微生物菌肥對(duì)草原礦區(qū)排土場(chǎng)土壤微生物與土壤酶活性的影響

珊 丹， 何京麗， 邢恩德， 榮 浩， 劉艷萍

(水利部 牧區(qū)水利科學(xué)研究所, 內(nèi)蒙古 呼和浩特 010020)

微生物菌肥對(duì)草原礦區(qū)排土場(chǎng)土壤微生物與土壤酶活性的影響

珊 丹， 何京麗， 邢恩德， 榮 浩， 劉艷萍

(水利部 牧區(qū)水利科學(xué)研究所, 內(nèi)蒙古 呼和浩特 010020)

[目的] 研究施入微生物菌肥對(duì)土壤微生物數(shù)量及主要土壤酶活性的影響，為利用微生物菌肥改良草原礦區(qū)排土場(chǎng)惡劣土壤環(huán)境提供理論依據(jù)。[方法] 采用完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，設(shè)微生物菌肥2種施用方法、3種施用量，對(duì)不同施肥處理后土壤中可培養(yǎng)細(xì)菌、真菌、放線菌菌落數(shù)量進(jìn)行測(cè)定，分析土壤過(guò)氧化氫酶活性、蔗糖酶活性、脲酶活性、堿性磷酸酶活性變化。[結(jié)果] 施用微生物菌肥土壤中可培養(yǎng)細(xì)菌、真菌、放線菌菌落數(shù)量均顯著高于未施肥處理(p<0.05)；施用微生物菌肥土壤中脲酶、蔗糖酶、堿性磷酸酶、過(guò)氧化氫酶活性比未施肥樣地分別增加29.0%，92.6%，25.7%，75.7%；土壤可培養(yǎng)細(xì)菌、真菌、放線菌菌落數(shù)量與土壤酶活性之間有一定的相關(guān)性；在微生物菌肥溝施法與較大的菌肥施用量作用下土壤可培養(yǎng)細(xì)菌、真菌、放線菌菌落數(shù)量較高，土壤酶活性較強(qiáng)。[結(jié)論] 微生物菌肥添加使草原礦區(qū)排土場(chǎng)土壤中微生物菌落數(shù)量增加、土壤酶活性增強(qiáng)，施用微生物菌肥改善了原狀土壤環(huán)境，增加了土壤肥力。

微生物菌肥; 施用方法; 施用量; 土壤微生物; 酶活性

文獻(xiàn)參數(shù)： 珊 丹， 何京麗， 邢恩德， 等.微生物菌肥對(duì)草原礦區(qū)排土場(chǎng)土壤微生物與土壤酶活性的影響[J].水土保持通報(bào)，2017,37(3)：81-85.DOI:10.13961/j.cnki.stbctb.2017.03.014； Shan Dan, He Jingli, Xing Ende, et al. Effects of microbial fertilizer on microorganism and soil enzyme activity in coal mine dump of typical steppe[J]. Bulletin of Soil and Water Conservation, 2017,37(3)：81-85.DOI:10.13961/j.cnki.stbctb.2017.03.014

內(nèi)蒙古自治區(qū)煤炭資源富集，優(yōu)勢(shì)突出，已成為國(guó)家重要的能源基地之一。由于煤炭資源大多集中于生態(tài)環(huán)境相對(duì)脆弱的草原區(qū)，煤炭大量開(kāi)發(fā)不可避免的給草原生態(tài)系統(tǒng)及當(dāng)?shù)剞r(nóng)牧民的生產(chǎn)生活帶來(lái)負(fù)面影響，其中以露天開(kāi)采最為明顯[1]。草原露天采煤產(chǎn)生的損毀土地主要為排土場(chǎng)[2]，排土場(chǎng)大量棄土棄渣的堆放，改變了土壤原有機(jī)械組成和結(jié)構(gòu)，土壤貧瘠、水分條件差、生物活性低等特點(diǎn)嚴(yán)重制約草原礦區(qū)生態(tài)恢復(fù)與植被重建[3-4]。

