徐 爽,闞雨晨
(1漢中職業(yè)技術(shù)學(xué)院,陜西漢中 723000;2上海綠樂(lè)生物科技有限公司,上海 201108)
菌糠是食藥用大型真菌采收后殘余的廢棄培養(yǎng)基質(zhì)。中國(guó)食(藥)用菌生產(chǎn)種類(lèi)多、產(chǎn)量大。報(bào)告顯示,2020 年中國(guó)食(藥)用菌總產(chǎn)量4061.43 萬(wàn)t,總產(chǎn)值3465.65億元,比2019年分別增長(zhǎng)了3.2%和10%[1]。隨著食(藥)用菌生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴(kuò)大,菌糠的產(chǎn)出量也不斷增加。作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)廢棄物料,菌糠因其有機(jī)物質(zhì)種類(lèi)和含量豐富、生物活性良好等特點(diǎn),有著很高的再利用價(jià)值。香菇菌糠具有疏松多孔結(jié)構(gòu),透氣性佳,其中殘留有大量的纖維素、半纖維素、木質(zhì)素、菌體蛋白和微量元素等[2],是一種富含營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和生物活性酶的優(yōu)良“土壤養(yǎng)分供給體”和“土壤生理機(jī)能調(diào)節(jié)體”[3]。廢棄的香菇栽培基質(zhì)用于土壤改良,不僅增加了土壤中含氮養(yǎng)分和有機(jī)質(zhì)的含量[4],促進(jìn)了土壤養(yǎng)分循環(huán),增強(qiáng)根際土壤中與氮素轉(zhuǎn)化相關(guān)的酶活性[5],同時(shí)對(duì)環(huán)境污染物的降解和轉(zhuǎn)化具有明顯效果[6-7]?;覙?shù)花是食藥兩用菌,菌糠中除含有纖維素和木質(zhì)素外,還含有豐富的多糖和礦物質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)成分[8],同樣具有疏松多孔的物理結(jié)構(gòu),透氣性良好。雙孢菇菌糠除含有菌體蛋白、微量元素等豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)外[9],還含有大量的游離氨基酸,含氮物質(zhì)比其他食用菌菌糠更加豐富,碳氮比更接近微生物生長(zhǎng)和活動(dòng)的最佳環(huán)境比值[10]。大量研究表明菌糠在土壤改良方面具有很高的再利用價(jià)值,能夠有效改善土壤理化條件[11-14]。
不同質(zhì)地的土壤中,有機(jī)物料對(duì)土壤團(tuán)聚體的改良效果有著顯著差異[15-16]。僅就壤質(zhì)土壤而言,SALL等[17]研究認(rèn)為,有機(jī)物料的種類(lèi)和質(zhì)量對(duì)砂壤土中大團(tuán)聚體的形成和穩(wěn)定性沒(méi)有顯著影響。有研究則認(rèn)為,有機(jī)物料中的有機(jī)質(zhì)含量和碳氮比都顯著影響砂姜黑土(輕壤質(zhì))的團(tuán)聚體質(zhì)量[18]。不一致的研究結(jié)果表明國(guó)內(nèi)外對(duì)有機(jī)物料影響團(tuán)聚體質(zhì)量的探索尚不全面,應(yīng)當(dāng)更加關(guān)注不同有機(jī)物料的添加量、添加方式及培養(yǎng)時(shí)間等對(duì)團(tuán)聚體質(zhì)量的影響。食用菌菌糠應(yīng)用于改善土壤團(tuán)聚體質(zhì)量的研究成果已有報(bào)道。有研究發(fā)現(xiàn),稻田施用菌糠增大了>2 mm 團(tuán)聚體的含量,平均重量直徑和幾何均重直徑隨著菌糠用量的增加而提高[19];將新鮮的香菇菌糠直接施入土壤中,在短時(shí)間內(nèi)改善了土壤結(jié)構(gòu)和孔隙度,改良后的土壤團(tuán)聚體中含有大量的菌糠殘留物,對(duì)促進(jìn)土壤團(tuán)聚體形成有著重要意義[20]。但目前對(duì)于添加不同種類(lèi)的菌糠對(duì)砂壤土團(tuán)聚體形成和穩(wěn)定性的影響鮮有明確論述。
