柠条堆肥和改良剂对黄瓜连作土壤理化性质、酶活性和微生物数量的影响
2017-07-31刘馨许帆祁娟霞张亚萍张雪艳
刘馨,许帆,祁娟霞,张亚萍,张雪艳
(宁夏大学农学院/宁夏设施园艺工程技术研究中心/宁夏设施园艺(宁夏大学)技术创新中心,宁夏银川750021)
柠条堆肥和改良剂对黄瓜连作土壤理化性质、酶活性和微生物数量的影响
刘馨,许帆,祁娟霞,张亚萍,张雪艳*
(宁夏大学农学院/宁夏设施园艺工程技术研究中心/宁夏设施园艺(宁夏大学)技术创新中心,宁夏银川750021)
为解决宁夏设施土壤连作障碍、碱化度高等问题,以连作黄瓜10 a的土壤为研究对象,探讨施用鸡粪(CK)、鸡粪+有机酸性改良剂(T1)、含氮量与鸡粪相等的柠条堆肥(T2)、含氮量相当于鸡粪75%的柠条堆肥(T3)、含氮量相当于鸡粪50%的柠条堆肥(T4)、含氮量与鸡粪相等的柠条堆肥+有机酸性改良剂(T5)、含氮量相当于鸡粪75%的柠条堆肥+有机酸性改良剂(T6)、含氮量相当于鸡粪50%的柠条堆肥+有机酸性改良剂(T7)对连作土壤理化性质、酶活性及微生物数量的影响。结果表明,总体上添加有机酸性改良剂可降低土壤pH值,提高土壤EC及全氮、速效氮、速效钾含量,增强土壤酶活性,增加土壤微生物数量。缓苗期,T1、T5、T6处理土壤pH值较CK显著下降;T1、T7处理土壤EC较CK显著提高;T6处理土壤全氮含量最高,较CK显著增加106.61%,T5处理次之;T6处理土壤速效氮含量最高,较CK显著提高42.78%,T7处理次之;T7处理土壤速效钾含量最高,较CK显著增加103.54%,T1、T6处理次之;T6处理土壤脲酶活性较CK显著增加; T6、T7处理土壤蔗糖酶、磷酸酶活性均较高,均显著高于CK;T7和T1处理土壤过氧化氢酶活性显著高于CK;T5处理土壤细菌数量最多,T7处理次之,均显著高于CK;T7处理放线菌数量最高,T2、T6处理次之,均显著高于CK;T1处理土壤真菌数量最多,T7、T6处理次之,均显著高于CK。盛果期,T6处理土壤pH值最低,T7处理次之,均显著低于CK;T6处理土壤EC最高,T1、T7处理次之,均显著高于CK;T7处理土壤全氮、速效氮含量均最高,T6处理较高,均显著高于CK;T6处理土壤速效钾含量最高,T7处理次之,均显著高于CK;T1和T7处理土壤脲酶活性最高,T6处理次之,均显著高于CK;T7处理土壤蔗糖酶活性较高,T6和T7处理土壤磷酸酶活性最高,均显著高于CK; T6处理土壤放线菌数量最高,T7处理次之,均显著高于其他处理;T6处理土壤真菌数量最高,T5处理土壤细菌数量最高,T6、T7处理次之,均显著高于CK。拉秧期,T5处理土壤全氮含量最高,T7处理次之,均显著高于CK;T7和T3处理土壤速效氮含量较高,均显著高于CK;土壤蔗糖酶活性以T1处理最高,T7处理次之,均显著高于CK;T6和T7处理土壤脲酶和过氧化氢酶活性均与CK差异不显著;T7处理土壤细菌数量最高,T6处理次之,均显著高于CK;真菌数量T6处理最高,T7处理次之,均显著高于CK;放线菌数量T5和T7处理较高,T6处理次之,均显著高于CK。综上,柠条堆肥和有机酸性改良剂配合施用的T6和T7处理可以有效调节土壤理化性质,提高土壤养分含量、酶活性以及微生物数量,综合成本考虑,以T7处理最佳。
