杜彩嫻 ,麥景郁 ,曾莉莎 ,莊華才 ,呂順 ,李洪波 ,周建坤 ,梁少麗 ,劉建平
(1.廣東東莞市香蕉蔬菜研究所,523061;2.廣東東莞市麻涌鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)技術(shù)服務(wù)中心)
冬瓜地不同覆蓋栽培對(duì)土壤微生物和理化性狀的影響
杜彩嫻1,麥景郁2,曾莉莎1,莊華才1,呂順1,李洪波1,周建坤1,梁少麗1,劉建平1
(1.廣東東莞市香蕉蔬菜研究所,523061;2.廣東東莞市麻涌鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)技術(shù)服務(wù)中心)
以莞研1號(hào)小冬瓜為材料,采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),設(shè)置稻草覆蓋、無(wú)紡布覆蓋、不使用任何覆蓋物(CK)3個(gè)處理,研究冬瓜地不同覆蓋栽培方式對(duì)土壤微生物和理化性狀的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明,無(wú)紡布和稻草覆蓋處理后,土壤中的細(xì)菌數(shù)量增加,真菌數(shù)量減少,B/F值及A/F值均提高,尤其是鋪用無(wú)紡布覆蓋的處理,其B/F值比CK提高了24.8%,土壤中疫霉菌數(shù)量減少,且土壤中有機(jī)質(zhì)、有效養(yǎng)分(氮、磷、鉀)、有效銅、有效錳、有效鋅含量均顯著增加,稻草覆蓋次之。使用無(wú)紡布覆蓋能夠改良冬瓜地土壤微生態(tài)環(huán)境,提高土壤肥力,今后冬瓜種植中應(yīng)該加強(qiáng)這種新型覆蓋栽培技術(shù)的推廣應(yīng)用。
冬瓜;無(wú)紡布;稻草;覆蓋;土壤微生物,理化性狀
覆蓋是一種普遍應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的農(nóng)技措施,具有較好的保溫保濕功能 ,能有效調(diào)節(jié)土壤微環(huán)境。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中常用的覆蓋物較多,如礫石、地膜、農(nóng)作物秸稈、樹(shù)葉等,這些覆蓋物中尤以塑料膜和稻草使用最為廣泛[1~3]。無(wú)紡布又稱為不織布、豐收布,是由定向的或隨機(jī)的纖維構(gòu)成,是新一代環(huán)保材料,具有防潮、透氣、柔韌、質(zhì)輕、不助燃、容易分解、無(wú)毒無(wú)刺激性、色彩豐富、價(jià)格低廉、可循環(huán)再用等特點(diǎn),可用于露地及大棚、溫室內(nèi)浮面覆蓋[4~6]。
地表覆蓋可減少土壤蒸散損失,提高土壤田間持水能力,通過(guò)改善土壤微環(huán)境促進(jìn)微生物生長(zhǎng),改善土壤肥力指標(biāo)。相關(guān)研究表明[7,8],無(wú)紡布覆蓋能調(diào)節(jié)土壤溫差,改良土壤微生態(tài)和理化性質(zhì),促進(jìn)蔬菜生長(zhǎng)。冬瓜是華南地區(qū)主要栽培品種。隨著農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整,北運(yùn)需求量越來(lái)越大,種植面積不斷擴(kuò)大,作為調(diào)節(jié)淡季蔬菜市場(chǎng),高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)而受到菜農(nóng)和消費(fèi)者的歡迎[5,9,10]。 前人對(duì)冬瓜栽培技術(shù)的研究,主要集中在育苗與定植、田間管理、收獲及采種、病蟲(chóng)害防治[11,12]等方面,關(guān)于不同覆蓋方式對(duì)冬瓜地土壤微生物和理化性狀的影響仍未見(jiàn)文獻(xiàn)報(bào)道。
本研究比較了無(wú)紡布及稻草覆蓋2種不同的覆蓋方式對(duì)冬瓜地土壤微生物和理化性狀的影響,以期為冬瓜種植時(shí)找到一種合適的覆蓋材料提供參考,為我國(guó)華南地區(qū)冬瓜的高效栽培提供理論依據(jù)。
種植的冬瓜品種為莞研1號(hào)小冬瓜,由東莞市香蕉蔬菜研究所提供。試驗(yàn)于東莞市香蕉蔬菜研究所試驗(yàn)基地進(jìn)行,冬瓜苗定植時(shí)間為2015年3月5日。