本研究以砂壤質(zhì)土壤為研究對(duì)象,香菇、灰樹(shù)花和雙孢菇3種食用菌和食藥用菌的菌糠為添加材料開(kāi)展室內(nèi)恒溫培養(yǎng)試驗(yàn)。測(cè)定不同菌糠添加比例和不同培養(yǎng)時(shí)長(zhǎng)的土壤水穩(wěn)性團(tuán)聚體組成情況,對(duì)比分析不同菌糠對(duì)砂壤土水穩(wěn)性團(tuán)聚體組成和性狀的影響,探討菌糠對(duì)砂壤土團(tuán)聚體狀態(tài)的改善作用,以期為進(jìn)一步研究食(藥)用菌菌糠的資源化利用和土壤結(jié)構(gòu)改良方法提供理論和技術(shù)參考。
1.1.1 供試土壤的基本性質(zhì) 供試土壤為陜西省漢中市留壩縣留侯鎮(zhèn)耕地土壤,土壤類(lèi)型為長(zhǎng)期濕暖淋溶作用下形成的黃棕壤,表觀質(zhì)地輕,土層疏松,農(nóng)作模式為玉米/馬鈴薯間作,有機(jī)肥與化肥混施。
每個(gè)供試田塊按照“S”型分布設(shè)置15 個(gè)采樣點(diǎn),分別采集0~20 cm表層的原狀土壤樣品和擾動(dòng)土壤樣品。用方形硬塑料盒收集原狀樣品,防止運(yùn)輸過(guò)程中被擠壓破壞,帶回實(shí)驗(yàn)室后在自然風(fēng)干過(guò)程中除去植物殘?bào)w及小石塊,沿結(jié)構(gòu)體自然裂隙面掰成直徑約1 cm 大小的小塊,風(fēng)干后用于團(tuán)聚體組成測(cè)定;擾動(dòng)樣品風(fēng)干研磨過(guò)篩后用于土壤質(zhì)地和養(yǎng)分含量的測(cè)定。土壤質(zhì)地測(cè)定采用吸管法,有機(jī)質(zhì)含量用丘林法測(cè)定,堿解氮含量用擴(kuò)散法測(cè)定,速效磷含量用Olsen法測(cè)定,速效鉀含量用NH4OAc提取—火焰光度法測(cè)定[21]。
供試土壤物理性砂粒(≥0.01 mm)含量為87.2%,物理性粘粒(<0.01 mm)含量為12.8%。按照卡慶斯基二級(jí)分類(lèi)制,土壤質(zhì)地為砂壤土。有機(jī)質(zhì)含量15.7 g/kg,堿解氮含量123.3 mg/kg,速效磷含量110.8 mg/kg,速效鉀含量211.2 mg/kg。
1.1.2 供試菌糠的養(yǎng)分組成 供試香菇菌糠和灰樹(shù)花菌糠收集自漢中市漢臺(tái)區(qū)武鄉(xiāng)鎮(zhèn)食用菌生產(chǎn)基地,基質(zhì)主要原料為木屑和棉籽殼;雙孢菇菌糠收集自漢中市勉縣雙孢菇生產(chǎn)基地,基質(zhì)主要原料為麥草秸稈和泥炭土,混有少量雞糞和油渣。將樣品在室內(nèi)自然風(fēng)干后用粉碎機(jī)粉碎,過(guò)1 mm 篩備用。供試菌糠的基本養(yǎng)分含量見(jiàn)表1。
表1 供試菌糠的基本養(yǎng)分含量
供試香菇菌糠和灰樹(shù)花菌糠有機(jī)碳含量相對(duì)較高,達(dá)到了70%以上,雙孢菇菌糠有機(jī)碳含量為40%左右,全氮含量雙孢菇菌糠>香菇菌糠>灰樹(shù)花菌糠。碳氮比灰樹(shù)花菌糠(93:1)>香菇菌糠(55:1)>雙孢菇菌糠(21:1)。
