施肥對(duì)連作大棚蔬菜產(chǎn)量、土壤養(yǎng)分和微生物種群的影響.pdf

2020年第61卷第5期927 收稿日期 2020 03 18 作者簡(jiǎn)介 蔣玉根 1964 男 浙江富陽(yáng)人 農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣研究員 主要從事土肥技術(shù)推廣工作 E mail 1287755967 qq com 文獻(xiàn)著錄格式 蔣玉根 邵賽男 蔣沈悅 等 施肥對(duì)連作大棚蔬菜產(chǎn)量 土壤養(yǎng)分和微生物種群的影響 J 浙江農(nóng)業(yè)科學(xué) 2020 61 5 927 931 DOI 10 16178 j issn 0528 9017 20200537 施肥對(duì)連作大棚蔬菜產(chǎn)量 土壤養(yǎng)分和 微生物種群的影響 蔣玉根1 邵賽男1 蔣沈悅2 張奇春3 徐君1 周成云1 羊國(guó)芳1 張立群1 夏曉燕1 1 杭州市富陽(yáng)區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心 浙江 杭州 311400 2 浙江華再環(huán)境技術(shù)有限公司 浙江 杭州 311108 3 浙江大學(xué) 環(huán)境與資源學(xué)院 浙江 杭州 310058 摘 要 于大棚蔬菜基地開展長(zhǎng)期定位試驗(yàn) 設(shè)置不施肥 純化肥 化肥減半配施沼液或有機(jī)肥4種施肥 處理 監(jiān)測(cè)每一季作物產(chǎn)量和土壤養(yǎng)分變化 并于長(zhǎng)期定位監(jiān)測(cè)點(diǎn)建設(shè)后第5年對(duì)每個(gè)監(jiān)測(cè)區(qū)的土壤微生物種 群進(jìn)行檢測(cè) 結(jié)果表明 長(zhǎng)期的純化肥處理造成土壤酸化 減少化肥施用量并配施有機(jī)肥可減緩?fù)寥浪峄?穩(wěn) 定土壤有機(jī)質(zhì)含量 不同施肥處理改變了土壤微生物種群結(jié)構(gòu) 特別是純化肥處理下 真菌和放線菌等有害菌 數(shù)量增加 加重了土壤連作障礙發(fā)生的機(jī)會(huì) 在農(nóng)民習(xí)慣施肥量的基礎(chǔ)上適當(dāng)減少化肥施用量 作物產(chǎn)量不下 降 甚至增加 總體來看 在大棚蔬菜生產(chǎn)上用有機(jī)肥部分替代化肥是可行的 關(guān)鍵詞 長(zhǎng)期定位監(jiān)測(cè) 設(shè)施栽培 蔬菜 化肥減量 有機(jī)替代 土壤理化性狀 中圖分類號(hào) S626 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 A 文章編號(hào) 0528 9017 2020 05 0927 05 大棚種植是一種受人為因素作用十分強(qiáng)烈的土 地利用方式 復(fù)種指數(shù)高 施肥 灌溉 耕作頻率 都超過一般農(nóng)田 加上得不到自然降水淋洗的人工 保護(hù)條件 土壤理化性狀發(fā)生了很大改變 逐步形 成了高度熟化 有別于一般農(nóng)田的 人為土 壤 1 目前 大棚種植的配套技術(shù)仍不成熟 農(nóng) 戶普遍將露地施肥的習(xí)慣盲目地應(yīng)用于大棚種植 中 隨著種植年限延長(zhǎng) 由于過量使用化肥而引起 的鹽分障礙和離子拮抗所造成的微量元素不足致使 土壤的理化性狀和營(yíng)養(yǎng)平衡遭到破壞 導(dǎo)致連作障 礙嚴(yán)重 各種生理病害 土傳病害大量發(fā)生 嚴(yán)重 影響作物的產(chǎn)量和品質(zhì) 2 此外 大棚蔬菜生產(chǎn) 中偏施化肥的現(xiàn)狀加上設(shè)施內(nèi)土壤缺乏雨水淋溶 土壤的物理結(jié)構(gòu)也極易被破壞 土壤鹽分大量累 積 3 為了降低大棚蔬菜栽培的化肥施用量 提 高有機(jī)肥替代化肥的力度 特于2013年設(shè)置有機(jī) 