石灰氮—花生壳闷棚技术对设施土壤生物及黄瓜产量的影响

2018-02-03金圣爱黄少辉刘建伟张德龙李俊良

山东农业科学 2018年1期

金圣爱+黄少辉+刘建伟+张德龙+李俊良

摘要：为研究设施菜地施用石灰氮-花生壳对土壤改良及作物产量的影响，在设施黄瓜休闲期设置对照（处理1）、施花生壳（处理2）、施石灰氮-花生壳覆膜闷棚（处理3）三个处理，考察不同时期设施土壤微生物、根结线虫数量及黄瓜产量。结果表明，在田闲期应用石灰氮-花生壳高温闷棚技术，改变了设施黄瓜根际土壤细菌、真菌、放线菌的数量结构，在第二茬春季黄瓜旺长期处理2和处理3土壤根际细菌数量分别为对照处理的1.66 倍和1.27 倍，放线菌的数量为对照处理的3.35 倍和4.20 倍；临近黄瓜拉秧时，两处理根际土壤细菌数量分别为对照的1.88 倍和1.24 倍，差异均达显著水平；处理2和处理3土壤细菌/真菌（B/F）、放线菌/真菌（A/F）比值较对照增大，表明土壤生物性质得到改善。在第一茬黄瓜拉秧时，处理2和处理3土壤线虫数量仅为对照的12.9%和10.4%；第二茬黄瓜拉秧时，两处理土壤线虫数量分别为对照的22.5%和16.4%，土壤中根结线虫的数量大大减少。施用花生壳和石灰氮-花生壳处理黄瓜产量连续两茬较对照增产，幅度达34.0%～53.0%。

关键词：石灰氮-花生壳；土壤微生物；根结线虫；黄瓜产量

中图分类号：S158文献标识号：A文章编号：1001-4942（2018）01-0091-04

Abstract In order to research the application effects of calcium cyanamide and peanut shell on soil improvement and crop yield in greenhouse， the soil microorganisms and root-knot nematode amounts and cucumber yield were studied under three treatments including CK （T1）， application peanut shell （T2）， close plastic shed with calcium cyanamide and peanut shell （T3） during fallow period. The results showed that close plastic shed with calcium cyanamide and peanut shell changed the number and structure of rhizosphere soil microorganisms of greenhouse cucumber during fallow period； in the fast growth period of the second crop of spring cucumber， the amounts of rhizosphere bacteria under T2 and T3 were 1.66 and 1.27 times of that under T1， while that of actinomycetes were 3.35 and 4.20 times，respectively； the amounts of bacteria in rhizosphere soil were 1.88 and 1.24 times of that under T1 respectively in the end of cucumber harvest season， and the differences between them were significant； the ratios of B/F （bacteria/fungi） and A/F （actinomycetes/fungi） under T2 and T3 increased compared with CK， which showed the biological properties of soil were improved. The amount of soil root-knot nematode of T2 and T3 were 12.9% and 10.4% of that of T1 in the end of the first cucumber harvest， and 22.5% and 16.4% of that of T1 in the end of the second harvest， so the soil root-knot nematode reduced greatly. The two continuous rotations of cucumber yields of T2 and T3 increased by 34.0%～53.0% compared with the T1.

Keywords Calcium cyanamide-peanut shell； Soil microorganism； Root-knot nematode； Cucumber yield

近年來，我国设施蔬菜面积增长迅速，2013年种植面积达到370×104 hm2，占蔬菜种植面积的20%，设施蔬菜总产达到2.5×108 t，占蔬菜总产量的40%[1]。与露地相比，设施种植复种指数高、水肥投入大，加之冬季地温在12℃以上，病虫害会相应增加。因此，随着种植年限的增加，土壤微生态失调、土壤生物多样性下降、土传病害等问题严重，影响蔬菜产量和品质的提高，特别是根结线虫的危害严重制约了设施蔬菜的产量和品质[2-5]。

