古龙酸母液、木霉菌与活性污泥配施对矸石山黑麦草生理特性及土壤微生物性质的影响.pdf

生态环境学报 2023,32(9):1709-1718 http:/ Ecology and Environmental Sciences E-mail: 基金项目：辽宁省高等学校基本科研项目（LJKMZ20220680）；辽宁工程技术大学学科创新团队资助项目（LNTU20TD-24）作者简介：高熙梣（1999 年生），女，硕士研究生，研究方向为生态修复理论研究。E-mail:*通讯作者：孔涛。E-mail: 收稿日期：2023-04-21 古龙酸母液、木霉菌与活性污泥配施对矸石山黑麦草 生理特性及土壤微生物性质的影响 高熙梣1，孔涛1*，李华孙2，李多美1，张加良1 1.辽宁工程技术大学环境科学与工程学院，辽宁 阜新 123000；2.辽宁大学生命科学院，辽宁 沈阳 110036 摘要：煤矿开采区矸石山由于其有机质含量低、土壤物理结构不良，致使植物生长困难，复垦难度大。针对上述问题，将微生物菌剂与废弃资源配施，以期在矸石山建立适宜先锋植物定植的复垦环境并筛选最优施用方案。以黑麦草（Lolium perenne）为供试植物，选取废弃资源古龙酸母液（RAE）、长枝木霉菌（TL）与剩余活性污泥（AS）为改良剂在矸石山基质生境条件下进行盆栽试验，设置 8 种不同处理，分别为 RAE、TL、AS、RAE+TL、RAE+AS、TL+AS、RAE+TL+AS 及 CK，评估不同处理对黑麦草生长生理、土壤酶活性及微生物量的影响。结果表明，1）各处理均能够提高黑麦草的生长指标，其中RAE+TL+AS 三施对黑麦草总生物量的提高效果最好，比 CK 提高了 2.52 倍；同时各处理总体上能够降低叶片丙二醛含量，提高叶片过氧化氢酶活性、脯氨酸和可溶性糖含量，表明 TL、RAE、AS 是通过提高植物抗氧化功能而不是通过提高渗透压的方式来提高抗逆性。其中 AS 单施对提高黑麦草生长、生理性质的效果最好，其生长生理综合指数（PGPI）比 CK 提高了3.88 倍。2）在土壤酶活性方面，单施处理中 AS，配施处理中 TL+AS，对蔗糖酶、脲酶、磷酸酶和过氧化氢酶活性提升效果最好。3）在土壤微生物量方面，RAE+TL+AS 三施对微生物量碳的提高幅度最大，比 CK 提高了 1.64 倍。各处理中，AS单施处理的土壤微生物质量综合指数（SMQI）最高，但考虑到总生物量（复垦效果），建议矸石山复垦采用三施处理；从成本角度考虑，建议采用 AS 单施处理。该研究为矿区矸石山复垦提供有益的技术探索，也为古龙酸母液和剩余活性污泥的资源化利用提供了全新的见解和技术支持。关键词：古龙酸母液；长枝木霉菌；剩余活性污泥；矸石山；生态修复 DOI:10.16258/ki.1674-5906.2023.09.018 中图分类号：X7 文献标志码：A 文章编号：1674-5906（2023）09-1709-10 引用格式：高熙梣,孔涛,李华孙,李多美,张加良,2023.古龙酸母液、木霉菌与活性污泥配施对矸石山黑麦草生理特性及土壤微生物性质的影响J.生态环境学报,32(9):1709-1718.GAO Xichen,KONG Tao,LI Huasun,LI Duomei,ZHANG Jialiang,2023.Effect of combined application residue after evaporation,Trichoderma longibrachiatum and activated sludge on physiological characteristics of perennial ryegrass and soil microbial properties in gangue hill J.Ecology and Environmental Sciences,32(9):1709-1718.煤矸石作为煤矿开采中的伴生物，一般占原煤产量的 10%30%（冯国宝等，2021）。煤矸石露天堆积带来空气及水资源污染等问题，对周围环境造成负面影响（Li et al.，2019）。煤矸石长期裸露在大气中，处于持续风化的状态，产生含有重金属元素的细小微粒（Jiang et al.，2014），不但使矿区周围的植被发育迟缓，还会导致植物成片的死亡。此外，煤矸石基质理化性质差，氮、磷、钾等土壤养分含量贫瘠，也不利于植物良好生长（Li et al.