與無機(jī)相結(jié)合的長(zhǎng)期定位監(jiān)測(cè)試驗(yàn) 分析不同肥料 及其組合對(duì)土壤肥力和微生物種群的影響 以期為 大棚蔬菜的科學(xué)施肥提供依據(jù) 1 材料與方法 1 1 田間監(jiān)測(cè)點(diǎn)建設(shè)與處理設(shè)計(jì) 監(jiān)測(cè)點(diǎn)建立在杭州市富陽(yáng)區(qū)富春街道春華村金 國(guó)祥蔬菜基地 該基地從20世紀(jì)80年代開始發(fā)展 蔬菜種植 監(jiān)測(cè)點(diǎn)于2013年8月建立 至2018年 底共種植了17茬作物 監(jiān)測(cè)點(diǎn)分為4個(gè)處理 不 設(shè)重復(fù) 處理1 CK 空白 不施任何肥料 處 理2 純化肥處理 按作物需求設(shè)置化肥需肥量和 需肥時(shí)期 處理3 沼液與化肥混合施用區(qū) 每 667 m2每季作物施用沼液100 t 化肥用量為純化 肥處理的1 2 處理4 商品有機(jī)肥與化肥的混合 施用區(qū) 每667 m2每季作物施用商品有機(jī)肥 350 kg 化肥用量為純化肥處理的1 2 CK的小區(qū) 面積為16 5 m2 處理2 4的小區(qū)面積均為 33 0 m2 小區(qū)之間用水泥現(xiàn)澆隔離 1 2 樣本采集與分析 對(duì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)每個(gè)小區(qū)的作物產(chǎn)量都分別進(jìn)行收割 稱量測(cè)產(chǎn) 并在每季作物收獲后采集土壤樣本 測(cè) 定水溶性鹽總量 陽(yáng)離子交換量 pH值 以及有 機(jī)質(zhì) 全氮 有效磷 速效鉀含量 上述指標(biāo)均按 照相關(guān)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn) 由富陽(yáng)區(qū)土壤肥料檢測(cè)中心 檢測(cè) 于2017年7月番茄采收后 由浙江大學(xué)張奇 春老師進(jìn)行土壤鮮樣采集 基于磷脂脂肪酸 928 2020年第61卷第5期 PLFA 分析土壤微生物樣本 具體地 采用修 正的Bligh 處理2 4各監(jiān)測(cè)季之間土壤水溶性鹽總量變 異較大 特別是前幾年的數(shù)據(jù) 但2017年以后變 化趨勢(shì)較為一致 總體來看 至本研究結(jié)束時(shí)止 處理2呈上升趨勢(shì) 處理3與監(jiān)測(cè)點(diǎn)建立前基本持 平 處理4較監(jiān)測(cè)點(diǎn)建立前略有上升 這可能是因 為過量施肥和常年連作致使肥料中的鹽分離子逐年 累積于土壤中 4 月份序號(hào) 1 2013年8月 2 2013年12月 3 2014年5月 4 2014年8月 5 2014年11月 6 2015年7月 7 2015年 8月 8 2016年5月 9 2016年8月 10 2017年6月 11 2017年11月 12 2018年5月 13 2018年9月 圖2 7同 圖1 監(jiān)測(cè)點(diǎn)各處理的土壤水溶性鹽總量變化 從圖2可以看出 相較于監(jiān)測(cè)點(diǎn)建立前 至本 研究結(jié)束時(shí) CK和處理4的pH值上升 而處理2 和處理3的pH值下降 特別是添加沼液的處理3 其降幅較純化肥的處理2更大 研究表明 化學(xué)氮 肥用量的增加 尤其是在大棚栽培的特定條件下 會(huì)導(dǎo)致土壤酸化 6 長(zhǎng)期單一施用無機(jī)肥會(huì)造成 土壤嚴(yán)重酸化 而有機(jī) 無機(jī)肥料配施則可以避免 此種情況發(fā)生 4 這與本研究結(jié)果較為一致 圖2 監(jiān)測(cè)點(diǎn)各處理的pH值變化 蔣玉根 等 施肥對(duì)連作大棚蔬菜產(chǎn)量 土壤養(yǎng)分和微生物種群的影響929 從圖3可以看出 CK的土壤有機(jī)質(zhì)含量一直 呈下降趨勢(shì) 