土壤樣品制備方法:通過(guò)機(jī)械篩分剔除5 mm 以上的大團(tuán)聚體,僅保留在農(nóng)業(yè)上有價(jià)值的≤5 mm的土壤團(tuán)聚體[22]樣品用于測(cè)定。稱取供試土壤+菌糠樣品共50 g[23](稱取供試土壤50、49.5、47.5、42.5、35 g,按順序分別加入3種供試菌糠0、0.5、2.5、7.5、15 g),配置成菌糠添加量0%、1%、5%、15%和30%的混合樣品輕輕搖勻后置于480 mL的培養(yǎng)瓶中備用。如表2所示,上述混合樣品每個(gè)處理配制12瓶樣品,分為4組,分別對(duì)應(yīng)0、30、60、90 d培養(yǎng)時(shí)間,每個(gè)處理設(shè)置3個(gè)重復(fù)。樣品編號(hào)設(shè)計(jì)為土樣類(lèi)型編號(hào)(L-香菇菌糠、G-灰樹(shù)花菌糠、A-雙孢菇菌糠)+菌糠添加量(%)+培養(yǎng)時(shí)長(zhǎng)(d)。
表2 處理編號(hào)
在配制好的混合樣品中加入10 mL蒸餾水潤(rùn)濕土壤,放入SPX-150B-Z型恒溫生化培養(yǎng)箱在24℃恒溫下培養(yǎng)相應(yīng)天數(shù)后進(jìn)行團(tuán)聚體組成測(cè)定,培養(yǎng)期間每5 d補(bǔ)充一次水分,保持樣品濕潤(rùn),并及時(shí)除去雜草雜菌。
土壤水穩(wěn)性團(tuán)聚體測(cè)定采用濕篩法。使用土壤水穩(wěn)性團(tuán)粒分析儀(德碼zy200型,上海德碼信息技術(shù)有限公司生產(chǎn))進(jìn)行團(tuán)聚體篩分。具體操作為:沿盛有樣品的培養(yǎng)瓶瓶壁緩緩加入20 mL 去離子水浸潤(rùn)(加水濕潤(rùn)的方式對(duì)結(jié)果重現(xiàn)性影響很大),待樣品全部浸潤(rùn)后,將樣品全部洗入儀器的套篩上(套篩孔徑從上到下依次為:5、3、2、1、0.5、0.25 mm),緩慢加入去離子水直至沒(méi)過(guò)樣品,儀器設(shè)置振幅3.0 cm,以40 次/min 的頻率豎直上下振蕩5 min。分離得到0.25~0.5、0.5~1、1~2、2~3、3~5 mm 的團(tuán)聚體留于土篩上,將各級(jí)團(tuán)聚體小心沖洗入蒸發(fā)皿,在水浴鍋上蒸干后,移入烘箱直至烘干至恒重后稱重,計(jì)算土壤水穩(wěn)性團(tuán)聚體的組成。
對(duì)測(cè)定所獲數(shù)據(jù),分別計(jì)算各級(jí)團(tuán)聚體百分含量、≥0.25 mm 團(tuán)聚體百分含量(R0.25)、平均重量直徑(mean weight diameter,MWD)、幾何均重直徑(geometric mean diameter,GMD)和分形維數(shù)D[24-25],用于團(tuán)聚體質(zhì)量評(píng)價(jià)和主成分分析,計(jì)算公式如式(1)所示。
式(1)中Mr為≥0.25 mm 土壤團(tuán)聚體的質(zhì)量,MT為團(tuán)聚體樣品總質(zhì)量。計(jì)算公式如(2)~(3)所示。
式中xi為團(tuán)聚體的直徑,wi為某一直徑團(tuán)聚體的質(zhì)量。通過(guò)式(4)可推導(dǎo)計(jì)算出分形維數(shù)D值。
≥0.25 mm 團(tuán)聚體百分含量、平均重量直徑、幾何平均直徑和分形維數(shù)D是評(píng)價(jià)土壤團(tuán)聚體組成和狀態(tài)的指標(biāo),常用于評(píng)價(jià)土壤團(tuán)聚狀態(tài)和質(zhì)量,≥0.25 mm團(tuán)聚體百分含量、平均重量直徑和幾何平均直徑數(shù)值越大代表土壤團(tuán)聚度越高,分形維數(shù)D數(shù)值越小代表土壤團(tuán)聚體團(tuán)聚體性越好[26]。