土壤微生物是生態(tài)系統(tǒng)中重要的組成部分，也是土壤生態(tài)系統(tǒng)中最為活躍的部分，同時(shí)也是土壤系統(tǒng)中極其重要的分解者，因而在土壤養(yǎng)分的轉(zhuǎn)化、抵御外界干擾、維護(hù)系統(tǒng)穩(wěn)定性，以及土壤的可持續(xù)發(fā)展方面占據(jù)著主導(dǎo)地位[5]。運(yùn)用自生固氮菌、磷細(xì)菌、鉀細(xì)菌肥料及復(fù)合菌肥、菌根等現(xiàn)代微生物技術(shù)進(jìn)行煤礦廢棄地土壤的綜合治理和改良，可通過(guò)微生物的接種優(yōu)勢(shì)，重新建立失去微生物活性的土壤，恢復(fù)土壤微生物體系，促進(jìn)生土熟化，縮短生態(tài)修復(fù)周期[6]。目前，國(guó)內(nèi)外在利用微生物技術(shù)恢復(fù)煤礦受損土地方面已有研究成果，微生物對(duì)土壤的修復(fù)機(jī)制也較明確[7-9]，但由于微生物自身特性、環(huán)境因子變化等因素的限制，微生物技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用并不是很理想[10-11]。中國(guó)北方干旱半干旱草原區(qū)，受自然氣候惡劣、草原煤炭業(yè)關(guān)注度相對(duì)低等因素影響，微生物技術(shù)在草原礦區(qū)生態(tài)修復(fù)中的應(yīng)用研究相對(duì)較少。本研究擬針對(duì)內(nèi)蒙古草原自然氣候特點(diǎn)，以具有代表性的錫林郭勒典型草原礦區(qū)為研究對(duì)象，在草原露天煤礦排土場(chǎng)植被重建過(guò)程中開(kāi)展微生物菌肥應(yīng)用研究，以期通過(guò)微生物菌肥無(wú)毒害、無(wú)污染、增加土壤肥力、增強(qiáng)植物對(duì)養(yǎng)分的吸收等自身特性，改善排土場(chǎng)貧瘠的土壤條件，為植物正常生長(zhǎng)發(fā)育構(gòu)建一個(gè)良好的土壤環(huán)境，為草原露天礦生態(tài)修復(fù)提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

內(nèi)蒙古大唐國(guó)際錫林浩特礦業(yè)有限公司勝利東2號(hào)露天煤礦位于內(nèi)蒙古錫林郭勒盟錫林浩特市境內(nèi)，露天礦呈北東—南西走向不規(guī)則的四邊形，面積49.88 km2，開(kāi)采規(guī)模6.00×107～7.00×107t/a。試驗(yàn)區(qū)位于勝利東2號(hào)露天煤礦南排土場(chǎng)，南排土場(chǎng)位于礦區(qū)東南部，占地面積13.66 km2，為平臺(tái)、邊坡相間分布的階梯式地形，相對(duì)高度100 m，每級(jí)臺(tái)階坡面高度約20 m，排土場(chǎng)為煤矸石與土混排后覆土，覆土深度50—80 cm[12]。試驗(yàn)區(qū)為排土場(chǎng)陽(yáng)坡平臺(tái)，根據(jù)土壤理化性質(zhì)試驗(yàn)，試驗(yàn)區(qū)土壤容重為1.36 g/cm3，土壤粒徑以>0.05 mm的細(xì)砂為主，土壤質(zhì)量較差，養(yǎng)分含量較低，0—20 cm土層的土壤全氮含量為0.18 g/kg，全磷為0.29 g/kg，全鉀為40.43 g/kg，有機(jī)質(zhì)為6.30 g/kg，pH值為8.96。

試驗(yàn)區(qū)地處內(nèi)蒙古高原中部，屬中溫帶干旱半干旱氣候，多年平均降水量289 mm，集中分布在6—8月，多年平均蒸發(fā)量1 830.8 mm，年平均氣溫1.7 ℃；勝利東2號(hào)露天煤礦所處草原區(qū)域土壤為典型栗鈣土，隱域性土壤發(fā)育，由于栗鈣土的成土母質(zhì)主要是黃土狀沉積物、各種巖石風(fēng)化物、河流沖積物、風(fēng)沙沉積物等，風(fēng)蝕嚴(yán)重[13-14]。草原礦區(qū)原地表植被屬典型草原植被，以克氏針茅(Stipakrylovii)、羊草(Leymuschinense)為主要建群種，植被蓋度35%～50%。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

