顧俊榮　楊代鳳　董明輝等

摘要：研究秸稈生物反應(yīng)堆技術(shù)對設(shè)施茄果類蔬菜產(chǎn)量及棚室環(huán)境的影響。結(jié)果表明，應(yīng)用秸稈生物反應(yīng)堆技術(shù)可使棚內(nèi)CO2濃度平均提高1.66倍，棚內(nèi)溫度升高1.66～1.99 ℃，土表溫度升高0.64～1.74 ℃；番茄、茄子、辣椒產(chǎn)量分別提高16.24%、15.23%、14.53%。秸稈生物反應(yīng)堆技術(shù)還可使土壤有機質(zhì)含量提高0.55～4 g/kg，土壤EC值降低0.14～0.39 mS/cm。秸稈生物反應(yīng)堆技術(shù)對設(shè)施栽培引起的土壤鹽漬化等連作障礙問題具有很好的改良作用，可以在當(dāng)?shù)厣a(chǎn)上推廣應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：秸稈生物反應(yīng)堆；設(shè)施茄果類蔬菜；產(chǎn)量；棚內(nèi)環(huán)境因子

中圖分類號： S641.04文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A文章編號：1002-1302（2015）11-0224-02

收稿日期：2014-11-27

基金項目：江蘇省農(nóng)業(yè)三新工程（編號：SXGC[2013]096）。

作者簡介：顧俊榮（1982—），男，江蘇蘇州人，助理研究員，主要從事農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全與控制技術(shù)研究。

通信作者：楊代鳳，碩士，副研究員，主要從事農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全檢測工作。Tel：（0512）66705835；E-mail：szyangdf@163.com。秸稈生物反應(yīng)堆技術(shù)是依據(jù)有機物質(zhì)的微生物代謝原理，即采用微生物菌種將作物秸稈轉(zhuǎn)化成設(shè)施蔬菜光合作用的原料——二氧化碳，同時產(chǎn)生蔬菜生長所需要的熱量、有機物質(zhì)和營養(yǎng)元素。該技術(shù)以秸稈替代化肥，以植物疫苗替代農(nóng)藥，不僅可以提高作物產(chǎn)量、改善農(nóng)產(chǎn)品安全品質(zhì)，促進(jìn)農(nóng)業(yè)增效、農(nóng)民增收，而且對設(shè)施生產(chǎn)引起的土傳病害加重、土壤鹽漬化等連作障礙問題具有顯著的改良作用[1-3]。我國每年大約有30億t剩余秸稈得不到有效利用，因此秸稈的利用越來越受到重視。相關(guān)研究表明，生物反應(yīng)堆可以提高辣椒、番茄、茄子的產(chǎn)量[4-8]，提高土壤生理代謝活力，改變土壤營養(yǎng)條件，使其朝著有利于作物生長的方向進(jìn)行[9]。設(shè)施條件下的茄果類蔬菜是江蘇太湖地區(qū)主要栽培蔬菜，隨著設(shè)施蔬菜連年高強度種植，導(dǎo)致土壤理化和生物學(xué)性狀嚴(yán)重衰退，而且不能有效地進(jìn)行輪作倒茬。CO2不足、土傳病害發(fā)生嚴(yán)重、土壤連作障礙的日益嚴(yán)重等因素制約著設(shè)施栽培蔬菜產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。本試驗研究了秸稈生物反應(yīng)堆技術(shù)對設(shè)施瓜果類蔬菜產(chǎn)量及土壤理化性質(zhì)的影響，以期為秸稈生物反應(yīng)堆技術(shù)在江蘇太湖地區(qū)設(shè)施茄果類蔬菜生產(chǎn)中的應(yīng)用及土壤的改良提供技術(shù)依據(jù)。

1材料與方法

1.1試驗材料

供試材料為稻草秸稈、玉米秸稈、麥麩、米糠、菜籽餅、菌種、疫苗；供試番茄品種為金珠，辣椒品種為亞洲雄風(fēng)，茄子品種為黑大長秀。

1.2試驗設(shè)計

試驗在蘇州市五月田有機農(nóng)場的單體塑料大棚內(nèi)進(jìn)行，每個供試品種共設(shè)2個處理，分別為秸稈生物反應(yīng)堆處理，常規(guī)栽培（CK）；每個供試品種用3個大棚，其中2個用于秸稈生物反應(yīng)堆處理栽培，1個用于對照。每個大棚面積288 m2（長48 m、寬6 m）。

