全 文 ：项目基金：国家科技支撑计划“荒漠草原区农牧复合生态系统构建与可持续利用技术集成与试验示范”(2011BAC07B03)；农业部生态农业开放实验
室基金“贺兰山东麓以菌草栽培技术防治土地退化的双孢菇转化模式研究”(2009K15)；宁夏自然科学基金“荒漠草原土壤活性有机碳对封育禁牧的
响应”(NZ1005)。
第一作者简介：张秀珍，女，1985年出生，甘肃天水人，在读硕士，主要从事生态恢复学研究。通信地址：750021宁夏银川市贺兰山西路宁大C区602
信箱，Tel：0951-2067169，E-mail：zhangxiuzhener@163.com。
通讯作者：刘秉儒，男，1971年出生，甘肃庆阳人，副研究员，硕士生导师，博士，主要从事环境微生物学及生态恢复研究。通信地址：750021宁夏银川
市贺兰山西路宁大C区602信箱，Tel：0951-2067169，E-mail：bingru.liu@163.com。
收稿日期：2011-11-15，修回日期：2012-01-07。
施用双孢蘑菇菌渣条件下不同开垦年限
土壤理化性质与养分特性变化
张秀珍 1，刘秉儒 1,2，章家恩 2，黄国勇 3
（1宁夏大学/西北退化生态系统恢复与重建教育部重点实验室，银川 750021；
2华南农业大学/农业部生态农业开放实验室，广州 510642；3福建农林大学食用菌研究所，福州 350002）
摘 要：为了探讨菌渣长期利用对农田生态环境的影响并提供环境影响评价依据，通过比较不同开垦年
限（2、3、4、6及 10年）土壤理化性质及养分特性的变化，研究连续使用双孢菌渣对土壤理化特性的影
响。结果表明：施用菌渣对荒漠土壤的理化性质和养分含量有显著影响，但是菌渣连续施用对不同种植
年限的玉米地土壤理化性质、有机质、N、P、K的影响程度不相同。开垦后施用菌渣年限越长，土壤含盐
量越高；有机质含量呈现增长的趋势，水解氮和有效磷则表现出一定的波动性；全钾、全磷含量在2~6年
内维持不变，全氮含量在施肥的6年内逐年下降；土壤全盐与全磷、全钾和有机质极显著相关；开垦利用
及与之相联系的灌溉影响土壤C，N养分含量的变化；同时也发现氮素消耗量较大，不能满足作物生长
需要，需要补充无机氮肥。
关键词：不同开垦年限；菌渣；土壤理化性质；土壤养分特性
中图分类号：S-3 文献标志码：A 论文编号：2011-3336
Changes of Physical-chemical Properties and Nutrient Characteristics of Soil Under
Different Tillage Period with Application of Edible Fungi Wastes
Zhang Xiuzhen1, Liu Bingru1,2, Zhang Jia’en2, Huang Guoyong3,
(1Key Lab of Restoration and Reconstruction of Degraded Ecosystem in Northwest China of Ministry of Education/
Ningxia University, Yinchuan 750021;
2Key Laboratory of Ecological Agriculture of Ministry of Agriculture/South China Agricultural University, Guangzhou 510642;
3Juncao Research Institute, Fujian Agriculture and Forestry University, Fuzhou 350002)
Abstract: In order to discuss the effect of edible fungi wastes long-term used in farmland, and to provide the
basis of environmental impact assessment, this paper explored the influence of edible fungi wastes to soil
physical-chemical properties and nutrient characteristics, by compared with different tillage periods soil (2, 3,
4, 6, 10 years) with application of edible fungi wastes continuously. The results showed that, the fertility of the
soil had been greatly improved compared with uncultivated desert soil, but soil physical-chemical properties,
organic C, N, P and K had different variation tendency under different tillage period, and salt content increased
with tillage periods, as well as C levels, but K and P level maintain the same level between 2-6 years, with N
levels decreased cultivation age. Soil salt content showed positive correlation with P, K and soil organic matter.