微生物液體菌肥為“E-2001微生物肥”，產(chǎn)地：美國(guó)，美國(guó)ART公司(Agricultural Research Technologies, Ltd.)，E-2001微生物肥是一種純天然微生物菌劑，包含芽孢桿菌、放線菌、浸麻菌、固氮菌、促生根際細(xì)菌等十幾種有益微生物，能產(chǎn)生使土壤恢復(fù)活力的各種營(yíng)養(yǎng)菌和酶，有效活性微生物菌每毫升10億以上。2001經(jīng)農(nóng)業(yè)部肥料登記評(píng)審委員會(huì)審定獲中華人民共和國(guó)肥料登記證。供試植物為紫花苜蓿(Medicagosativa)、披堿草(Elymusdahuricus)；紫花苜蓿、披堿草間作條播種植，種植行距50 cm，紫花苜蓿、披堿草播種量均為1 g/m2。試驗(yàn)區(qū)設(shè)置在排土場(chǎng)平臺(tái)，設(shè)2種微生物肥施用方法(A因素)、3種微生物肥施用量(B因素)和一個(gè)對(duì)照處理(CK，不施肥小區(qū))，每個(gè)處理3次重復(fù)；微生物菌肥的2種施用方法主要為撒施法(A1，即將激活稀釋后的微生物菌肥均勻噴灑于植物根部附近的土壤中)和溝施法(A2，即在靠近植物根部開(kāi)溝，將微生物菌肥施入溝內(nèi)后覆土)；3種微生物肥施用量(ml/m2)分別為0.12(B1)，0.24(B2)，0.36(B3)；采用完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，分為3個(gè)區(qū)組，每個(gè)區(qū)組設(shè)7個(gè)小區(qū)，小區(qū)規(guī)格為2 m×3 m，小區(qū)間距0.5 m。

1.3 土壤樣品采集與測(cè)定

植物生長(zhǎng)末期(9月初)在每個(gè)試驗(yàn)小區(qū)供試植物根際周邊隨機(jī)選取0—30 cm土壤樣品，每小區(qū)3次重復(fù)。土樣采集后過(guò)2 mm土壤分析篩，4 ℃冰箱保存?zhèn)溆谩Ｍ寥乐锌膳囵B(yǎng)細(xì)菌、真菌、放線菌菌落數(shù)量測(cè)定采用平板計(jì)數(shù)法[15]；細(xì)菌采用牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基，放線菌采用改良高氏1號(hào)培養(yǎng)基，真菌采用馬丁氏孟加拉紅培養(yǎng)基。土壤過(guò)氧化氫酶活性采用高錳酸鉀滴定法測(cè)定，結(jié)果以0.1 N KMnO4ml/g表示；蔗糖酶活性采用二硝基水楊酸比色法測(cè)定，結(jié)果以葡萄糖mg/g(37 ℃，24 h)表示；脲酶活性采用靛酚藍(lán)比色法測(cè)定，結(jié)果用NH3-N mg/g(37 ℃，24 h)表示；堿性磷酸酶活性采用磷酸苯二鈉比色法測(cè)定，結(jié)果以酚mg/g(37 ℃，24 h)表示[16]。

