Effects of moisture content and additive on silage quality of Neolamarckia cadamba leaves
-
摘要:目的
探讨不同含水量及添加剂对黄梁木Neolamarckia cadamba叶青贮发酵品质的影响。
方法以黄梁木叶为原料，晾晒至含水量(w)为80%和70%，每个含水量条件下分别添加甲酸(FA，3 g·kg–1)、植物乳杆菌Lactobacillus plantarum (LP，1×106 cfu·g–1)、壮乐美青贮发酵剂(ZLM，0.005 g·kg–1)，并以不使用添加剂为对照(CK)进行青贮。
结果黄梁木叶干物质中粗蛋白含量(w)为22.89%，中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量(w)分别为32.84%和24.91%。含水量对黄梁木叶青贮品质有显著影响，随着含水量的降低，黄梁木叶青贮饲料的干物质和可溶性碳水化合物含量极显著增加(P<0.01)，pH极显著降低(P<0.01)。2种含水量条件下，LP和ZLM处理的pH极显著低于CK(P<0.01)。在含水量(w)为70%条件下，2种乳酸菌剂均极显著降低了酵母菌数量(P<0.01)，在含水量(w)为80%条件下，FA处理的可溶性碳水化合物含量极显著高于CK和其他处理(P<0.01)。所有处理的大肠埃希菌数量(cfu·g–1)的对数均小于2.0，且未检测到丁酸，w(NH4+-N)/w(TN)均低于10%。
结论黄梁木叶具有较高饲用价值且易于调制青贮饲料，适当降低含水量和添加剂可在一定程度上改善黄梁木叶的青贮发酵品质。
Abstract:ObjectiveTo investigate the effects of different moisture contents and additives on ensiling fermentation qualities of Neolamarckia cadamba leaves.
MethodThe N. cadamba leaves were used as raw materials, and air-cured until the moisture contents (w) were 80% and 70% respectively. The ensiling processes were conducted through adding formic acid (FA, 3 g·kg–1), Lactobacillus plantarum (LP, 1×106 cfu·g–1) and Zhuanglemei silage starter (ZLM, 0.005 g·kg–1) to each moisture content treatment. The treatment without additive was counted as the control (CK).
ResultThe crude protein content (w) of N. Cadamba leaves without air-curing before ensiling was 22.98%, and the neutral and acid detergent fiber contents (w) were 32.84% and 24.91% respectively. The moisture content had significant effects on silage qualities of N. cadamba leaves. With the decrease of moisture content, the dry matter and water soluble carbohydrate contents increased extremely significantly (P<0.01), pH decreased extremely significantly (P<0.01). Under the two moisture contents, the pH of the treatments adding LP and ZLM were extremely significantly lower than CK (P<0.01). While the moisture content was 70%, twolactobacillus starters (LP and ZLM) extremely significantly reduced the numbers of yeast (P<0.01). The water soluble carbohydrate content in the treatment adding FA under 70% moisture content was extremely significantly higher than those in CK and other treatments (P<0.01). The logarithm values ofEscherichia coli numbers in all treatments were less than 2.0, no butyric acid was detected, and all rations of w(NH4+-N) to w(TN) were below 10%.
ConclusionN. cadamba leaves have high feeding value and are liable to produce silage. Reducing moisture content properly and applying additives can partly improve the ensiling fermentation qualities of N. cadamba leaves.
-
Keywords:
- Neolamarckia cadamba /
- moisture content /
- additive /
- silage /
- fermentation quality
-
