孫凱寧 王克安 楊寧

摘要：針對設施菜地鹽漬化日益嚴重的現(xiàn)狀，設置4種菌渣隔層厚度（0、1、2、3 cm），并覆白色、黑色地膜，研究不同厚度隔層對設施黃瓜產(chǎn)量、品質及土壤主要離子含量的影響。結果表明，黃瓜單瓜鮮重隨著菌渣添加量的增加呈先升后降的趨勢，添加適量菌渣（厚度1 cm）可提高單瓜鮮重1.0%～5.3%；白膜菌渣處理可分別提高黃瓜VC、蛋白質、可溶性總糖含量達17.0%～21.3%、20.8%～28.4%、1.6%～10.7%；隔層減緩了肥料所帶入營養(yǎng)元素的下滲，使耕層土壤主要離子含量隨著菌渣添加量的增加而上升。這為今后設施種植過程中減少化肥施用，促進設施農(nóng)業(yè)健康、可持續(xù)發(fā)展提供參考。

關鍵詞：菌渣；隔層；黃瓜；品質；離子

中圖分類號：S642.206文獻標識號：A文章編號：1001-4942（2018）05-0081-06

Abstract According to the serious present situation of soil salinization in facility vegetable fields， four kinds of thickness （0， 1， 2， 3 cm） of mushroom residue were set as the interlayer to explore their influences on cucumber yield and quality and main soil ion contents by comparing with only mulching film （white or black film）. The results showed that the fresh weight of cucumber had a trend of first rising and then falling with the increase of mushroom residue addition. Adding proper amount of mushroom residue with the thickness of 1 cm could increase the fresh weight of single cucumber by 1.0%～5.3%. The treatment of white film+mushroom residue interlayer could increase the contents of cucumber VC， protein， total soluble sugar by 17.0%～21.3%， 20.8%～28.4% and 1.6%～10.7%， respectively. The interlayer slowed down the infiltration of nutrients， which increased the content of main ions in soil with the increase of mushroom residue addition. This research could provide useful references for reducing fertilizer application and promoting the healthy and sustainable development of facility agriculture in future.

Keywords Mushroom residue； Interlayer； Cucumber； Quality； Ion

土壤鹽漬化是設施蔬菜栽培過程中面臨的重要問題，制約著我國設施蔬菜產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展[1， 2]。菜農(nóng)為了追求更高的經(jīng)濟效益，長期過量施用肥料，大量的養(yǎng)分難以被雨水沖刷，同時設施內(nèi)部的高溫條件促使土壤水分強烈蒸發(fā)，致使土層下部的鹽分隨土壤毛管水上移并逐漸在土表聚集。過高的鹽濃度會阻礙植物吸收養(yǎng)分和正常生長，抑制土壤微生物活性，造成農(nóng)作物嚴重減產(chǎn)[3-5]。因此，如何應對設施菜地土壤鹽漬化已成為生產(chǎn)中亟待解決的現(xiàn)實問題。人們對鹽漬土的改良有著悠久歷史，目前主要有物理方法、化學方法、工程方法和生物修復等技術手段[6， 7]。隔鹽層在鹽堿地改良中有較多應用[8-11]，隔鹽層在土體中通過改變水鹽運移軌跡，可以有效抑制潛水蒸發(fā)和土壤返鹽，不用改變耕作制度，見效快，效果好，但該類改良方式多見于露天鹽堿地，在設施鹽漬化土壤中的應用卻少有報道。有研究表明，農(nóng)作物秸稈改良鹽漬土具有較好的效果[12， 13]。菌渣是生產(chǎn)食用菌之后的殘留物，其中作物秸稈占較高比例。目前，我國每年產(chǎn)生的菌渣至少有400萬噸，傳統(tǒng)的處理方法是直接丟棄或燃燒，隨意丟棄會導致霉菌和害蟲的滋生，燃燒只能快速利用其中10%左右的熱能，造成資源浪費。本試驗在前人研究的基礎上，通過設置不同厚度的菌渣隔層，探討其對設施鹽漬化土壤的抑鹽效果及對作物產(chǎn)品品質等的影響，以期為設施土壤改良提供技術參考。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗點位于濟南市濟陽縣曲堤鎮(zhèn)畢集村，棚型為山東代表性的冬暖式日光溫室，棚齡15年，常年種植黃瓜，土壤耕層為中低鹽漬化程度，基本理化性狀見表1。