黄瓜;连作土壤;有机酸性改良剂;堆肥;土壤质量
随着蔬菜经济的发展,我国设施蔬菜面积每年以10%的速度逐渐扩大[1],现已成为设施蔬菜种植面积最大的国家[2-3]。设施蔬菜复种指数高,种植品种单一,致使多茬后蔬菜品质下降,产量降低,耕种土壤环境恶劣,即出现连作障碍现象[4-6]。近年来,研究者们对于如何解决这一问题进行了深入的研究。研究发现,土壤改良剂可改善土壤结构和微生物特性,并为作物提供营养,进而有效改善连作障碍[7]。李珍珍等[8]采用有机天然微生物改良剂,降低了土壤硝态氮的含量;李玉利等[9]在辣椒栽培过程中,通过使用土壤改良剂有效改善了连作辣椒土壤的盐渍化,均衡了土壤营养元素;舒秀丽等[10]发现,使用不同土壤改良剂可为西洋参提供适宜的土壤环境。总之,改良剂的应用促进了我国种植业生产中土地的良性循环,提高了耕地利用率,对我国农业经济发展具有重要意义。除了土壤改良剂,堆肥的合理使用也是有效缓解土壤连作障碍的措施之一,其可改良土壤质量,提高作物对营养物质的吸收,提升作物产量与品质,又可减少化肥施用量,降低化肥对土壤环境的污染。研究发现,施用菜粕等制成的堆肥可有效改善土壤细菌群落结构[11];在烤烟栽培过程中施用玉米秸秆堆肥,可大大提高烟叶的产量与品质[12];绿色植物秸秆堆肥可提高土壤持水量,改善土壤酸碱度等[13]。黄瓜作为我国设施蔬菜主要的栽培作物[14-15],同样遭受着连作障碍的影响,如何提高黄瓜产量、增加其经济效益一直备受学者们的关注。目前,解决黄瓜连作障碍的方法有轮作、嫁接、土壤消毒和生物防治等[16],但关于改良剂与堆肥合理配施对连作黄瓜土壤质量修复效果的研究鲜有报道。鉴于此,以连作黄瓜10 a的土壤为研究对象,研究不同柠条堆肥和改良剂处理对土壤理化性质、酶活性、微生物数量的影响,探究合理的柠条堆肥与改良剂配施方案,为设施连作黄瓜土壤的可持续利用提供理论依据。
1 材料和方法
1.1 试验材料
试验于2015年6月12日—9月22日在宁夏吴忠市利通区孙家滩国家科技农业园区C14号温室内进行,以连作黄瓜10 a的土壤作为研究对象,土壤基本理化性质见表1,黄瓜品种为德尔99。
表1 黄瓜连作土壤基本理化性质
1.2 试验设计
设计柠条堆肥、有机酸性改良剂双因素试验,以传统的施用鸡粪(55.5 t/hm2)处理为对照(CK)。设计3个柠条堆肥施用水平,分别为60、45、30 t/hm2,其含氮量分别相当于鸡粪100%、75%、50%的含氮量;设计2个有机酸性改良剂施用水平,分别为0、9 000 kg/hm2。所有处理均施用二铵800 kg/hm2、复混肥600 kg/hm2,肥料和有机酸性改良剂均底施,具体试验设计如表2所示。其中,柠条堆肥是以柠条、玉米秸秆残体、羊粪为堆肥原料,按照碳氮比25∶1堆制而成;有机酸性改良剂按照下面方法制成:以糠醛渣和醋糟为主要原料(糠醛渣pH值为3.32,醋糟pH值为7.11)等质量混合,利用1 mol/L的稀硫酸浸泡调节pH值为2.0,然后按照15∶15∶3∶40∶11比例复配糠醛渣、醋糟、玉米秸秆、稻壳、豆饼,制成复合型有机酸性改良剂。各生育时期统一水肥管理。
表2 试验设计
1.3 土壤样品的采集