而處理4的土壤有機(jī)質(zhì)含量在不同監(jiān) 測(cè)季之間變異較大 但總的呈上升趨勢(shì) 而處理2 和處理3的土壤有機(jī)質(zhì)含量總體呈下降趨勢(shì) 圖3 監(jiān)測(cè)點(diǎn)各處理的土壤有機(jī)質(zhì)含量變化 從圖4可以看出 CK各監(jiān)測(cè)季的土壤有效磷 含量變化較小 但總體呈下降趨勢(shì) 處理2的土壤 有效磷含量呈緩慢上升趨勢(shì) 處理3和處理4不同 監(jiān)測(cè)季之間變異較大 總體呈上升趨勢(shì) 且增幅要 大于處理2 圖4 監(jiān)測(cè)點(diǎn)各處理的土壤有效磷含量變化 從圖5可以看出 CK的土壤速效鉀含量呈緩 慢下降趨勢(shì) 其他處理的土壤速效鉀含量在不同監(jiān) 測(cè)季間變異較大 但總體呈上升趨勢(shì) 其中 處理 2 處理3要比處理4增加得更快 從圖6可以看出 相較于監(jiān)測(cè)點(diǎn)建立前 至本 研究結(jié)束時(shí) CK 處理2 處理3的土壤全氮含量 呈下降趨勢(shì) 而處理4略增 從圖7可以看出 相較于監(jiān)測(cè)點(diǎn)建立前 至本 研究結(jié)束時(shí) CK的陽(yáng)離子交換量下降明顯 處理 2和處理3略有下降 處理4上升明顯 合理配施 有機(jī)肥是減少土壤酸化 次生鹽漬化的重要措施之 圖5 監(jiān)測(cè)點(diǎn)各處理的土壤速效鉀含量變化 圖6 監(jiān)測(cè)點(diǎn)各處理的土壤全氮含量變化 一 增施有機(jī)肥可提高土壤交換性鹽基離子含量 使得電導(dǎo)率 EC 和pH值隨有機(jī)肥施用比例提 高而升高 4 圖7 監(jiān)測(cè)點(diǎn)不同處理的土壤陽(yáng)離子交換量變化 2 3 對(duì)土壤微生物種群的影響 采用修正的Bligh 單烯脂肪酸是革蘭氏陰性 細(xì)菌的生物標(biāo)記物 占PLFA總量的49 04 53 88 支鏈飽和脂肪酸是革蘭氏陽(yáng)性細(xì)菌的生 物標(biāo)記物 處理1 4中支鏈飽和脂肪酸分別占 PLFA總量的11 71 14 77 14 31 11 35 說明革蘭氏陽(yáng)性細(xì)菌在各處理中所占的比例依次為 處理2 處理3 CK 處理4 不同處理下表征土壤微生物的真菌和放線菌 PLFA含量差異顯著 表4 表征細(xì)菌的PLFA含 量無顯著差異 處理2和處理3的真菌PLFA含量 顯著高于其他處理 處理2的放線菌PLFA含量最 高 顯著高于其他處理 這些結(jié)果說明 不同施肥 處理改變了土壤微生物群落結(jié)構(gòu) 蔣玉根 等 施肥對(duì)連作大棚蔬菜產(chǎn)量 土壤養(yǎng)分和微生物種群的影響931 表3 不同處理土壤磷脂脂肪酸類型的數(shù)量及其比例 處理直鏈飽和脂肪酸單烯脂肪酸多烯脂肪酸支鏈飽和脂肪酸環(huán)丙烷脂肪酸數(shù)量比例 數(shù)量比例 數(shù)量比例 數(shù)量比例 數(shù)量比例 處理1 3 34 74 7 49 41 0 0 8 11 71 2 4 13 處理2 3 29 44 7 53 88 0 0 8 14 77 2 1 91 處理3 3 34 01 7 49 04 0 0 8 14 31 2 2 64 處理4 2 37 51 6 49 62 0 0 8 11 35 2 1 51 注 比例為對(duì)應(yīng)處理下相應(yīng)類型脂肪酸占全部磷脂脂肪酸的比例 表4 不同處理土壤微生物的群落結(jié)構(gòu) 處理細(xì)菌PLFA真菌PLFA放線菌PLFA 處理1 93 9 0 7 a 0 49 0 02 b 5 4 0 2 b 處理2 93 1 1 3 a 0 69 0 05 a 7 3 0 1 a 處理3 94 1 1 7 a 0 60 0 02 a 5 6 1 1 b 處理4 93 3 1 9 a 0 19 0 08 c 6 3 0 9 b 注 同列數(shù)據(jù)后無相同小寫字母表示處理間差異顯著 P 0 05 3 