2 結(jié)果與分析

2.1 微生物菌肥施用后土壤微生物菌落的變化

試驗(yàn)區(qū)各類土壤微生物菌落數(shù)量由多到少依次為：細(xì)菌>放線菌>真菌(表1)。從可培養(yǎng)的細(xì)菌菌落數(shù)量上看，微生物菌肥施用處理下土壤可培養(yǎng)細(xì)菌菌落數(shù)量均高于未施肥處理的土壤，溝施法+0.36 ml/m2施用量(A2B3)處理下壤中的可培養(yǎng)細(xì)菌菌落數(shù)量最高，其次為A1B3處理，A2B3處理與CK處理之間的變化差異達(dá)到顯著水平(p<0.05)，其他處理間變化差異不顯著。在土壤可培養(yǎng)真菌方面，不施肥處理(CK)的真菌菌落數(shù)量非常少，微生物菌肥處理樣地土壤可培養(yǎng)真菌菌落總數(shù)要顯著高于未施肥處理的土壤(p<0.05)(除A1B1處理外)，A2B2(溝施法+0.24 ml/m2施用量)處理下土壤可培養(yǎng)的真菌菌落總數(shù)較高，A2B2與A1B1，CK之間的變化差異顯著(p<0.05)。不同施肥處理的土壤可培養(yǎng)放線菌數(shù)量與可培養(yǎng)的細(xì)菌菌落數(shù)量具有相似的變化規(guī)律，除A1B1處理外，其他施加微生物肥組合的菌落數(shù)量均顯著高于未施肥處理(CK)(p<0.05)。

表1 不同施肥處理土壤微生物菌落數(shù)量變化

注：A1為撒施法,A2為溝施法; B1,B2和B3表示微生物肥施用量分別為0.12，0.24和0.36 mL/m2;顯著水平p<0.05,不同小寫(xiě)字母表示各處理間差異顯著。下同。

2.2 微生物菌肥對(duì)土壤酶活性的影響

由表2可知，土壤中脲酶活性隨著微生物菌肥的添加而增高，其中A2B2，A2B3處理土壤中脲酶活性要顯著高于未施用菌肥(CK)的樣地(p<0.05)；從施用方法來(lái)看，溝施法處理下的土壤中脲酶活性要顯著高于撒施法，從施用量來(lái)看，微生物菌肥施用量越大，脲酶活性越高，但經(jīng)方差分析，變化差異未達(dá)到顯著水平。

表2 不同施肥處理土壤酶活性的變化

注：顯著水平p<0.05，施用方法間的比較采用小寫(xiě)字母表示，施用量間的比較采用大寫(xiě)字母表示。

不同微生物菌肥組合對(duì)土壤中蔗糖酶活性的影響較大，蔗糖酶活性由高到低的順序依次為：A2B3>A1B3>A2B2>A1B1>A1B2>A2B1>CK；除了A2B2與A1B1處理之間的蔗糖酶活性變化不明顯外，其他處理間的差異均達(dá)到顯著水平(p<0.05)；從微生物菌肥施用方法與施用量的對(duì)比中發(fā)現(xiàn)(表2)，增大微生物菌肥施用量，蔗糖酶活性明顯增強(qiáng)，說(shuō)明施用劑量加大，微生物菌肥對(duì)土壤蔗糖酶活性的影響明顯。

土壤磷酸酶可以分為酸性磷酸酶、中性磷酸酶和堿性磷酸酶3種，每種磷酸酶的活性因土壤條件而各異。在大多數(shù)情況下，土壤pH值為中性至堿性時(shí)，磷酸酶的活性最強(qiáng)[17]。因本研究供試土壤pH值在8.84～8.92，所以我們僅選取土壤堿性磷酸酶的活性加以分析。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果(表2)可知，微生物菌肥的添加增強(qiáng)了土壤堿性磷酸酶活性，不同施用方法與施用量組合之間的土壤堿性磷酸酶活性雖然有一定差異，但沒(méi)有明顯變化規(guī)律。從施用量來(lái)看(表2)，隨著施用量增加，土壤堿性磷酸酶活性出現(xiàn)先增加后降低的趨勢(shì)。過(guò)氧化氫酶是參與土壤中物質(zhì)和能量轉(zhuǎn)化的一種重要氧化還原酶，在一定程度上可以表征土壤生物氧化過(guò)程的強(qiáng)弱。從表2可以看出，不同微生物菌肥處理下土壤過(guò)氧化氫酶活性的變化趨勢(shì)與蔗糖酶活性變化趨勢(shì)基本一致，由大到小的順序?yàn)椋篈2B3>A1B3>A1B2>A2B2>A2B1>A1B1>CK，各個(gè)施肥處理間的變化差異達(dá)到顯著水平，說(shuō)明，土壤過(guò)氧化氫酶活性隨著微生物菌肥施用量的增大而逐漸增強(qiáng)，3種菌肥施用量之間的變化差異顯著(p<0.05)。