土壤退化已成为全球性的环境问题，其中，亚热带红壤区的土壤退化问题尤为严重，并得到了广泛的关注[1]。华南是我国赤红壤和红壤集中分布的区域，土壤退化问题严重[2]。土壤退化能显著降低土壤大团聚体和水稳性团聚体的含量[3-4]，进而引起土壤孔隙性、保水性和团聚体稳定性下降以及土壤结构变差等问题[1]。良好的土壤结构取决于土壤团聚体的形成及其稳定性，已有研究表明，土壤团聚体的形成与蚯蚓的生命活动密切相关[5]。
蚯蚓属环节动物门Annelida寡毛纲Oligochaeta后孔寡毛目Opisthopora，是陆地生态系统中生物量最大的土壤动物[6]。蚯蚓由于自身的生命活动需要不断吞食土壤，经过分解、转化和聚合形成大量结构良好的土壤团聚体，像“微型的改土车间”，且形成土壤良好结构的速度惊人[5]。由于不同生态类型蚯蚓的取食偏好和生境类型的差异，所以不同生态类型蚯蚓对土壤性质的影响也可能不同[7]。表栖类蚯蚓(Epigeic)，生活和摄食都在土壤表层或枯枝落叶层，对土壤结构的影响很小，如赤子爱胜蚓Eisenia fetida；內栖类蚯蚓(Endogeic)，生活在半永久性的垂直洞穴中，以土壤和有机质为主要食物来源，对提高土壤排水性和通气性以及改良土壤结构具有重要影响，如南美岸蚓Pontoscolex corethrurus和壮伟远盲蚓Amynthas robustus；深栖类蚯蚓(Anecic)，即上食下栖型蚯蚓，主要生活在10~15 cm的深层土壤中，以土壤和少量有机质为主要食物来源，对土壤深层结构有重要的影响[8-9]，如参状远盲蚓A. aspergillum。有研究结果表明，蚯蚓的存在能显著降低土壤微团聚体(粒径d<250 μm)的比例，同时提高形成大团聚体(d>2 000 μm)和小团聚体(250 μm≤d≤2 000 μm)的比例[10-13]。也有研究发现，蚯蚓的添加能增加土壤中稳定性团聚体的比例，进而改善严重退化土壤的团聚体稳定性，且土壤团聚体的水稳性可能与蚯蚓本身分泌的大量黏液有关[14]。此外，也有研究指出蚯蚓作用能显著提升土壤团聚体的水稳性[15-18]。综上可知，以往研究大都只关注于某种蚯蚓对土壤结构的影响，很少涉及到不同蚯蚓对土壤团聚体影响的差异。南美岸蚓、壮伟远盲蚓和参状远盲蚓均是华南常见的优势种蚯蚓，赤子爱胜蚓是国内外常用的标准蚓，以上不同生态类型蚯蚓对土壤团聚体的分布和稳定性的影响鲜见报道。
本研究采用室内盆栽试验，以华南地区代表性的赤红壤和红壤为供试土壤，分别接种赤子爱胜蚓、南美岸蚓、壮伟远盲蚓和参状远盲蚓，通过测定土壤团聚体的分布及其水稳定性，对蚯蚓作用前后2种土壤团聚体的分布和水稳定性的变化进行比较和研究，以期为蚯蚓促进形成良好土壤结构提供科学依据和理论支持。
1. 材料与方法
1.1 供试材料
供试土壤为发育于花岗岩的赤红壤和发育于石灰岩的红壤，分别采自广东省广州市华南农业大学树木园(赤红壤)和广东省英德市茶叶科学研究所的茶园(红壤)。采样深度0~20 cm，自然风干后过2 mm筛，以便破坏全部的大团聚体，备用。其基本理化性质见表1。
表 1 供试土壤的基本理化性质Table 1. Physichemical properties of the soil sample土壤类型
Soil typepH(H2O) w/(g·kg−1) 碳/氮质量比
Carbon/nitrogen mass ratiow(黏粒1))/%
Clay content阳离子交换量/(cmol·kg−1)
Cation exchange capacity有机碳
Organic carbon全氮
Total nitrogen赤红壤 Latosolic red soil 4.25 27.00 1.85 14.60 22.00 12.3 红壤 Red soil 6.77 21.30 2.92 7.30 32.10 13.3 1) d<2 000 μm 供试蚯蚓分别为赤子爱胜蚓、南美岸蚓、壮伟远盲蚓和参状远盲蚓。其基本特征[19]如下：赤子爱胜蚓，表栖型，体长35~130 mm，一般短于70 mm，宽3~5 mm，体节数80~110，其活动主要集中于腐殖质层；南美岸蚓，内栖型，体长60~120 mm，宽4~6 mm，体节数可达212，是中国南岭以南地区唯一的外来蚯蚓[20]；壮伟远盲蚓，内栖型，体长85~125 mm，宽4~7 mm，一般活动于5~15 cm土层；参状远盲蚓，上食下栖型，体长115~416 mm，宽6~12 mm，体节数109~153，体色背部紫灰，后部稍浅，刚毛圈稍白色。
1.2 试验设计
本试验共设10个处理：赤红壤不接种蚯蚓(LCK)，红壤不接种蚯蚓(RCK)，赤红壤+赤子爱胜蚓(LEf)，红壤+赤子爱胜蚓(REf)，赤红壤+南美岸蚓(LPc)，红壤+南美岸蚓(RPc)，赤红壤+壮伟远盲蚓(LAr)，红壤+壮伟远盲蚓(RAr)，赤红壤+参状远盲蚓(LAa)，红壤+参状远盲蚓(RAa)。每个处理重复5次。将过2 mm筛的500 g土壤自然填充至塑料盆钵(直径×高=10 cm×15 cm)中，通过称重法维持饱和含水量40%~60%培养7 d。为在较短时间内获得尽可能多的土壤团聚体，根据前人报道[21-22]，本试验每盆接种蚯蚓的总生物量为(12±0.05) g。选取长势均一的健康蚯蚓，依次清肠、洗净、称质量和接种。整个培养时间内维持盆钵土壤饱和含水量(w)为40%~60%，不提供任何有机物料，所有盆钵置于室内阴暗处培养，室内温度(23±2) ℃。培养40 d后，各处理的蚯蚓存活率均达80%以上，将土壤与蚯蚓分离，同时手工分离土壤团聚体，风干备用。
1.3 分析与测定方法
用干筛法进行分离和测定各粒级(用粒径d表示)土壤团聚体的含量[23]。将风干后的土壤样品逐一通过孔径为2.00和0.25 mm的筛组进行干筛处理，每筛完一个土样后按照大团聚体(粒级d>2 000 μm)、小团聚体(250 μm≤d≤2 000 μm)、微团聚体(d<250 μm)这3个粒级分别称质量(精确到0.01 g)，计算这3个粒级干筛团聚体的分布比例(%)。
用湿筛法进行土壤水稳性团聚体的分离和测定[23-24]。按干筛法求得的3个粒级干筛团聚体的分布比例配好50 g样品，倾入1 000 mL沉降筒中，使其逐渐达到饱和水状态，并将其重复倒转10次后，置于一套孔径为2.00和0.25 mm的筛组上，在水中重复提起和下降10次，取出上面2.00 mm的筛子，再将下面0.25 mm的筛子如前上下重复5次。留在各级筛子上的样品，用水洗入铝盒中，倾去上部清液，烘干，称质量，即为各级水稳性团聚体质量，计算各级水稳性团聚体百分含量。利用湿筛和干筛后d>250 μm团聚体含量计算土壤团聚体破坏率(Percentage of aggregate disruption, PAD)，其值越大，说明团聚体的稳定性越差[25]。计算公式如下：
