厭氧發(fā)酵沼液的抑菌機(jī)理及其對土壤改良作用研究

丁宣瑋，顧雪，楊絮崴，楊名揚(yáng)，李修月

（沈陽師范大學(xué)，遼寧沈陽110034）

1 引言

厭氧發(fā)酵沼液富含大量的營養(yǎng)物質(zhì)以及礦物質(zhì)元素，多種作物所需的水溶性營養(yǎng)成分都儲存于沼液中，且速效營養(yǎng)能力強(qiáng)、養(yǎng)分可利用率高，施用于田間，不但可以提高作物的品質(zhì)以及產(chǎn)量，甚至還起到防病抗逆的作用，同時(shí)還可改善土壤結(jié)構(gòu)，可視為一種理想肥料，綠色而有機(jī)。但目前，厭氧發(fā)酵沼液的抑菌機(jī)理及其對土壤改良作用尚不能完全明確。

2 牛糞厭氧發(fā)酵沼液的抑菌機(jī)理研究

2.1 不同濃度沼液對5種菌的抑制作用

不同濃度沼液處理對立枯絲核菌、雪腐鐮刀菌、前腐鐮刀菌、尖孢菌和核盤菌等5種菌都有不同程度的抑制作用。隨著沼液濃度的變化，即由20.00%增加到100.00%時(shí)，對5種菌的抑制作用均有所加強(qiáng)，尤其是對立枯絲核菌、雪腐鐮刀菌、苑腐鐮刀菌、尖抱菌的抑制效果顯著，但卻對核盤菌的抑制作用較差；其次是不同濃度沼液對離心上清液的抑制作用，而滅菌后沼液對其的抑制作用最小。

2.2 不同沼液相處理對5種菌的抑制作用

用沼液滅菌、無菌膜濾液、離心上清液、菌體溶液、不作處理等5種不同沼液相處理，抑制作用最好的是菌體溶液，對立枯絲核菌、雪腐鐮刀菌、前腐鐮刀菌、尖孢菌的抑制率均達(dá)61%以上，同時(shí)對其的抑制時(shí)間也相對最長，只有對核盤菌的抑制率約20.69%。僅次于菌體溶液抑菌效果的是不作處理的沼液，而最差的抑制效果是經(jīng)滅菌處理的沼液。

2.3 沼液中微生物的篩選 （拮抗菌試驗(yàn)）

經(jīng)過對沼液中微生物的拮抗菌試驗(yàn)，最后得到具有拮抗作用的菌株50株，分別是真菌兩株、細(xì)菌48株，對其與立枯絲核菌、雪腐鐮刀菌、前腐鐮刀菌、尖孢菌和核盤菌等5種菌進(jìn)行了對峙試驗(yàn)，觀察這5種菌的抑制途徑，即通過競爭營養(yǎng)、纏繞、重寄生和覆蓋等作用，從而最終達(dá)到對這5種菌抑制生長的目的。

3 厭氧發(fā)酵沼液施肥對土壤的改良作用研究

3.1 沼液施肥對土壤pH的影響

沼液施肥前，土壤的pH值較低，約7.2，隨著時(shí)間和沼液施肥量的增加，所有經(jīng)沼液施肥處理的土壤的pH之都有所提高，最大pH值7.7，加之磷在土壤pH5.5～7.5范圍內(nèi)有效作用于大多數(shù)作物。因此，沼液施肥適量可以有效加大土壤pH值，防治土壤酸化的不利現(xiàn)象，但也不會使得土壤堿化，同時(shí)也有利于作物生長。

3.2 沼液施肥對土壤氮含量的影響

沼液施肥前，土壤中氮含量約1750mg/kg，隨著沼液施肥量的增加，經(jīng)沼液施肥處理的土壤含氮量都有所增加，最高達(dá)2520mg/kg，但由于作物吸收和利用土壤中的氮元素，隨時(shí)間加長，土壤含氮量逐漸下降，但依然高于沼液施肥前的土壤含氮量，約1900m/kg。由此可見，沼液施肥可以有效提高土壤含氮量。

3.3 沼液施肥對土壤磷含量的影響

沼液施肥前，土壤中磷含量約81mg/kg，沼液施肥后，經(jīng)沼液處理的土壤含磷量呈上升走向，最高達(dá)84mg/kg，但由于作物吸收和利用土壤中的磷元素，隨時(shí)間加長，土壤含磷量逐漸下降，但如果加以復(fù)合肥，土壤中含磷量依然高于施肥前的土壤含磷量，約82mg/kg。因此，只有沼液和復(fù)合肥適量施肥才能有利于作物的正常生長。

3.4 沼液施肥對土壤鉀含量的影響

沼液施肥前，由于作物吸收和利用土壤中的鉀元素，土壤中鉀含量成下降趨勢，沼液施肥后，作物生長前期的土壤含鉀量有所上升，由13.97g/kg上升到17.96g/kg，而后，土壤含鉀量又有所下降，由于沒有進(jìn)行再次沼液施肥，致使復(fù)合肥施肥相比于沼液施肥更具有較好的鉀元素的緩釋能力。因此，再次施加沼肥不利于作物的正常生長。

3.5 沼液施肥對土壤有機(jī)質(zhì)含量的影響

在沼氣發(fā)酵過程中，易降解的物質(zhì)并沒有被土壤微生物完全分解，將其作為肥料施加入土壤后，經(jīng)過一段時(shí)間，在多種土壤微生物逐步分解，最終轉(zhuǎn)化為土壤有機(jī)質(zhì)，致使經(jīng)沼液施肥處理的土壤的有機(jī)質(zhì)含量明顯高于未經(jīng)沼液施肥處理的土壤。因此，適量的施用沼肥優(yōu)于普通肥料，可以有助于土壤有機(jī)質(zhì)含量的增加，進(jìn)而有效提高土壤的供肥能力。

3.6 沼液施肥對土壤微生物數(shù)量的影響

隨著沼液施肥量的增加，土壤中細(xì)菌、真菌和放線菌的數(shù)量均有不同程度的增加，隨后，沼液施肥處理的細(xì)菌、真菌和放線菌的數(shù)量又均有回落。而復(fù)合肥處理的細(xì)菌數(shù)量在降低之后又恢復(fù)到正常水平，真菌數(shù)量有所降低，放線菌數(shù)量幾乎沒有變化。因此，沼液施肥有助于土壤微生物數(shù)量的增加。

3.7 沼液施肥對土壤微生物種類的影響

根據(jù)土壤微生物DGGE圖譜分析得出，沼液施肥降低了土壤中細(xì)菌的種類，卻使得某些細(xì)菌的數(shù)量得以提高，相比于細(xì)菌，沼液施肥對真菌的種類的影響較小。

[1]張洪勛,陳曦.微生物生態(tài)學(xué)研究進(jìn)展一第十一屆國際微生物生態(tài)學(xué)大會綜述.科技導(dǎo)報(bào),2007，259(8):74～77

[2]呂汶霖.沼液農(nóng)用對小麥產(chǎn)量、品質(zhì)及土壤質(zhì)量的影響研究.四川農(nóng)業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文,2011

[3]劉恩科.不同施肥制度土壤團(tuán)聚體微生物學(xué)特性及其與土壤肥力的關(guān)系.