2.3 土壤微生物數(shù)量與酶活性的相關(guān)性分析

通過(guò)對(duì)微生物菌肥作用下，土壤可培養(yǎng)細(xì)菌、真菌、放線菌菌落數(shù)量與土壤酶活性之間的相關(guān)性分析可知(表3)，土壤中可培養(yǎng)細(xì)菌菌落數(shù)量與脲酶、蔗糖酶、過(guò)氧化氫酶均呈正相關(guān)關(guān)系，與堿性磷酸酶呈顯著負(fù)相關(guān)；可培養(yǎng)真菌菌落數(shù)量與脲酶、蔗糖酶、堿性磷酸酶、過(guò)氧化氫酶均呈正相關(guān)關(guān)系，但相關(guān)性均未達(dá)到顯著水平；土壤中可培養(yǎng)放線菌菌落數(shù)量與脲酶、堿性磷酸酶、蔗糖酶呈正相關(guān)，其中與脲酶、堿性磷酸酶的相關(guān)性達(dá)到顯著水平(p<0.05)，土壤中可培養(yǎng)的放線菌菌落數(shù)量與土壤過(guò)氧化氫酶之間無(wú)明顯相關(guān)性。土壤酶在土壤發(fā)生發(fā)育、土壤肥力形成、土壤凈化及生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)過(guò)程中起著重要作用[18]，它們參與催化土壤中發(fā)生的一系列復(fù)雜的生物化學(xué)反應(yīng)[19]。有研究表明，土壤酶的活性與土壤微生物數(shù)量密切相關(guān)[16,20-21]。土壤中可培養(yǎng)細(xì)菌、真菌、放線菌菌落數(shù)量與土壤酶活性之間相關(guān)關(guān)系說(shuō)明，微生物菌肥施用增加了土壤中活體微生物數(shù)量，增強(qiáng)土壤生物活性和生化活性，土壤微生物的生長(zhǎng)、繁殖過(guò)程促進(jìn)各種酶的分泌，進(jìn)而增強(qiáng)土壤酶活性。

表3 土壤微生物菌落數(shù)量與土壤酶活性的相關(guān)關(guān)系

注：*表示在置信度(雙側(cè))為0.05時(shí)，相關(guān)性顯著。

3 討 論

草原退化生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)過(guò)程中，隨著恢復(fù)年限的延長(zhǎng)，地上植被生物量增加，土壤微生物數(shù)量以及土壤酶活性的也隨之增加，一般地上植被在短期的人工措施下得到恢復(fù)，然而土壤中的微生物要經(jīng)過(guò)4～5 a以上的治理才可能有初步的效果[22]。對(duì)于氣候條件、土壤環(huán)境更為惡劣的草原礦區(qū)排土場(chǎng)，建造一個(gè)良好的土壤結(jié)構(gòu)和肥力條件，是生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)的關(guān)鍵，進(jìn)而保證植被的可持續(xù)發(fā)展，微生物菌肥為構(gòu)建一個(gè)穩(wěn)定的、可循環(huán)的土壤微生物群落提供了有效途徑，許多研究都表明，施用微生物菌肥能明顯改善土壤環(huán)境，對(duì)植物生長(zhǎng)也有促進(jìn)作用[10,23-24]。本研究中，施用微生物菌肥后，草原露天煤礦形成的人工再塑地貌明顯的變化就是土壤中細(xì)菌、放線菌、真菌數(shù)量增加。土壤真菌作為土壤微生物區(qū)系的重要成員，同其他微生物一起參與生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)，土壤真菌還參與土壤腐殖化和礦質(zhì)化過(guò)程，對(duì)腐殖質(zhì)和土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的形成起著十分重要的作用[25]，施用微生物菌肥使土壤可培養(yǎng)真菌數(shù)量增加，進(jìn)而改善人工再塑地貌土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，提高土壤肥力。放線菌是廣泛分布于土壤中的優(yōu)勢(shì)微生物類群，通過(guò)降解土壤中的各種不溶性有機(jī)物質(zhì)以獲得細(xì)胞代謝所需的各種營(yíng)養(yǎng)，對(duì)有機(jī)物的礦化有著重要作用，從而參與自然界物質(zhì)循環(huán)，凈化環(huán)境、改良土壤。施用微生物菌肥后的土壤可培養(yǎng)細(xì)菌、放線菌、真菌菌落數(shù)量的明顯增加，說(shuō)明微生物菌肥中的外源微生物與土壤土著微生物共同參與了土壤中的物質(zhì)循環(huán)和能量代謝，改善了原狀土壤的微環(huán)境。