1.2 試驗設計

本試驗采用地表地膜覆蓋和地下菌渣隔層雙層結構，地膜類型為：白膜（以 W 表示）、黑膜（以 B 表示）；地下隔鹽層為菌渣，設置菌渣厚度（自然狀態(tài)）分別為 0（CK）、1、2、3 cm，重量（折合干重）分別為 0、3.3、6.7、10.0 kg/小區(qū)，埋于地表以下35 cm 處，地膜覆蓋，共8個處理，隨機區(qū)組排列，重復3次，小區(qū)面積 0.8 m×2 m= 1.6 m2。小區(qū)挖深至35 cm 處，兩側均布設地膜，小區(qū)之間用隔水板分開，以避免相互干擾。菌渣鋪設完成后，進行耕層土壤回填并種植黃瓜，各小區(qū)日常管理保持一致，按當?shù)爻Ｒ?guī)模式進行。

1.3 測定項目與方法

1.3.1 土壤電導率 用DDS-11A數(shù)顯電導率儀測定。

1.3.2 土壤鹽離子 K+、Na+、Ca2+、NH+4、Cl-、NO-3、SO2-4等7種離子采用美國戴安有限公司生產(chǎn)的離子色譜儀（Dionex ICS3000）測定。于苗期及盛果期取土樣，將0.1 g風干土加入10 mL超純水，然后再稀釋20倍，用于測定鹽離子含量。

1.3.3 黃瓜單瓜重和品質 于盛果期分別在每個小區(qū)隨機采摘10個果實，統(tǒng)計單瓜鮮重并進行品質測定?？扇苄蕴遣捎幂焱壬?，VC含量采用2， 6-二氯靛酚滴定法，可溶性固形物含量由折射儀（PAL-1， Japan）測得，蛋白質含量采用考馬斯亮藍法，可滴定酸采用NaOH滴定法[14]。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Microsoft Excel 2003 做圖，SPSS 22.0軟件進行統(tǒng)計分析，單因素方差分析采用LSD法進行多重比較。

2 結果與分析

2.1 不同處理對設施土壤狀況的影響

2.1.1 不同處理對設施土壤電導率的影響 菌渣隔層處理對設施土壤EC值有明顯影響（圖1），就苗期而言，隨著菌渣添加量的增加，EC呈現(xiàn)逐漸升高的趨勢，W1、W2、W3較W0分別增加10.7%、13.9%、33.8%，其中W3與W0差異顯著；B1、B2、B3較B0分別增加3.1%、3.1%、7.9%，各處理間差異不顯著。盛果期各處理EC值有所降低，但總體趨勢與苗期相似，W1、W2、W3較W0分別增加13.2%、19.4%、28.7%；B1、B2、B3較B0分別增加1.6%、19.6%、27.8%，兩個系列各處理間差異未達到顯著水平。

2.1.2 不同處理對設施土壤主要鹽離子含量的影響 苗期各處理隨著菌渣添加量的增加K+含量逐漸升高（圖2A），W1、W2、W3較W0分別增加4.74%、11.7%、42.0%，其中W3與W0差異顯著；B2、B3較B0分別增加6.3%、8.4%；盛果期各處理K+含量較苗期有所降低，W1、W2、W3較W0分別增加54.3%、56.4%、71.0%，其中W3與W0差異顯著；B1、B2、B3較B0分別增加9.4%、25.0%、53.2%。

苗期和盛果期，Na+表現(xiàn)為隨著菌渣添加量的增加而升高，但各處理間差異不顯著（圖2B）。就Ca2+而言，苗期W1、W2、W3較W0均有所增加，但差異不顯著；B2、B3較B0分別增加10.5%、11.3%，差異達顯著水平；盛果期W3較W0增加14.4%，B3較B0增加17.4%，差異均達顯著水平（圖2C）。就NH+4而言，苗期W1、W2、W3較W0分別增加12.7%、16.4%、18.3%，B1、B2、B3分別較B0增加10.8%、14.3%、12.8%；盛果期W2、W3分別較W0分別增加20.7%、23.0%，B3較B0增加19.9%，差異均達顯著水平（圖2D）。

就Cl-而言，苗期各處理間無顯著差異；盛果期W2、W3較W0分別增加7.3%、11.8%；B1、B2、B3較B0分別增加5.4%、6.8%、8.8%，差異均達顯著水平（圖2E）。就NO-3而言，苗期W系列各處理間無顯著差異，B系列中B2、B3較B0分別增加13.8%、18.5%；盛果期W3較W0增加7.9%，B系列各處理間無顯著差異（圖2F）。就SO2-4而言，苗期W及B系列中各處理間差異均不顯著；盛果期時，W2、W3較W0分別增加7.4%、8.4%；B系列各處理間差異不顯著（圖2G）。