某级团聚体含量=某级团聚体的干质量/样品干质量×100%，某级团聚体占比=某级团聚体含量/总团聚体含量×100%，PAD=[干筛土壤团聚体含量(d > 250 µm)−湿筛土壤团聚体含量( d > 250 µm)/干筛土壤团聚体含量( d > 250 µm)]×100%。
1.4 数据分析与统计
用Excel 2003进行数据整理，用SPSS 23.0统计软件对不同处理间的差异采用单因素方差分析(One-way ANOVA)和Duncan’ s多重比较进行数据分析，显著性水平取α=0.05。文中数据以平均值±标准误(Mean±standard error)表示，n=5。通过在R中导入ADE−4软件包，对华南4种不同生态类型蚯蚓影响土壤团聚体分布和稳定性的特征进行主成分分析(Principal component analysis, PCA)[26]。
2. 结果与分析
2.1 不同生态类型蚯蚓对土壤团聚体分布的影响
2.1.1 不同生态类型蚯蚓对赤红壤团聚体分布的影响
不同生态类型蚯蚓对赤红壤团聚体分布的影响如图1所示。由图1可以看出，赤子爱胜蚓的存在略微减少了赤红壤大团聚体(d>2 000 μm)的比例，但差异不显著，而南美岸蚓、壮伟远盲蚓和参状远盲蚓的添加显著促进这一粒级团聚体的形成(P<0.05)，分别比空白对照提高了35.20%、44.81%和37.88%。但在赤红壤小团聚体(250 μm≤d≤2 000 μm)的形成中，赤子爱胜蚓的添加显著促进了这一粒级团聚体的形成(P<0.05)，比空白对照提高了8.89%。而南美岸蚓、壮伟远盲蚓和参状远盲蚓的存在则显著减少了赤红壤小团聚体的比例，比空白对照分别降低了25.57%、35.22%和28.06%。对于微团聚体(d<250 μm)的形成，4种生态类型蚯蚓的存在均显著降低了赤红壤微团聚体的比例(P<0.05)。
![图 1 不同生态类型蚯蚓处理的赤红壤各粒级(d)团聚体的分布情况]()
图 1 不同生态类型蚯蚓处理的赤红壤各粒级(d)团聚体的分布情况LCK：赤红壤不接种蚯蚓；LEf：赤红壤+赤子爱胜蚓；LPc：赤红壤+南美岸蚓；LAr：赤红壤+壮伟远盲蚓；LAa：赤红壤+参状远盲蚓；图中相同粒级柱子上方的不同小写字母表示处理间差异显著(P<0.05，Duncan’ s法)Figure 1. Distributions of latosolic red soil aggregates with different size (d) processed by different ecological types of earthwormLCK: Latosolic red soil without earthworm; LEf: Latosolic red soil+E. fetida; LPc: Latosolic red soil+P. corethrurus; LAr: Latosolic red soil+A. robustus; LAa: Latosolic red soil+A. aspergillum. Different lowercase letters on the bars of the same graded column indicated significant differences among different treatments(P<0.05, Duncan’ s test)2.1.2 不同生态类型蚯蚓对红壤团聚体分布的影响
不同生态类型蚯蚓对红壤团聚体分布的影响如图2所示。赤子爱胜蚓的存在对红壤d>2 000 μm这一粒级团聚体的形成起抑制作用，但显著增加250~2 000 μm这一粒级团聚体的比例(P<0.05)，比空白对照提高了15.15%。而南美岸蚓、壮伟远盲蚓和参状远盲蚓的添加对红壤d>2 000 μm这一粒级的团聚体形成起促进作用，比空白对照分别提高了14.92%、25.31%和20.18%，对250~2 000 μm这一粒级的团聚体形成起抑制作用，与接种赤子爱胜蚓的作用相反。所有蚯蚓的存在均显著降低了红壤微团聚体的含量。
![图 2 不同生态类型蚯蚓处理的红壤各粒级(d)团聚体的分布情况]()
图 2 不同生态类型蚯蚓处理的红壤各粒级(d)团聚体的分布情况RCK：红壤不接种蚯蚓；REf：红壤+赤子爱胜蚓；RPc：红壤+南美岸蚓；RAr：红壤+壮伟远盲蚓；RAa：红壤+参状远盲蚓. 图中相同粒级柱子上方的不同小写字母表示处理间差异显著(P<0.05，Duncan’ s法)Figure 2. Distributions of red soil aggregates with different size (d) processed by different ecological types of earthwormRCK: Red soil without earthworm; REf: Red soil+E. fetida; RPc: Red soil+P. corethrurus; RAr: Red soil+A. robustus; RAa: Red soil+A. aspergillum. Different lowercase letters on the bars of the same graded column indicated significant differences among different treatments(P<0.05, Duncan’ s test)2.2 不同生态类型蚯蚓对土壤团聚体水稳定性的影响
2.2.1 不同生态类型蚯蚓对赤红壤团聚体水稳定性的影响
由图3可以看出，不同生态类型蚯蚓对赤红壤团聚体水稳定性的影响是不同的。赤子爱胜蚓的存在显著降低了赤红壤各个粒级的水稳性团聚体的比例(P<0.05)。接种南美岸蚓显著降低了赤红壤d>250 μm水稳性团聚体的比例(P<0.05)，但对水稳性微团聚体的形成影响不大。壮伟远盲蚓的存在也显著降低了赤红壤d>250 μm水稳性团聚体的比例，但显著增加水稳性微团聚体的比例(P<0.05)，比空白对照提高了37.84%。参状远盲蚓对赤红壤各个粒级的水稳性团聚体的形成均无显著作用。
![图 3 不同生态类型蚯蚓处理的赤红壤各粒级(d)水稳性团聚体分布情况]()