采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),試驗(yàn)設(shè)3個(gè)處理:①使用稻草覆蓋,冬瓜苗定植時(shí)在種植畦面上直接覆蓋2~3 cm厚的稻草,每667 m2冬瓜地覆蓋稻草量約60 kg;②使用無(wú)紡布覆蓋,具體操作方法為選用大小合適的無(wú)紡布,在冬瓜種植畦面上覆蓋,周邊用土壓實(shí),再根據(jù)冬瓜種植密度,在無(wú)紡布上打好定植孔,并把育成的冬瓜苗移栽到定植孔上;③不使用任何秸稈進(jìn)行覆蓋(CK)。每個(gè)處理小區(qū)面積300 m2,3次重復(fù)。供試無(wú)紡布購(gòu)自海南福瑞星農(nóng)貿(mào)有限公司,規(guī)格為20 g/m2的黑色農(nóng)用無(wú)紡布,使用時(shí)單層覆蓋;稻草選用收獲后自然風(fēng)干的稻草秸稈,收集自東莞市麻涌鎮(zhèn)水稻田,冬瓜的田間管理采用常規(guī)栽培技術(shù)進(jìn)行。
供試土壤基本性狀為:pH值 6.09,有機(jī)質(zhì)含量為 1.2%,水解氮 122.7 mg·L-1(具體見(jiàn)表 1)。前茬作物為冬瓜。
各小區(qū)分別于冬瓜定植3個(gè)月后進(jìn)行采集土樣。土壤微生物測(cè)定取樣:試驗(yàn)結(jié)束時(shí)將冬瓜植株根系上的土壤抖落后裝入無(wú)菌紙袋,立即帶回實(shí)驗(yàn)室,每個(gè)樣品3次重復(fù)。
土壤理化性狀測(cè)定取樣:采取五點(diǎn)混合取樣法,用土鉆取0~20 cm土層樣,每個(gè)樣品3次重復(fù),分別混勻后裝入無(wú)菌紙袋,帶回實(shí)驗(yàn)室置室內(nèi)風(fēng)干。
土壤微生物測(cè)定:采用稀釋平板計(jì)數(shù)法,細(xì)菌采用牛肉膏蛋白胨瓊脂平板表面涂布法;真菌采用馬丁氏(Martin)培養(yǎng)基平板表面涂布法;放線菌采用改良高氏一號(hào)合成培養(yǎng)基平板表面涂布法(每300 mL培養(yǎng)基中加3%重鉻酸鉀 1 mL,以抑制細(xì)菌和霉菌生長(zhǎng)),結(jié)果以每1 g鮮土所含數(shù)量表示[13,14]。土壤中疫霉菌的數(shù)量測(cè)定采用江厚春等[15]提出的培養(yǎng)基和方法。
表1 冬瓜種植前土壤基本情況
土壤理化性狀測(cè)定:采用ASI方法[16](土壤養(yǎng)分系統(tǒng)研究法)測(cè)定土壤的pH值、有機(jī)質(zhì)、交換性酸、銨態(tài)氮、硝態(tài)氮、磷、鉀、鈣、鎂、硫、鐵、銅、錳、鋅、硼,測(cè)定方法參照《土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)分析方法》[17]。
從圖1可見(jiàn),與不用秸稈覆蓋相比,使用稻草及無(wú)紡布覆蓋都能使土壤中的細(xì)菌數(shù)量增多,真菌數(shù)量減少了,B/F值(即細(xì)菌與真菌數(shù)量之比)及A/F值(放線菌與真菌數(shù)量之比)均顯著提高了,尤其是鋪用無(wú)紡布覆蓋的處理,其B/F值比CK提高了24.8%,土壤中的疫霉菌數(shù)量減少了;但是使用稻草覆蓋時(shí),土壤中疫霉菌的數(shù)量增加了,這可能與稻草分解后為土壤中疫霉菌的生長(zhǎng)提供一定的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)有關(guān)。
圖1 不同覆蓋栽培后冬瓜地土壤微生物數(shù)量比較
表2 不同覆蓋處理土壤理化性狀的變化
表2表明,與空白對(duì)照(沒(méi)有覆蓋物)相比,無(wú)紡布和稻草覆蓋后,土壤中銨態(tài)氮、硝態(tài)氮、有效磷、速效鉀、有效硫、有效鐵含量均顯著增加,說(shuō)明無(wú)紡布覆蓋和稻草覆蓋可以明顯增加土壤氮、磷、鉀等有效養(yǎng)分含量。無(wú)紡布覆蓋處理后,土壤銨態(tài)氮、硝態(tài)氮、有效磷、速效鉀含量均顯著高于稻草覆蓋處理,可能與無(wú)紡布覆蓋處理對(duì)土壤的養(yǎng)分保持能力和的淋溶作用較好而有關(guān)。
