不同生态茶园土壤微生物及脲酶活性研究

杨清平，毛清黎，杨新河

（湖北工程学院生命科学技术学院，国家植物功能成分利用工程技术研究中心湖北工程学院分中心，湖北 孝感432000）

茶园土壤中的微生物数量、活性和养分是影响茶树生长和茶叶质量的重要因素.土壤中的微生物数量多，活性强可以提高土壤有机质的含量，促进土壤中脲酶的活性，增强土壤的物质代谢，提高土壤肥力，并可以改善土壤结构和性质等.茶园土壤中脲酶的活性与土壤中的速效钾、全氮、全磷、全钾和有机质含量呈极显著正相关关系，脲酶活性可以作为茶园土壤养分评价的一个重要指标［1－2］.目前生产上多采用果茶、林茶间作模式建设人工生态茶园，关于这类人工生态茶园的土壤养分、微生物及相关酶的研究较多，但对林茶间作结合养鸡的生态茶园模式报道较少.本文中对鄂北丘陵茶区的几处人工生态茶园中的土壤微生物、脲酶和养分情况进行研究，比较不同类型人工生态茶园之间的土壤微生物、脲酶和养分情况差异，为以后人工生态茶园建设提供参考依据.

1 材料与方法

1.1 试验地概况 试验选取孝感市孝昌县观音湖区的一片栗茶生态茶园和松鸡茶生态茶园作为研究对象.该试验选择的栗茶人工生态茶园为12龄园，其板栗间作密度为每公顷约500株，茶树为双行密植园；松茶鸡人工生态茶园为13龄园，其松树为湿地松，每公顷约700株；饲养鸡种为当地土鸡，散养方式，放养密度每公顷200只，茶树为双行密植园.其茶树品种均为福鼎大白种，并选取附近立地条件相近的常规茶园作为对照.茶园周围环境良好，远离城市，无工业污染，年降雨量在1 000～1 500mm之间，酸性土壤，土壤质地良好，适合茶树生长.该茶区在2005年被中国有机食品相关单位批准为有机茶生产茶区.

所谓栗茶生态茶园是指为了改善茶树生态条件，利用板栗作遮荫树，树下种茶，以生产茶叶为主结合收获板栗果实为目的的人工生态茶园类型.所谓松茶鸡生态茶园是指茶园以松树为遮荫树，松树下种茶并结合养鸡的人工生态园类型.后者因在茶园中引入了养鸡项目，可以利用鸡粪提高茶园土壤的养分，改良土壤结构性质，鸡还可以帮助控制茶树虫害等作用，有利于提高茶叶产量、质量及经济效益.

1.2 方法

1.2.1 土壤微生物数量测定［3］土壤样品采用随机取样的方法，即在试验茶园对角线上距茶树基部20cm深20cm处随机取五处土壤样品，混合后取小样带回实验室进行处理.霉菌采用马丁氏孟加拉红培养基、细菌数量测定采用牛肉膏蛋白胨培养基、放线菌数量采用改良高氏一号培养基、好气性自生固氮菌数量采用安息香酸钠琼脂培养基、嫌气性自生固氮菌数量采用嫌气性自生固氮菌培养基、好气性纤维素分解菌数量采用赫奇逊氏培养基、嫌气性纤维素分解菌数量采用依姆涅茨基氏培养基、芽孢杆菌采用适合芽孢杆菌培养基培养.微生物培养菌落计数采用稀释平板混菌法、稀释平板涂抹法和液体稀释分离法.土壤微生物数量测定采用10倍递增系列梯度稀释分离法.

1.2.2 土壤微生物活性及脲酶活性测定 土壤微生物活性测定包括微生物生物量碳测定、氨化作用强度和硝化作用强度测定，测定方法参考文献［4］；脲酶测定采用苯酚－次氯酸钠比色法［5］.

1.2.3 土壤中蚯蚓密度测定 蚯蚓密度是指每平方米茶园土壤中蚯蚓的数量.在茶树行间随机挖取面积1m2深度30cm的土壤，统计其中的蚯蚓数量.蚯蚓在土壤中不断掘洞，并将地下的土壤带到地表，具有耕作、松土和增强土壤排水透气的作用，蚯蚓还能吃下枯枝落叶和土壤，这有利于枯枝落叶与土壤的结合，促进植物分解，提高土壤的肥力.土壤中蚯蚓的数量越多，对茶树的生长有利.

1.2.4 土壤养分及pH值测定［6－7］土壤有机质采用重铬酸钾容量法、全氮含量采用重铬酸钾－硫酸消化法、全磷含量采用高氯酸－硫酸消解法、全钾含量采用硫酸消解法、速效氮含量采用氯化钾流动注射分析测定法、速效磷含量采用分光光度计比色法、速效钾含量采用ICP法.土壤取样是在茶树基部距茶树20cm左右，深度20～30cm处，在试验茶园内对角线上随机取样.土壤pH值采用水浸pHS－2型精密酸度计测定.