图 3 不同生态类型蚯蚓处理的赤红壤各粒级(d)水稳性团聚体分布情况LCK：赤红壤不接种蚯蚓；LEf：赤红壤+赤子爱胜蚓；LPc：赤红壤+南美岸蚓；LAr：赤红壤+壮伟远盲蚓；LAa：赤红壤+参状远盲蚓；图中相同粒级柱子上方的不同小写字母表示处理间差异显著(P<0.05，Duncan’ s法)Figure 3. Distributions of water stable aggregates with different size (d) in latosolic red soil processed by different ecological types of earthwormLCK: Latosolic red soil without earthworm; LEf: Latosolic red soil+E. fetida; LPc: Latosolic red soil+P. corethrurus; LAr: Latosolic red soil+A. robustus; LAa: Latosolic red soil+A. aspergillum. Different lowercase letters on the bars of the same graded column indicated significant differences among different treatments (P<0.05, Duncan’ s test)2.2.2 不同生态类型蚯蚓对红壤团聚体水稳定性的影响
不同生态类型蚯蚓对红壤团聚体水稳定性的影响见图4。赤子爱胜蚓和南美岸蚓的存在显著降低了红壤d>250 μm水稳性团聚体的比例(P<0.05)，但显著增加了水稳性微团聚体的比例(P<0.05)，后者比空白对照提高了51.85%。壮伟远盲蚓和参状远盲蚓的存在，显著降低了红壤d>2 000 μm水稳性大团聚体的比例，但是显著增加了水稳性小团聚体和微团聚体的比例(P<0.05)。
![图 4 不同生态类型蚯蚓处理的红壤各粒级(d)水稳性团聚体分布情况]()
图 4 不同生态类型蚯蚓处理的红壤各粒级(d)水稳性团聚体分布情况RCK：红壤不接种蚯蚓；REf：红壤+赤子爱胜蚓；RPc：红壤+南美岸蚓；RAr：红壤+壮伟远盲蚓；RAa：红壤+参状远盲蚓. 图中相同粒级柱子上方的不同小写字母表示处理间差异显著(P<0.05，Duncan’ s法)Figure 4. Distributions of water stable aggregates with different size (d) in red soil processed by different ecological types of earthwormRCK: Red soil without earthworm; REf: Red soil+E. fetida; RPc: Red soil+P. corethrurus; RAr: Red soil+A. robustus; RAa: Red soil+A. aspergillum. Different lowercase letters on the bars of the same graded column indicated significant differences among different treatments(P<0.05, Duncan’ s test)2.3 不同生态类型蚯蚓对赤红壤和红壤团聚体破坏率的影响
不同生态类型蚯蚓对赤红壤和红壤团聚体破坏率的影响如图5所示。由图5可以看出，各种生态类型蚯蚓的存在均显著提高了对土壤团聚体的破坏率，其中，添加赤子爱胜蚓、南美岸蚓和壮伟远盲蚓的赤红壤之间团聚体破坏率无显著差异(P<0.05)，且均显著高于添加参状远盲蚓的赤红壤团聚体破坏率(P<0.05)。添加不同生态类型蚯蚓处理的红壤团聚体破坏率的排序为：南美岸蚓>赤子爱胜蚓>壮伟远盲蚓和参状远盲蚓>CK，且壮伟远盲蚓和参状远盲蚓之间的土壤团聚体破坏率无显著差异。
![图 5 不同生态类型蚯蚓处理的土壤团聚体破坏率(PAD)]()
图 5 不同生态类型蚯蚓处理的土壤团聚体破坏率(PAD)CK：不接种蚯蚓；Ef：接种赤子爱胜蚓；Pc：接种南美岸蚓；Ar：接种壮伟远盲蚓；Aa：接种参状远盲蚓. 图中相同土壤类型柱子上方的不同小写字母表示不同生态类型蚯蚓处理间差异显著(P<0.05，Duncan’ s法)Figure 5. Percentage of aggregate disruption(PAD) of soil aggregates processed by different ecological types of earthwormCK: Without earthworm; Ef: Adding E. fetida; Pc: Adding P. corethrurus; Ar: Adding A. robustus; Aa: Adding A. aspergillum. Different lowercase letters on the bars of the same soil type indicated significant differences among different treatments by different ecological types of earthworm(P<0.05, Duncan’ s test)2.4 不同生态类型蚯蚓与土壤团聚体各指标的主成分分析
不同生态类型蚯蚓处理后土壤团聚体分布及稳定性的主成分分析结果如图6所示，由图6a可知，第1主成分(PC1)累计方差贡献率为45.9%，其主要与土壤水稳性团聚体含量和PAD的变化有关；第2主成分(PC2)累计方差贡献率为39.5%，其主要与土壤团聚体含量的变化有关。第1、2主成分累计方差贡献率达到了85.4%，可以反映不同生态类型蚯蚓对土壤团聚体分布及稳定性影响的大部分信息，且受第1、2主成分的综合影响，不同处理样点空间分布差异显著(P<0.05，图6b)。不同生态类型蚯蚓对土壤团聚体的形成差异达到显著水平(P<0.05)。接种蚯蚓处理与空白对照(LCK、RCK)的土壤团聚体分布及稳定性均不同；处理LEf、REf明显偏向土壤小团聚体(250 μm≤d≤2 000 μm)含量较高的方向，赤子爱胜蚓有利于土壤小团聚体的形成；处理LPc、RPc和LAr明显偏向水稳性微团聚体(d<250 μm)含量较高的方向，说明南美岸蚓和壮伟远盲蚓对水稳性微团聚体的形成均具有一定的促进作用；LAa、RAa均明显偏向水稳性小团聚体(250 μm≤d≤2 000 μm)含量较高的方向，参状远盲蚓主要影响水稳性小团聚体的形成数量，对土壤团聚体破坏率PAD的破坏作用最小(图6b)。