The above results indicated that cultivation and land use and related irrigation profoundly affected desert soil
中国农学通报 2012,28(15):78-82
Chinese Agricultural Science Bulletin
张秀珍等：施用双孢蘑菇菌渣条件下不同开垦年限土壤理化性质与养分特性变化
0 引言
食用菌废料又被称作菌糠、菌渣，为微生物降解植
物源性粗纤维的残留，含有微生物菌体蛋白、次生代谢
产物、微量元素等多种水溶性养分，可作为速效有机肥
使用[1]。其丰富的有机质含量、生物活性成分、可利用
的有效矿物质元素成分、以及多种可溶性有机营养，不
仅为植物提供养分，还可以改良土壤，更重要在于为土
壤提供了长效优质的养分，有利于土壤层生物群落的
发展、土壤团粒结构的改善、土壤可利用微量元素营养
成分的持续释放，其丰富的有机质和腐植酸类物质，有
利于保持和培养土壤的团粒结构和理化性能，对农业
资源的有效循环利用具有重要的意义[2]。目前对于菌
渣的利用研究已引起重视并已投入生产实践，但菌渣
长期应用对农田生态环境的影响在国内外研究甚少。
宁夏中部干旱风沙荒漠区，通过扬黄工程形成人
工绿洲，在荒漠绿洲化过程中，生态移民社区通过栽培
双孢蘑菇发展菌草产业，并以产业带动土地退化防治、
以循环经济发展生态农业的新模式。由于从事农业生
产的土地资源有限，部分来自宁夏南部山区的生态移
民将原始地貌的荒漠土开垦后，以菇农废弃的双孢菇
菌渣作为有机肥改良土壤从事玉米种植[3-4]，然而，菌渣
的施用年限对土壤理化性质影响过程尚不清楚。为
此，笔者拟以不同开垦年限的玉米地土壤为研究对象，
探讨双孢菇菌渣对干旱风沙区不同开垦年限土壤理化
特性的影响，揭示菌渣改良土壤的过程与机理，为菌渣
长期应用对农田生态环境的影响提供评价依据，并为
依据土壤养分测定值来计算土壤供肥量提供基础数
据。
1 材料与方法
1.1 研究区概况
研究地点位于贺兰山东麓，永宁县西部的闽宁镇
（105°52—106°18 E，38°16—38°36 N）移民村，地处
贺兰山东麓的洪积平原中下部，海拔高度 1130~
1178 m，属中温带大陆性干旱荒漠平原气候带，日照充
足，热量丰富，昼夜温差大，干旱少雨，蒸发强烈，无霜
期短，植被生长稀疏，覆盖率低，风沙和自然灾害危害
严重。年平均气温 8.6℃，大于 10℃的有效积温
3355℃。年日照时数 2898 h，日照率达 69%，无霜期
157天。年最大降雨量186 mm，蒸发量3200 mm，土壤
类型主要以淡灰钙质土为主，土壤质地主要为沙壤土、
沙土和沙砾土，有效土层15~80 cm，土壤保水性差，透
水性强，易形成干旱，但是日照充足，热量丰富，昼夜温
差大，是种植玉米的理想区域。
1.2 研究方法
1.2.1 实验区的选取与土样采集 实验区为新开发的扬
黄灌区，所有水浇地的灌溉制度完全相同，而且土壤本
地相对一致，根据荒地开垦并施用菌渣年限，沿村外的
荒漠区到村子中心方向，连续选择开垦 2、3、4、6年并
施用菌渣，以及施用菌渣 10年（当地农场已开垦种植
30年的熟地）的玉米地共5个处理，并以原始地貌的荒
漠土作为对照。每块地选取 5个样点进行采样，所采
土样为耕作层(0~20 cm)，每个样点采用多点混合取样
法，将同一样点的土壤混合均匀后装入塑封袋，标记密
封，带回实验室。土壤过筛剔除石子和根系后，立即测
定土壤含水量和容重等物理性质。风干后的土样用于
土壤养分的测定。
该地区双孢菇栽培统一按配方配料发酵，但不同
菇农的管理水平有差异。双孢菇菌渣施用量为
300 m3/hm2。本研究对双孢菇菌渣进行了化验分析。
1.2.2 土样的分析方法 土壤含水量采用烘干法；土壤
容重采用环刀法；全盐采用电导法，水:土=5:1；pH用酸