分别在缓苗期(2015年6月18日)、盛果期(2015年7月29日)和拉秧期(2015年9月22日)多点采集0~20 cm土层土壤进行混合,鲜土过2 mm筛,保存于4℃冰箱中,用于微生物数量的测定;剩余土样风干后过1 mm筛,用于土壤理化性质和土壤酶活性的测定。
1.4 测定项目及方法
1.4.1 土壤理化性质土壤pH值采用1∶5土壤悬液电位计法测定,EC采用电导法测定[17];全氮含量采用半微量凯氏定氮法测定,速效氮含量采用流动分析仪测定,速效磷含量采用0.5 mol/L NaHCO3浸提—钼锑抗比色法测定,速效钾含量采用1 mol/L NH4AC浸提—火焰光度法测定[18]。
1.4.2 土壤酶活性土壤脲酶活性采用次氯酸钠比色法测定,蔗糖酶活性采用3,5-二硝基水杨酸比色法测定,磷酸酶活性采用磷酸苯二钠比色法测定,过氧化氢酶活性采用高锰酸钾滴定法测定[19]。
1.4.3 土壤微生物数量细菌、真菌、放线菌分别采用牛肉膏蛋白胨选择性培养基、马丁孟加拉红-链霉素选择性培养基、改良高氏1号培养基培养,然后采用稀释平板法计数[20]。
1.5 数据处理
试验数据采用Excel 2007和SPSS 17.0软件进行统计分析,采用Duncan氏新复极差法进行处理间差异显著性检验。
2 结果与分析
2.1 不同施肥处理对黄瓜连作土壤pH值和EC的影响
如图1所示,盛果期各处理土壤pH值均低于缓苗期和拉秧期,拉秧期各处理土壤pH值总体均高于缓苗期。在缓苗期,与单一施用鸡粪、柠条堆肥处理相比,添加有机酸性改良剂处理土壤pH值均显著降低(T7处理除外);与CK相比,T1、T5、T6处理土壤pH值均显著下降,分别较CK下降1.54%、0.90%、1.41%;在盛果期,与单一施用柠条堆肥的T2、T3、T4处理相比,添加有机酸性改良剂的T5、T6、T7处理土壤pH值降低,分别下降1.44%、6.87%、3.95%,且土壤pH值随柠条堆肥施用量的降低呈先降低后升高的趋势,其中T6、T7处理较CK显著降低,尤其是T6处理,下降了5.37%,其他处理与CK差异不显著。拉秧期,土壤pH值表现为T4>T2>T7>T6>T3>T5>T1>CK。
由图1可知,盛果期各处理土壤EC高于缓苗期和拉秧期,拉秧期各处理土壤EC最低。总体上,添加有机酸性改良剂提高了土壤EC。盛果期,T5、T6、T7处理分别较单一施用柠条堆肥的T2、T3、T4处理显著增加22.35%、171.19%、96.88%,T1、T5、T6、T7处理分别较CK显著增加48.91%、13.04%、73.91%、36.96%,T3、T4处理显著低于CK。缓苗期,添加有机酸性改良剂处理土壤EC均高于单一施用鸡粪、柠条堆肥处理,T1、T7处理增长最显著,T3、T4、T6处理土壤EC均显著低于CK,分别较CK降低36.17%、25.53%、29.79%,其他处理高于CK。拉秧期各处理间差异相对较小。综合分析,T6处理改善土壤盐碱性效果较佳。
图1 不同施肥处理对黄瓜连作土壤pH值和EC的影响
2.2 不同施肥处理对黄瓜连作土壤养分含量的影响
