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摘要:針對設施蔬菜商品果采收結束后的蔬菜秸稈處理問題,通過利用蔬菜秸稈原位腐解和高溫悶棚相結合的方法,達到提高秸稈利用率,改善土壤環境和增產的目的。試驗設置秸稈原位處理組、秸稈原位處理+高溫悶棚組和空白對照組。結果表明:秸稈經過高溫水淹悶棚處理后,土壤有機質含量明顯增加、氮磷鉀含量提升,土壤環境趨向中性,緩沖能力增強,真菌含量明顯下降,細菌和放線菌數量呈上升趨勢,植株根系的微生物環境得到改善,果實單重有所增加,畝產有一定幅度的提高。
關鍵詞:草莓;高溫悶棚;秸稈原位還田;設施蔬菜
1材料與方法
1.1試驗地概況
試驗在連云港市贛榆區沙河鎮蔬菜種植基地進行。試驗地土壤質地為壤土,上茬作物為“紅顏”草莓。
1.2試驗設計
1.2.1秸稈原位還田處理(T1)
上茬作物收獲后,利用機械旋耕機就地破碎作物秸稈,直接旋耕入土,基肥:畝(約667m下同)施硫酸鉀復合肥料(45%)35kg,后續追肥同空白對照處理。
1.2.2秸稈原位還田和高溫悶棚處理(T2)
秸稈旋耕入土后,每畝撒施石灰氮50kg,作畦,用透明薄膜將土壤表面完全封閉,再從薄膜下向畦間灌水,密封溫室,利用太陽能日光照射,持續25d。基肥和追肥等同T1處理。
1.2.3空白對照處理(CK)
上茬蔬菜收獲后,將秸稈移除。基肥:畝施硫酸鉀復合肥料(45%)50kg,有機肥500kg。追肥:全生育期共追肥9次,其中發芽期2次,開花坐果期2次,初果期至膨大成熟期4次。每次畝施高濃度硫酸鉀復合肥5kg,兌水500kg滴灌于草莓根部。總追肥量為45kg。每個處理設計3個重復小區,每個小區設定8·25m2作為收獲面積,共計9個小區。
1.3土壤樣品收集和分析
悶棚結束時采集土樣,每個小區重復3次,每個小區采集5個點的樣品,然后混勻,實驗室冰箱保鮮儲存,用于測定土壤的理化性質。
1.4種植密度
采用高壟栽培,壟高25cm,壟面寬50cm,壟底寬65cm,壟溝寬30cm,每壟栽2行,株距25cm。栽植密度為7114株/畝。
1.5測定方法
1.5.1土壤理化性質測定悶棚后對土壤有機質含量、pH值和氮磷鉀含量進行測定。
1.5.2微生物數量測定在悶棚處理前和悶棚結束后分別取樣,冰箱保鮮儲存,用于測定土壤真菌和細菌含量變化。采用平板稀釋法測定:細菌數量使用牛肉膏蛋白胨進行接種涂板;真菌總數采用孟加拉紅培養基涂板接種;放線菌的含量測定使用改良高氏1號培養基。
1.5.3草莓產量性狀測定于翌年1月開始采摘,至5月止,記錄收取果實的鮮重。
1.6數據分析
常規數據分析采用Excel2013、SPSS16·0進行。
2結果與分析
2.1秸稈原位處理對草莓產量的影響
果實產量是最重要的經濟指標,從表1可以看出,經過蔬菜殘體堆肥處理后,草莓產量T2>T1>CK,對照組產量為48·46t/hm2,T1處理為50·84t/hm2,相比對照組差異不顯著,T2處理產量達到了56·12t/hm2,顯著高于對照組;從單果質量來看,對照組和T1處理差異不顯著,單果增重1·51g,T2處理單果質量則明顯升高,達到54·18g,相比對照組提高了13·49%,說明高溫悶棚更有利于發揮草莓的高產潛力。草莓每株結果數,T1處理相比對照組提高0·1個,T2處理比對照組提高0·5個,說明高溫悶棚處理后,結果數量沒有明顯增多。
2.2秸稈原位處理對土中微生物含量的影響
從表2可以看出,對照組的真菌含量為6·27%,而T1處理升高20·26%,變化明顯,說明秸稈原位處理有利于真菌的生長繁殖,而T2處理的真菌含量顯著降低。從細菌含量變化來看,對照組細菌含量升高25·61%,T1處理的細菌含量升高,達到100·17%,與對照組相比差異顯著;T2處理細菌含量極顯著升高,達180·64%。進行高溫悶棚處理后,T2處理的放線菌含量顯著提升,達到155·87%,T1處理的放線菌含量也升高10·23%,對照組則基本沒有變化。放線菌的含量變化區試類似于細菌,在高溫水淹處理后,含量都大幅升高。
2.3秸稈原位處理對土壤養分的影響
由表3可以看出,經過蔬菜殘體堆肥處理后(T2),土壤有機質含量明顯升高,相比對照組增加了53·73%,T1處理沒有經過水淹處理,有機質含量比對照組增加12·98%,T2處理有機質含量增加量大于T1處理;經過秸稈原位處理的T1和T2處理,土壤pH環境得到改善,接近中性。蔬菜殘體原位分解,在濕悶時可以增加有機酸,在干悶情況下,pH下降幅度則比較小;土壤有效磷、全氮和速效鉀含量都得到顯著提升。水淹處理后,T2與T1處理相比,有效磷、全氮和速效鉀含量升高不明顯。
3討論與結論
土壤肥力是理化特性的綜合表現,長期施用工業化肥會降低土壤的自我調控能力,產生板結、鹽堿化等問題,國內有學者嘗試用有機肥代替化肥,取得一定成效,與常規化肥相比,有機肥能顯著提高養分的有效性,改善土壤物理結構和酸堿緩沖能力[3-4]。由于有機質的大量增加,土壤各種酶活性也得到提高,同微生物協同作用,持續改善土壤生態。本試驗結果表明,經過水淹悶棚處理后,土壤微生物含量表現為細菌和放線菌比例提升,真菌含量下降。在大棚內,由于水淹和高溫處理,土中真菌類微生物轉為細菌類,有益菌含量升高,植株的根系微環境得到改善,使得植株更容易吸收土中養分。從單產和單果產量也可看出,草莓產量T2處理的升高幅度大于T1處理,很可能是微生物環境改善起到了作用[5]。同時,草莓常見的根腐病、灰霉病等在高溫悶棚處理組發生率明顯下降,提高了草莓的商品外觀。蔬菜殘體還田是當前綠色農業的重要組成部分,在實際應用中,存在操作不便、效果差等問題。科研人員應致力于研發便捷、有效的處理方式,促進蔬菜殘體堆肥的應用推廣。本研究通過蔬菜殘體原位還田結合高溫悶棚,有效解決了蔬菜根葉的殘留問題,同時有效補充了土壤有機質和氮磷鉀元素,在促進土壤結構改善和減肥增產上有一定成效。在后續研究中,可逐步加入小麥玉米等作物秸稈和益生菌發酵工藝,完善研究鏈條,以期為推廣綠色高質農業提供更多參考。
參考文獻
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作者:邵晞 樊繼剛 魏學敏 單位:連云港市農村能源環境保護辦公室 連云港市贛榆區農業技術推廣中心耕保科