蚯蚓粪土壤改良剂克服草莓连作障碍的效果

王永和， 高亚娟， 李建龙， 杜 岩， 盛海君， 钱晓晴

(1.盐城生物工程高等职业技术学校，江苏 盐城 224051;2.扬州大学环境科学与工程学院，江苏 扬州 225009;3.扬州瑞华环境与生物工程研究所有限公司，江苏 扬州 225009)

随着草莓种植年限的增加，近年来草莓连作障碍问题日益突出［1-2］，严重影响了草莓种植的经济效益。克服草莓连作障碍的方法主要有科学灌溉［3］、合理轮作［4-5］、施用有机改良剂［6］、土壤消毒灭菌［7-9］、接种有益微生物［10-12］、选育拮抗品种［13-14］等，这些方法虽然取得一定效果，但其稳定性和安全性尚有待于进一步提高。蚯蚓是常见土壤动物，其粪便含有较高速效养分和多种酶等生物活性物质，对土壤有较好的改良作用［15］。本研究试图利用蚯蚓处理牛粪所产生的粪便作为基础原料，制得改良剂对草苺连作障碍土壤进行改良，通过设置改良剂用量研究其对草莓的长势和产量影响，以及连作土壤中微生物区系、水溶性盐分、营养成分的变化，综合评价改良剂的应用效果，为实际生产过程中有效克服草莓连作障碍提供一条新途径。

1 材料与方法

1.1 试验设计

试验于2012年8月至2013年3月于盐城张庄草莓合作社进行。供试土壤为草莓连作4年的土壤。所用改良剂由蚯蚓处理牛粪所得蚯蚓粪，配合7.5%的熟石灰，经机械搅拌、造粒成型而成。改良剂含N 0.088%、P2O50.050%、K2O 0.150%，pH 7.9。设定改良剂的用量分别为0 kg/m2、1.5 kg/m2、2.0 kg/m2、2.5 kg/m2、3.0 kg/m2、3.5 kg/m26 个水平，每个处理(小区)面积为6 m×2 m，3次重复。8月15日每个小区随机耕施入K2SO4型复合肥450 g、过磷酸钙750 g，生物有机肥1.5 kg作为基肥;8月27日移栽，9月8日草莓活棵后每小区追施尿素60 g;11月15日、1月25日、3月10日分别追施K2SO4型复合肥165 g、150 g、150 g。其他栽培措施与大田相同。定期测定草莓生长指标、土壤的化学性质。

1.2 取样与分析

于2013年2月10日采用多点取样法采集土壤样品，混合风干，磨细过筛，备测。

1.2.1 草莓生长形态指标及产量测定 于2012年9月10日观测记录草莓移栽后的初始株高和分枝长度，165 d后测量株高、分枝长度和测定产量。每个改良剂用量处理选定代表性草莓10株，取平均值。

1.2.2 土壤微生物种群测定 土壤微生物种群的测定采用稀释平板法。细菌采用牛肉膏蛋白胨培养基混菌法培养，真菌采用马丁氏培养基混菌法培养，放线菌采用高氏一号培养基表面涂布法。3类微生物分别在接种培养24 h、36 h和48 h后观察计数，计算1 g干土的含菌数，公式为:

1 g土壤含菌数=［菌落平均数×稀释倍数］/［接种量毫升数 ×(1－含水量)］［16］。

1.2.3 土壤pH分析 采用pH计进行测定(水土比为 2.5∶1.0)［17］。

1.2.4 土壤可溶性离子含量测定 水溶性 K+、Na+含量的测定采用蒸馏水浸提-火焰光度法［17］;水溶性Ca2+、Mg2+含量的测定采用蒸馏水浸提-原子吸收分光光度法［17］;HCO－3含量的测定采用双指示剂-中和滴定法［17］;Cl－含量的测定采用 K2CrO4指示-硝酸银滴定法(莫尔法)［17］;NO－3含量的测定采用 KCl浸提-紫外分光光度法［17］;SO2－4含量的测定采用铬酸钡间接原子吸收法［18］。