如图2所示,盛果期与拉秧期各处理土壤全氮含量均高于缓苗期(T6处理除外)。缓苗期,与单一施用鸡粪、柠条堆肥处理相比,添加有机酸性改良剂处理土壤全氮含量提高(T7处理除外),T6处理土壤全氮含量最高,显著高于其他处理,分别较CK、T3处理提高106.61%、28.87%;T5处理次之;CK最低,显著低于其他处理。盛果期,与单一施用鸡粪、柠条堆肥处理相比,添加有机酸性改良剂处理土壤全氮含量提高(T6处理除外),T3和T7处理全氮含量较高,均显著高于其他处理,分别较CK提高28.38%和28.83%。拉秧期,T5处理土壤全氮含量最高,T2、T7处理次之,T1、T4处理较低,CK、T3、T6处理居中且彼此间无显著差异。
土壤速效氮含量随黄瓜生育进程的推进呈先降低后趋于平稳的趋势,缓苗期最高。缓苗期,与单一施用鸡粪、柠条堆肥处理相比,添加有机酸性改良剂处理土壤速效氮含量均显著增加,T1、T5、T6、T7处理分别较CK、T2、T3、T4处理增加10.72%、63.12%、65.53%、60.54%,且土壤速效氮含量随柠条堆肥施用量的降低呈先升高后降低的趋势;与CK相比,T1、T5、T6、T7处理均显著增加,T6处理增幅最大,达42.78%,其他处理均显著低于CK。盛果期,土壤速效氮含量随柠条堆肥施用量的降低均呈先降低后升高的趋势,且添加有机酸性改良剂处理高于单一施用柠条堆肥处理;与CK相比,所有处理土壤速效氮含量均显著增加(T1处理除外),T4和 T7处理速效氮含量较高,T6处理与之差异不显著。拉秧期,与CK相比,T3、T4和T7处理土壤速效氮含量增加,其余处理均降低,T6处理下降最显著。
土壤速效磷含量随黄瓜生育进程的推进呈先增加后降低的趋势。缓苗期,与单一施用鸡粪、柠条堆肥处理相比,添加有机酸性改良剂处理土壤速效磷含量均降低,且随柠条堆肥施用量降低土壤速效磷含量降低(T4处理除外);与CK相比,T1和T4处理土壤速效磷含量与之无显著差异,其余处理均显著降低。盛果期,随柠条堆肥施用量降低土壤速效磷含量降低,所有处理中,CK土壤速效磷含量最高,显著高于其他处理;T2和T5处理次之。拉秧期,与单一施用柠条堆肥处理相比,添加有机酸性改良剂处理土壤速效磷含量均降低;与CK相比,仅T1处理土壤速效磷含量增加,其他处理均降低,其中T5处理下降最显著,下降了19.50%,其他处理与CK均无显著差异。
图2 不同施肥处理对黄瓜连作土壤养分含量的影响
对于土壤速效钾含量来说,缓苗期,与单一施用鸡粪、柠条堆肥处理相比,添加有机酸性改良剂处理土壤速效钾含量均显著提高;所有处理之间比较,CK土壤速效钾含量最低,显著低于其他处理,T7处理最高,T1处理次之,随后是T6、T5处理,T1、T5、 T6、T7处理土壤速效钾含量分别较CK增加74.78%、37.83%、51.55%、103.54%。盛果期,与单一施用鸡粪、柠条堆肥处理相比,添加有机酸性改良剂处理土壤速效钾含量均显著提高(T5理除外),T1、T6、T7处理分别较CK显著增加62.25%、70.03%、63.40%,T3、T5处理与CK无显著差异,其他处理均显著高于CK。拉秧期,与CK相比,仅T5处理速效钾含量显著增加,T1、T4处理与CK无显著差异,其他处理均显著低于CK。
综合来看,总体上T6和T7处理改善土壤全氮、速效氮、速效钾含量效果较好。
2.3 不同施肥处理对黄瓜连作土壤酶活性的影响
如图3所示,土壤脲酶活性表现为盛果期和拉秧期明显高于缓苗期。缓苗期,与CK相比,T5处理土壤脲酶活性显著升高33.33%,T4和T6处理与之无显著差异,其他处理均显著降低。盛果期,与单一施用鸡粪、柠条堆肥处理相比,添加有机酸性改良剂处理土壤脲酶活性均增加;与CK相比,T2、T3、T4处理土壤脲酶活性无显著差异,其余处理均显著增加,其中T1、T7处理增幅最大,均为20.00%。拉秧期,T3处理土壤脲酶活性最高,T2、T4处理较低,其他各处理间差异不显著。