研究結(jié)果表明，不同施用方法中，溝施法處理下的土壤可培養(yǎng)細(xì)菌、真菌、放線菌菌落數(shù)量均高于撒施法，說(shuō)明開(kāi)溝施用菌肥然后覆土的方式更易于微生物菌肥中有益菌群與土壤中的微生物協(xié)同作用，加快生土熟化；但另一方面，溝施法在人力、物力上的花費(fèi)要明顯高于撒施法，并且2種施肥方法之間土壤可培養(yǎng)細(xì)菌、真菌、放線菌菌落數(shù)量的變化差異未達(dá)到顯著水平，因此，綜合考慮施肥效果和經(jīng)濟(jì)效益，何種施肥方法更勝一籌還需進(jìn)一步研究。3種菌肥施用量中，微生物菌肥最大施用量(B3)的土壤可培養(yǎng)細(xì)菌、放線菌菌落數(shù)量要高于其他兩種施用量，而真菌菌落總數(shù)隨著施用量增加，出現(xiàn)先增加后降低的趨勢(shì)，可培養(yǎng)細(xì)菌、真菌、放線菌菌落數(shù)量在3種施肥量之間的變化差異不顯著。6種施用方法和施用量的組合中，溝施法與0.36 ml/m2施用量(A2B3)更有利于微生物菌肥所含的特定有益微生物菌群發(fā)揮功效，促進(jìn)土壤可培養(yǎng)細(xì)菌的生長(zhǎng)。

從土壤酶活性來(lái)看，土壤脲酶、蔗糖酶、過(guò)氧化氫酶活性均隨著微生物菌肥施用量的增大而逐漸增強(qiáng)，只有土壤堿性磷酸酶活性是隨著施用量增加出現(xiàn)先增加后降低的趨勢(shì)。于群英[26]研究也發(fā)現(xiàn)，堿性磷酸酶活性隨著麥秸、豬糞的增加而增高，但當(dāng)施用量達(dá)一定量時(shí)，堿性磷酸酶活性不再增高，而略微下降，產(chǎn)生這種變化的可能原因是土壤有機(jī)酸，有機(jī)酸是土壤中普遍存在的一類有機(jī)化合物，是土壤中有機(jī)物料分解產(chǎn)生一些有機(jī)酸而對(duì)土壤磷酸酶活性產(chǎn)生了一定的影響。土壤酶參與土壤中的生物化學(xué)過(guò)程，在生態(tài)系統(tǒng)有機(jī)物分解和營(yíng)養(yǎng)元素循環(huán)中必不可少[27]。Cardenas F等[28]研究發(fā)現(xiàn)，土壤微生物、細(xì)菌及真菌的細(xì)胞死亡、胞壁崩潰等過(guò)程向土壤分泌釋放酶。不同的土壤微生物種群，在代謝等過(guò)程中釋放的酶種類、數(shù)量也不同。土壤中添加純天然微生物菌劑勢(shì)必會(huì)影響土壤微生物種群，改變土壤酶活性。張鵬等[29]研究發(fā)現(xiàn)，露天煤礦排土場(chǎng)植被重建顯著提高了的土壤酶活性，但對(duì)于大部分土壤酶，18 a的時(shí)間不足以使土壤酶活性恢復(fù)到天然植被區(qū)的水平，土壤酶活性的恢復(fù)需要一個(gè)漫長(zhǎng)的過(guò)程。典型草原露天煤礦排土場(chǎng)植被恢復(fù)過(guò)程中添加微生物菌肥，可以使土壤中脲酶、蔗糖酶、磷酸酶、過(guò)氧化氫酶活性明顯增強(qiáng)，提高土壤酶活性恢復(fù)速率。E-2001微生物肥含有十余種活性有益微生物菌，適用于多種植物，具有廣普性；另一方面，E-2001微生物肥對(duì)環(huán)境溫度有一定要求，周圍溫度控制在18 ℃以上，菌肥中的微生物才能被全部激活。本試驗(yàn)區(qū)地處內(nèi)蒙古高原中部，年平均氣溫1.7 ℃，氣候溫度對(duì)施用微生物菌肥的有一定的限制作用，施用菌肥后土壤可培養(yǎng)細(xì)菌菌落數(shù)量(除A2B3處理外)與不施肥處理(CK)之間變化差異未達(dá)到顯著水平是否與環(huán)境溫度影響菌肥中微生物活性有關(guān)，還需更深入地研究。