圖1 所示為供試砂壤土團(tuán)聚體累計(jì)百分含量,以及經(jīng)香菇菌糠(L)、灰樹(shù)花菌糠(G)和雙孢菇菌糠(A)培養(yǎng)處理后的團(tuán)聚體累計(jì)百分含量。供試砂壤土(CK)≥0.25 mm水穩(wěn)性團(tuán)聚的含量為36.88%,1~5 mm水穩(wěn)性團(tuán)聚體含量為24.73%。添加菌糠后,香菇菌糠培養(yǎng)30 d以上的處理≥0.25 mm團(tuán)聚體含量均增大至40%以上,添加量15%培養(yǎng)90 d的處理≥0.25 mm團(tuán)聚體含量超過(guò)了60%;灰樹(shù)花菌糠處理中,僅有個(gè)別處理≥0.25 mm團(tuán)聚體含量超過(guò)了40%,但增加幅度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于香菇菌糠的處理;添加雙孢菇菌糠后,≥0.25 mm 團(tuán)聚體含量有所增加,但培養(yǎng)時(shí)間對(duì)大團(tuán)聚體含量的增加沒(méi)有表現(xiàn)出明顯的作用。
圖1 土壤團(tuán)聚體組成
表3列出了各處理的土壤水穩(wěn)性團(tuán)聚體平均重量直徑。通過(guò)多重比較分析結(jié)果可知,加入菌糠培養(yǎng)后,不同處理的團(tuán)聚體平均重量直徑總體上均有不同程度的增加,香菇菌糠處理的平均重量直徑的最大增量為對(duì)照處理的206.8%,灰樹(shù)花菌糠處理為54.5%,雙孢菇菌糠處理為81.8%。添加香菇菌糠培養(yǎng)30、60、90 d,菌糠添加量1%、5%和15%處理團(tuán)聚體的平均重量直徑均隨著添加量增加而顯著增大,添加量15%和30%的處理之間沒(méi)有顯著差異;菌糠添加量15%和30%的處理的平均重量直徑隨著培養(yǎng)時(shí)間的增加顯著增大,添加量1%和5%的處理不受培養(yǎng)時(shí)間的顯著影響。添加灰樹(shù)花菌糠培養(yǎng)的各處理在培養(yǎng)30 d后,團(tuán)聚體平均重量直徑均顯著大于未培養(yǎng)的處理,但菌糠添加量和培養(yǎng)時(shí)間效應(yīng)均未表現(xiàn)出明顯的規(guī)律性差異。添加雙孢菇菌糠培養(yǎng)30、60、90 d,菌糠添加量1%、5%和15%的處理團(tuán)聚體平均重量直徑?jīng)]有顯著差異,但在添加量30%的處理中,添加菌糠為培養(yǎng)的處理平均重量直徑顯著小于低添加量的處理;同時(shí),培養(yǎng)時(shí)長(zhǎng)對(duì)1%、5%和15%添加量的處理沒(méi)有顯著影響,30%添加量的處理中,平均重量直徑則隨著培養(yǎng)時(shí)長(zhǎng)的增加而顯著增大。
表3 土壤團(tuán)聚體平均重量直徑 mm
對(duì)各處理的土壤各等級(jí)團(tuán)聚體的百分含量、平均重量直徑、幾何均重直徑、分形維數(shù)D進(jìn)行主成分分析(圖2),獲得3種菌糠的不同添加量和培養(yǎng)時(shí)間對(duì)團(tuán)聚體組成和性狀的影響。添加香菇菌糠的處理中,第一主成分(PC1)的貢獻(xiàn)率為87.98%,第二主成分(PC2)的貢獻(xiàn)率為8.73%,二者能夠解釋總變量的96.71%。PC1軸顯示了菌糠添加量5%、15%和30%的處理均與第一主成分呈正相關(guān)關(guān)系,并且培養(yǎng)時(shí)間越長(zhǎng),正相關(guān)越強(qiáng)。