1.3試驗方法

本研究采用行下內(nèi)置式反應(yīng)堆技術(shù)，于茄果類蔬菜定植前15 d制作好反應(yīng)堆。具體做法：在種植行下開溝，溝寬 70 cm、深25 cm，溝中鋪放水稻秸稈，放量為60 000 kg/hm2，厚度25 cm，踏實填平，溝的兩頭各露出10 cm的秸稈。將拌好的菌種及處理好的疫苗2/3均勻撒在溝內(nèi)秸稈表面，并將其拍打至秸稈內(nèi)部，將所起土回填于秸稈上整平，然后將溝內(nèi)灌滿水，再將剩余1/3的疫苗均勻撒于整平后的土壤表面。10～15 d后，蓋地膜，并用12號鋼筋按間距30 cm×30 cm打孔，孔深以穿透秸稈層為宜。定植后重新打孔1次。作物生長前期每月打孔2～3次，中后期需要大量CO2時，每月打孔3～4次，以促進(jìn)作物生長，增加產(chǎn)量。處理棚定植前不施化肥、不使用雞豬鴨等非草食動物糞便，定植至茄果類蔬菜掛果前不追肥。對照棚分別于定植時使用15 000 kg/hm2農(nóng)場自制牛糞、12 000 kg/hm2田娘有機肥作底肥，作物生長期再追施 4 500 kg/hm2 田娘有機肥，15 000 kg/hm2農(nóng)場自制豆粕水。

菌種處理方法：按1 kg菌種摻20 kg麥麩、10 kg菜籽餅，加水25～30 kg，混合拌勻，堆積發(fā)酵4～24 h使用。

疫苗處理方法：按1 kg植物疫苗摻20 kg麥麩和20 kg菜籽餅，加水40 kg，混合拌勻后堆積發(fā)酵，2～3 d后使用。

技術(shù)要點：秸稈用量要足，菌種用量要足，第1次澆水要足；內(nèi)置溝兩端秸稈要露出頭10 cm；開溝不宜過深，覆土不宜過厚，打孔不宜過晚[7]。

1.4調(diào)查內(nèi)容及方法

1.4.1棚內(nèi)環(huán)境因子測定主要為溫度、濕度、CO2濃度。作物定植后，每個棚內(nèi)使用2個溫度計，1個懸掛于距地面1.5 m左右的高處測量棚內(nèi)溫度，1個插于地面20 cm處測量地面溫度，每隔3 d于相對固定的時間（08：00）記載1次溫度計的讀數(shù)。用TNHY-9手持式農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測儀測定棚內(nèi)濕度、CO2濃度。

1.4.2產(chǎn)量測定自茄果蔬菜成熟期后采摘開始，每次分棚記錄采摘的量，直至全部收獲。將每棚產(chǎn)量換算成單位面積的經(jīng)濟產(chǎn)量（kg/hm2）。

1.4.3作物生長指標(biāo)測定于茄果類蔬菜收獲前，每個試驗品種選擇試驗棚及對照棚各1個，采用5點取樣法挖取植物5～10株，測量作物株高、莖粗、根長。

1.4.4土壤有機質(zhì)、可溶性鹽含量（EC值）、pH值測定于茄果類蔬菜收獲后，采用5點取樣法，用土壤取樣器于試驗棚及對照棚內(nèi)分別采集土壤樣品，采用土壤農(nóng)化常規(guī)分析方法[10]，測定土壤有機質(zhì)及EC值，用pH計測定pH值。

1.5數(shù)據(jù)處理方法

應(yīng)用Excel 軟件，計算不同處理的平均值；用DPS軟件LSD法進(jìn)行顯著性分析。

2結(jié)果與分析

2.1秸稈生物反應(yīng)堆處理對設(shè)施棚內(nèi)環(huán)境因子的影響

從表1可以看出，與對照比較，處理棚內(nèi)溫度、20 cm土層的溫度均有所升高，番茄、茄子、辣椒棚內(nèi)溫度分別升高了1.66、1.84、1.99 ℃，20 cm土層溫度分別升高了1.08、0.64、1.74 ℃。3種作物處理的相對濕度都有所提高，最高增幅為辣椒棚，增幅為6.5%。應(yīng)用秸稈生物反應(yīng)堆處理大棚內(nèi)CO2濃度顯著高于對照，3種作物中番茄、茄子、辣椒處理的CO2濃度分別是對照的1.66、1.63、1.59倍。