，2018；Yang et al.，2019）。因此，煤矸石山废弃地的植被恢复和生态重建一直备受关注，目前，煤矸石山生态重建技术包括整地整型、覆土、植物重建等。而采用微生物菌剂和废弃有机资源联用技术来进行矸石山生态复垦的研究鲜见报道。古龙酸母液（RAE）是维生素 C（Vc）生产过程中产生的酸性废液，其主要成分为小分子有机酸，其中 2-酮基-L-古龙酸的含量 25%30%（Gao et al.，2021）。中国是全球主要的 Vc 生产国，年生产 16 万吨 Vc，同时有 6 万吨古龙酸母液被排出（Yang et al.，2017）。目前处理古龙酸母液的方法有提纯分离、制备草酸和用作土壤改良剂等。古龙酸母液作为土壤改良剂时，能够提高盐碱土土壤物理和化学性质，增加了农作物产量（Kong et al.，2014）。RAE 对植物生长、土壤肥力和非盐渍土壤微生物性质的影响鲜有研究，其潜在的生态和经济价值尚未被评估。1710 生态环境学报 第 32 卷第 9 期（2023 年 9 月）长枝木霉菌（Trichoderma longibrachiatum）是半知菌门丝孢目木霉属的一种真菌。木霉具有生长迅速、适应性强、抗菌谱较宽等特点，广泛存在于根际土中，是目前普遍应用的生物真菌（Bae et al.，2016）。它不仅能抑制病原菌在植株上的繁殖与侵入，同时能够改良土壤结构。木霉菌菌丝能深入矿石内部，借助根部压力使矿物破碎，加快矿物风化速度（Smits et al.，2009）。长枝木霉菌通过调控微生物溶磷和解钾能力来增加土壤中有效养分水平（Zhao et al.，2015），研究表明长枝木霉菌提升闽楠苗生理活性和抗氧化能力的同时改善根际土壤肥力（雷娇娇等，2022）。以往将长枝木霉菌肥用于粮食作物、乔木等多种植物上都体现了较好的促生、增产效果，但由于植物种类与土壤基质的不同，木霉对其促生效果也存在差异。剩余活性污泥（AS）是在生活污水处理过程中产生的大量死亡菌体，这些剩余污泥含有病原菌、寄生虫等有害物质（Aleksandra et al.，2022），若处理不当会严重污染环境。中国对于污泥的处置还处于初级阶段，以卫生填埋和焚烧手段居多（Su et al.，2019），其中含有 59%88%的成分为有机物，富含蛋白质、脂质、酶以及各种营养成分（Li et al.，2017）。将剩余活性污泥进行堆肥处理后，能够清除病原菌，提高污泥的肥效，可以用于改良土壤。中国每年产生剩余活性污泥 1 亿多吨，资源量巨大，其堆肥施用于土地后，可以提高土壤养分含量，而且成本低廉（Klink，2017）。本研究采用古龙酸母液、长枝木霉菌及剩余活性污泥，配施于煤矸石山废弃地复垦中并以黑麦草为复垦植物，考察配施技术对植株的生长生理指标和对煤矸石基质理化性质及微生物群落的影响，为煤矸石山的复垦探索新途径，具有广阔的应用前景。1 材料与方法 1.1 供试材料 供试基质取自辽宁省阜新市新邱区煤矸石山的煤矸石基质，初筛剔除植物根系等杂物，将各采样点的基质混合均匀，自然风干后进行盆栽试验。煤矸石基质的基本理化特征：pH 6.35，有机质质量分数为 10.5 gkg1，碱解氮、有效磷、速效钾质量分数分别为 23.5、12.9、93.8 mgkg1。供试植物为黑麦草，黑麦草具有较好的耐寒性，分蘖能力强，能够适应矿区环境。施用的微生物菌剂为长枝木霉菌（Trichoderma longibrachiatum）。古龙酸母液（RAE）取自东北制药总厂，剩余活性污泥（AS）购自沈阳污水处理公司，经过熟化处理制备为剩余活性污泥堆肥。1.2 试验设计 古龙酸母液、长枝木霉菌、剩余活性污泥的用量均通过预试验进行确定。长枝木霉菌和剩余活性污泥堆肥均通过与煤矸石基质进行混匀的方式进行；古龙酸母液为强酸性，需进行稀释后以浇水的方式施用。长枝木霉菌、古龙酸母液、剩余活性污泥堆肥的配施方式及用量如表 2 所示。盆栽试验在恒温培养室中进行，开始日期为2021 年 3 月 9 日，结束时间为 2021 年 7 月 9 日，周期为 4 个月。盆栽的供试植物为黑麦草，盆栽试验由单施试验得出最佳用量，再进行配施试验，长枝木霉菌接种量选取 0.25%，古龙酸母液用量采用1.05%，剩余活性污泥堆肥用量为 30%。共 8 组处理，每个处理均设置 3 个重复。每盆中均装入 1.50 kg 剔除杂质后的煤矸石基质，将长枝木霉菌及剩余活性污泥堆肥按设定用量与基质均匀混合。浇足底水后，在每盆均匀撒入黑麦草种子。