![图 6 不同生态类型蚯蚓对土壤团聚体分布及稳定性影响的主成分分析]()
图 6 不同生态类型蚯蚓对土壤团聚体分布及稳定性影响的主成分分析DL：大团聚体含量；DS：小团聚体含量；DM：微团聚体含量；WL：水稳性大团聚体含量；WS：水稳性小团聚体含量；WM：水稳性微团聚体含量；PAD：土壤团聚体破坏率；LCK：赤红壤不接种蚯蚓；LEF：赤红壤+赤子爱胜蚓；LPc：赤红壤+南美岸蚓；LAr：赤红壤+壮伟远盲蚓；LAa：赤红壤+参状远盲蚓；RCK：红壤不接种蚯蚓；REf：红壤+赤子爱胜蚓；RPc：红壤+南美岸蚓；RAr：红壤+壮伟远盲蚓；RAa：红壤+参状远盲蚓Figure 6. Principal component analyses of the effects of different ecological types of earthworm on the distributions and stabilities of soil aggregatesDL: Large-aggregate content; DS: Small-aggregate content; DM: Micro-aggregate content; WL: Water stable large-aggregate content; WS: Water stable small-aggregate content; WM: Water stable micro-aggregate content; PAD: Percentage of aggregate disruption of soil aggregate; LCK: Latosolic red soil without earthworm; LEf: Latosolic red soil+E. fetida; LPc: Latosolic red soil+P. corethrurus; LAr: Latosolic red soil+A. robustus; LAa: Latosolic red soil+A. aspergillum; RCK: Red soil without earthworms; REf: Red soil+E. fetida; RPc: Red soil+P. corethrurus; RAr: Red soil+A. robustus; RAa: Red soil+A. aspergillum3. 讨论与结论
蚯蚓能消耗和排泄植物、土壤残留物，并将其并入土壤团聚体中，促进土壤团聚体的形成和稳定，对良好土壤结构的形成非常重要[8]。蚯蚓一方面通过其自身分泌的大量黏液影响土壤团聚体的形成[27]，另一方面通过影响土壤的理化性质间接影响团聚体的形成[28]。一般来说，大型蚯蚓可形成较大的土壤团聚体，而较小的蚯蚓则可以破坏大团聚体，并排泄较小的土壤团聚体[29]。本研究显示，接种蚯蚓确实显著增加了土壤中团聚体的含量。南美岸蚓、壮伟远盲蚓和参状远盲蚓的接种均显著促进了大团聚体的形成(P<0.05)，而赤子爱胜蚓则显著促进了小团聚体的形成(P<0.05)。在土壤中接种蚯蚓会使稳定性团聚体含量增加，能明显改善严重退化土壤团聚体的稳定性[28]。赵长巍[14]的试验研究表明，破碎筛选过的土壤经过蚯蚓活动作用后并没有形成大的水稳性团聚体。同样地，在含有蚯蚓的土壤中，稳定的微团聚体在大团聚体中所占的比例也较高[29]。本研究显示，蚯蚓在土壤中的垂直活动与水稳性团聚体的形成密切相关。赤子爱胜蚓为表栖型蚯蚓，主要生活在土壤表层，对土壤水稳性团聚体的形成影响较小，而接种内栖型蚯蚓南美岸蚓和壮伟远盲蚓可促进水稳性微团聚体的形成，接种深栖型蚯蚓参状远盲蚓可促进水稳性小团聚体的形成，其土壤团聚体破坏率显著小于其他蚯蚓处理的土壤团聚体破坏率。
形成良好的土壤水稳性团聚体的主要影响因素是土壤有机质的含量[30]，有机质是土壤团聚体中的重要组分之一，国内外已有大量的研究表明，有机质更有利于水稳性大团聚体的形成[31-32]。有机质的胶结作用是红壤水稳定性大团聚体形成的主要影响因素[33]。黏粒是重要的无机胶结剂，对黏土的团聚体稳定性影响明显[34]。本研究显示，蚯蚓对2种土壤的团聚体分布及稳定性的影响存在差异，这可能是与这2种土壤本身的属性(如土壤pH、有机质含量和黏粒含量等)的差异及土壤中其他微生物群落组成的差异密切相关[35-36]，但还有待进一步研究证明。一般情况下，蚯蚓处理过的土壤团聚体的稳定性高于没有蚯蚓处理过的土壤，但是形成时间较长的土壤团聚体通常更加稳定，而形成时间较短的土壤团聚体则极易分散，因此蚯蚓处理过的土壤团聚体的稳定性有时也会低于空白处理。团聚体的稳定性在很大程度上取决于结合的强度，由大型内栖蚯蚓新形成的土壤团聚体，虽然具有很高的抗机械破坏能力，但其结构稳定性却很低[8]。经过多次湿润和干燥循环的土壤团聚体可以在数年内保持完整，水稳性团聚体的形成非常缓慢，但可在土壤中保存多年[37]。本试验培养的时间不长，在蚯蚓作用之后形成的大多是水稳性微团聚体，且PAD高于空白对照。
本研究得出以下结论：华南不同生态类型的蚯蚓对赤红壤和红壤的团聚体分布和稳定性的影响不同。内栖型蚯蚓南美岸蚓和壮伟远盲蚓对土壤团聚体的形成和土壤结构的改善效果最好；深栖型蚯蚓参状远盲蚓对土壤水稳性团聚体的破坏作用最小。蚯蚓是否由于土壤有机质含量或微生物群落的差异而对团聚体的形成及稳定性影响不同，仍有待进一步研究验证。
-
表 1 黄梁木叶青贮原料化学成分
Table 1 The chemical compositions of Neolamarckia cadamba leaves before ensiling
化学成分 w1)/% 粗蛋白 22.89±1.06 可溶性碳水化合物 4.76±0.61 中性洗涤纤维 32.84±3.63 酸性洗涤纤维 24.91±3.81 纤维素 11.91±0.57 半纤维素 7.92±0.40 木质素 11.26±3.25 w(干物质)/% 28.22±3.18 缓冲能/(g·kg–1) 29.28±1.18 1) 表中数据为平均值±标准误；各化学成分均为占干物质的质量分数 
下载: 导出CSV
表 2 不同处理黄梁木叶青贮饲料的pH、有机酸含量和w(NH4+-N)/w(TN)1)
