陶忠 馬劍 王睿芳

摘 要 以云南大葉茶為研究對(duì)象，分析套種食用菌形成的茶菌共生種植模式對(duì)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(jī)肥的種植模式顯著提高了土壤水解氮、有機(jī)質(zhì)含量和pH值，顯著降低了土壤容重。相對(duì)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(jī)質(zhì)含量的肥效持續(xù)時(shí)間延長(zhǎng)。選擇適宜的食用菌品種進(jìn)行套種，能提高茶園土壤肥力和復(fù)合系統(tǒng)的生產(chǎn)力，實(shí)現(xiàn)山地茶園的土壤可持續(xù)發(fā)展。

關(guān)鍵詞 云南大葉茶；食用菌；套種；山地茶園；肥效

中圖分類號(hào)：S571.1；S646 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：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(zhǎng)時(shí)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(yán)重、有機(jī)質(zhì)貧缺、土壤生物性狀差及養(yǎng)分供應(yīng)能力低且不平衡等[2-4]。加之山地茶園以含氮量低、有機(jī)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(shí)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(zhǎng)歷史的栽培模式，可以有效地對(duì)茶園地上，地下物理和生物環(huán)境進(jìn)行良性干預(yù)，從而穩(wěn)定茶葉品質(zhì)和產(chǎn)量[5]。試驗(yàn)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(jī)質(zhì)含量和營(yíng)養(yǎng)成分，提高土壤肥力，儲(chǔ)存水分減少?gòu)搅鞣乐顾亮魇В纳仆寥郎锃h(huán)境及改善茶葉品質(zhì)等優(yōu)點(diǎn)[6-9]。以往的研究者已經(jīng)針對(duì)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(duì)茶園套種食用菌對(duì)茶園土壤改良和茶葉品質(zhì)提升的報(bào)道較少[10]。為此本試驗(yàn)在成齡茶園套種糙皮側(cè)耳，研究了茶菌共生模式對(duì)土壤肥力的增益效應(yīng)，以期為改善山地茶園土壤生態(tài)環(huán)境，建立新型的復(fù)合茶園生態(tài)模式提供理論和實(shí)踐依據(jù)，促進(jìn)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(yàn)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(yàn)地概況

試驗(yàn)地位于云南省普洱市思茅區(qū)普洱學(xué)院茶場(chǎng)基地，海拔1 300 m，緩坡平地，屬低緯亞熱帶季風(fēng)氣候，年平均氣溫17.8 ℃，全年降水量1 524 mm，無(wú)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(yàn)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(chǎng)不同小區(qū)進(jìn)行套種食用菌對(duì)比試驗(yàn)。設(shè)置2個(gè)處理，3次重復(fù)，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(zhǎng)成子實(shí)體，當(dāng)菇蓋邊緣內(nèi)卷，未彈射孢子時(shí)及時(shí)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(cè)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(diǎn)等量混合構(gòu)成混合土樣。土樣處理風(fēng)干、磨細(xì)、貯存。

用環(huán)刀法測(cè)定土壤容重；用堿解擴(kuò)散法測(cè)定土樣中水解性氮；用鹽酸-氯化銨法測(cè)定土壤中有效磷的含量；用乙酸銨提取法測(cè)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(dú)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(duì)茶園土壤化學(xué)性狀的影響

茶園土壤化學(xué)性狀分析結(jié)果表明，隨著套種食用菌處理時(shí)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(jī)質(zhì)含量（圖2A），T1處理茶園土壤有機(jī)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(shì)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(jī)質(zhì)達(dá)到了極顯著水平，pH達(dá)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(duì)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(duì)茶園土壤肥力持續(xù)性分析

以T0均值表示試驗(yàn)的基礎(chǔ)值，那么效應(yīng)值為各處理水平相對(duì)于基礎(chǔ)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(jī)質(zhì)含量的時(shí)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(yīng)值各處理間差異顯著，即T1>T2>T3（圖3C，D）。這說(shuō)明相對(duì)于土壤pH和土壤容重，菌包回田使得水解氮和有機(jī)質(zhì)含量的肥力效應(yīng)持續(xù)時(shí)間延長(zhǎng)。

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(jī)質(zhì)是土壤固相的一個(gè)重要組成部分，是土壤肥力高低的主要指標(biāo)之一[11]。而N、P、K是植物生命活動(dòng)過程中必要的大量營(yíng)養(yǎng)元素，與植物產(chǎn)量關(guān)系密切[7]。食用菌在茶園套種過程中，除了菌包中大量有機(jī)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?bào)w，菌體分解其他植物殘?bào)w，都會(huì)轉(zhuǎn)變成有機(jī)無(wú)機(jī)肥源；同時(shí)菌體在活動(dòng)過程中，一是會(huì)產(chǎn)生部分有機(jī)無(wú)機(jī)酸，將土壤中許多潛在的肥源解析出來(lái)，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(dá)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(zhǎng)而不斷深入茶樹根系周圍土壤，另外菌包中大量生物有機(jī)質(zhì)的加入形成土肥相融，促進(jìn)茶園土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的形成，土壤容重顯著下降[10]。隨著土壤緊實(shí)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(guān)鍵時(shí)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(shí)間，減輕干旱對(duì)茶樹的生長(zhǎng)影響，有利于茶樹的生長(zhǎng)和春茶的采收。

3.2 套種食用菌可以減緩?fù)寥浪峄^程

茶樹最適宜生長(zhǎng)的pH為5.0～5.5，強(qiáng)酸性土壤對(duì)茶樹生長(zhǎng)和茶葉品質(zhì)會(huì)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?yàn)橛袡C(jī)質(zhì)具有一定的修復(fù)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(jī)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(qiáng)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(jī)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(zhǎng)期調(diào)節(jié)，避免了C/N比較低的有機(jī)質(zhì)雖然可以短時(shí)間內(nèi)迅速提高土壤pH，但長(zhǎng)時(shí)間使用存在導(dǎo)致土壤酸化的風(fēng)險(xiǎn)[15]。有機(jī)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(jìn)有機(jī)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(zhǎng)肥效

有機(jī)質(zhì)不僅能夠改善土壤結(jié)構(gòu)，又是植物礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)和有機(jī)營(yíng)養(yǎng)的供給源[11]。有機(jī)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(jìn)而提高了土壤的生物學(xué)活性，推動(dòng)著土壤物質(zhì)轉(zhuǎn)化和能量流動(dòng)。因此，菌包回田既能夠改善植物根際土壤環(huán)境促進(jìn)土壤微生物的繁衍延緩其衰減速率，又能夠?yàn)橥寥牢⑸锾峁┠茉词蛊漭^長(zhǎng)時(shí)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(jī)酶的活性，從而實(shí)現(xiàn)培肥土壤，養(yǎng)分緩慢釋放，肥效延長(zhǎng)[11]。

間套作的主要優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在充分利用土壤養(yǎng)分上。茶菌共生對(duì)土壤性狀，茶樹根系的生長(zhǎng)發(fā)育，根際微生物和酶活性及地上部分茶樹的生長(zhǎng)和茶葉品質(zhì)形成的影響進(jìn)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(guān)工作。

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（責(zé)任編輯：趙中正）