待黑麦草长至 2 cm 高时，间苗，每盆保留 50 株黑麦草。待黑麦草长至 1520 cm 高时进行古龙酸母液处理，将稀释后的古龙酸母液均匀施入基质，施用频率为每周 1 次，施用量为每次每盆 100 mL，共施用 13 周，古龙酸母液施用量为施用周期内每盆总用量与盆栽供试基质量的比值。培养结束时，采集黑麦草和盆栽煤矸石基质，测定黑麦草生长指标、生理指标、基质酶活性、微生物量指标。1.3 土壤指标和植物指标的测定方法 土壤微生物量碳（MBC）的测定采用氯仿熏蒸-硫酸钾浸提法（Wu et al.，1990）；土壤微生物量碳熵（qMBC）为土壤微生物量碳和土壤有机碳（SOC）表 1 施用材料理化性质 Table 1 Physical and chemical properties of applied materials 施用 材料 水分 含量/%pH w(OM)/(gkg1)w(碱解氮)/(gkg1)w(有效磷)/(gkg1)w(速效钾)/(gkg1)RAE 67.35 0.27 743.81 0.28 0.11 0.37 AS 88.16 6.92 330.00 3.96 0.80 3.97 表 2 盆栽试验设计方案 Table 2 Pot experiment design scheme 处理 施肥量 施用方式 CK 不施肥 RAE 1.05%RAE 浇灌 TL 0.25%TL 拌土 AS 30%AS 拌土 RAE+TL 1.05%RAE+0.25%TL 先拌土,后浇灌 TL+AS 0.25%TL+30%AS 混合拌土 RAE+AS 1.05%RAE+30%AS 先拌土,后浇灌 RAE+TL+AS1.05%RAE+0.25%TL+30%AS 混合拌土,再浇灌 施肥量按煤矸石干质量计 高熙梣等：古龙酸母液、木霉菌与活性污泥配施对矸石山黑麦草生理特性及土壤微生物性质的影响 1711 的比值，计算公式为：MBCMBCSOC=wqw（1）土壤酶活性采用关松荫编著的土壤酶及其研究法的测定方法（关松荫，1986），磷酸酶活性通过磷酸苯二钠比色法测定；采用次氯酸钠比色法测定脲酶活性；蔗糖酶活性采用二硝基水杨酸比色法；通过茚三酮比色法测定蛋白酶活性；采用高锰酸钾滴定法以测定过氧化氢酶活性。采用直尺测定黑麦草的株高（地上部分）；黑麦草总生物量、地上生物量、地下生物量利用电子天平称量。植物生理指标采用 植物生理学实验指导中的测定方法进行测定（邹琦，2000），其中黑麦草叶片脯氨酸含量（PRO）采用酸性茚三酮比色法；采用硫代巴比妥酸显色法测定黑麦草叶片丙二醛含量（MDA）；黑麦草叶片可溶性糖含量（SS）采用蒽酮法测定；通过高锰酸钾滴定法测定黑麦草叶片过氧化氢酶活性（CAT）。1.4 植物生长生理综合指数和土壤微生物质量综合指数的计算方法 通过植物生长生理综合指数、土壤微生物质量综合指数能够综合且有效地反映出植物生长生理、土壤微生物质量的变异信息，综合指数的计算采用公式（2）：1=()niiiQWS=（2）minmaxmin=iXXSXX（3）maxmaxmin=iXXSXX（4）式中：Wi 第 i 个评价指标的权重值；Si 第 i 个评价指标的隶属度值；X具体处理条件下某一指标的测定值。植物生长生理、土壤微生物质量综合指数越高，表示植物生长生理性质及土壤微生物质量越好。采用主成分分析法得出权重值 Wi；隶属度值 Si采用公式（3）、公式（4）计算；Xmax和 Xmin分别为具体处理条件下该项指标的最大值、最小值，正向指标采用公式（3）计算，负向指标采用公式（4）计算。1.5 数据处理与分析 所有的数据均在矸石基质风干的基础上进行计算。运用 Microsoft Excel 对数据进行整理及绘图。通过 SPSS 22.0 软件中的单因素方差分析法（one-way ANOVA）进行显著性检验（P0.05）。采用Pearson 相关性分析对土壤各指标与植物各指标间的相关性进行分析；利用聚类分析中的系统聚类法对不同长枝木霉菌与废弃资源处理组及不同用量间的土壤各指标及植物各指标进行聚类；采用主成分分析计算不同处理条件下土壤各指标及植物各指标的权重及土壤微生物质量综合指数、植物生长生理综合指数。2 结果与分析 2.1 古龙酸母液、长枝木霉菌与剩余活性污泥配施对黑麦草生长、生理及生长生理综合指数的影响 2.1.1 黑麦草生长指标 如图 1 所示，单施 AS 对株高影响最为显著，比CK 显著提高了 155%。