Table 2 pH values, organic acid contents and ammonia nitrogen/total nitrogen ratios of Neolamarckia cadamba leaf silage in different treatments
处理 pH w干/% w(NH4+-N)/
w(TN)含水量(w)/% 添加剂 乳酸 乙酸 丙酸 丁酸 80 CK 4.18±0.03Aa 5.37±1.12ABab 0.88±0.23Aa 0.17±0.02Bb ··· 0.21±0.01a FA 4.06±0.04Bb 4.02±0.56Bb 0.81±0.05Aa 0.10±0.01Cc ··· 0.15±0.11a LP 3.92±0.04Cc 5.56±1.23ABab ··· 0.26±0.02Aa ··· 0.28±0.12a ZLM 4.00±0.04BCb 5.92±2.44Aa 0.88±0.26Aa 0.24±0Aa ··· 0.37±0.19a 70 CK 4.19±0.07ABa 6.87±1.74ABa ··· 0.28±0.04Aa ··· 0.21±0.02a FA 4.21±0.03Aa 8.04±0.31Aa 0.65±0.14Aa 0.16±0ABa ··· 0.31±0.13a LP 3.99±0.03Cc 4.85±0.25Bb ··· 0.16±0.09ABa ··· 0.35±0.19a ZLM 4.08±0.03BCb 4.86±0.29Bb 0.38±0.13Bb … ··· 0.22±0.03a 变异来源2) 含水量 ** NS ** NS ··· NS 添加剂 ** NS ** ** ··· NS 含水量×添加剂 NS ** ** ** ··· NS 1) 表中数据为平均值±标准误；同列数据后凡是具有一个相同小写字母或大写字母者，分别表示在0.05或0.01水平差异不显著(Duncan’s法)；···表示未检出；2) *和**分别表示0.05和0.01水平差异显著，NS表示差异不显著(双因素方差分析)
下载: 导出CSV
表 3 不同处理黄梁木叶青贮饲料的主要微生物类群数量1)
Table 3 Major mircroorganism group quantities of Neolamarckia cadamba leaf silage in different treatments
含水量(w)/% 添加剂 lg(菌群数量) 乳酸菌 酵母菌 大肠埃希菌 80 CK 5.79±0.17Aa 2.88±0.17Bb <2.00 FA <2.00Bb <2.00Cd <2.00 LP 3.54±0.33Aa 2.59±0.16Bc <2.00 ZLM <2.00Bb 3.39±0.07Aa <2.00 70 CK 5.20±0.44Aa 3.34±0.34Aa <2.00 FA <3.00Bb <2.00Bb <2.00 LP <3.00Bb <2.00Bb <2.00 ZLM <3.00Bb <2.00Bb <2.00 变异来源2) 含水量 ** ** ··· 添加剂 ** ** ··· 含水量×添加剂 ** ** ··· 1) 表中数据为平均值±标准误；同列数据后凡是具有一个相同小写字母或大写字母者，分别表示在0.05或0.01水平差异不显著(Duncan’s法)；2) *和**分别表示0.05和0.01水平差异显著，NS表示差异不显著(双因素方差分析)；···表示未检出
下载: 导出CSV
表 4 黄梁木叶青贮饲料的化学成分1)
Table 4 The chemical composition of Neolamarckia cadamba leaf silage
w/% 含水量/% 添加剂 干物质 粗蛋白 可溶性碳水化合物 中性洗涤纤维 80 CK 21.46±0.78Aa 21.81±0.62Aa 1.87±0.27Bb 28.79±1.65a FA 22.29±1.31Aa 20.12±0.80Aa 4.60±0.58Aa 31.21±1.80a LP 18.92±1.83Aab 20.50±1.95Aa 1.45±0.57Bb 28.31±1.46a ZLM 17.88±2.69Ab 19.09±2.65Aa 1.74±0.02Bb 28.95±1.87a 70 CK 30.80±2.23Aa 21.23±0.97Aa 3.44±0.41ABb 32.99±1.92a FA 25.37±3.88Ab 18.96±1.47Ab 5.15±1.22Aa 33.24±2.10a LP 29.91±0.07Aab 20.91±0.79Aa 2.10±0.43Bb 34.71±2.81a ZLM 32.03±2.94Aa 21.38±0.29Aa 2.26±0.35Bb 32.16±2.14a 变异来源2) 含水量 ** NS NS ** 添加剂 NS NS ** NS 含水量×添加剂 ** NS ** NS 含水量/% 添加剂 酸性洗涤纤维 纤维素 半纤维素 酸性洗涤木质素 80 CK 22.43±2.35a 10.17±0.6Aa 6.36±0.89ABb 11.46±1.78Aa FA 22.67±1.97a 10.69±1.06Aa 8.54±0.44Aa 10.26±2.32Aa LP 21.31±1.39a 11.99±1.13Aa 7.00±0.34ABb 8.51±1.30Aa ZLM 22.88±1.95a 11.15±2.91Aa 6.08±1.14Bb 11.00±1.88Aa 70 CK 25.59±1.94a 8.27±0.58Aab 7.40±2.59Aa 16.31±2.41Aa FA 24.10±2.55a 12.92±2.93Aa 9.14±3.52Aa 9.71±1.37Ab LP 25.58±0.70a 10.21±1.46Aab 9.13±2.20Aa 16.50±4.48Aa ZLM 23.53±2.52a 7.24±2.94Ab 8.63±1.25Aa 17.10±3.21Aa 变异来源2) 含水量 * NS NS ** 添加剂 NS NS NS * 含水量×添加剂 NS NS NS NS 1) 表中数据为平均值±标准误，除了干物质以外，均为占干物质的质量分数；同列数据后，凡是具有一个相同小写字母或大写字母者，分别表示在0.05或0.01水平上差异不显著(Duncan’s法)；2) *和**分别表示0.05和0.01水平差异显著，NS表示差异不显著(双因素方差分析)
