中型悬铃木行道树施用2类有机肥对土壤肥力的影响

许晓波

(上海市绿化管理指导站，上海 200020)



中型悬铃木行道树施用2类有机肥对土壤肥力的影响

许晓波

(上海市绿化管理指导站，上海 200020)

为探讨有机肥对行道树悬铃木土壤肥力的影响，采用完全随机区组试验设计研究2类有机肥不同处理下，中型行道树悬铃木土壤矿质元素含量和微生物数量变化情况以及两者之间的相关性。结果表明：在有机肥不同处理下，土壤中细菌、真菌、放线菌的数量显著增加，以TM10-2(有机肥田美乐，每株施用10 mL，共施用2次)效果最佳，且TM系列处理能够明显控制真菌数量；各处理能够显著提高土壤矿质元素的含量，其中TM10-1(有机肥田美乐，每株施用10 mL，共施用1次)和TM10-2能够显著提高土壤中大量元素的含量，而各处理对土壤中交换性钙和镁含量的影响不显著，但TM系列处理能够优化Ca:Mg值；总体上，TM系列在提高土壤有效铜、铁、锰含量方面的作用优于Z(真根有机肥)系列；相关分析表明，大量元素与细菌数量极显著相关，微量元素与放线菌数量的相关性显著，而两者与真菌数量的相关性均不显著。因此，对城市行道树土壤施肥，能显著改善土壤肥力，TM肥可作为城市行道树优先推用的有机肥，且以每株施用10 mL，施肥2次效果较好。

悬铃木；土壤微生物；土壤矿质元素；相关性

土壤养分是土壤肥力最重要的物质基础，肥料则是土壤养分的主要来源[1]。研究表明，施肥可改善植物叶肉细胞的光合能力，使阻碍光合速率提高的因素由非气孔限制逐渐转变为气孔限制，延长光合期[2]。多数研究者认为，合理配施有机肥和化肥，是获得高品质、高产量产品和提高土壤肥力的重要因素[3-4]。土壤中微量元素的含量受气候、地形[5]、人类活动[6-7]等影响。然而，前人研究或集中在对土壤有效态微量元素含量的影响[8-9]，或集中于设施耕作对微量元素的影响[10]，关于施肥对行道树土壤微量元素含量的影响却少有报道，不清楚土壤中微量元素与土壤微生物之间的相关性。同时，土壤微生物是土壤生态系统中极其重要和最为活跃的部分[11]，在土壤养分转化循环、系统稳定性和抗干扰能力以及土壤可持续生产力中占据主导地位[12]，控制着土壤生态系统功能的关键过程。采用土壤微生物参数评价土壤的健康和质量愈来愈受到人们的关注[13]。施肥制度不同，土壤微生物种群、数量和活性不同，导致土壤生物肥力不同[14]。Ndayeyamiye和Cote[15]的研究结果表明，施用有机肥或有机-无机肥可提高土壤细菌、真菌和放线菌数量，也能显著增加氨化细菌、硝化细菌、自生固氮菌数量。

行道树是城市绿化的骨架，在改善城市生态环境、营造城市景观等方面发挥着不可替代的作用[16]。由于其特殊的立地条件，加之中型行道树生长年限较长，其土壤多存在板结、肥力下降等问题，目前对行道树施肥方面的研究较少，不清楚施肥特别是施用农作物、园林植物常用的田美乐和真根有机肥对土壤肥力的影响情况。因此，施用不同有机肥对行道树土壤肥力、土壤微生物数量有何影响亟待揭示。悬铃木(Platanusacerifolia)是上海市行道树的主要树种之一，本研究以上海市金山区的行道树中型悬铃木为对象，探讨不同施肥处理对其土壤微生物的影响及其与土壤肥力的关系，为行道树选施肥料、并对其进行科学管理提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料

选择生长于同一条道路、立地条件基本一致的中型悬铃木(平均胸径约24 cm)进行施肥试验；供试肥料为有机肥田美乐(TM)和真根(Z)。其中TM肥为天然植物配方精粹而成，富含微量元素及微生物营养成分，可改良土壤、补充土壤微量元素、杀死土壤中有害的细菌和真菌；而Z肥为富含腐殖酸和其他营养元素的有机肥，腐殖酸≥40 mg/L。围绕树干30 cm范围采用浇灌的方式施入，于2014年5月下旬进行第1次施肥、6月下旬进行第2次施肥，并于第2次施肥之后第15天，用土钻取不同处理距地表10～15 cm的土壤待测。

1.2 试验设计

本试验采用完全随机区组设计，共设9个处理，依据生产经验和前期简单试验处理结果，设定本试验施肥处理，即CK(对照即不施肥)和8个施肥处理，分别为TM5-1即每株施5 mL TM肥施1次，TM5-2即每株施5 mL TM肥共施2次，TM10-1即每株施10 mL TM肥施1次,TM10-2即每株施10 mL TM肥共施2次；Z5-1即每株施500倍 Z肥施1次,Z5-2即每株施500倍 Z肥共施2次,Z3-1即每株施300倍 Z肥施1次，Z3-2即每株施300倍 Z肥共施2次。每处理每重复株数≥10株，3次重复(小区)。