無(wú)紡布和稻草覆蓋處理后,土壤中的有機(jī)質(zhì)、有效銅、有效錳、有效鋅、有效硼含量均比對(duì)照處理高,其中無(wú)紡布覆蓋處理后土壤中有效銅、有效錳、有效鋅含量顯著高于稻草覆蓋處理,無(wú)紡布覆蓋與稻草覆蓋處理土壤有機(jī)質(zhì)含量差異不顯著。而與CK相比,無(wú)紡布覆蓋處理后的土壤pH明顯升高了,達(dá)5.32,而稻草覆蓋處理后的土壤pH值卻沒(méi)有明顯變化;土壤交換性酸在無(wú)紡布覆蓋處理后比CK降低了,而稻草覆蓋處理后的升高了。
覆蓋是一種普遍應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的農(nóng)技措施,具有較好的保溫保濕功能,能有效調(diào)節(jié)土壤微環(huán)境。傳統(tǒng)上常用的是農(nóng)作物秸稈覆蓋物,尤其以小麥秸稈和稻草使用最為廣泛[1~3]。本研究比較了無(wú)紡布及稻草秸稈覆蓋2種不同的覆蓋方式對(duì)冬瓜地土壤微生物和理化性狀的影響,結(jié)果表明,2種覆蓋方式都能夠改良土壤結(jié)構(gòu),增加土壤氮、磷、鉀等有效養(yǎng)分的含量,提高土壤肥力,使用稻草和無(wú)紡布覆蓋都可以使冬瓜地土壤微生物區(qū)系向有利于作物生長(zhǎng)的“細(xì)菌型”轉(zhuǎn)變,增加有益菌的密度。這可能與稻草及無(wú)紡布覆蓋有一定的保水控溫及保肥作用,能夠增加微生物的豐富度,促進(jìn)有益菌的富集有關(guān)。但是,大量的稻草現(xiàn)在越來(lái)越難收集,無(wú)紡布是較好的代替品。
無(wú)紡布是以聚酯為原料,經(jīng)熔融紡絲,堆積布網(wǎng),熱壓粘合,最后干燥定型成棉布狀的材料,無(wú)織布工序,故稱“無(wú)紡布”[7,18]。 我國(guó)于 1983 年從日本引進(jìn)并使用農(nóng)用無(wú)紡布,它與塑料薄膜相比不但具有一定透光、保溫性,還具有透氣和吸濕的特點(diǎn),常用于露地及大棚、溫室內(nèi)浮面覆蓋。用無(wú)紡布直接覆蓋于露地或保護(hù)地中栽培的蔬菜,具有防寒、防霜凍、防風(fēng)、防蟲(chóng)、防鳥(niǎo)、防旱和保溫、保墑的效果,是春冬寒冷季節(jié)實(shí)現(xiàn)蔬菜穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)栽培和調(diào)節(jié)供應(yīng)期的一種新型覆蓋栽培技術(shù)[5,19]。
從不同覆蓋方式對(duì)土壤微生物數(shù)量的影響來(lái)看,無(wú)紡布和稻草覆蓋處理后土壤中的細(xì)菌數(shù)量增加了,真菌數(shù)量減少了,B/F值及A/F值均提高了,尤其是鋪用無(wú)紡布覆蓋的處理,其B/F值比CK提高了24.8%,但是使用稻草覆蓋時(shí),土壤中疫霉菌的數(shù)量增加了,這可能與稻草分解后能為土壤中霉菌的生長(zhǎng)提供一定的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)有關(guān)。從不同覆蓋方式對(duì)土壤理化性狀的影響來(lái)看,無(wú)紡布覆蓋處理后,土壤有機(jī)質(zhì)、氮、有效磷、速效鉀等含量均顯著高于稻草覆蓋處理。
冬瓜是一種喜溫、耐熱的作物。在我國(guó)南方春植播期通常為12月至次年3月,秋植播期為6~7月[20]。無(wú)紡布覆蓋具有良好的防寒保溫作用[5],使用無(wú)紡布覆蓋對(duì)于春植冬瓜的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)栽培非常有利。另外,冬瓜在生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中常受到枯萎病、疫病等土傳病害的威脅[21],有關(guān)報(bào)道表明,無(wú)紡布覆蓋秧苗對(duì)于控制水稻條紋葉枯病效果顯著[22],無(wú)紡布覆蓋煙草可防治病毒病[23]。本研究結(jié)果表明,使用無(wú)紡布覆蓋時(shí),土壤中的疫霉菌數(shù)量減少了,說(shuō)明使用無(wú)紡布覆蓋能夠減少土壤中病原微生物的數(shù)量,但是關(guān)于無(wú)紡布覆蓋對(duì)冬瓜疫病的防控效果還需要進(jìn)一步研究。本研究結(jié)果綜合表明,冬瓜地使用無(wú)紡布覆蓋能夠改善土壤結(jié)構(gòu),提高土壤肥力,既可以提高作物的抗逆性,又可以提高土壤中有益微生物及土傳病害拮抗菌的數(shù)量及活性。因此,在今后的冬瓜種植中應(yīng)該加強(qiáng)這種新型覆蓋栽培技術(shù)推廣應(yīng)用。