4 結(jié) 論

微生物菌肥的添加促進(jìn)土壤有益菌的大量繁殖，施加微生物肥處理下的土壤中可培養(yǎng)細(xì)菌、真菌、放線菌菌落數(shù)量明顯高于未施肥處理；溝施法+0.36 ml/m2施用量組合土壤中可培養(yǎng)細(xì)菌、放線菌菌落數(shù)量較高，土壤中蔗糖酶、過(guò)氧化氫酶活性較強(qiáng)；土壤可培養(yǎng)細(xì)菌、真菌、放線菌菌落數(shù)量與土壤酶活性之間有一定的相關(guān)關(guān)系；施用微生物菌肥可改良草原礦區(qū)排土場(chǎng)土壤，土壤中微生物數(shù)量、土壤酶活性顯著增加，促進(jìn)了生土向熟土的轉(zhuǎn)化，對(duì)縮短草原礦區(qū)生態(tài)恢復(fù)周期有重要作用。

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Effects of Microbial Fertilizer on Microorganism and Soil Enzyme Activity in Coal Mine Dump of Typical Steppe

SHAN Dan, HE Jingli, XING Ende, RONG Hao, LIU Yanping

(InstituteofWaterResourcesforPastoralArea,MinistryofWaterResourcesofChina,Hohhot,InnerMongolia010020,China)

[Objective] To explore the effects of microbial fertilizers on soil microorganism numbers and soil enzyme activities, and provide theoretical basis for improving soil environment on coal mine dump of typical steppe. [Methods] With a randomized complete block design on coal mine dump of typical steppe, two application methods and three fertilizing amounts of microbial fertilizer were set. Numbers of cultured bacteria, fungi and actinomycetes colonies were measured. Soil enzyme activity changes of urease, invertase, alkaline phosphatase and catalase were analyzed. [Results] Beneficial micro floras in soil increased to large number with the addition of microbial fertilizer. Numbers of cultured bacteria, fungi and actinomycetes colonies were all significantly higher than those of CK(p<0.05). Soil enzyme activities were improved with the application of microbial fertilizer. Soil enzyme activities of urease, invertase, alkaline phosphatase and catalase increased by 29%, 92.6%, 25.7% and 75.7%, respectively, as compared to no microbial fertilizer. There was certain correlation between numbers of bacteria, fungi, actinomycetes colonies and soil enzyme activities. Numbers of cultured bacteria, fungi and actinomycetes colonies were higher than those of other combination and soil enzyme activities were enhanced under ditching and fertilizing with larger application amount. [Conclusion] The study proved that addition of microbial fertilizer increased microorganism and soil enzyme activities significantly on coal mine dump of typical steppe, meanwhile it also improved the undisturbed soil environment and increased soil fertility.

microbial fertilizer; application methods; application amount; soil microorganism; enzyme activity

2016-09-27

2016-10-28

內(nèi)蒙古自治區(qū)科技計(jì)劃項(xiàng)目“草原礦區(qū)生態(tài)修復(fù)重建關(guān)鍵技術(shù)研究與示范”(20140713)；中國(guó)水利水電科學(xué)研究院基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)“草原礦區(qū)生態(tài)修復(fù)配合施肥土壤保育研究”(MK2016J23)

珊丹(1978—),女(蒙古族),內(nèi)蒙古自治區(qū)赤峰市人,博士,高級(jí)工程師,主要從事草地生態(tài)與水土保持方面的研究。E-mail:mksshd@126.com。

A

1000-288X(2017)03-0081-05

S154.2， S156.2