度计法[5]。
土壤养分采用常规方法测定[6]，其中土壤有机质
用重铬酸钾法，全N采用开氏法消煮-扩散法，全磷采
用HClO4-浓H2SO4外加热消煮法、分光光度法。土壤
有效磷采用碳酸氢钠浸提-钼锑抗比色法，全钾采用氢
氟酸-高氯酸消煮法，速效钾采用乙酸浸提-火焰光度
法。
1.2.3 统计分析方法 实验数据的处理比较用S-N-K单
因素方差分析，相关性分析用 Pearson’s test分析，在
SPSS13.0软件上分析。
2 结果与分析
2.1 菌渣、荒漠土性状分析
菌渣pH比荒漠土小，即使持续使用也不会引起土
壤pH升高，可是菌渣全盐含量比荒漠土高许多，是荒
漠土的23倍，如果长期施用，会造成盐分积累。
由表 1可以看出，施用菌渣后土壤 pH 8.25，小于
荒漠土(8.95)。施用菌渣后土壤有机质、全氮、全磷、速
效磷均显著大于荒漠土。此外，施用菌渣后土壤容重
也小于荒漠土土壤容重。因此，从该结果可以看出施
under different tillage period with a application of edible fungi wastes.
Key words: different tillage period; edible fungi wastes; soil chemical-physical properties; soil nutrient
characteristics
·· 79
中国农学通报 http://www.casb.org.cn
用菌渣后土壤养分含量较荒漠土壤显著增加，而容重
则减小，土壤孔隙度增大，说明渣对贫瘠的土壤改良效
果十分显著，这与林斌[7]的研究结果相似。
2.2 不同开垦年限土壤化学性质的变化
2.2.1 不同开垦年限土壤 pH和盐分变化的变化 不同
种植年限土壤化学性质的变化表明（图 1），施用菌渣
后各种植年限土壤pH均低于未开垦的荒地（对照），并
且随着施用菌渣的年限的增加逐渐降低，至年限为 4
年后有增加的趋势；土壤全盐含量则随着施用菌渣的
年限增加而增加。pH和土壤含水量呈显著相关
（表2）。
2.2.2 不同开垦年限土壤水解氮与有效磷的变化 由图
2可知：连续施用菌渣期间，不同开垦年限的玉米地水
解氮和有效磷表现出一定的波动性，在54.200~66.467
之间摆动。这和已有的研究结果并不一致[8-9]，说明养
分中的有效成分既容易被植物吸收，也容易在不合理
的灌溉制度下加速养分的流失。
2.2.3 不同开垦年限土壤有机质、全氮、全磷、全钾的变
化 土壤有机质是土壤固相物质的一个重要组成部分，
它一方面为植物的生长发育提供了所必需的各种营养
元素；另一方面对土壤结构的形成，改善土壤物理性
状，同时对调节土壤水分、空气和温度及其比例也有重
要作用。
由图 3分析可知，施用菌渣的各年限玉米地有机
质、全钾、全氮、全磷含量均高于对照，有机质含量呈现
增长的趋势；全钾、全磷含量在 2~6年内维持不变，全
表1 菌渣与荒漠土土壤性状比较
菌渣
荒漠土
pH
8.25
8.95
全盐/(g/kg)
16.85
0.198
有机质/(g/kg)
50.05
2.19
全氮/(g/kg)
4.882
0.266
全磷/(g/kg)
1.88
0.24
速效磷/(mg/kg)
454.00
2.45
容重/(g/cm3)
0.59
1.66
指标
全盐
pH
含水量
容重
水解氮
有效磷
全磷
全钾
全氮
有机质
全盐
1
0.117
0.784**
0.285
0.652**
0.259
0.710**
0.720**
0.425
0.800**
pH
1
0.474**
0.282
0.584*
0.777**
0.513*
0.196
0.412
0.493*
含水量
1
0.184
0.836**
0.581*
0.844**
0.623**
