陈 辉 郝海波 陈明杰 黄建春 张津京

（国家食用菌工程技术研究中心/农业农村部南方食用菌资源利用重点开放实验室/上海市农业遗传育种重点开发实验室/上海市农业科学院食用菌研究所，上海奉贤 201403）

林下经济模式越来越丰富，林下食用菌栽培是一种以林为主的农林复合共赢的林下经济模式，主要是利用林荫环境，营造适宜菌类生长的小环境，生产食用菌类产品，也是目前较为成功的林下经济模式之一[1]。大球盖菇因抗杂能力强，栽培管理粗放，经济效益高，是林下栽培较为理想食用菌之一。但是，食用菌的大规模生产致使大量的菌渣产生，它们被随地丢弃或燃烧，不仅造成资源的极大浪费，对水体生态和大气也造成严重的污染[2−4]。另一方面，化肥的使用在增加粮食产量的同时也造成土壤质量下降、水体与环境污染等一系列问题[5]。

有研究报道栽培后遗弃的菌糠、菌渣富含大量菌体蛋白、木质素及各种营养元素，是良好的有机肥源和土壤改良剂[6−8]。将食用菌栽培废料处理后作为有机肥使用，不仅提高土壤肥力，同时也变废为宝，形成农业生态系统的良性循环，减少环境污染，降低食用菌栽培环境的杂菌基数，促进食用菌产业的健康可持续发展[9]。目前国内外已经研究菌渣还田对土壤理化性质的影响，也已证明，施加菌渣能够提升土壤肥力及作物产量[10−14]。另外，土壤酶活性，有机质与氮、钾、磷含量由于可以反映土壤肥力状况[15]，所以将其作为研究的重要理化指标。

目前，食用菌菌渣多用于提升农作物和蔬菜栽培土壤的肥力，而对经济林木土壤改良的研究报道较少。同时，大球盖菇林下栽培的模式不仅产生可观的经济收益，而且菌渣就地还林避免了运输成本。因此笔者研究大球盖菇菌渣还林对林下土壤的酶活性，有机质含量，氮、磷、钾养分吸收利用的影响，以期为大球盖菇菌渣还林对土壤理化性质影响的研究和应用提供数据支持和参考。

1 材料与方法

1.1 供试材料

试验菌渣采自上海市崇明区建设镇食用菌专业合作社，稻草为当年的稻草，栽培后的菌渣就地还林。

1.2 试验方法

1.2.1 试验地点与样品采集

从2020年5月开始，选取土壤类型、栽培树种及栽培管理较为一致的常绿林菌株栽培样地，样地郁闭度约为80%，树间距约为2 m，排灌水系统良好。

试验共设2个处理，分别为施加大球盖菇菌渣（DQ）和不施加菌渣（对照CK）。试验取样参照常规土壤样品采集方法（十字取样法）。分别对刚刚栽培结束（T1）和栽培结束后6个月（T2）的原始土壤（CK）和施加大球盖菇菌渣的土壤（DQ），采用对角线交叉法选取5个取样点，分别在0~10 cm（Q）和10~20 cm（S）两个土层采集土壤样品，每个土壤样品由5个取样点的土壤样品混合组成。

1.2.2 测定方法

取新鲜土样自然风干或37℃烘箱风干，过筛，孔径为0.3~0.6 mm。取30 g样品放入250 mL培养瓶中加入60 mL蒸馏水，放入摇床，25℃，200 r/min培养30 min，用无纺布过滤充分溶解的样品，取滤液10 mL，4℃，8 000 g离心20 min，获得的上清液用于酶活性测定。所有酶活性测定的步骤参考测定试剂盒说明书，测定值均为3次生物学重复的平均值。

取新鲜土样自然风干或37℃烘箱风干，过筛，孔径为0.425 mm，筛到的超细粉用于氮、磷、钾和有机质含量的测定。氮、磷、钾和有机质含量的测定按照测定试剂盒说明书进行操作，每个处理3次生物学重复。

1.3 数据处理

所列结果为3次重复测定值的平均值，用Spss 16.0分析数据，Excel 2013作图。

2 结果与分析

2.1 大球盖菇菌渣还林对土壤酶活性的影响

由图1可以看出，施加大球盖菇菌渣处理（DQ）对不同酶活性的影响不同。刚刚栽培结束的0~10 cm深土壤（T1−Q）的施加大球盖菇菌渣处理组的蔗糖酶活性和过氧化氢酶活性相较于未施加菌渣组（CK）高，且分别高26.2%和3.4%，而脲酶活性和多酚氧化酶活性则比未施加菌渣组低；刚刚栽培结束的10~20 cm深土壤（T1−S）的施加大球盖菇菌渣处理组的蔗糖酶活性相较于未施加菌渣组高，且高52.4%。栽培结束6个月后的0~10 cm深土壤（T2−Q）的施加大球盖菇菌渣处理组的蔗糖酶活性、多酚氧化酶活性和脲酶活性均相较于未施加菌渣组高，且分别高52.8%、15.5%和11%；栽培结束6个月后的10~20 cm深土壤（T2−S）的施加大球盖菇菌渣处理组的蔗糖酶活性和脲酶活性均相较于未施加菌渣组高，分别高127%和31.4%。