下载: 导出CSV
-
[1] 阙青敏. 黄梁木遗传变异与优良种源/家系早期选择[D]. 广州: 华南农业大学, 2016. [2] 黄浩, 周祥斌, 欧阳昆唏, 等. 黄梁木种源抗寒性综合评价[J]. 华南农业大学学报, 2016, 37(1): 82-88. [3] 邓小梅, 詹艳玲, 张倩, 等. 黄梁木组培快繁技术研究[J]. 华南农业大学学报, 2012, 33(2): 216-219. [4] 周娟娟, 魏巍, 秦爱琼, 等. 水分和添加剂对辣椒秸秆青贮品质的影响[J]. 草业学报, 2016, 25(2): 231-239. [5] 李剑楠. 青贮技术及其应用的研究进展[J]. 饲料广角, 2014(24): 30-33. [6] VENDRAMINI J M, AGUIAR A D, ADESOGAN A T, et al. Effects of genotype, wilting, and additives on the nutritive value and fermentation of bermudagrass silage[J]. J Anim Sci, 2016, 94(7): 3061-3071.
[7] LIU Q, ZHANG J, SHI S, et al. The effects of wilting and storage temperatures on the fermentation quality and aerobic stability of stylo silage[J]. Anim Sci J, 2011, 82(4): 549-553.
[8] 侯美玲, 格根图, 孙林, 等. 甲酸、纤维素酶、乳酸菌剂对典型草原天然牧草青贮品质的影响[J]. 动物营养学报, 2015, 27(9): 2977-2986. [9] 张静, 玉柱, 邵涛. 丙酸、乳酸菌添加对多花黑麦草青贮发酵品质的影响[J]. 草地学报, 2009, 17(2): 162-165. [10] SHAO T, OHBA N, SHIMOJO M, et al. Fermentation quality of forage oat (Avena sativa L.) silages treated with pre-fermented juices, sorbic acid, glucose and encapsulated-glucose[J]. J Fac Agric Kyushu Univ, 2003, 47(2): 341-349.
[11] 万里强, 李向林, 张新平, 等. 苜蓿含水量与添加剂组分浓度对青贮效果的影响研究[J]. 草业学报, 2007, 16(2): 40-45. [12] 王鹏, 白春生, 刘林, 等. 低温条件下混合乳酸菌制剂对芦苇发酵品质的影响[J]. 草地学报, 2011, 19(1): 127-131. [13] PLAYNE M J, MCDONALD P. The buffering constituents of herbage and of silage[J]. J Sci Food Agric, 1966, 17(6): 264-268.
[14] 许庆方, 玉柱, 韩建国, 等. 高效液相色谱法测定紫花苜蓿青贮中的有机酸[J]. 草原与草坪, 2007(2): 63-65. [15] BRODERICK G A, KANG J H. Automated simultaneous determination of ammonia and total amino acids in ruminal fluid and in vitro media[J]. J Dairy Sci, 1980, 63(1): 64-75.
[16] 张丽英. 饲料分析及饲料质量检测技术[M]. 北京: 中国农业大学出版社, 2007: 46-47. [17] 李静, 高兰阳, 沈益新. 乳酸菌和纤维素酶对稻草青贮品质的影响[J]. 南京农业大学学报, 2008, 31(4): 86-90. [18] 李君风, 孙肖慧, 原现军, 等. 添加乙酸对西藏燕麦和紫花苜蓿混合青贮发酵品质和有氧稳定性的影响[J]. 草业学报, 2014, 23(5): 271-278. [19] ZAYED M Z, ZAKI M A, AHMAD F B, et al. Comparison of mimosine content and nutritive values of Neolamarckia cadamba and Leucaena leucocephala with medicago sativa as forage quality index[J]. Int J Sci Technol Res, 2014, 3(8): 146-150.
[20] 张晓庆, 吴秋珏, 郝正里, 等. 不同品种苜蓿营养成分及体外消化率动态研究[J]. 草业科学, 2005, 22(12): 48-51. [21] 李茂, 字学娟, 周汉林, 等. 海南省部分热带灌木饲用价值评定[J]. 动物营养学报, 2012, 24(1): 85-94. [22] LI J, SHEN Y, CAI Y. Improvement of fermentation quality of rice straw silage by application of a bacterial inoculant and glucose[J]. Asian-Aust J Anim Sci, 2010, 23(7): 901-906.
[23] NI K, WANG F, ZHU B, et al. Effects of lactic acid bacteria and molasses additives on the microbial community and fermentation quality of soybean silage[J]. Bioresour Technol, 2017, 238: 706-715.
[24] HERRMANN C, IDLER C, HEIERMANN M. Improving aerobic stability and biogas production of maize silage using silage additives[J]. Bioresour Technol, 2015, 197: 393-403.