双施处理中，TL+AS、RAE+AS 双施处理的株高均显著高于 CK，分别提高了 77.0%、85.0%；RAE+TL 处理的株高与 CK 无显著差异。三施处理对株高的提升效果总体与双施处理相当，高于除了 AS 处理外的其他单施处理和CK。可以看出，AS 单施对株高的提升效果最为显著，混施处理总体显著提高了黑麦草的株高。各处理中，除了 RAE 单施外，其他 2 种单施和 4 种配施的黑麦草总生物量均显著高于 CK。单施处理中，三组处理间均存在显著差异，其中 AS 单施对黑麦草总生物量的提升幅度最大，比 CK 提高了 220%。双施处理 RAE+TL、TL+AS 和 RAE+AS 的总生物量较 CK 分别提高了 86.7%、96.2%、250%。三施RAE+TL+AS处理的总生物量除了与RAE+AS配施间无显著性差异外，均显著高于 3 种单施处理和 2种配施处理，比 CK 显著提高了 252%。在所有处理中，RAE+AS 和 RAE+TL+AS 的生物量最大，显著高于其他处理。如表 3 所示，就地上生物量而言，单施条件下，仅单施 AS 处理显著高于 CK，大幅提升了 9.68 倍。4 种配施处理的黑麦草地上生物量均显著高于对照，从大到小依次 RAE+TL+ASTL+ASRAE+ASRAE+TL，分别比 CK 显著提高了 8.79、6.41、6.39、0.598 倍。RAE+TL+AS 三施显著高于 3 种双施处理。对地下生物量而言，各单施处理均与 CK间无显著差异。配施条件下，RAE+TL、RAE+AS 和RAE+TL+AS 的地下生物量均显著大于 CK。各处理中，AS 单施、TL+AS、RAE+TL+AS 配施处理的地上地下生物量比值远大于 1，显著高于 CK 处理，表明上述处理大幅提高了地上生物量的比重。2.1.2 黑麦草生理指标 由图 2 可得，TL 单施、AS 单施、TL+AS 配施1712 生态环境学报 第 32 卷第 9 期（2023 年 9 月）能够较大幅度降低黑麦草叶片的丙二醛含量，丙二醛含量与植物 抗氧化性能有关，表明这 3 种处理能够降低排土场黑麦草细胞质膜的氧化破坏。其中 AS 单施降幅最为显著，比 CK 显著降低了 51.2%。对叶片过氧化氢酶活性而言，施用古龙酸母液、长枝木霉菌、剩余活性污泥总体均能够提高其活性。在单施处理中，AS 单施和 TL 单施能够显著提升过氧化氢酶活性，比 CK 提高了 1.44、1.26 倍。配施处理中，TL+AS、RAE+AS、RAE+TL+AS 均显著高于 CK，RAE+TL+AS 处理增幅最大，比 CK 提高了 1.76 倍。可以看出，TL、AS 单施和 TL+AS 配施能够通过调节排土场黑麦草的抗氧化功能提高其抗逆作用。施用古龙酸母液、长枝木霉菌、剩余活性污泥均降低了黑麦草叶片脯氨酸含量，其中 TL、RAE 单施与 CK 差异不显著，其他处理均显著低于 CK。叶片脯氨酸含量在各处理之间均无显著性差异。在单施处理中，单施 AS 相比于 CK 的下降幅度最大，显著降低了 42.3%。TL+AS 在配施处理中下降幅度表 3 配施处理在矸石山基质中对黑麦草地上生物量、地下生物量的影响 Table 3 Effects of combined application treatment on plant aboveground biomass and belowground biomass of Lolium perenne L.in coal gangue 处理 地上生物量/(gm2)地下生物量/(gm2)地上/地下生物量比值 CK 45.803.90C 161.1711.41C 0.280.08E RAE 65.376.88C 167.2724.19C 0.390.12E TL 80.705.39C 207.107.85C 0.390.05E AS 489.3043.28A 173.0734.93C 2.830.14B RAE+TL 73.202.70C 313.1319.53B 0.230.05E TL+AS 339.6343.32B 66.409.51D 5.110.14A RAE+AS 338.2727.44B 386.9374.55A 0.870.14D RAE+TL+AS 448.3310.35A 279.3815.14B 1.600.04C (c)黑麦草生长实况 不同字母代表处理之间有显著性差异（PASRAE，分别比 CK 提高了 2.16、2.01、1.78倍；混施处理中，TL+AS 蛋白酶活性最高，比 CK显著提高了 1.91 倍。