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园林修剪枝叶人促分解过程腐解真菌的分离

2017-09-21王安娇黄清平朱祎珍魏茂胜黄自安

福建林业科技 2017年3期
关键词:孢属类群枝叶

宋 漳,王安娇,黄清平,朱祎珍,魏茂胜,黄自安

(1.福建农林大学林学院,福建 福州 350002; 2.三明学院建筑工程学院,福建 三明 365004; 3.三明市园林管理局,福建 三明 365000)

园林修剪枝叶人促分解过程腐解真菌的分离

宋 漳1,王安娇1,黄清平2,朱祎珍3,魏茂胜3,黄自安3

(1.福建农林大学林学院,福建 福州 350002; 2.三明学院建筑工程学院,福建 三明 365004; 3.三明市园林管理局,福建 三明 365000)

在福建省三明市园林管理局苗圃,选用当地具有代表性的4种园林树木(天竺桂、重阳木、法国梧桐、红花紫荆)修剪下的新鲜枝叶为试材,分别设3种堆肥处理(分别喷洒0.1%碳酸氢铵、0.1%尿素、水(CK)),采用稀释平板分离法对枝叶分解过程中腐解真菌进行分离、培养和鉴定。结果从12个样品中共分离和鉴定出22个真菌类群,其中小克银汉霉属(Cunninghamella)、毛霉属(Mucor)、青霉属(Penicillium)、刺座霉属(Volutella)、曲霉属(Aspergillus)、共头霉属(Syncephalastrum)、根霉属(Rhizopus)、三枝孢属(Tricladium)、锁霉属(Itersonilia)、黑灰球菌属(Bovista)、树粉孢属(Oidiodendron)为优势真菌类群;堆肥期间真菌类群季节变化明显,9—10月真菌总菌数明显增加;其中15种真菌类群分解能力存在极显著性差异,以毛霉属、葡萄孢属(Botrytis)、根霉属、黑灰球菌属、单囊霉属(Haplosporangium)真菌有较强的分解能力。

园林树木;修剪枝叶;堆肥;腐解真菌

随着城市绿化的发展,城市绿地面积迅速扩大,园林植物的生理产物——枯枝落叶大量产生,同时园林工作人员每年定时对园林植物的修剪更是产生大量的废弃枝叶,我国小城市的传统做法是对这些废弃枝叶进行垃圾填埋或焚烧,从而给环境造成严重污染。如何合理处置和利用园林废弃枝叶,从资源再利用的角度考虑,堆肥被认为是解决城市垃圾的一条值得重视的途径[1]。有机固体废物的生物堆肥处理技术是在微生物的作用下进行生物化学反应,最终形成类似腐殖质的物质,可用作肥料或改良土壤[2-3],特别是好氧堆肥具有发酵时间短、发酵温度均匀、无害化彻底等优点[4-6]。好氧堆肥可分为2阶段:第一阶段为高温快速发酵阶段,在适当的控制条件下,好氧微生物得到充足供氧和适当水分和养分,实现有机物的快速分解;第二阶段为腐熟阶段,完成有机物的腐殖化作用[7-10]。传统的自然堆肥法耗时长、发酵温度不够高,为提高堆肥效率,缩短发酵时间,有研究者采用添加菌剂的方法来达到这一目的[6,11-12]。微生物是堆肥发酵的推动者,其数量对枝叶分解的影响很大[13]。各种微生物对不同物质的分解能力和分解速率不尽相同,不同温度条件下堆肥过程中出现的微生物种群和数量也不同,因此堆肥处理是一个复杂的微生物混合种群生态系统的变化过程。好氧堆肥中有机物的降解是多种微生物共同作用的结果[14]。本试验主要从基层园林部门可操作性的实际出发,设计简便易行的人工促进园林废弃枝叶分解利用的堆肥措施,寻求基层部门可操作的加速废弃枝叶分解的方法,同时通过对堆肥不同阶段的微生物进行分离和培养,试图弄清参与废弃枝叶分解的微生物类群,从中筛选出可促使枝叶快速分解的微生物菌株。

