摘要 [目的]开发一种绿色经济的土壤肥料改善西北矿区退化土壤质地。[方法]通过日光温室短期盆栽的方式，以玉米为宿主，解钾细菌为供试菌株，研究解钾细菌对不同黏土矿物配比土壤中微生物数量和土壤酶活性的影响。[结果] 土壤黏土矿物含量增加能提高解钾细菌和真菌数量。当土壤黏土矿物质量分数68%、75%时，解钾细菌和真菌数量分别达到最大值。解钾细菌和黏土矿物协同作用对不同土壤酶活性影响各异。解钾细菌在不同黏土矿物含量水平均显著提高酸性磷酸酶和蔗糖酶活性；在黏土矿物质量分数≤38%时显著提高脲酶、淀粉酶和过氧化氢酶活性。土壤综合肥力水平最佳处理为黏土矿物质量分数68%接菌处理。[结论]解钾细菌和黏土矿物协同有效提高土壤微生物数量，增加酶活性，这对综合利用解钾细菌开发矿区土壤肥力和恢复矿区生态具有重要意义。
关键词 解钾细菌；微生物；土壤酶活性；黏土矿物；主成分分析
中图分类号 S154.3文献标识码 A文章编号 0517-6611（2018）31-0124-06
Abstract [Objective] To develop a green economic soil fertilizer for improving the quality of degraded soil in Northwest Mining Area. [Method] Potassium solubilizing bacteria（PSB）were cultured in a shortterm pot in a solar greenhouse for studying the effects of PSB on microbial quantity and enzyme activities in soils with different clay mineral ratios. [Result] Soil clay mineral content was increased， which promoted the quantity of PSB and increased the number of fungi. When the clay mineral content of soil was 68% and 75%， the number of PSB and fungi reached the maximum. Synergism of PSB and clay minerals had different effects on soil enzyme activities. The activities of acid phosphatase and sucrase were significantly increased by PSB at different clay mineral content levels. The activities of urease， amylase and catalase were significantly increased when the clay mineral content was less than 38%. The best treatment level of soil comprehensive fertility level was that with clay mineral mass fraction 68% and with PSB treatment. [Conclusion] PSB and clay minerals can effectively enhance soil microbial biomass and promote enzyme activities. It is of great significance to exploit the soil fertility and restore the ecology of mining area by using PSB.
Key words Potassium solubilizing bacteria（PSB）；Microorganisms；Soil enzyme activity；Clay mineral；Principal component analysis
神東煤矿位于毛乌素沙漠和黄土高原过渡地带，气候干旱少雨，土壤贫瘠。该地区土壤中广泛分布伊利石、钾长石等富钾矿物，是土壤钾素的潜在来源，这为利用解钾细菌开发该地区土壤钾肥潜力、提高土壤质量提供了可能性[1]。因此，研究解钾细菌对土壤质地的改良效应，对促进微生物复垦技术在矿区土壤改良中的高效合理应用具有重要意义。
土壤微生物通常附着在黏土矿物或黏土矿物-有机质复合体表面，黏土矿物为微生物提供养分和生命活动的场所，同时，土壤微生物也改造黏土矿物成分和结构[2]。因此，土壤黏土矿物含量和种类的变化会引起土壤微生物数量和群落结构的变化[3-4]。
土壤酶是土壤重要组分之一，也是土壤生物化学活动的重要参与者，在土壤物质循环过程中起着不可忽视的作用[5]。首先，土壤酶与土壤微生物生命活动密切相关。赵艳等[6]从玉米、黑麦草等植被根际土壤筛选出的5株胶质芽孢杆菌对黑麦草根际土壤脲酶、磷酸酶和过氧化氢酶活性均产生积极作用。土壤酶活性与土壤肥力关系密切，它与土壤微生物共同推动土壤新陈代谢过程[7]。研究表明，土壤长期施用氮、磷、钾肥不但影响土壤微生物群落组成和功能多样性，而且影响不同土壤酶的活性[8-9]。脲酶酶促反应的产物是NH4+，施用氮肥后NH4+含量增加，抑制脲酶活性中微生物诱导产物，导致脲酶活性降低，而施用有机肥则提高脲酶活性[10]。
目前关于土壤酶活性的研究集中在不同耕作方式、土壤类型、微生物菌剂培养等条件对土壤酶活性的影响[11-12]。解钾细菌和黏土矿物协同作用对土壤酶活性的影响鲜见报道。因此，笔者就解钾细菌对矿区不同黏土矿物含量土壤中土壤微生物和酶活性的影响进行探讨，并采用主成分分析的方法分析解钾细菌和黏土矿物协同作用对土壤综合肥力的影响，为进一步探索解钾细菌在矿区浅埋古河道退化土壤改良中的应用提供理论依据。