图1 不同处理对土壤酶活性的影响

2.2 大球盖菇菌渣还林对土壤有机质的影响

土壤有机质（SOM）是土壤肥力和基础地力最重要的物质基础，也是决定生态系统生产力及稳定性的土壤关键组分。有机物质进入土壤后在微生物的作用下转化成土壤腐殖质，土壤腐殖质的组成和性质对土壤的物理、化学和生物学特性等都有重要影响，因此检测土壤中与SOM相关的指标，可以说明土壤性状的改变程度。由图2可以看出，土壤中有机质在不同处理下的含量不同。施加大球盖菇菌渣的土壤（DQ）在刚刚栽培结束后有机质含量分别比未施加菌渣组高出51.8%和39.2%，处理间有显著性差异（P＜0.05）；施加大球盖菇菌渣的土壤在栽培结束后6个月有机质含量分别比未施加菌渣组高出35.4%和15.2%，处理间有显著性差异（P＜0.05）。

图2 不同处理对土壤有机质含量的影响

2.3 大球盖菇菌渣还林对土壤氮、磷、钾养分含量的影响

从表1可以看出，施加大球盖菇菌渣处理组对不同深度不同时间土壤氮、磷、钾养分含量的影响不同。刚刚栽培结束时0~10 cm深土壤（T1−Q）养分含量相对于未施加菌渣组来说，高出幅度大小依次为速效钾＞速效氮＞全磷＞全氮；其中，速效钾、速效氮、全磷和全氮较未施加菌渣组分别高141%、60%、13%和11%。T1−S土壤养分含量相对于未施加菌渣组来说，高出幅度大小依次为速效钾＞全磷＞速效氮＞全氮；其中，速效钾、全磷和速效氮较未施加菌渣组分别高99.1%、27%和11.9%。栽培结束6个月后0~10 cm深土壤（T2−Q）养分含量相对于未施加菌渣组来说，高出幅度大小依次为速效钾＞速效磷＞速效氮＞全氮＞全磷；其中，速效钾、速效磷、速效氮和全氮较未施加菌渣组分别高408%、169.3%、34.9%和20%。T2−S深土壤养分含量相对于未施加菌渣组来说，高出幅度大小依次为速效磷＞全氮＞速效氮＞全磷＞速效钾；其中，速效磷、全氮、速效氮、全磷和速效钾较未施加菌渣组分别高96.3%、35.4%、26.8%、7.9%和7.8%。

表1 不同处理对土壤养分的影响

3 小结与讨论

菌渣的随意丢弃所造成的资源浪费与环境污染一直是有待解决的问题。同时，作为提升粮食产量重要功臣的肥料，由于不合理使用及自身缺陷对我国的土壤质量及生态环境的改善造成不良影响，因此解决此类问题意义重大。目前，国内外学者在菌渣利用上都做了大量工作，其中，香菇菌渣能改良土壤结构，提升微生物数量和酶活性，从而提高土壤肥力。平菇菌渣连续还田后，土壤含水量、土壤有机质、土壤呼吸强度、土壤全磷各项指标有显著提升。在大球盖菇菌渣还林的试验中，土壤大多理化性质均有所增加。可见，大球盖菇菌渣还林对土壤质量的改善具有积极意义。

试验发现大球盖菇菌渣还林后，土壤全氮、速效氮和全磷含量获得显著性增长，这与前人对菌渣还田应用效果研究结果相似[16−17]，原因可能是菌渣中的木质素含量十分丰富。木质素被大量降解后，含有大量的菌体蛋白，具有较小碳氮比，灰分和磷的含量也较高，用作肥料时可增加土壤中的氮、磷含量，增加土壤肥力。但随着时间的增加，速效磷含量开始出现显著性增长，全磷含量开始下降，该结果与早前潘明安等[18]报道相似。原因可能是由于微生物的分解作用，土壤中的全磷逐渐转化为供给能力更强的速效磷。另外，刚刚栽培结束时，土壤全钾含量显著降低，而速效钾含量增长显著，这与谢放等[19]报道相似。由于时间的延长，微生物的分解作用就越充分，使得原本难以利用的钾素转化为易于利用的速效钾。因此，速效钾含量显著增加。

试验中有机质含量获得显著性增长，该结果与早前报道[20−21]相似，说明大球盖菇菌渣可以改变土壤性状，增加土壤肥力。另外，研究中大球盖菇菌渣还林导致土壤中多种酶活性增加，且时间越长，增加越显著。该结果与早前报道[22−23]相似。原因可能是菌渣中含有大量的菌体蛋白，具有微生物生命活动中所需的碳氮比。因此，将菌渣用作肥料时可提高土壤中微生物的数量，从而增加土壤酶活性。土壤脲酶活性反映土壤无效态氮向有效态氮转化及供应无机态氮的能力。随着时间的延长，土壤脲酶活性出现显著性增加，这与土壤中氮素的增加保持一致。

采用大球盖菇菌渣还林研究大球盖菇菌渣还林对土壤的酶活性、有机质含量、氮磷钾养分吸收利用的影响。结果发现，与未施加菌渣相比，施加大球盖菇菌渣可以显著增加土壤有机质含量，提高土壤多种酶活性，增强土壤对氮磷钾养分的吸收，从而改善土壤理化性质。