对于土壤蔗糖酶活性来说,缓苗期,与单一施用鸡粪、柠条堆肥处理相比,添加有机酸性改良剂处理土壤蔗糖酶活性均显著增加;与CK相比,除T2处理无显著差异外,其余处理土壤蔗糖酶活性均显著增加,T5和T7处理增加幅度较大,分别为91.00%、93.00%,T6处理次之,达78.00%。盛果期,与CK相比,T1、T3、T7处理土壤蔗糖酶活性显著增加,尤其是T1处理,T4处理显著降低,其他处理与CK无显著差异。拉秧期,随着柠条堆肥施用量的减少土壤蔗糖酶活性增加;与CK相比,除T2处理土壤蔗糖酶活性显著降低外,其他处理均显著增加,T1处理增加最多,T4和T7处理次之,分别较CK增加74.07%、37.96%、42.59%。
土壤磷酸酶活性随黄瓜生育进程的推进呈先增加后降低的趋势。缓苗期,T3处理土壤磷酸酶活性最高,T7处理次之,两者显著高于其他处理;CK和T1处理较低,T1处理显著低于CK,其他处理均显著高于CK。盛果期,T2、T4、T6、T7处理土壤磷酸酶活性均显著高于CK,其中T6和T7处理增幅最大,均为48.65%,其他处理均显著低于CK。拉秧期,CK土壤磷酸酶活性最高,T1、T6处理次之。
对于土壤过氧化氢酶活性来说,在缓苗期,与单一施用鸡粪、柠条堆肥处理相比,添加有机酸性改良剂处理土壤过氧化氢酶活性均显著增加(T3处理除外),T7、T6处理增加较多;与CK相比,T1、T7处理土壤过氧化氢酶活性显著增加,T6处理与之差异不显著,其他处理均显著低于CK。盛果期,除T3处理土壤过氧化氢酶活性显著低于CK外,其他处理均与CK无显著差异。拉秧期,与单一施用鸡粪、柠条堆肥处理相比,添加有机酸性改良剂处理土壤过氧化氢酶活性均显著增加;与CK相比,T1、T6、T7处理土壤过氧化氢酶活性升高,其中T1处理差异显著,T5、T6、T7处理与CK无显著差异,其他处理均显著低于CK。综上所述,总体上T6和T7处理改善土壤酶活性较好。
图3 不同施肥处理对黄瓜连作土壤酶活性的影响
2.4 不同施肥处理对黄瓜连作土壤微生物数量的影响
如图4所示,3种土壤微生物的数量总体上均随黄瓜生育进程的推进而增加,且与单一施用鸡粪、柠条堆肥处理相比,添加有机酸性改良剂处理3种土壤微生物的数量总体均增加。
在3个生育时期,T5、T6、T7处理土壤细菌数量均显著高于CK,其他处理或与CK差异不显著或显著高于CK。缓苗期,T5处理土壤细菌数量较CK增幅最大,T7处理次之,增幅分别为94.44%、55.56%;盛果期,T5处理土壤细菌数量较CK增幅最大,T6处理次之,增幅分别为86.36%、68.18%;拉秧期,T7处理土壤细菌数量较CK增幅最大,T6处理次之,增幅分别为43.75%、70.83%。
在3个生育时期,T1、T4、T6、T7处理土壤真菌数量均显著高于CK,总体上T6和T7处理增加幅度较大。缓苗期,T1处理土壤真菌数量最多,T7、T6处理次之,增幅分别为60.00%、40.00%、40.00%,T2、T3、T5处理与CK差异不显著。盛果期,除T3、T5处理土壤真菌数量显著低于CK外,其他处理均显著高于CK;T6处理增幅最大,达61.11%;其次为T4、T7处理,增幅分别为50.00%、38.89%。拉秧期,除T3处理土壤真菌数量显著低于CK外,其他处理均显著高于CK,T6处理增幅最大,达105.56%,T7处理次之,增幅为94.44%。