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Effect of Different Covering Cultivation on Soil Microorganisms and Physical Chemical Properties of Wax Gourd Field
DU Caixian1,MAI Jingyu2,ZENG Lisha1,ZHUANG Huacai1,LV Shun1,LI Hongbo1,ZHOU Jiankun1,LIANG Shaoli1,LIU Jianping1
(1.Dongguan Banana and Vegetable Institute,Guangdong 523061;2.Agricultural Technique Service Center)
By using randomized block design,3 treatments including rice straw mulching,non-woven fabric mulching and CK were set up to study the effects of different covering cultivation on soil microorganisms and physical chemical properties of Guanyan No.1 Xiaodonggua.The results showed that bacteria number in soil was increased in both of the rice straw mulching and non-woven fabric mulching treatments and the number of fungus were decreased.Both of the B/F value and A/F value were improved,especially in the non-woven fabric mulching treatments,that its B/F value was 24.8%higher than that of CK.The content of soil organic matter,available nutrients(nitrogen,phosphorus and potassium),available copper,effective manganese and effective zinc were significantly increased in non-woven fabric mulching treatment,and straw mulching treatment took second place.Using of non-woven fabric cover on wax gourd field could improve soil ecological environment and increase soil fertility that the popularization and application of this new covering cultivation techniques in the planting of wax gourd area should be intensified in the future.
Wax gourd;Non-woven fabric;Straw;Mulching;Soil microorganism;Physical and chemical properties
S642.3
A
1001-3547(2017)22-0064-04
廣東省科技計(jì)劃項(xiàng)目(2012B020410005);東莞市科技計(jì)劃重點(diǎn)項(xiàng)目(2012108101004)
杜彩嫻(1982-),女,本科,助理農(nóng)藝師,主要從事蔬菜栽培技術(shù)研究,E-mail:234679074@qq.com
曾莉莎(1985-),女,通訊作者,碩士,農(nóng)藝師,主要從事蔬菜栽培及病害防控研究,E-mail:371924298@qq.com
2017-07-06
10.3865/j.issn.1001-3547.2017.22.022