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填闲小麦、石灰氮和秸秆反应堆对设施土壤健康保持的影响

王哲昕  
【摘要】:黄瓜是设施蔬菜生产中主要的栽培作物之一,其经济效益显著。然而由于经济效益的驱使,不科学的栽培方式导致土壤健康状况恶化,出现连作障碍等现象,严重制约了设施蔬菜的可持续发展。因此,运用合理的土壤改良措施改善连作黄瓜土壤,使其保持健康的状态,生产健康的产品,已成为亟待解决的问题。本试验以连作黄瓜土壤为研究对象,在夏季休闲期使用填闲小麦、石灰氮消毒和秸秆生物反应堆等方法进行处理,采用大区试验法,研究了这几种处理对不同连作年限黄瓜生长和产量的影响;研究了其对黄瓜土壤理化性质、酶活性、微生物生物量、酚酸类物质含量、微生物群落大小及微生物群落结构的影响,用以评价其对连作黄瓜土壤健康保持的作用,为设施蔬菜土壤健康及可持续发展提供理论依据和技术支撑。所得主要结果如下:(1)填闲小麦、石灰氮和秸秆反应堆处理第一年对不同连作年限黄瓜生长无显著作用,处理第二年显著促进了黄瓜的生长。(2)各处理均显著提高了连作6年黄瓜土壤的p H,但对连作8年土壤p H的影响不显著;石灰氮消毒显著提高了土壤EC;填闲小麦降低了土壤速效养分的积累,显著增加了土壤有机质含量,而石灰氮和秸秆反应堆处理对土壤速效养分和有机质的积累效果无明显规律。(3)填闲小麦显著提高了土壤脲酶、蔗糖转化酶和过氧化氢酶活性,除对连作8年土壤处理第二年作用效果不显著外其他各时期提高了土壤碱性磷酸酶活性;石灰氮消毒在处理第一年前期提高了土壤蔗糖酶和过氧化氢酶活性;秸秆反应堆处理仅对过氧化氢酶有促进效果,对其他酶活性则起抑制作用。(4)各处理对连作6年黄瓜土壤自毒物质的积累均有不同程度的促进作用,而对连作8年黄瓜土壤自毒物质的积累在处理第一年均起抑制作用,第二年由于未进行秸秆反应堆处理,只有填闲小麦抑制自毒物质的积累,而石灰氮与对照相比差异不显著。(5)各处理均显著增加了土壤微生物生物量碳含量,仅石灰氮处理在连作6年土壤处理第二年后期无显著增加作用,秸秆反应堆处理对连作8年土壤处理第二年无显著增加作用,说明秸秆反应堆处理的作用不具备长效性;秸秆反应堆处理显著增加了连作6年黄瓜土壤微生物生物量氮含量,填闲小麦处理显著增加了连作8年土壤微生物生物量氮含量。各处理对不同连作年限黄瓜土壤细菌群落丰度均起促进作用,对真菌群落丰度起抑制作用,对土壤有益菌群在个别时期起促进作用,石灰氮处理对连作8年土壤枯萎病病原菌有一定抑制作用。不同土壤改良措施改变了土壤细菌和真菌的群落结构,填闲小麦与秸秆反应堆处理对土壤细菌群落结构的作用效果有相似之处,各处理中尤以石灰氮消毒作用效果最为显著。填闲小麦提高了真菌群落均匀度、物种丰富度和多样性。综上结果表明,不同土壤改良措施对不同连作年限的黄瓜土壤健康保持在不同方面各有效果,填闲小麦在控制土壤速效养分流失及提高土壤酶活性方面作用效果最好;石灰氮在控制连作8年土壤枯萎病及改善土壤微生物群落结构方面作用效果显著;秸秆反应堆在各方面有一定的作用,但其效果不如其他处理,且对连作八年土壤处理的作用结果表明,秸秆反应堆处理仅在处理当年效果显著,不具备长效作用性。因此,在应用生产上应根据具体情况选择合适的土壤改良措施。


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