在3个生育时期,T1、T6、T7处理土壤放线菌数量均显著高于CK。缓苗期,T1、T2、T6、T7处理土壤放线菌数量均显著高于CK,T7处理增幅最大,增幅为194.44%;T2、T6处理次之,增幅分别为44.44%、38.89%;其他处理均显著低于CK。盛果期,除T2、T5处理土壤放线菌数量与CK差异不显著外,其他处理均显著高于CK,其中T6、T7处理增幅较大,分别为110.71%、55.26%。拉秧期,CK土壤放线菌数量显著低于其他处理,其中T5、T7处理较CK增幅较大,T6、T2处理次之,增幅分别为223.81%、223.81%、142.86%、138.10%。综合分析,T6、T7处理改善土壤微生物数量效果较优。
图4 不同施肥处理对黄瓜连作土壤微生物数量的影响
3 结论与讨论
黄瓜作为重要的设施蔬菜之一,复种指数高,连作障碍严重;同时,化肥在农业生产中的广泛使用,使得化肥施用量不断增加,由此而带来的农产品安全和农业可持续发展问题日趋严重[21]。因此,研究如何在减少施肥量的同时有效解决连作障碍问题对于我国设施蔬菜的发展具有重要意义。
本研究结果表明,与CK相比,在单施柠条堆肥时土壤pH值上升,EC下降,在柠条堆肥和有机酸性改良剂配合施用后,土壤pH值总体较单施柠条堆肥处理下降,EC升高,说明有机酸性改良剂和堆肥对土壤pH值和EC具有很好的调节作用。另外,与单一施用鸡粪、柠条堆肥处理相比,添加有机酸性改良剂处理土壤全氮、速效氮、速效钾含量总体上均增加,可能是因为有机酸性改良剂是富含养分的有机物料,可以调节土壤理化性质,提高土壤养分含量;与CK相比,总体上T6和T7处理土壤全氮、速效氮、速效钾含量提高幅度较大。
本研究结果表明,与CK相比,柠条堆肥和有机酸性改良剂配合施用的T6和T7处理总体上提高了土壤脲酶、蔗糖酶、磷酸酶、过氧化氢酶活性,增加了土壤真菌、细菌、放线菌数量,说明合理氮素水平的柠条堆肥和有机酸性改良剂配合施用更有利于维持好的土壤微生物环境,促进微生物增长。因此,堆肥与有机酸性改良剂的配合施用可用来替代化肥为植株提供生长所需的养分,在减少化肥施用量的同时还可降低农产品污染,实现农业栽培的安全可持续发展。
综上所述,柠条堆肥和有机酸性改良剂配合施用的T6和T7处理可以有效调节土壤理化性质,提高土壤养分含量、酶活性以及微生物数量,从肥料投入成本综合考虑,以T7处理即柠条堆肥30 t/hm2+有机酸性改良剂9 000 kg/hm2最优。
[1]喻景权.“十一五”我国设施蔬菜生产和科技进展及其展望[J].中国蔬菜,2011(2):11-23.
[2]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.
[3]傅孝云,孟凡清.微生物产品在设施连作黄瓜上的试验[J].上海蔬菜,2010(5):69-70.
[4]赵萌,李敏,王淼焱,等.AM真菌克服作物连作障碍的潜力[J].山东科学,2006,19(6):40-44,48.