1 材料与方法

1.1堆垛制作与取样方法

试验场地设在福建省三明市园林管理局苗圃,试验材料选用当地具有代表性的4种园林树木(天竺桂、重阳木、法国梧桐、红花紫荆)修剪下的新鲜枝叶,经Vermeer BC600xl粉碎机粉碎成大小约0.5~7 cm的试样。堆垛每层堆放原料厚度20~30 cm,同时喷洒处理液(0.1%碳酸氢铵、0.1%尿素、水(CK)),初始含水量控制在60%左右,重复层次堆积,堆成高约1.5 m,底部直径约2 m的圆锥形,然后用塑料布覆盖堆体。定期测定温度和湿度,每隔30 d翻堆1次。每次翻堆前从堆体上、中、下部分别多点取样。每个样品约取1 kg,混合后立即装入灭菌的塑料袋中带回实验室测定。

1.2腐解真菌的分离和鉴定

采用稀释平板分离法对枝叶分解过程中腐解真菌进行分离、培养和鉴定[15]。取供试枝叶(天竺桂、重阳木、法国梧桐、红花紫荆)3个处理共12个样品,分别称取10 g于三角瓶中,加无菌蒸馏水200 mL,震荡30 min,用移液管吸取样品1 mL移入培养皿中。将配好的孟加拉红培养基冷却至45~50 ℃后倒入培养皿中与菌液混匀,冷却凝固后倒置于(28±1) ℃恒温培养箱中培养。待菌落长出后统计真菌菌落数量,并换算成每克干重所含的真菌数量,同时进行纯化培养并鉴定真菌种类。试验设3个重复。

1.3腐解真菌室内分解能力测定

以堆肥处理中获得的部分真菌类群为供试菌种,在培养基上生长7 d 后切取直径为5 mm 的同质等量菌丝块(带有琼脂培养基),分别接种到PDA平板培养基中,置于28 ℃下培养10 d,使菌丝长满平板。以红花紫荆小枝为供试对象,将小枝剪成2 cm长的小段,编号,在105 ℃烘箱中烘至恒重,称重(精确到0.0001 g)后用多层纱布包好,在高压灭菌锅中灭菌30 min,然后立即将小枝段放入长满菌丝的平板培养基上,置28 ℃人工气候箱中培养,30 d后取出供试样品,用软毛刷和水冲洗干净,除去表面菌丝,置105 ℃烘箱中烘至恒重,称重,计算供试样品重量损失百分率、记录小枝段颜色变化。试样重量损失百分率(%)=(m1-m2)÷m1×100%,式中:m1为小枝段试验前的绝对干重,m2为小枝段试验后的绝对干重。试验设3个重复。

2 结果与分析

2.1真菌的种类和数量

从供试的4个树种(红花紫荆、法国梧桐、天竺桂、重阳木)修剪枝叶的3种堆肥处理中共分离出22个真菌类群(表1),其中小克银汉霉属(Cunninghamella)、毛霉属(Mucor)、青霉属(Penicillium)、刺座霉属(Volutella)、曲霉属(Aspergillus)、共头霉属(Syncephalastrum)、根霉属(Rhizopus)、三枝孢属(Tricladium)、锁霉属(Itersonilia)、黑灰球菌属(Bovista) 、树粉孢属(Oidiodendron)为优势种群。从表2可见,红花紫荆修剪枝叶3种处理的真菌数量存在极显著性差异,各处理月份间真菌数量存在显著性差异;法国梧桐修剪枝叶3种处理的真菌数量无显著性差异,各处理月份间真菌数量存在显著性差异;天竺桂修剪枝叶3种处理的真菌数量无显著性差异,各处理月份间真菌数量存在极显著性差异;重阳木修剪枝叶3种处理的真菌数量无显著性差异,各处理月份间真菌数量存在极显著性差异。

表1 4个树种修剪枝叶3种堆肥处理的真菌种类及数量 (×102个·g-1)

