通農(nóng)家肥中的細(xì)菌平均菌落數(shù)相比于甘藍(lán)尾菜堆肥減少了94.2%，連搭鄉(xiāng)的減少了96.8%，定遠(yuǎn)鎮(zhèn)的減少了97.6%。

3 結(jié)論與討論

姚勝梅等[5]研究了蔬菜大棚土壤微生物的種類及數(shù)量，本試驗(yàn)結(jié)果所測得的各微生物活菌數(shù)與姚勝梅等的結(jié)果有一定差距。從微生物的結(jié)構(gòu)層面分析，本試驗(yàn)所得到的細(xì)菌數(shù)量最多，其次為放線菌，最少的為真菌，這和沙濤等[6]的研究結(jié)果相近，這也從微生物結(jié)構(gòu)分布上反映出試驗(yàn)所采的尾菜堆肥樣品可能處于堆肥的初期，因?yàn)樵诙逊食跗?，?xì)菌及酵母菌占優(yōu)勢，后期，真菌和放線菌占優(yōu)勢。未來可通過先進(jìn)的分子生物學(xué)技術(shù)，更加深入系統(tǒng)地了解堆肥系統(tǒng)中微生物群落的變化規(guī)律，為獲得優(yōu)質(zhì)的有機(jī)肥作出更大貢獻(xiàn)。

通過分析榆中縣夏官營鎮(zhèn)、連搭鄉(xiāng)、定遠(yuǎn)鎮(zhèn)的甘藍(lán)尾菜堆肥和普通農(nóng)家肥中細(xì)菌、真菌、放線菌的數(shù)量，發(fā)現(xiàn)在微生物的結(jié)構(gòu)組成方面，細(xì)菌數(shù)量最多，放線菌次之，最少的為真菌;且甘藍(lán)尾菜堆肥中的細(xì)菌、真菌數(shù)量極顯著高于普通農(nóng)家肥中的數(shù)量，而放線菌數(shù)量與普通農(nóng)家肥無顯著性差異。這反映出試驗(yàn)采取的尾菜堆肥樣品可能處于堆肥初期。

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（責(zé)任編輯：趙中正）