在PC1軸上的差異性指標(biāo)主要是<0.25 mm團(tuán)聚體的百分含量,與第一主成分呈負(fù)相關(guān)。表明菌糠的添加量在5%以上時(shí),增大菌糠的添加量和延長(zhǎng)培養(yǎng)時(shí)間都對(duì)供試土壤團(tuán)聚體組成和團(tuán)聚體性狀的改變具有實(shí)際意義,并且產(chǎn)生差異的主因素是<0.25 mm 團(tuán)聚體百分含量的變化。PC2軸顯示了菌糠添加量5%的處理與第二主成分呈正相關(guān),添加量15%和30%的處理與第二主成分呈負(fù)相關(guān),培養(yǎng)時(shí)間沒(méi)有呈現(xiàn)明顯的相關(guān)性規(guī)律。在PC2軸上的差異性指標(biāo)主要是0.5~1、1~2 mm團(tuán)聚體的百分含量,與第二主成分呈正相關(guān)。表明菌糠添加量15%以上的處理對(duì)≥0.25 mm 的大團(tuán)聚體的組成變化具有一定的實(shí)際意義,并且產(chǎn)生差異的主因素是0.5~1、1~2 mm團(tuán)聚體的百分含量。
圖2 土壤團(tuán)聚體組成的主成分分析
添加灰樹(shù)花菌糠的處理中,第一主成分(PC1)的貢獻(xiàn)率為54.98%,第二主成分(PC2)的貢獻(xiàn)率為39.48%,二者能夠解釋總變量的94.46%。菌糠的添加量和培養(yǎng)時(shí)間在PC1軸上均未見(jiàn)明顯的相關(guān)性規(guī)律。在PC1軸上的差異性指標(biāo)主要是<0.25 mm團(tuán)聚體的百分含量,與第一主成分呈負(fù)相關(guān),以及0.25~0.5、0.5~1 mm團(tuán)聚體的百分含量,與第一主成分呈正相關(guān)。PC2 軸顯示了菌糠添加量各處理和培養(yǎng)時(shí)間與第二主成分均呈負(fù)相關(guān),但添加量和培養(yǎng)時(shí)間的增量與第二主成分均沒(méi)有明顯的相關(guān)性規(guī)律。主要的差異性指標(biāo)是<0.25 mm團(tuán)聚體的百分含量,與第二主成分呈正相關(guān),以及3~5 mm 團(tuán)聚體的百分含量,與第二主成分呈負(fù)相關(guān)。表明添加灰樹(shù)花菌糠培養(yǎng)對(duì)供試土壤團(tuán)聚體組成的變化有一定的影響,影響結(jié)果是在<0.25 mm 團(tuán)聚體含量減小和3~5 mm團(tuán)聚體含量增大的共同作用下形成的。
添加雙孢菇菌糠的處理中,第一主成分(PC1)的貢獻(xiàn)率為71.14%,第二主成分(PC2)的貢獻(xiàn)率為23.24%,二者能夠解釋總變量的94.38%。PC1 軸顯示了菌糠添加量1%、5%和15%的處理均與第一主成分呈正相關(guān)關(guān)系,添加量和培養(yǎng)時(shí)間的增量與第一主成分均沒(méi)有明顯的相關(guān)性規(guī)律,添加量30%的處理與第一主成分呈負(fù)相關(guān),并且隨著培養(yǎng)時(shí)間的增加,二者的負(fù)相關(guān)關(guān)系減弱。在PC1軸上的差異性指標(biāo)主要是<0.25 mm團(tuán)聚體的百分含量,與第一主成分呈負(fù)相關(guān)。表明添加30%的雙孢菇菌糠,增加了<0.25 mm團(tuán)聚體的百分含量,但隨著培養(yǎng)時(shí)間的增加,<0.25 mm團(tuán)聚體含量減少。PC2軸顯示了菌糠添加量30%的處理與第二主成分呈負(fù)相關(guān),并相關(guān)程度隨著培養(yǎng)時(shí)間增大而增加。在PC2軸上的差異性指標(biāo)主要是0.25~0.5、0.5~1 mm團(tuán)聚體的百分含量,與第二主成分呈正相關(guān),以及3~5 mm團(tuán)聚體含量,與第二主成分呈負(fù)相關(guān)。表明菌糠添加量30%的處理團(tuán)聚體組成隨著培養(yǎng)時(shí)間變化是直徑0.25~1 mm 的團(tuán)聚體含量減少和3~5 mm 團(tuán)聚體含量增加的共同作用結(jié)果。