1.3 测定方法

土壤微生物数量采用固体平板法进行分离测定；细菌、真菌、放线菌分别采用牛肉膏蛋白胨琼脂培养基、马丁氏培养基和改良高氏1号培养基培养分离测定；土壤碱解氮、速效磷、速效钾分别用碱解扩散法、钼锑抗比色法、火焰光度计法测定；钙、镁采用EDTA滴定法测定；硼采用姜黄素比色法测定；铁、锌、锰、铜采用原子吸收火焰光度计法测定。

1.4 统计分析

应用Microsoft Excel 2003和SPSS 18.0统计软件进行数据统计与分析。

2 结果与分析

2.1 不同施肥处理对土壤矿质元素的影响

2.1.1 对土壤大量元素的影响 从表1可以看出，对土壤碱解氮、有效磷、速效钾含量的影响各施肥处理间均表现为差异极显著。TM10-1、Z5-2和Z3-2在提高土壤碱解氮含量方面效果最好，且处理间差异不显著；TM系列处理在提高土壤碱解氮含量方面与其施用量和次数并没有表现出明显的相关性，但其处理后土壤碱解氮含量均显著高于对照；而Z系列处理在浓度上与碱解氮含量的关系较不稳定，甚至Z5-1处理土壤碱解氮低于对照。对有效磷和速效钾含量的影响以TM10-2处理效果最好，且二者随着TM施用量和次数的增加而增加，表明较高浓度、较多次数的TM肥在提高土壤碱解氮、有效磷和速效钾方面效果较好，但最佳的浓度和施用次数还需进一步试验揭示。

表1 不同施肥处理土壤大量元素含量Tab.1 Soil macroelement content with different fertilizer treatments (mg·kg-1)

注：**为处理间差异极显著；字母不相同为差异显著，字母相同则差异不显著。

2.1.2 对土壤微量元素的影响 不同施肥处理之间，土壤交换性钙和交换性镁含量差异不显著(表2)；从有效铜含量变化看，各处理之间差异极显著，以Z5-2效果最好，其次是TM5-1，再次为Z3-2，且TM5-1和Z3-2之间差异不显著；各处理之间有效铁含量差异亦极显著，以TM10-2和TM10-1效果最好，其次为TM5-2和TM5-1，且其两两之间差异不显著，再次为Z5-1和Z3-2；对有效锰含量的影响，各处理之间差异极显著，以TM5-2效果最好，其次为TM10-2，而两处理之间差异不显著，再次为TM5-1，TM10-2和TM5-2之间差异不显著(表2)。通过比较可知，TM和Z肥料均能显著提高土壤中有效铜的含量，且TM肥还能够明显提高土壤中有效铁和有效锰的含量。

据《中国农业年鉴》，土壤有效态微量元素的缺乏临界值为：Mn<5 mg/kg，Cu<0.2 mg/kg[17]，各处理均未出现微量元素的缺乏。

2.2 不同施肥处理对土壤微生物数量的影响

从土壤微生物总量平均值(表3)可以看出，施肥处理前后土壤微生物发生了明显变化，TM处理后微生物总量平均增加144%，其中细菌总数平均增加148%，真菌总数平均增加73%，放线菌总数平均增加49%；Z处理后土壤微生物总量平均增加119%，其中细菌总数平均增加122%，真菌总数平均增加340%，放线菌总数平均增加22%。表明通过该系列施肥处理可以显著提高土壤微生物的数量。各处理之间微生物总数差异极显著(表3)，各处理之间以TM10-2效果最好，显著高于其他处理，其次为Z3-2、Z3-1、TM5-1，且3者之间差异不显著，再次为Z5-1、TM10-1、Z5-2；细菌数量变化特点与微生物总数变化相一致；各处理之间真菌数量差异极显著，以Z3-2、Z3-1效果最好，且两处理之间差异不显著，其次为Z5-1，再次为TM10-2，均显著大于对照；从放线菌数量看，各处理之间差异亦极显著，以TM10-2效果最好，其次为Z5-2，其余依次为TM5-2、TM5-1、Z5-1。以上结果表明，TM10-2处理能显著增加土壤细菌和放线菌的数量，而Z3-2能显著提高土壤中真菌的数量。综合考虑，从提高土壤微生物数量来看以TM10-2效果最好。

2.3 不同施肥处理土壤元素含量与微生物数量的相关性分析

由不同施肥处理土壤矿质元素含量与微生物数量相关性分析(表4)知，有效磷、速效钾含量与微生物总数、细菌数量呈极显著正相关；有效铜和有效锰含量与放线菌数量分别呈显著、极显著正相关。可见，土壤大量元素与细菌数量相关极显著，而微量元素与放线菌数量相关显著，但两者与真菌数量的相关性均不显著。

表2 不同施肥处理土壤有效态微量元素含量Tab.2 Soil available trace elements concentrations with different fertilizations