石灰氮，又称乌肥、黑肥，其主要化学成分是氰化钙（CaCN2），另外含有少量的氧化钙和碳素。石灰氮作为氮肥使用已有百余年的历史，近些年来由于不断地发现其具有多种特殊功效，又被作为农药肥料使用。氰氨化钙在土壤中与水分反应生成氢氧化钙和氰氨，氰氨水解形成尿素，进一步水解形成铵态氮，直接供作物吸收利用；但在碱性土壤中，形成的氰氨可以进一步聚合成双氰氨，氰氨和双氰氨对土壤中微生物及昆虫都有很强的杀灭和驱避作用。有研究表明，施用石灰氮对土壤根结线虫防治效果显著[6-11]。此外，秸秆还田和施用有机肥对防治土壤根结线虫也有一定的效果[12-16]。花生壳是一种宝贵的生物质资源，但在我国并没有得到充分利用，造成了资源的极大浪费[17]。本试验主要研究花生壳与石灰氮高温闷棚处理对大棚菜地土壤微生物种群数量、特别是对土壤线虫生长的影响效应，为设施黄瓜生产提供参考。endprint

1 材料与方法

1.1 试验地概况及材料

试验于2012年7月至2014年8月在山东省平度市张戈庄村进行。选用的设施蔬菜种植大棚棚龄为13年，棚长44 m，宽9.5 m，面积420 m2。供试土壤为砂姜黑土。试验前土壤有机质16.61 g/kg，pH值6.96，碱解氮181.40 mg/kg，速效磷200.01 mg/kg，速效钾202.23 mg/kg。供试黄瓜品种为小壮瓜3966。供试石灰氮为颗粒状，氰氨化钙含量为50%，钙为38%。

1.2 试验设计

试验共设3个处理，重复3次。处理1：对照，施用商品有机肥（有机质55%，氮磷钾5%）33 t/hm2、氮磷钾复合肥（16-16-16）1 200 kg/hm2，3.2 %阿维菌素10 L/hm2；处理2：花生壳不覆膜，在对照基础上，田闲期间施粉碎花生壳9 000 kg/hm2；处理3：石灰氮-花生壳覆膜，在对照基础上，田闲期间施粉碎花生壳9 000 kg/hm2，石灰氮颗粒剂1 200 kg/hm2。所有處理物料均匀撒施于地面，将土壤翻耕25 cm左右，按南北方向起垄，垄高10 cm，按东西方向覆盖塑料薄膜，灌水后，薄膜周边用土压实，封闭大棚，闷棚15天后，揭膜通风，3天后翻耕土壤。

2012年7月22日覆膜闷棚，8月6日揭膜晾晒，10月23日定植黄瓜幼苗，至2013年7月14日拉秧清棚；8月12日覆膜闷棚，8月27日揭膜晾晒，11月11日定植黄瓜幼苗，2014年7月10日拉秧清棚。

1.3 样品采集与测定

采集植物样品时，将植株整株收集，根系周围土壤全部铲出，分离根际土壤。用平板计数法测定根际土壤微生物数量；过筛分土将线虫分离，用显微镜观察计数测定根际线虫数。

黄瓜测产从采摘开始持续到拉秧为止，分别记录各小区产量，累计获得总产。

2 结果与分析

2.1 石灰氮-花生壳处理对黄瓜根际微生物数量的影响

在试验开始的第二茬春季（2014年4月21日）测定，结果显示，处理2和处理3根际细菌数量分别为对照的1.66倍和1.27倍，放线菌的数量为对照的3.35倍和4.20倍；处理2真菌数量显著高于对照。2014年7月1日临近黄瓜拉秧时，处理2和处理3根际土壤细菌数量显著高于对照，分别为对照的1.88倍和1.24倍。处理2和处理3的根际土壤放线菌数量均高于处理1，处理2和处理1差异显著。处理2和处理3的土壤真菌数量低于处理1。根际土壤细菌/真菌（B/F）、放线菌/真菌（A/F）比值两次结果均表现为：处理2和处理3高于对照，且处理间差异显著。