[25] 刘辉, 卜登攀, 吕中旺, 等. 凋萎和不同添加剂对紫花苜蓿青贮品质的影响[J]. 草业学报, 2015, 24(5): 126-133. [26] 李君临, 张新全, 玉柱, 等. 含水量和乳酸菌添加剂对多花黑麦草青贮品质的影响[J]. 草业学报, 2014, 23(6): 342-348. [27] 关皓, 郭旭生, 干友民, 等. 添加剂对不同含水量多花黑麦草青贮发酵品质及有氧稳定性的影响[J]. 草地学报, 2016, 24(3): 669-675. [28] SHAO T, ZHANG Z X, SHIMOJO M, et al. Comparison of fermentation characteristics of Italian ryegrass (Lolium multiflorum Lam.) and guineagrass (Panicum maximum Jacq.) during the early stage of ensiling[J]. Asian-Aust J Anim Sci, 2005, 18(12): 1727-1743.
[29] HAIGH P M, PARKER J W G. Effect of silage additives and wilting on silage fermentation, digestibility and intake, and on liveweight change of young cattle[J]. Grass Forage Sci, 1985, 40(4): 429-436.
[30] PANDEY A, NEGI P S. Traditional uses, phytochemistry and pharmacological properties of Neolamarckia cadamba: A review[J]. J Ethnopharmacol, 2016, 181: 118-135.
[31] 杨冬梅, 陶双伦, 梁静, 等. 添加单宁酸对青贮葛藤茎叶品质的影响[J]. 草地学报, 2012, 20(4): 784-787. [32] YUAN X, GUO G, WEN A, et al. The effect of different additives on the fermentation quality, in vitro digestibility and aerobic stability of a total mixed ration silage[J]. Anim Feed Sci Technol, 2015, 207: 41-50.
[33] ANDO S, ISHIDA M, OSHIO S, et al. Effects of isolated and commercial lactic acid bacteria[J]. Asian-Aust J Anim Sci, 2006, 19(3): 386-389.
[34] 王永新, 许庆方, 玉柱, 等. 凋萎和添加剂对红三叶青贮的影响[J]. 农学学报, 2011, 1(1): 60-63. -
期刊类型引用(15)
1. 邱裕丰，唐荣贵，沈玉叶，陈有超，刘益宏，蔡延江. 不同密度蚯蚓对毛竹林土壤团聚体稳定性及有机碳的影响. 应用生态学报. 2025(03): 819-827 . 
百度学术
2. 肖远业，张守涛，张孟豪，钟鹤森，许炜晴，李馨妤，毛润乾，张池. 光伏-蚯蚓模式与有机物料施用对土壤质量的影响. 应用生态学报. 2025(04): 995-1002 . 百度学术
3. 张香凝，史福刚，李太魁，郭战玲，寇长林. 接种蚯蚓对有机茶园土壤结构及有机碳库的影响. 生态学报. 2024(04): 1747-1754 . 百度学术
4. 曾海琪，宋书巧，赵婷. 淋溶作用下桉树浸提液单宁对赤红壤铁形态影响. 环境科学学报. 2024(06): 395-403 . 百度学术
5. 王玉霞，张建云，房慧勇，郑玉光，马东来，谷仙. 蚯蚓肥中养分、微生物群落及抑菌功能研究——以华北平原牛粪堆肥为例. 中国农业大学学报. 2024(09): 135-146 . 百度学术
6. 裴诗宇，杨家伟，吴彬，赵叶新，叶成龙，胡水金. 接种蚯蚓和腐解菌对秸秆腐解及土壤矿物结合有机碳形成的影响. 江苏农业学报. 2024(08): 1424-1433 . 百度学术
7. 张雪莲，王国兵，徐晓. 不同生态类型蚯蚓对土壤团聚体有机碳质量分数的影响. 东北林业大学学报. 2023(01): 101-105 . 百度学术
8. 沈松蓉，陈云，康茜琳，向媛羚，耿育红，张伟，韩颖. 寡氧单胞菌、水稻秸秆和蚯蚓协同修复Cr（Ⅵ）污染土壤. 农业环境科学学报. 2023(11): 2440-2452 . 百度学术
9. 陈静，张孟豪，杨倩楠，张晓龙，王超，张池，刘科学. 蚯蚓改良水浇地土壤入渗性能及影响因素分析. 福建农业学报. 2023(11): 1367-1375 . 百度学术
10. 郭澎，诸莉燕，柳开楼，付责，张行健，罗朝晖，毕利东. 红壤区不同母质对水稻土土壤团聚体稳定性的影响. 广东农业科学. 2022(03): 77-85 . 百度学术
11. 王鑫格，李娜，许宜平，韩颖楠，饶凯锋，马梅. 基于有机污染物生物有效性的土壤环境质量基准的探讨. 生态毒理学报. 2022(01): 32-46 . 百度学术
12. 张维兰，张悦，刘萍，段昌群，刘嫦娥. 蚯蚓在植物修复重金属污染土壤中的研究进展. 环境科学与技术. 2022(08): 155-165 . 百度学术
13. 陈静，陈金洁，杨倩楠，Cevin Tibihenda，李祥东，张晓龙，王超，张池，刘科学. 蚯蚓生态类型和密度对水浇地土壤综合质量的影响. 南方农业学报. 2022(07): 1899-1907 . 百度学术
14. 刘嫦娥，岳敏慧，谭辉林，张悦，张维兰，肖艳兰，潘瑛，段昌群. 纳米零价铁(nZVI)对蚯蚓-微生物-土壤生态系统的毒性效应研究. 中国生态农业学报(中英文). 2021(10): 1722-1732 . 百度学术
15. 张宇，蒋代华，黄金兰，王明释，邓华为. 粉垄耕作对赤红壤团聚体粒级分布和稳定性的影响. 生态学杂志. 2021(12): 3922-3932 . 百度学术
其他类型引用(7)