注：**为处理间差异极显著；字母不相同为差异显著，字母相同则差异不显著。

表3 不同施肥处理土壤微生物数量差异显著性比较Tab.3 Comparison of difference significance of soil microorganism’s quantity with different fertilizer treatments

注：**为处理间差异极显著；字母不相同为差异显著，字母相同则差异不显著。

表4 土壤元素含量与微生物数量的相关性分析Tab.4 Correlation analysis between soil element content and microorganism

注：**为极显著相关，*为显著相关。

3 结论与讨论

各施肥处理均能够显著提高土壤中大量元素含量，以TM10-2效果最好，其次为TM10-1，即较高浓度较多次数的TM肥对提高土壤中大量元素含量的效果较好。该结果与其他有机肥效果相同[18-19]。而各处理对土壤中交换性钙和交换性镁含量的影响不显著，部分处理与CK相比，还略有降低，但经过TM肥处理后，土壤中的Ca∶Mg的值(1/3～1/5)明显优于其他处理，表明TM能够优化土壤中交换性钙和交换性镁的比例[20]，以有利于树木对其的吸收利用。Z5-2、TM10-2和TM5-2分别显著提高了土壤有效铜、有效铁和有效锰含量。整体上，TM肥和Z肥较CK均能显著改善土壤肥力，而TM处理在提高土壤大量元素、优化交换性钙、镁比例及提高有效铁和有效锰的作用均优于Z处理。

与其他有机肥一样[18-19]，TM和Z肥处理均能够显著提高土壤中微生物数量，其中，TM10-2能够显著提高土壤中细菌和放线菌的数量，Z3-2、Z3-1能够显著提高土壤中真菌的数量。施用有机肥不同，对土壤微生物种类影响不同，可能因有机肥中养分成分或含量不同造成。TM肥富含微量元素和微生物，且能杀死土壤中的有害细菌和真菌，而Z肥富含腐殖酸，能够显著增加土壤中的真菌量。有报道认为，土壤真菌的数量可以不作为衡量土壤肥力的指标，原因可能在于某些真菌会合成植物毒素，不利于植物生长，甚至有些真菌具有致病性，是植物病害的病原菌[21]。从该角度看，TM系列处理优于Z系列。TM肥在提高土壤中微生物数量的同时还能够优化微生物种类，而Z肥在抑制真菌数量方面的作用不如TM肥。

相关分析表明，有效磷、速效钾含量与微生物总数、细菌数量呈极显著正相关；有效铜和有效锰含量与放线菌数量分别呈显著、极显著正相关。微生物是一个活体，其活跃程度或者说是数量，与土壤pH、温度、物理性状以及树木本身的特性都有一定的相关性[5-7]，后期试验中应考虑以上因素。

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(责任编辑 赵粉侠)

Effect of 2 Organic Fertilizers in Middle Size Sycamore as Street Trees on Soil Fertility

Xu Xiaobo

(Shanghai Administrative and Directive Station for Afforestation，Shanghai 200020, China)

In order to investigate the effect of organic fertilizer on soil fertility of sycamore trees, this article studied the change of the content of mineral elements of middle size sycamore and microbial quantity of the soil with different treatments of two kinds of organic fertilizers which offered by complete randomized block design, and analyzed the correlation between them. The results showed that: the number of bacteria, fungi, actinomycetes in the soil with the different treatments increased significantly compared to that of CK. And the treatment of TM10-2(Organic fertilizer of Tianmeile, application of 10 mL per plant, and 2 times of application in total) was the best one among its series. And the TM (Organic fertilizer of Tianmeile) treatments could significantly control the number of fungi; These treatments could significantly increase the content of soil mineral elements, and the treatments of TM10-1(Organic fertilizer of Tianmeile, application of 10 mL per plant, and 1 time of application in total) and TM10-2improved the content of macro-element in the soil obviously, while, each of the treatments had no significant effect on calcium and magnesium content in soil. However, the TM treatment series could optimize the ratio of Ca:Mg; As a whole, the TM series in improving available Cu, Fe, Mn content in soil displayed better than that of Z (Organic fertilizer of Zhengen) series; Correlation analysis showed that the relationship between macro-element and the amount of bacteria was extremely significant; and there existed significant correlation between the trace elements and the number of actinomycetes; However, the relationship between either of the two and the amount of fungi were all not significant. According to the results, offering organic fertilizer to urban street trees could significantly improve the soil fertility, and TM fertilizer should be the better one for urban street trees with. And the effect of fertilization was better at its 10 mL per plant level plus 2 times application.

Platanusacerifolia;soil microorganisms;soil mineral elements;correlation

2015-06-18

上海市科学技术委员会项目(15DZ12003605、11231201000)资助。

许晓波(1976—)，男，硕士。研究方向：行道树、绿地、花卉的技术指导与养护管理。Email: zdzyrq@163.com。

10.11929/j.issn.2095-1914.2015.05.007

S723.7

A

2095-1914(2015)05-0037-05