[5]郑良永,胡剑非,林昌华,等.作物连作障碍的产生及防治[J].热带农业科学,2005,25(2):58-62.
[6]孙多菊.黄瓜连作障碍综合防控技术[J].中国园艺文摘,2013(3):168-170,76.
[7]Zhang S S,Raza W,Yang X M,et al.Control of Fusarium wilt disease of cucumber plants with the application of a bioorganic fertilizer[J].Biology and Fertility of Soils,2008,44(8):1073-1080.
[8]李珍珍,吴珏,杨银娟,等.土壤改良剂对设施黄瓜生长及土壤状况的影响[J].上海农业学报,2011,27 (2):87-91.
[9]李玉利,杨忠兴,仇璇,等.土壤改良剂对大棚辣椒连作土壤理化性质的影响[J].安徽农业科学,2014,42 (33):11676-11677,11739.
[10]舒秀丽,赵柳,孙学振,等.不同土壤改良剂处理对连作西洋参根际微生物数量、土壤酶活性及产量的影响[J].中国生态农业学报,2011,19(6):1289-1294.
[11]蒋小芳,罗佳,黄启为,等.不同原料堆肥的有机无机复混肥对辣椒产量和土壤生物性状的影响[J].植物营养与肥料学报,2008,14(4):766-773.
[12]陈亚楠,张长华,梁永江,等.玉米秸秆堆肥的田间积制和原位还田肥效[J].应用生态学报,2014,25 (12):3507-3513.
[13]顾兵,吕子文,方海兰,等.绿化植物废弃物堆肥对城市绿地土壤的改良效果[J].土壤,2009,41(6): 940-946.
[14]张雪艳,田永强,高艳明,等.温室黄瓜不同栽培制度对土壤微生物群落功能结构的影响[J].园艺学报,2011,38(7):1317-1324.
[15]王玉彦,吴凤芝,周新刚.不同间作模式对设施黄瓜生长及土壤环境的影响[J].中国蔬菜,2009(16): 8-13.
[16]孙艺文.不同作物残茬及秸秆对连作土壤的修复作用[D].哈尔滨:东北农业大学,2013.
[17]龙卫国.不同轮作作物对设施菜地次生盐渍化土壤改良效应研究[D].南京:南京农业大学,2009.
[18]鲍士旦.土壤农化分析[M].3版.北京:中国农业出版社,2000:39-114.
[19]邵文山,李国旗.土壤酶功能及测定方法研究进展[J].北方园艺,2016(9):188-193.
[20]李晓磊,李井会,宋述尧.秸秆有机肥改善设施黄瓜连作土壤微生物区系[J].长春大学学报(自然科学版),2006,16(6):119-122.
[21]周南华.化肥施用与农产品质量安全[J].西南农业学报,2004,17(1):126-130.