(1)香菇菌糠、灰樹(shù)花菌糠和雙孢菇菌糠都對(duì)土壤團(tuán)聚體性狀具有一定的改善作用,改善后平均重量直徑的增大幅度香菇菌糠(206.8%)>雙孢菇菌糠(81.8%)>灰樹(shù)花菌糠(54.5%),添加香菇菌糠使土壤團(tuán)聚體性狀評(píng)級(jí)從較差提升到了良好至優(yōu)級(jí)別,但灰樹(shù)花菌糠和雙孢菇菌糠對(duì)團(tuán)聚體性狀的評(píng)級(jí)沒(méi)有明顯效果。
(2)香菇菌糠處理中,團(tuán)聚體性狀指標(biāo)的增加主要與<0.25 mm團(tuán)聚體通過(guò)團(tuán)聚體化作用向大團(tuán)聚體轉(zhuǎn)化有關(guān);灰樹(shù)花菌糠處理團(tuán)聚體性狀指標(biāo)的增加則是<0.25 mm團(tuán)聚體在真菌菌絲的纏繞作用下在短時(shí)間內(nèi)形成較大團(tuán)聚體,新形成的團(tuán)聚體穩(wěn)定性較差;而雙孢菇菌糠處理中,0.25~1 mm團(tuán)聚體向3~5 mm較大團(tuán)聚體的轉(zhuǎn)化對(duì)團(tuán)聚體性狀指標(biāo)的提升起到重要作用。
(3)菌糠的碳氮比是影響其對(duì)土壤團(tuán)聚體性狀改善效果的重要因素。菌糠碳氮比過(guò)高導(dǎo)致其對(duì)團(tuán)聚體性狀的改善作用僅具有短效機(jī)制,形成的團(tuán)聚體不具有長(zhǎng)效穩(wěn)定性;而菌糠碳氮比過(guò)低則達(dá)到改善效果所需菌糠的添加量大幅增加,并且改善作用發(fā)生及其緩慢。當(dāng)菌糠碳氮比在微生物活動(dòng)適宜碳氮比2 倍(50:1)左右時(shí),其用于改善砂壤土團(tuán)聚體的性價(jià)比較高,并且能夠獲得長(zhǎng)效作用機(jī)制。
土壤團(tuán)聚體是土壤結(jié)構(gòu)的基本單元,直徑≥0.25 mm團(tuán)聚體的百分含量是判斷土壤能否有效發(fā)揮生產(chǎn)和生態(tài)協(xié)調(diào)功能的重要指標(biāo)[27]。各類(lèi)有機(jī)物料進(jìn)入土壤,對(duì)土壤≥0.25 mm 團(tuán)聚體的百分含量都有著顯著的增加作用[28-29]。有學(xué)者提出了以≥0.25 mm團(tuán)聚體為指標(biāo)的耕層團(tuán)聚體性狀評(píng)級(jí)指標(biāo),認(rèn)為≥0.25 mm水穩(wěn)性團(tuán)聚體含量低于20%,土壤團(tuán)聚體性狀差;含量20%~40%土壤團(tuán)聚體性狀較差;含量40%~60%土壤團(tuán)聚體性狀良好;含量高于60%屬于團(tuán)聚體性狀即達(dá)到優(yōu)級(jí)別,此時(shí)表明土壤的結(jié)構(gòu)狀態(tài)很好[30]。本研究發(fā)現(xiàn),添加香菇菌糠有效增加了供試土壤≥0.25 mm 團(tuán)聚體的百分含量,使土壤團(tuán)聚體性狀從較差級(jí)別提升到了良好至優(yōu)級(jí)別,但灰樹(shù)花菌糠和雙孢菇菌糠的處理并未明顯提升團(tuán)聚體性狀的評(píng)級(jí)。