2.2秸稈生物反應(yīng)堆處理對茄果類蔬菜產(chǎn)量的影響

從表2可以看出，采用秸稈生物反應(yīng)堆技術(shù)顯著提高了茄果類蔬菜的產(chǎn)量，番茄、茄子、辣椒的產(chǎn)量分別比對照提高了16.24%、15.23%、14.53%，處理與對照產(chǎn)量差異顯著。

2.3秸稈生物反應(yīng)堆處理對茄果類蔬菜生長指標(biāo)的影響

從表3可以看出，應(yīng)用秸稈生物反應(yīng)堆后，3種蔬菜的株高、莖粗、根長、單果質(zhì)量生長性狀明顯優(yōu)于對照，處理與對照差異顯著。番茄、茄子、辣椒平均株高較對照分別提高8.46、2.92、7.08 cm；平均莖粗較對照分別增加0.21、018、0.15 cm，單果質(zhì)量較對照分別增加了2.3、17.9、4.6 g。

2.4秸稈生物反應(yīng)堆處理對土壤有機質(zhì)、EC值、pH值的影響

從表4可以看出，秸稈生物反應(yīng)堆處理土壤有機質(zhì)含量顯著提高，番茄、茄子、辣椒棚土壤有機質(zhì)分別比對照提高了2.01、0.55、4.00 g/kg，土壤有機質(zhì)含量與對照差異顯著；處理EC值均顯著低于對照；秸稈反應(yīng)堆處理條件下溫室土壤pH值趨于中性，處理與對照差異不顯著。

3小結(jié)與討論

試驗結(jié)果表明，冬季及早春設(shè)施茄果類蔬菜采用秸稈生物反應(yīng)堆及疫苗技術(shù)，能提高設(shè)施棚內(nèi)氣溫和地溫，棚內(nèi)氣溫提高1.5～2.0 ℃，20 cm地溫提高1.0～1.5 ℃，可減少冷害凍害發(fā)生概率，減少栽培風(fēng)險，有利于設(shè)施茄果類蔬菜生長。秸稈在生物發(fā)酵菌種的作用下，發(fā)酵分解的同時釋放出大量的CO2，提高了大棚內(nèi)CO2濃度，促進(jìn)設(shè)施茄果類蔬菜的光合效率，增加了產(chǎn)量。測定結(jié)果表明，大棚內(nèi)CO2的濃度最高增幅為對照的1.66 倍，其中番茄產(chǎn)量增幅達(dá)到16.24%，增產(chǎn)效果顯著。

秸稈生物反應(yīng)堆技術(shù)，有利于蔬菜根系和植株生長。對3種茄果類植株的觀察發(fā)現(xiàn)，秸稈生物反應(yīng)堆處理植株葉色濃綠，葉片厚，表面有光澤，長勢壯；對照植株葉片明顯薄而黃，長勢相對弱。處理植株株高明顯增高，莖粗增加，根系更發(fā)達(dá)。

秸稈生物反應(yīng)堆能夠顯著降低土壤EC值，使土壤EC值維持在0.56～0.83 mS/cm，防止隨種植年份增加土壤出現(xiàn)的鹽漬化現(xiàn)象。秸稈生物反應(yīng)堆能夠提高土壤有機質(zhì)含量。這表明，秸稈反應(yīng)堆技術(shù)在設(shè)施栽培茄果類蔬菜上具有較大的應(yīng)用推廣價值。

秸稈生物反應(yīng)堆技術(shù)一方面能改善棚內(nèi)小氣候，為作物生長提供相對適宜的條件，另一方面能更好地改善和修復(fù)日光溫室連作土壤障礙，提高經(jīng)濟效益。秸稈生物反應(yīng)堆技術(shù)如何改善溫室土壤環(huán)境，以及秸稈、麥麩、餅肥、菌種、疫苗等原料的合理配比，有效提高設(shè)施棚內(nèi)CO2濃度和溫度，使其

達(dá)到最適宜作物生長的環(huán)境要求，還有待進(jìn)一步研究。

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