0.609**
0.953**
容重
1
0.245
0.192
0.240
0.042
0.184
0.165
水解氮
1
0.653**
0.770**
0.352
0.563*
0.916**
有效磷
1
0.717**
0.168
0.416
0.645**
全磷
1
0.476*
0.770**
0.837**
全钾
1
0.120
0.568*
全氮
1
0.556*
有机质
1
表2 土壤理化特性之间的相关性
图1 不同种植年限全盐、pH的变化
0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
CK 2 3 4 6 10
年限
全
盐
/(g/k
g)
7.8
8.0
8.2
8.4
8.6
8.8
9.0
9.2
pH
全盐 pH
图2 不同年限水解氮和有效磷变化
0
10
20
30
40
50
60
70
CK 2 3 4 6 10
年限
含量
/(mg
/kg)
水解氮 有效磷
注：*表示在0.05水平上相关性显著；**表示在0.01水平上相关性显著。
·· 80
张秀珍等：施用双孢蘑菇菌渣条件下不同开垦年限土壤理化性质与养分特性变化
氮含量在施肥的 6年内逐年下降，说明菌渣提供了稳
定的全钾、全磷供玉米利用，而氮素消耗量较大，不能
满足玉米生长需要，除了施用菌渣，还需施氮肥来补
充。
2.3 不同开垦年限土壤主要理化性质之间的相关关系
如表2所示：土壤全盐与全磷、全钾和有机质极显
著相关 (P<0.01)；pH与全磷和有机质显著相关 (P<
0.05)，而与全钾、全氮有一定的相关性，但相关性不显
著。土壤含水量与各养分之间均呈显著的线性正相关
(P<0.01)；土壤容重与全磷、全氮、有机质的相关性不
显著，与全钾含量近似不相关(r=0.042)。
3 结论
农业生态系统养分收支平衡对维持系统功能、提
高养分利用效率与系统生产力、保持系统可持续性有
重大影响，同时也决定着土壤肥力的发展方向[10]，种植
年限的长短对于土壤理化性质有较大的影响[7]。随着
种植年限的增长，土壤的养分状况发生相应的变
化[8]。本研究证明：连续施用菌渣对不同种植年限的
玉米地土壤理化性质不同指标影响不完全相同。得出
的主要结论有：（1）菌渣含盐量很高，连续施肥会造成
土壤含盐量逐步积累；（2）菌渣的施用提高了钾和磷的
含量，但是没有表现出积累效应，说明开垦利用及与之
相联系的灌溉影响土壤 C，N、P 养分含量的变化；
（3）荒地开垦施用菌渣种植玉米，土壤有机质先减少后
增加，氮素消耗比较大，不能满足玉米生长需要，致使
增产效果不显著。因此要适当增加氮肥的输入，解决
养分不均衡问题。
4 讨论
土壤供给植物生长所需的水分和养分，土壤的理
化特性决定土壤质量的高低，对植物的适应性和有效
性具有重要的意义[11]。土壤盐渍化程度与土壤类型、
质地、种植年限以及使用肥料总量和种类有一定的相
关性[12-13]，已有的研究表明，土壤 pH、全盐均随着玉米
种植年限的延长而降低[14-15]，本研究结果与之相反，主
要在于该地为了解决“三跑”问题，灌溉用水量较大、次
数也偏多，尽管长期种植玉米可以降低土壤 pH，菌渣
对pH的增加没有影响，然而不合理的灌溉制度最终使
土壤的pH上升；含盐量增加的根本原因在于施肥所用
的菌渣含盐量很高，造成土壤含盐量逐步积累。
此外，双孢菇菌渣是经过一次微生物分解后的剩
余物料，其中含有多种微生物，营养成分丰富[16]。持续
施用双孢菇菌渣对荒漠土土壤有显著的改良作用，有
机质含量明显增加，但是土壤含盐量会逐步增加，持续
种植玉米对土壤养分消耗加大，需按照测土配方技术
补充氮素等元素。因此有必要进一步利用废弃的双孢
菇菌渣为主要原料配以无机化肥，研制出生态型新肥
料。
参考文献
[1] 侯立娟,代祖艳,韩丹丹,等.菌糠的营养价值及在栽培上的应用[J].