AS 单施、TL+AS、RAE+AS 和RAE+TL+AS 配施均显著提高了基质磷酸酶其活性，分别比 CK 提高了 26.0、25.3、20.9、22.5 倍。各处理中，除了 TL 单施和 RAE+TL 配施，其他处理的基质过氧化氢酶活性均显著高于 CK。单施处理中，AS 单施对过氧化氢酶的提升幅度最大，增幅为281%。配施处理中，RAE+AS 提升幅度最大，比 CK提高了 242%，且显著高于其他 3 个配施处理。2.2.2 土壤微生物量碳和微生物碳熵 从图 5 可以看出，矸石山基质条件下，各单施及混施的微生物量碳和微生物碳熵的变化规律并不一致。各处理均能提高基质微生物量碳含量，单施处理中，AS 单施和 TL 单施的微生物量碳含量均显著大于 CK，其中 AS 单施的提升幅度最大，比 CK 显著提高了 1.26 倍。配施处理中，RAE+TL+AS 处理的微生物量碳含量最高，比 CK 显著提高了 1.64 倍。综上，配施处理对提高微生物量碳均具有一定的协同作用，RAE+TL+AS 三施处理为最优配施方案。对微生物碳熵而言，TL 单施能提高碳熵，RAE 单施与CK 无显著差异，其余处理均显著降低了碳熵。2.2.3 土壤微生物质量综合指数 在计算土壤微生物质量综合指数的过程中，土壤各微生物指标的 KMO 和 Bartlett 的检验度量为0.813，说明各指标间无显著性差异，适合进行因子分析。将土壤性质共 7 项指标转化为了土壤微生物质量综合指数，从图 6 可以看出各单施及配施处理均显著提高了矸石山基质土壤微生物质量。其中提升效果最明显的为 AS 单施和 TL+AS 配施处理，两者的土壤微生物质量综合指数分别为 0.768、0.760，分别是 CK 的 29.3 倍和 29.0 倍，对矸石山基质微生物性质的提升效果最好。3 讨论 研究发现矿山开采能改变土壤的物理结构，增大土壤的孔隙度（臧荫桐等，2010），造成土壤持水能力下降，通气状况受阻，导致土壤流失。土壤水分是植物生长发育的主要因素，因此矿山开采对矿区植被也具有持续性影响（Huang et al.，2015；Ahirwal et al.，2016；Mudrak et al.，2016），同时改 图 6 配施处理在矸石山基质下的土壤微生物质量 综合指数 Figure 6 Comprehensive index of soil microbial qualityof combined application treatmentin coal gangue 图 5 配施处理对矸石山基质微生物量碳、微生物碳熵的影响 Figure 5 Effects of combined application treatment on microbial biomass carbon and microbial carbon entropyin coal gangue DCCACABAB00.30.60.91.2SMQI处理DCDBCABBCAABA0180360540720微生物量碳/(mgkg1)处理(a)土壤微生物量碳BBACCCCC0%3%6%9%12%微生物碳熵/%处理(b)土壤微生物碳熵1716 生态环境学报 第 32 卷第 9 期（2023 年 9 月）变有机质含量等土壤理化性质。古龙酸母液促进植物生长的作用机制是通过低分子量有机酸对养分元素的溶解释放（孔涛等，2015a）。木霉菌具有促生作用，能够提高植物抗病性的同时产生植物激素，促进植物生长（李松鹏等，2018；蒋仙等，2021）。剩余活性污泥堆肥则是通过本身的大比重结构改善土壤孔隙度，利用熟化后所富含的有机质促进微生物增殖，进而促进植物的生长发育（尚明娟等，2017）。本研究中，所有处理均提高了黑麦草的株高、总生物量，这与学者们的研究结果一致（孔涛等，2015b；占婷婷等，2019；Boakye et al.，2022）。生物量分配是植物生长发育中一项基本的生存策略，不同生物量分配模式主要体现在地上与地下部分的差异。在养分缺乏、微生物活性较低的生境条件下，植物会将更多的生物量累积到地下部分以促进根系的生长。本研究中，绝大多数处理的地上与地下生物量比值均大于 CK，表明各处理下土壤质量得到了改善，因而，相对于 CK，各处理把生物量部分转移到地上。其中剩余活性污泥堆肥处理的黑麦草地上与地下生物量比值最大，对土壤的改良效果最好。