该研究取样时间分别在2012年的4月5日、6月5日和8月5日取样，取其平均值，并使用Duncan法进行多重比较分析.

2 结果与分析

2.1 不同生态茶园土壤微生物群落比较 从表1可以看出，不同生态茶园土壤中的微生物数量差异明显.松茶鸡生态茶园土壤中霉菌、放线菌、好气性自生固氮菌、嫌气性自生固氮菌和好气性纤维素分解菌的数量与栗茶生态园相比分别提高了2.0倍、2.8倍、1.9倍、2.0倍和1.6倍，与常规茶园相比分别提高了3.4倍、8.7倍、3.3倍、2.7倍和5.0倍；两种生态茶园土壤中的细菌和嫌气性纤维素分解菌的数量与常规茶园相比，差异不显著.

表1 不同生态茶园微生物群落比较

2.2 不同生态茶园微生物活性及脲酶活性比较 从表2可以看出，松茶鸡生态茶园土壤微生物的氨化作用强度比栗茶生态茶园和常规茶园分别提高了35%和121%；松茶鸡生态园的生物碳量和硝化作用强度最高，经统计分析，三者之间均达显著差异，其中松茶鸡生态园与常规园相比均达极显著差异（P＜0.01）；松茶鸡生态茶园土壤中的脲酶活性与栗茶生态园和常规园相比分别提高了1倍和3.2倍；栗茶生态园土壤中的脲酶活性比常规茶园提高了1.1倍.

表2 不同生态茶园土壤微生物活性和脲酶活性比较

2.3 不同人工生态茶园中蚯蚓数量比较 从表3可以看出，三种茶园土壤中单位面积蚯蚓数量差异较大.松茶鸡生态园的蚯蚓密度比栗茶生态茶园和常规茶园分别多2.2倍和7.0倍.栗茶生态园土壤中蚯蚓明显高于常规茶园，可能是鸡粪促进了土壤中蚯蚓的生长.

表3 茶园土壤中蚯蚓的数量

2.4 不同生态茶园养分及化学性质比较 从表4可以看出，不同类型生态茶园的土壤养分差异明显，其中松茶鸡生态茶园土壤中的有机质分别比栗茶生态茶园和常规茶园提高了35%和117%；速效氮分别提高了74%和113%；速效磷分别提高了76%和1.5倍；速效钾分别提高了7%和54%；全氮含量分别提高了55%和1.4倍；三者之间的全磷含量和全钾含量达显著和极显著差异水平.

表4 不同人工生态茶园土壤养分及化学性质比较

3 讨论

在松茶鸡生态茶园模式中，茶树能利用松树遮荫改善茶园的小气候［8］，利用鸡粪和松树落叶提高了土壤的碳源和有机质，有利于提高土壤微生物的数量，增强土壤微生物的活性，有利于改善土壤结构和性质，提高土壤肥力和茶叶产量，增强茶叶品质.茶园养鸡有利于控制茶园害虫，关于鸡对茶树害虫的控制作用有待进一步研究.

土壤中脲酶的活性与土壤肥力成极显著正相关［1］.松茶鸡生态茶园土壤中的脲酶活性最高，可能是因为鸡粪能够促进土壤微生物的繁殖，提高微生物的活性，提高土壤有机质的含量所致.另外，土壤中的落叶多对土壤脲酶的活性也有积极作用，土壤的氨化作用和硝化作用强说明土壤的供氮能力强，土壤中微生物的数量大，呼吸作用就强，其土壤微生物生物碳量就高.

林下种茶，茶园养鸡的人工生态茶园模式有利于提高土壤中微生物的数量、微生物活性及土壤脲酶的活性，促进土壤中的营养循环和代谢，提高土壤肥力，改善土壤结构.因此，生产上应该积极提倡建设类似松茶鸡生态茶园模式.

［1］刘红艳，张亚莲，粟本文，等.不同种植年限有机茶园脲酶活性研究［J］.江西农业学报，2007，19（12）：35－37.

［2］王丽娟，朱兴正，毛加梅，等.不同遮荫树种对茶园土壤和茶叶品质的影响［J］.中南林业大学学报，2008，31（8）：66－73.

［3］许光辉，郑洪元.土壤微生物分析方法手册［M］.北京：农业出版社，1986：103－128.

［4］周德庆.微生物学试验手册［M］.上海：上海科学技术出版社，1996：35－89.

［5］章铁，刘秀清，孙晓莉.栗茶间作模式对土壤酶活性和土壤养分的影响［J］.中国农学通报，2008，24（4）：265－268.

［6］中国土壤学会农业化学专业委员会.土壤农业化学常规分析方法［M］.北京：科技出版社，1983：73－79.

［7］刘光崧，蒋能慧，张连弟，等.土壤理化分析与剖面描述［M］.北京：中国标准出版社，1966：123－167.

［8］杨清平.茶林复合生态园效益分析［J］.林业科技，2002，27（3）：58－59.