北方园艺,2008(7):91-93.
[2] 黄秀声,翁伯琦,黄勤楼,等.食用菌菌渣循环利用对农田生态环境
的影响与评价指标[J].现代农业科技,2010(22):268-271.
[3] 刘秉儒,宋乃平,杨新国.荒漠草原区农户和社区自愿参与土地退
化防治行动机制构建——以贺兰山东麓生态移民村为例[J].生态
经济,2011(3):34-36.
[4] 杨新国,刘秉儒,安慧,等.荒漠-绿洲交错带扬黄新灌区土地退化防
治的模式与机制——以永宁县园艺村为例[J].生态经济,2011(9):
71-78.
[5] 中国科学院南京土壤研究所.土壤理化分析[M].北京:科学技术出
版社,1978:110-218.
[6] 鲍士旦.土壤农化分析[M].北京:中国农业出版社,2007.
图3 不同种植年限有机质和全钾、全氮、全磷的变化
02
46
810
1214
1618
20
CK 2 3 4 6 10
年限
有
机
质
、
全
钾
/(g/k
g)
0.00.1
0.20.3
0.40.5
0.60.7
0.80.9
1.0
全
氮
、
全
磷 /(g/kg)
有机质 全钾 全氮 全磷
·· 81
中国农学通报 http://www.casb.org.cn
[7] 林斌.菌糠、沼渣有机肥对脐橙产量和品质的影响[J].福建农业学
报,2006(2):18-22.
[8] 蔡彦明,沃飞,方堃,等.天津市不同种植年限蔬菜地土壤物理性质
分析[J].华北农学报,2011,26(1):167-171.
[9] 王美琴.食用菌渣对水稻的增产效果初探[J].中国稻米,2006(2):
142-146.
[10] 宇万太,张璐,殷秀岩,等.下辽河平原农业生态系统不同施肥制度
的土壤养分收支[J].应用生态学报,2002,13(12):1571-1574.
[11] 童方平,徐艳平,龙应忠,等.冷水江锑矿区重金属污染林地土壤理
化特性研究[J].中国农学通报,2009,25(10):246-250.
[12] 杨玉海,蒋平安.不同种植年限苜蓿地土壤理化特性研究[J].水土
保持学报,2005,19(2):110-113.
[13] 王辉,董元华,李德成,等.不同种植年限大棚蔬菜地土壤养分状况
研究[J].土壤,2005,37(4):460-462.
[14] 张红菊,赵怀勇,秦嘉海.甘肃河西灌区不同种植年限玉米制种田
土壤理化性质变化的研究[J].土壤通报,2011,42(3):162-165.
[15] 刘庆芳,吕家珑.不同种植年限蔬菜大棚土壤中硝态氮时空变异研
究[J].干旱地区农业研究,2011,29(3):159-163.
[16] 王德汉,项钱彬,陈广银.蘑菇渣资源的生态高值化利用研究进展
[J].有色冶金设计与研究,2007,28(2):262-266.
·· 82