株高和地上生物量均显著大于 CK，处理组地下生物量虽均大于 CK 但无显著性差异。本研究结果与国内外学者的研究结果相似（Kchaou et al.，2018），在农田中施用活性污泥对黑小麦具有促生作用，可提高黑小麦的地上生物量。可溶性糖和脯氨酸是植物细胞渗透调节的重要物质，逆境条件下，植物可通过积累可溶性糖和脯氨酸来提高细胞内渗透压，稳定酶分子构象及活性，增强植物适应环境的能力（Li et al.，2022），脯氨酸含量升高也可能是植物细胞受损的表征（Tuo et al.，2015）。本研究表明所有处理都不能提高黑麦草叶片脯氨酸和可溶性糖含量，配施处理的脯氨酸和可溶性糖含量总体上低于单施，表明各处理不能通过提高渗透压的方式来增强植物抗逆性。此外，各处理的植物过氧化氢酶活性均高于对照，植物过氧化氢酶活性与植物抗氧化能力密切相关，能催化细胞内的过氧化氢分解，保护细胞免受氧化损伤（Takio et al.，2022），是生物防御系统的关键酶，这表明各处理主要是依靠提高抗氧化性能的方式来增强抗逆性，其中单施 AS 和三施处理效果最好。通过丙二醛含量可以看出，单施 TL 和 AS 及配施TL+AS 处理下植物丙二醛含量低于对照，而丙二醛是细胞膜脂过氧化损伤的标志物，其含量越多表明叶片受毒害作用越强，可间接反映植物组织的抗氧化能力（张秋芳等，2016）。这表明 3 种处理提高了植物对矸石山环境的抵抗力，显著降低了细胞膜脂过氧化损伤。土壤酶活性可作为反映土壤肥力状况的指标，土壤微生物量碳能够表征土壤微生物性质。蛋白酶、脲酶的活性可以反映出土壤氮素的循环状况（闫晗等，2014）。过氧化氢酶、蔗糖酶则与土壤有机质含量相关，其活性可以作为衡量土壤肥力的指标之一（孙文颖等，2019）。磷酸酶可以表征土壤中的磷素状况，促进有机磷的分解转化。本研究单施处理均提高了矸石山基质的酶活性及微生物量碳含量。Macias-Benitez et al.（2020）发现有机酸能够提高土壤酶活性，刺激生化反应，增强土壤肥力，因此 RAE 中所含的有机酸也可能通过化学和生物反应在土壤中释放更多养分。本研究中，长枝木霉菌促进了土壤酶活性和微生物量提高的原因在于，接种长枝木霉菌可促进土壤有机质和木质素的分解，增强了土壤中有益微生物的活性，进而提高了土壤酶活性；且长枝木霉菌可分泌有机酸、氨基酸等物质，土壤中有益微生物的数量不断增加，进而提高了土壤微生物量碳含量。Pang et al.（2017）和祝静等（2022）研究长枝木霉菌对土壤微生物群落结构和土壤酶活性的影响表明，施用木霉菌能改善土壤养分增加土壤酶活性，这与本研究结果相符。剩余活性污泥堆肥的施用可以改善土壤的孔隙结构，进一步使微生物获得更多繁殖所必需的氧气和营 养，为 微 生 物 的 生 存 创 造 了 前 提 条 件（Zimmerman et al.，2011）。因而，导致施用剩余活性污泥显著提高矸石山土壤微生物量碳、土壤酶活性，这与国内外学者们（Urra et al.，2019；董晓芸等，2021）的研究结果相对应。4 结论 1）剩余活性污泥堆肥、长枝木霉菌和古龙酸母液单施及配施均能够提高黑麦草的生长、生理性质。单施处理中，AS 施用效果最好；配施处理中，RAE+TL+AS 处理效果最好。2）3 种改良剂单施及混施均显著提高了矸石山基质土壤微生物质量综合指数，单施处理中，AS 效果最好；配施处理中，TL+AS 效果最好。3）综合而言，考虑到总生物量（复垦效果），建议矸石山复垦采用三施处理。从成本角度考虑，建议采用 AS 单施处理。参考文献：AHIRWAL J,MAITI S K,2016.Assessment of soil properties of different land uses generated due to surface coal mining activities in tropical Sal(Shorea robusta)forest,India J.Catena,140:155-163.ALEKSANDRA W,AGATA S,MAGDALENA D,2022.Analysis of the bacterial biocenosis of activated sludge treated with leachate from municipal landfills J.International Journal of Environmental Research and Public Health,19(3):1801.