1.2.5 土壤养分分析 测定项目为硝态氮、铵态氮、速效磷、速效钾及有机质，测定方法参见土壤农化分析［17］。

1.3 数据分析

采用Office 2007和SPSS18.0软件对数据进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 改良剂不同施用量对草莓生长情况的影响

草莓移栽生长165 d时，不同处理草莓植株的株高、分枝长度增加情况和产量如表1所示。

表1 改良剂不同施入量对株高、分枝和产量的影响Table 1 Effects of different modifier dosage on plant height，branching length and production

从表1中可以看出，改良剂用量为2.0 kg/m2时，草莓株高、分枝增加最多，长势最强，草莓最终产量也最高，其次是改良剂用量为2.5 kg/m2处理。改良剂施用量低于2.0 kg/m2时，促进生长效果不明显，加入量超过2.0 kg/m2则会抑制草莓的生长。

2.2 改良剂不同施入量对微生物区系的影响

施加改良剂后，对土壤中微生物区系进行了计数，见表2。由表2可以看出:细菌数量随改良剂用量的增加而增长，真菌、放线菌随改良剂用量的增加呈先减少后缓慢增长。真菌数量与细菌数量的比值(F/B)是评价土壤生物性质的重要指标。F/B低土壤中真菌少，植物土传病害轻［19］。改良剂施入土壤后，土壤中F/B值均有所下降，其中改良剂用量为2.0 kg/m2时下降最多，其F/B值为0.085，仅为对照的1/5，说明在此用量下，改良剂效果最好，土壤微生物环境显著改善。

表2 改良剂不同施入量对土壤微生物量的影响Table 2 Changes of microorganism counting after application of different levels of soil amendment

2.3 改良剂不同施入量对土壤pH值和盐分的影响

施入改良剂后土壤pH值和盐分的变化如表3所示。

表3 改良剂施入量对土壤pH值和总离子之和的影响Table 3 Changes of total ion contents and soil pH value after application of different levels of soil amendment

随着改良剂施入量的增加，土壤中总离子之和先减少后增加。在改良剂用量为1.5 kg/m2、2.0 kg/m2时土壤中总离子含量显著降低，其中最小值(改良剂用量为2.0 kg/m2时)与空白对照相比下降了37%。改良剂施用后土壤pH均显著高于对照，说明改良剂能显著改善土壤酸化的现象。

2.4 改良剂不同施入量对土壤水溶性离子含量的影响

为进一步讨论改良剂的效果，对土壤中各水溶性离子含量进行了测定，见表4。与空白对照相比较，随着改良剂用量的增加，土壤阳离子中 K+、Na+、Mg2+变化幅度较小，当改良剂用量为 3.0 kg/m2时，K+、Na+含量增幅仅为 17.10%、10.02%;而Ca2+的浓度则出现大幅度变化，增幅达55.84%。随着改良剂的施入量增加，土壤中4种阳离子含量减少，在改良剂用量为2.0 kg/m2时达最低值，之后随改良剂用量的增加而增加。这可能与草莓旺盛生长对离子选择吸收有关。阴离子中，含量最多的是

NO3－离子，其变化趋势为随着改良剂施入的增加先迅速减少后缓慢增加;Cl－、HCO3－与NO3－的变化趋势相同含量随改良剂的增加缓慢增加，但是增加幅度较小。草莓所能承受Cl－的浓度较大，其含量对草莓的影响不大［20］。

表4 改良剂不同施用量对土壤中各水溶性离子含量的影响Table 4 Effects of different levels of soil amendment on water-soluble ions contents

2.5 改良剂不同施入量对土壤养分的影响

施入改良剂后，土壤中有机质、硝态氮、氨态氮、速效磷和速效钾等养分含量的变化见表5。随着改良剂施入量的增加，有机质和速效磷含量增加，速效钾的含量则随着改良剂的加入先增加后减少，在改良剂用量为2.0 kg/m2时达最低值，此后速效钾含量回升，均显著高于不施改良剂对照。氨态氮、硝态氮含量总的变化趋势为随着改良剂施入量增加而先减少，在改良剂用量高于1.5 kg/m2时，两者含量开始增加。综合分析，适量施用改良剂(2.0 kg/m2)能较好地满足草莓生长对氮、磷、钾及有机质营养的需求。

