设施豆瓣菜土表覆盖水稻秸秆的土壤改良效应*

张秋萍 谢梦薇 李换平 江解增

（1.江苏省江阴市农业技术推广中心，江苏 江阴 214405；2.扬州大学园艺与植物保护学院，江苏 扬州 225002）

设施环境密闭，土壤缺少雨水淋洗，加之单一过量施肥，导致土壤养分失衡，发生次生盐渍化，连作障碍严重［1］，土壤次生盐渍化已成为阻碍设施蔬菜可持续发展的主要因子［2］。江解增等[3]提出了采用设施蔬菜水旱轮作防控土壤盐渍化的栽培模式，效果显著[4～5]。

我国农作物秸秆资源丰富，秸秆还田是秸秆资源循环再利用的较好形式[6]，但深耕还田的作物秸秆进行无氧发酵时产生的有害气体抑制了作物的生长[7]，若将秸秆覆盖于地表使其经夏季高温淋雨进行有氧发酵，则对作物安全有效。严吴炜等[8]结合水旱轮作与秸秆还田在设施内塑料箱土表覆盖水稻秸秆浅水栽培蕹菜，结果显示，高温高湿加有氧发酵环境条件能有效促进秸秆腐解，可提高当季蔬菜的产量和品质，并可改善土壤理化性状。我们于2017年开展了设施豆瓣菜土表覆盖秸秆对土壤理化性质影响的试验，现将试验结果总结如下。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试作物为大叶豆瓣菜。

1.2 试验方法

试验设在江阴鹏程农业科技发展有限公司蔬菜大棚（25 m×8 m）内。2017年10月15日将豆瓣菜种子与细干土混匀后撒播，12月3日豆瓣菜苗高10～15 cm时起苗并定植。定植前，棚内筑埂划分小区。覆盖秸秆处理，每667 m2覆盖水稻秸秆300 kg后种植豆瓣菜，以不覆盖秸秆为对照，每个处理2次重复。豆瓣菜缓苗后，12月21日覆盖秸秆处理每667 m2施尿素1.5 kg，对照每667 m2施尿素1 kg，生长期间保持5 cm浅水层至充分湿润。覆盖秸秆处理和对照分别在2018年1月16日和22日第1次采收，覆盖秸秆处理豆瓣菜667 m2产量为130 kg、对照为124 kg，采收后各处理每667 m2追施尿素15 kg。

1.3 调查统计方法

分别于定植当天（2017年12月3日）和种子采收清茬后（2018年5月17日）按五点取样法取土样，按严吴炜[11]的方法测定土壤有机碳、全氮、全磷、全钾、硝酸盐、速效磷、速效钾含量和土壤蔗糖酶、脲酶、酸性磷酸酶活性。用Excel 2007和DPS 7.05软件进行LSD和t测验分析。

2 结果与分析

2.1 覆盖秸秆对土壤有机碳和全量养分含量的影响

由表1可知，覆盖秸秆处理的土壤有机碳含量较试验前和对照分别增加了5.52%和24.49%，说明覆盖秸秆可提高土壤有机碳含量。覆盖秸秆处理的土壤全氮、全磷、全钾含量亦均不同程度地高于对照，全氮、全钾含量与对照差异显著。对照处理土壤各养分值较试验前均呈下降趋势，而覆盖秸秆处理缓解了下降趋势，且提高了土壤全磷含量但差异不显著。

表1 各处理土壤有机碳和全量养分的含量

2.2 覆盖秸秆对土壤速效养分含量的影响

由表2可知，覆盖秸秆处理的土壤速效磷、速效钾含量均高于对照，其中速效磷含量与对照差异显著。覆盖秸秆处理土壤硝酸盐含量则较对照有所下降，应该是秸秆腐解消耗所致。对照处理土壤速效磷、速效钾含量有所下降，与土壤全量养分变化相似，而土壤硝酸盐含量则较试验前有所上升，可能与缓苗和采收后追施尿素有关。

表2 各处理土壤速效养分的含量

2.3 覆盖秸秆对土壤酶活性的影响

由表3可知，覆盖秸秆处理的土壤脲酶和酸性磷酸酶活性较对照均有不同程度的上升，其中脲酶活性与对照差异显著，说明覆盖秸秆可改善土壤理化性质。虽然覆盖秸秆处理的土壤蔗糖酶活性略低于对照，但差异不显著。对照处理的土壤脲酶和酸性磷酸酶活性较试验前有所上升而土壤蔗糖酶活性较试验前有所下降，可能与受淹有关，说明土表覆盖秸秆结合浅水栽培水生蔬菜可提高部分土壤酶活性。

表3 各处理土壤酶活性

3 小结与讨论

设施内土表覆盖水稻秸秆结合浅水种植豆瓣菜，秸秆经较长时间后能彻底腐解，土壤有机碳较不覆盖秸秆和试验前分别增加了5.52%和24.49%，说明土表秸秆腐解后能有效提高土壤生物碳的含量，这符合农业农村部近期印发的《农业绿色发展技术导则（2018-2030年）》中提出重点研发作物秸秆还田土壤增碳技术的要求，可以作为一项新技术在设施蔬菜基地示范应用。试验结束后，覆盖秸秆处理土壤硝酸盐含量低于对照而全氮含量高于对照，说明秸秆腐解能将土壤中的硝态氮转化为铵态氮并固定下来，可防控因过量施氮肥导致土壤盐渍化。覆盖秸秆还可提高当季蔬菜产量，腐解释放的养分可缓解土壤肥力因蔬菜生长吸收养分所致的下降趋势，以及缓解淹水条件下部分土壤酶活性的下降，在生产上验证了严吴炜等[8]的研究结果。与管永祥等[9]提出的江苏省设施蔬菜“轮、控、改、替”绿色高效生产技术体系要求相对比，本技术属于设施蔬菜水旱轮作生态模式，能有效控制危害旱生蔬菜的病虫害，秸秆作为有机肥能部分替代化肥。本技术可在水资源丰富的南方地区示范应用。