高熙梣等：古龙酸母液、木霉菌与活性污泥配施对矸石山黑麦草生理特性及土壤微生物性质的影响 1717 BAE S J,MOHANTA T K,CHUNG J Y,et al.,2016.Trichoderma metabolites as biological control agents against Phytophthora pathogens J.Biological Control,92(4):128-138.BOAKYE T A,LI H,OSEI R,et al.,2022.Antagonistic effect of Trichoderma longibrachiatum(TL6 and TL13)on Fusarium solani and Fusarium avenaceum causing root rot on snow pea plants J.Journal of Fungi,8(11):1148.GAO M F,SUN H,SHI M J,et al.,2021.2-Keto-L-Gulonic acid improved the salt stress resistance of non-heading chinese cabbage by increasing l-ascorbic acid accumulation J.Frontiers in Plant Science,12:2551.HUANG L,ZHANG P,HU Y G,et al.,2015.Vegetation succession and soil infiltration characteristics under different aged refuse dumps at the Heidaigou opencast coal mine J.Global Ecology and Conservation,4(C):255-263.JIANG X,LU W X,ZHAO H Q,et al.,2014.Potential ecological risk assessment and prediction of soil heavy-metal pollution around coal gangue dump J.Natural Hazards and Earth System Sciences,14(6):1599-1610.KCHAOU R,BAACCAR R,BOUZID J,et al.,2018.Agricultural use of sewage sludge under sub-humid Mediterranean conditions:effect on growth,yield,and metal content of a forage plant J.Arabian Journal of Geosciences,11(23):746-752.KLINK A A,2017.A comparison of trace metal bioaccumulation and distribution in Typha latifolia and Phragmites australis:implication for phytoremediation J.Environmental Science&Pollution Research,24(4):3843-3852.KONG T,XU H,WANG Z Y,et al.,2014.Effect of a residue after evaporation from industrial vitamin C fermentation on chemical and microbial properties of alkali-saline soil J.Pakistan Journal of Pharmaceutical Sciences,27(4):1069-1074.LI J Y,WANG J M,2019.Comprehensive utilization and environmental risks of coal gangue:A review J.Journal of Cleaner Production,239:117946.LI