表5 改良剂不同施入量对养分含量的影响Table 5 Changes of nutrients in soil after application of different levels of soil amendment

3 结论

改良剂含有多种营养物质和生物活性物质，施用后，从草莓长势看，其株高、分枝及产量增加;在土壤改良方面，施用适量改良剂(2.0～2.5 kg/m2)后土壤的微生物区系、pH值、总盐分量、养分含量更适合草莓生长的需求。综合草莓长势和产量表现、土壤理化性质改善、土壤养分供应、节约成本、防止次生盐渍化发生等因素，改良剂的推荐用量为2.0 kg/m2。

［1］史宝胜，郭润芳，尹家凤，等.3种防治剂对重茬大棚草莓生长的影响［J］.农业环境科学学报，2005，24(12):38-41.

［2］于立杰，梁春莉，于强波.草莓连作障碍发生机理及防治措施［J］.安徽农业科学，2009，37(27):13118-13119.

［3］孙令强，耿广东，王 倩，等.设施蔬菜土壤次生盐渍化原因及解决途径［J］.西北园艺(蔬菜)，2005，17(1):4-6.

［4］CAROL M，MALCOLM G，ATKINSON D.Effect of soil cultivation and plant spacing on the growth and cropping of strawberry［J］.Scientia Horticulture，1988，37(1):61-70.

［5］张端喜，范学臻.草莓连作障碍发生原因及克服技术［J］.现代农业科技，2012，40(23):126-129.

［6］罗 军，刘 慧，张新春，等.大棚草莓连作障碍克服方法初探［J］.安徽农学通报，2006，12(13):143-144.

［7］CAL A D，MARTINEZ-TRECENO A，SALTO T，et al.Effect of chemical fumigation on soil fungal communities in Spanish strawberry nurseries［J］.Applied Soil Ecology，2005，28(1):47-56.

［8］王素素，杜国栋，吕德国.土壤高温处理对连作草莓根系呼吸代谢及植株发育的影响［J］.果树学报，2011，28(2):234-239.

［9］张卫东，王崇旺，秦 岭.保护地草莓使用太阳能+石灰氮+秸秆高温闷棚土壤消毒的方法与效果［J］.北京农业，2010，29(28):177-178.

［10］李廷轩，张锡洲，王昌全，等.保护地土壤次生盐渍化的研究进展［J］.西南农业学报，2001，14(6):103-107.

［11］薛 清，来航线.放线菌制剂对连作草莓开花及结果的影响［J］.北方园艺，2010，33(6):177-179.

［12］马 艳，李艳霞，常志州，等.强化拮抗菌有机肥在连作大棚草莓上的应用效果研究［J］.植物营养与肥料学报，2011，17(6):1459-1467.

［13］齐永志，甄文超，代 丽，等.连作条件下不同品种草莓生长发育和根部病害发生状况的研究［J］.中国农学通报，2008，24(6):374-378.

［14］吴凤芝，赵凤艳，刘元英.设施蔬菜连作障碍原因综合分析与防治措施［J］.东北农业大学学报，2000，31(3):241-247.

［15］贺淹才.蚯蚓对改良土壤和改善农业生态环境的作用［J］.黑龙江农业科学，2004，42(6):42-44

［16］吴金水，林启美，董巧云.土壤微生物量测定方法及其应用［M］.北京:气象出版社，2006:5-26.

［17］鲍士旦.土壤农化分析［M］.北京:中国农业出版社，1999:178-196.

［18］何承顺，范 晖，汪 军.火焰原子吸收法间接测定土壤水溶性硫酸根的研究［J］.土壤通报，1997，28(5):238-240.

［19］甄志先，尹家凤，史宝胜，等.大棚草莓重茬栽培土壤根际菌物和线虫数量变化的研究［J］.河北林果研究，2005，20(4):48-51.

［20］AMINA S，ANNA J，KEUTGEN N G.The influence of NaCl salinity on growth，yield and fruit quality of strawberry cvs.‘Elsanta’and‘Korona’［J］.Scientia Horticulture，2005，103(3):289-303.