在對(duì)土壤團(tuán)聚體平均重量直徑的分析中同樣可以看到香菇菌糠對(duì)團(tuán)聚體性狀的最大改善效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)強(qiáng)于灰樹(shù)花菌糠和雙孢菇菌糠。并且從平均重量直徑的多重比較結(jié)果發(fā)現(xiàn),菌糠的添加量和培養(yǎng)時(shí)間對(duì)3種菌糠改善土壤團(tuán)聚體性狀的效果也有著不同程度的影響,這是由于不同種類(lèi)菌糠中的營(yíng)養(yǎng)成分和酶活性存在很大差異,影響了土壤團(tuán)聚化作用的過(guò)程[31]。有研究表明,添加香菇菌糠后,土壤中的微生物總量和酶活性都有明顯提高,主要提高了細(xì)菌和放線菌在土壤微生物群落中的比例,但抑制了真菌在土壤群落中的規(guī)模[32]。雙孢菇菌糠則在短期內(nèi)對(duì)土壤細(xì)菌和真菌的數(shù)量無(wú)顯著影響[33]。菌糠對(duì)土壤微生物數(shù)量和活性表現(xiàn)出的不同作用效果與菌糠的碳氮比密切相關(guān)[34],從而不同碳氮比的菌糠對(duì)土壤團(tuán)聚體性狀的改善效果差異很大。有研究認(rèn)為,添加有機(jī)物料時(shí)土壤大團(tuán)聚體在短時(shí)間內(nèi)增加是由真菌菌絲作用引起的,屬于短期效應(yīng);而對(duì)團(tuán)聚體性狀的長(zhǎng)效作用是由細(xì)菌活動(dòng)引起的,是在團(tuán)聚體形成過(guò)程中對(duì)團(tuán)聚體內(nèi)部的強(qiáng)化,形成的團(tuán)聚體更加水穩(wěn)性更強(qiáng)[35]。本研究通過(guò)主成分分析發(fā)現(xiàn),添加香菇菌糠主要促進(jìn)了<0.25 mm 的微團(tuán)聚體向大團(tuán)聚體的轉(zhuǎn)化,從而改善了團(tuán)聚體性狀,改善效果也隨著菌糠添加量和培養(yǎng)時(shí)間的增加而顯著增加,表明香菇菌糠適宜的碳氮比為團(tuán)聚體的形成創(chuàng)造了穩(wěn)定的微生物活動(dòng)條件。添加灰樹(shù)花菌糠對(duì)團(tuán)聚體性狀的總體改善效果弱于香菇菌糠,但在新的團(tuán)聚體形成的過(guò)程中,更多地形成了3~5 mm 的較大團(tuán)聚體,但菌糠的添加量和培養(yǎng)時(shí)間未表現(xiàn)出任何協(xié)同作用,說(shuō)明灰樹(shù)花過(guò)高的碳氮比導(dǎo)致真菌菌絲促進(jìn)大團(tuán)聚體形成始終起主導(dǎo)作用[36-37],細(xì)菌活動(dòng)未發(fā)揮出其主要作用。添加雙孢菇菌糠則僅在添加量較高時(shí)起作用,并且隨著培養(yǎng)時(shí)間的增加作用效果明顯增強(qiáng),雙孢菇菌糠碳氮比更加接近微生物活動(dòng)所需的碳氮比值[38],但由于土壤團(tuán)聚體形成過(guò)程中,土壤自身也需要有機(jī)質(zhì)的供給,低碳氮比極易導(dǎo)致土壤與微生物發(fā)生爭(zhēng)氮現(xiàn)象,因此所需的菌糠添加量很高并且作用效果非常緩慢;同時(shí)由于雙孢菇的培育基質(zhì)中含有大量的泥炭,因此過(guò)高的添加量導(dǎo)致菌糠與土壤混合物中的初始平均重量直徑大幅降低,雖然在菌糠養(yǎng)分的作用下持續(xù)恢復(fù),但所需時(shí)間很長(zhǎng),而所能達(dá)到的最終效果需要開(kāi)展更長(zhǎng)時(shí)間的培養(yǎng)試驗(yàn)進(jìn)一步探討。