2.2 石灰氮-花生壳处理对黄瓜根际土壤线虫数量的影响

在第一茬黄瓜拉秧时，处理2和处理3土壤线虫数量仅为对照的12.9%和10.4%。在第二茬黄瓜旺盛生长期和临近拉秧期，处理2根际土壤线虫数量分别为对照的39.5%和22.5 %，处理3根际线虫数量最少，分别为63条/kg和46条/kg，仅为对照的28.2%和16.4%。花生壳单施与石灰氮配施均显著减少了土壤中根结线虫的数量。比较两茬黄瓜拉秧时土壤线虫数量发现，所有处理第二茬土壤线虫数量都有所减少。

2.3 石灰氮-花生壳处理对黄瓜产量的影响

两茬黄瓜产量变化规律相同，均为处理3高于处理2并显著高于处理1（表2），处理2和处理3之间差异不显著。与对照相比，处理3第一茬和第二茬黄瓜均显著增产，增产率分别为53.0%和40.7%。

3 讨论与结论

在熟化程度高和肥力好的土壤中，土壤微生物数量较多，细菌所占比例较高[18]。卢树昌研究结果表明，在施用石灰氮后，芹菜根际土壤的细菌、放线菌数量分别较对照增加了100%和65%，同时根际土壤的放线菌数量/真菌数量（A/F）和细菌数量/真菌数量（B/F）值显著增加，同时也显著提高了芹菜产量，增产达到22.7%。结果证实施用石灰氮能够改善感染根结线虫根际土壤的生化性状[8]。张丽荣等在大棚番茄上的研究结果显示，适量的石灰氮处理有利于土壤微生物数量的累积，对枯萎病也有一定的防控作用[19]。本试验结果显示，田闲时期土壤中施用花生壳及石灰氮-花生壳闷棚处理，均使土壤细菌/真菌（B/F）、放线菌/真菌（A/F）比值增大，主要是因为土壤根际细菌和放线菌数量显著增加，说明土壤生物环境及结构向好发展。

关于利用石灰氮防治土壤根结线虫的报道较多[6-10，12]，本试验施用石灰氮-花生壳闷棚处理的土壤线虫数量较对照处理减少，达显著水平。张广荣等研究结果显示，麦草加鸡粪、甘蓝叶处理土壤对黄瓜和豇豆根结线虫防治效果显著[13]。添加其他有机物料如玉米、小麦秸秆等对防治土壤线虫也有一定的效果[14-16]，但关于花生壳防治土壤线虫尚未见报道。从本次试验结果看，只添加花生壳防治线虫也有效果且与对照相比达显著水平。所以在土壤质量提升方面添加花生壳是不错的选择。

本试验所有处理都施用了3.2%阿维菌素10 L/hm2。阿维菌素对防治土壤线虫效果明显[20-25]。试验中土壤线虫数量的减少也应与阿维菌素的施用有关，比较所有处理发现，第二茬黄瓜拉秧时土壤线虫数量均较第一茬拉秧时有所下降，如对照处理土壤根结线虫的数量由第一茬拉秧时的642条/kg降至第二茬临近拉秧时的282条/kg，降低了一半以上。当然，阿维菌素对土壤线虫的防治效果是否有年际的累加效果还有待于进一步的研究。

处理2和处理3黄瓜增产效果显著，一方面是由于根际土壤中线虫数量显著减少，使黄瓜免受其害正常生长；另一方面施用花生壳改善了设施土壤质量。花生壳碳氮比值（35.19）[26]较禾本科类作物秸秆（57～76）[27]低很多，有利于其有机氮的矿化释放并被作物所吸收，最终综合体现在黄瓜产量的大幅提升。endprint

参考文献：

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