Effects of Caragana Compost and Modifier on Soil Physicochemical Property,Enzyme Activities and Microbial Quantity under Continuous Cropping of Cucumber
LIU Xin,XU Fan,QI Juanxia,ZHANG Yaping,ZHANG Xueyan*
(School of Agriculture,Ningxia University/Facility Horticulture Engineering Technique Center of Ningxia/Ningxia Research Center for Technological Innovation of Facility Horticulture(Ningxia University),Yinchuan 750021,China)
In order to solve the problem of continuous cropping obstacle and high degree of alkalization of protected soil in Ningxia,the soil of continuous cropping cucumber for 10 a was taken as the study object,the effects of the application of chicken manure(CK),chicken manure+organic acid modifier(T1),Caragana compost containing nitrogen equivalent to chicken manure compost(T2),Caragana compost containing nitrogen equivalent to 75%of chicken manure(T3),Caragana compost containing nitrogen equivalent to 50%of chicken manure(T4),Caragana compost containing nitrogen equivalent to chicken manure compost+organic acid modifier(T5),Caragana compost containing nitrogen equivalent to 75% chicken manure compost+organic acid modifier(T6),Caragana compost containing nitrogen equivalent to 50%chicken manure compost+organic acid modifier(T7)on the soil physicochemical property,enzyme activity and microbial quantity.The results showed that on the whole,the application of organic acid modifier could reduce soil pH value,and increase soil EC and total N,available N and available K contents,enzyme activities and microbial quantity.At transplant recovering stage,the soil pH value of T1,T5 and T6 treatments decreased significantly compared with CK;the soil EC of T1 and T7 treatments were significantly higher than that of CK;T6 treatment had the highest soil total N content,which increased by 106.61%compared with CK,followed by T5 treatment;T6 treatment had the highest content of available N,which increased by 42.78%compared with CK,followed by T7 treatment;T7 treatment had the highest content of available K in soil,and increased by 103.54%compared with CK,followed by T1 and T6 treatments;the soil urease activity of T6 treatment was significantly higher than that of CK;the activities of sucrase and phosphatase of T6 and T7 treatments were higher than those of CK;the catalase activity of T7 and T1 treatments were significantly higher than that of CK;T5 treatment had the highest bacteria number,followed by T7 treatment,which were significantly higher than that of CK;the number of actinomycetes of T7 treatment was the highest,followed by T2 and T6 treatments,which were significantly higher than that of CK;the number of soil fungi of T1 treatment was the highest,followed by T7 and T6 treatments,which were significantly higher than that of CK.In full fruit period,T6 treatment had the lowest soil pH value,followed by T7 treatment,which were significantly lower than that of CK;T6 treatment had the highest soil EC value,followed by T1 and T7 treatments,which were significantly higher than that of CK;T6 treatment had the highest content of available K in soil,followed by T7 treatment,which were significantly higher than that of CK;soil urease activities of T1 and T7 treatments were the highest,followed by T6 treatment,which were significantly higher than that of CK;soil invertase activity of T7 treatment was higher,and phosphatase activities of T6 and T7 treatments were the highest,which were significantly higher than those of CK;the actinomycetes number of T6 treatment was the highest,followed by T7 treatment,which were significantly higher than that of the other treatments;T6 treatment had the highest amount of soil fungi,T5 treatment had the highest number of soil bacteria,followed by T6,T7 treatment,which were significantly higher than those of CK.At harvest period,T5 treatment had the highest soil total nitrogen content,followed by T7 treatment,which were significantly higher than that of CK;the available nitrogen content of T7 and T3 treatments were higher than that of CK;soil invertase activity of T1 treatment was the highest,followed by T7 treatment,which were significantly higher than that of CK;soil urease and catalase activities of T6 and T7 treatments were not significantly different from those of CK;T7 treatment had the highest number of soil bacteria,followed by T6 treatment,which were significantly higher than that of CK;the fungi number of T6 treatment was the highest,followed by T7 treatment,which were significantly higher than that of CK;actinomycetes number of T5 and T7 treatments were higher,followed by T6 treatment,which were significantly higher than that of CK.In summary,T6 and T7 treatments with Caragana compost and organic acid modifier could effectively regulate soil physicochemical property,increase soil nutrient content,enzyme activity and microbial quantity,comprehensively taking into account of the cost,the best treatment was T7.
cucumber;continuous cropping soil;organic acid modifier;compost;soil quality
S156;S158
A
1004-3268(2017)07-0049-08
2016-12-20
国家自然科学基金项目(31460531);国家科技支撑计划项目(2014BAD05B02);自治区国内引才312计划
刘馨(1990-),女,辽宁鞍山人,在读硕士研究生,研究方向:设施蔬菜栽培与生理。E-mail:1162398187@qq.com
*通讯作者:张雪艳(1981-),女,河北保定人,副教授,博士,主要从事设施蔬菜栽培与生理方面的研究工作。E-mail:zhangxueyan123@sina.com