從7種主要離子總量來看，苗期W系列中W2、W3較W0分別增加4.9%、9.9%，B系列中B1、B2、B3較B0分別增加5.4%、10.1%、13.0%，差異均達顯著水平；盛果期W2、W3較W0分別增加5.9%、11.3%，B2、B3較B0分別增加7.5%、8.6%（圖2H）。

2.2 不同處理對設施黃瓜單瓜重及品質的影響

2.2.1 不同處理對設施黃瓜單瓜重的影響 由表2看出，黃瓜單瓜鮮重，W1和B1處理分別為W系列和B系列的最高值，分別較W0和B0增加5.3%和1.0%；而W2、W3、B2、B3則呈下降趨勢，分別較W0和B0減少4.3%、4.1%、8.3%、7.2%。單瓜干重W1、W2、W3均高于W0，增幅分別為11.2%、6.6%、7.7%；B1、B2、B3則呈減少趨勢，較B0分別降低6.1%、7.5%、1.8%。干物質以W2和B3分別為W系列和B系列最高值。

2.2.2 不同處理對設施黃瓜品質的影響 菌渣處理可以增加設施黃瓜的VC含量，其中W1、W2、W3較W0分別增加19.4%、21.3%、17.0%，各處理間差異達顯著水平；B2較B0有所降低，而B1、B3較B0分別增加12.3%、11.7%，且差異達顯著水平（圖3A）。

菌渣處理可以顯著增加設施黃瓜蛋白質含量（圖3B），其中W1、W2、W3較W0分別增加28.4%、20.8%、21.9%，差異達顯著水平；B1較B0提高3.7%，但差異未達顯著水平，B2和B3均低于B0。

各處理對設施黃瓜可溶性固形物的影響較小，W1、W2、W3較W0分別增加2.3%、2.3%、7.0%，但各處理間差異不顯著（圖3C）。就設施黃瓜可滴定酸而言，W1、W3較W0分別增加9.3%、11.9%；B1、B2與B0無顯著差異，B3較B0增加5.6%，差異達顯著水平（圖3D）。菌渣處理可以提高設施黃瓜可溶性總糖含量，W2、W3較W0分別增加1.6%、10.7%；B1、B2、B3較B0分別增加7.8%、2.4%、6.8%，差異均達顯著水平（圖3E）。

3 討論與結論

秸稈隔層可以切斷土壤毛細通道，使土體的連續(xù)性受到影響，土壤深層的水分不能通過毛管作用向土表運移，同時也減少了土體深層鹽離子向上的運移途徑[8]。本試驗耕層土壤主要鹽離子含量隨菌渣添加量的增加而增加，這與菌渣含有鹽分有一定關系，另外菌渣隔層阻斷了施入耕層的肥料養(yǎng)分向土層深處下滲，使肥料帶入的離子（如Ca2+、NO-3、SO2-4等）在耕層聚集，這對設施菜田耕層保肥、減施化肥、提高肥料利用率具有一定的指導意義，具體研究將在今后開展。鹽脅迫對植物生長的影響涉及滲透脅迫、離子毒害等綜合反應[15]。鹽脅迫對黃瓜生長具有較明顯的影響，有研究發(fā)現(xiàn)，一定濃度鹽脅迫對黃瓜生長具有一定促進作用；隨著土壤鹽分濃度的升高，對黃瓜生長則起到了抑制作用[16]。本研究表明，黃瓜單瓜鮮重隨著菌渣添加量的增加呈先升后降的趨勢，表明適量的鹽脅迫可以促進黃瓜生長，而過量時則起到明顯抑制的作用。就黃瓜品質而言，不同指標表現(xiàn)各異，但菌渣隔層處理各品質參數(shù)值總體高于對照，說明在本試驗條件下，土壤鹽分含量未超過黃瓜的耐鹽閾值，對品質提升有較好效果。

綜上所述，本試驗所布設的菌渣隔層，W1和B1（菌渣厚度為1 cm 即 3.3 kg/小區(qū)）處理可以提高黃瓜鮮重，其它處理則不利于黃瓜增產(chǎn)，但對黃瓜品質指標的提升具有較好效果。隔層處理使設施土壤耕層電導率上升，營養(yǎng)元素產(chǎn)生富集。因此，如何在施肥時適當減量，在滿足作物生長的前提下，保持土壤健康、綠色是本類研究今后的方向。

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