表2 4个树种修剪枝叶3种堆肥处理方式在不同堆肥时间段真菌数量

*:经Duncan新复极差分析,数据后不同小写字母为0.05水平上差异显著;不同大写字母为0.01水平上差异显著;下同。

2.2腐解真菌室内分解能力

腐解真菌室内分解能力的试验共选取了15种真菌类群用于测试,供试的15种真菌的分解能力存在极显著差异(表3),其中毛霉属、葡萄孢属(Botrytis)、根霉属、黑灰球属和单囊霉属(Haplosporangium)真菌有较强的分解枝叶能力。

3 小结

表3 15种供试真菌类群的分解能力比较

供试的4个树种(红花紫荆、法国梧桐、天竺桂和重阳木)修剪枝叶在3种堆肥处理(0.1%碳酸氢铵、0.1%尿素、水(CK))中共分离和鉴定出22个真菌类群,其中小克银汉霉属、毛霉属、青霉属、刺座霉属、曲霉属、共头霉属、根霉属、三枝孢属、锁霉属、黑灰球菌属、树粉孢属为优势种群。红花紫荆修剪枝叶3种处理的真菌数量存在极显著差异,各处理月份间真菌数量存在显著差异,以10月真菌数量最多;法国梧桐修剪枝叶3种处理的真菌数量无显著差异,各处理月份间真菌数量存在显著差异,以9月真菌数量最多;天竺桂修剪枝叶3种处理的真菌数量无显著差异,各处理月份间真菌数量存在极显著差异,以10月真菌数量最多;重阳木修剪枝叶3种处理的真菌数量无显著差异,各处理月份间真菌数量存在极显著差异,以10月真菌数量最多。试验表明9—10月真菌数量多、活动比较活跃,对园林树木枝叶腐解和腐熟比较有利。微生物室内分解能力测试结果表明,供试的15种真菌的分解能力存在极显著差异,其中毛霉属、葡萄孢属、根霉属、黑灰球菌属、单囊霉属真菌有较强的分解枝叶能力。

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IsolationofDecomposingFungiDuringArtificialPromotionComposttoBranchLeavesofGardenTreePruning

SONGZhang1,WANGAnjiao1,HUANGQingping2,ZHUYizhen3,WEIMaosheng3,HUANGZian3

(1.ForestryCollegeofFujianAgricultureandForestryUniversity,Fuzhou350002,Fujian,China;2.ArchitecturalandCivilEngineeringSchoolofSanmingUniversity,Sanming365004,Fujian,China;3.GardenAdministrationBureauofSanmingCity,Sanming365000,Fujian,China)

The four kinds of branch leaves of garden tree pruning (Cinnamomumjaponicum,Bischofiapolycarpa,PlatanusorientalisandBauhiniablakeana) which dealing with three composting treatment methods (spraying 0.1% ammonium bicarbonate,0.1% urea and water(CK)) were investigated in the nursery of garden administration bureau of Sanming city of Fujian Province.The fungal populations in different decomposition phase were determined by the dilution plate method.The results indicated that 22 groups of fungi were isolated and identified from totally twelve samples of waste branch leaves during decomposing.Among them,Cunninghamella,Mucor,Penicillium,Volutella,Aspergillus,Syncephalastrum,Rhizopus,Tricladium,Itersonilia,BovistaandOidiodendronwere the predominant fungal genera.The genera isolated from samples changed obviously with season,their quantities increased obviously in September and October.Decomposition rate of 15 fungal genera were tested indoor.The results showed that decomposing ability of fungi on branch leaves had extremely significant differences,where,Mucor,Botrytis,Rhizopus,BovistaandHaplosporangiumhad the higher ability to decompose branch leaves.

garden tree;branch leaves of pruning;compost;decomposing fungus

10.13428/j.cnki.fjlk.2017.03.010

2017-02-27;

: 2017-05-08

福建省自然科学基金资助项目(2014J01076)

宋漳(1963—),男,福建政和人,福建农林大学林学院教授,博士,从事森林病理学及有害生物防控研究。E-mail:fjszsz@126.com。

S718.81

: A

: 1002-7351(2017)03-0050-04

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