R D,TENG W C,LI Y L,et al.,2017.Potential recovery of phosphorus during the fluidized bed incineration of sewage sludge J.Journal of Cleaner Production,140(2):964-970.LI S Q,LIBER K,2018.Influence of different revegetation choices on plant community and soil development nine years after initial planting on a reclaimed coal gob pile in the Shanxi mining area,China J.The Science of the Total Environment,618:13141323.LI W J,MENG R,LIU Y,et al.,2022.Heterografted chrysanthemums enhance salt stress tolerance by integrating reactive oxygen species,soluble sugar,and proline J.Horticulture Research,9(1):1685-1698.MACIAS-BENITEZ S,GARCIA-MARTINEZ A M,CABALLERO J P,et al.,2020.Rhizospheric organic acids as biostimulants:monitoring feedbacks on soil microorganisms and biochemical properties J.Frontiers in Plant Science,11:633.MUDRAK O,DOLEZAL J,FROUZ J,et al.,2016.Initial species composition predicts the progress in the spontaneous succession on post-mining sites J.Ecological engineering:The Journal of Ecotechnology,95:665-670.PANG G,CAI F,LI R X,et al.,2017.Trichoderma-enriched organic fertilizer can mitigate microbiome degeneration of monocropped soil to maintain better plant growth J.Plant and Soil,416(1-2):181-192.SMITS M M,HERRMANN A M,DUANE M,et al.,2009.The fungal-mineral interface:Challenges and considerations of micro-analytical developments J.Fungal Biology Reviews,23(4):122-131.SU Y W,HE X N,QU Z Q,2019.Sustainable development of sludge disposal and resource utilization in Chinese farms J.IOP Conferenc Series:Earth and Environmental Science,267(6):062013.TAKIO N,MEERA Y,SINGH H Y,2022.Plant catalase in silico characterization and phylogenetic analysis with structural modeling J.Journal of Genetic Engineering and Biotechnology,20(1):1-18.TUO X Q,LI S,WU Q S,et al.,2015.Alleviation of waterlogged stress in peach seedlings inoculated with Funneliform