小結(jié) 本研究表明 長(zhǎng)期單一施用化肥加重了土壤酸 化和次生鹽漬化 破壞了土壤結(jié)構(gòu) 減少化肥施用 量緩解了酸性 生理酸性肥料在土壤中的累積 施 肥可以在一定程度上提高土壤的速效養(yǎng)分 但對(duì)維 持土壤有機(jī)質(zhì)的平衡不利 有機(jī)無機(jī)配合施用更有 利于保持土壤有機(jī)質(zhì)的穩(wěn)定 從而提高土壤的酸堿 緩沖容量 不同施肥處理改變了土壤微生物種群結(jié) 構(gòu) 特別是純化肥處理下 真菌和放線菌等有害菌 數(shù)量增加 加重了土壤連作障礙發(fā)生的機(jī)會(huì) 減少化肥用量 尤其是氮肥用量是減緩設(shè)施土 壤酸化 次生鹽漬化的重要措施 在農(nóng)民習(xí)慣施肥 量的基礎(chǔ)上適當(dāng)減少化肥施用量 既可保證作物產(chǎn) 量不下降 且能降低土壤鹽分累積 節(jié)約成本 提 高經(jīng)濟(jì)效益 因此 在蔬菜作物上采用有機(jī)肥部分 替代化肥是可行的 但要注意的是 長(zhǎng)期過量施用 有機(jī)肥亦會(huì)造成土壤中硝酸鹽的累積和淋溶 加重 土壤酸化 次生鹽漬化 影響蔬菜的生長(zhǎng) 降低蔬 菜的品質(zhì) 因此 有機(jī)肥也要科學(xué)合理使用 參考文獻(xiàn) 1 李文慶 張民 李海峰 等 大棚土壤硝酸鹽狀況研究 J 土壤學(xué)報(bào) 2002 39 2 283 287 2 秦巧燕 賈陳忠 曲東 等 我國(guó)設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及施肥 特點(diǎn) J 湖北農(nóng)學(xué)院學(xué)報(bào) 2002 4 373 376 3 喻景權(quán) 杜堯舜 蔬菜設(shè)施栽培可持續(xù)發(fā)展中的連作障礙 問題 J 沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào) 2000 31 1 124 126 4 王瑞雪 徐智 湯利 等 設(shè)施菜地土壤質(zhì)量主要障礙因子 及其修復(fù)措施研究進(jìn)展 J 浙江農(nóng)業(yè)科學(xué) 2015 56 8 1300 1305 5 沈建國(guó) 李連松 石偉勇 等 余杭區(qū)蔬菜基地土壤肥力現(xiàn) 狀及其培肥管理 J 浙江農(nóng)業(yè)科學(xué) 2015 56 6 926 929 6 謝河山 程萍 林沛林 等 大棚蔬菜栽培土壤障礙的發(fā)生 原因及治理 J 廣東農(nóng)業(yè)科學(xué) 2006 33 4 40 41 責(zé)任編輯 高峻 上接第926頁(yè) 11 李淑嫻 高瑩瑩 李運(yùn)紅 等 種子含水量的測(cè)定方法及展 望 J 種子 2010 29 10 57 59 12 司亞平 陳殿奎 外源激素對(duì)茄子種子萌發(fā)的影響 J 蔬菜 1995 5 29 13 DUNLAP J R MORGAN P W Reversal of induced dormancy in lettuce by ethylene kinetin and gibberellic acid J Plant Physiology 1977 60 2 222 224 14 孟淑春 余振宙 宋順華 等 赤霉素處理促進(jìn)不同品種茄 子種子萌發(fā)的比較研究 J 北方園藝 2015 23 33 35 15 王桂榮 沃林峰 毛文龍 等 赤霉素對(duì)茄子砧木托魯巴姆 種子發(fā)芽的影響 J 浙江農(nóng)業(yè)科學(xué) 2017 58 10 1770 1771 16 郭曉宇 赤霉素處理對(duì)茄子種子發(fā)芽的影響 J 農(nóng)業(yè)與 技術(shù) 2008 28 5 58 60 17 狄文偉 不同引發(fā)劑對(duì)陳茄子種子引發(fā)效果的研究 J 新農(nóng)業(yè) 2016 11 6 7 18 蘇婉玉 王艷芳 張琳 等 不同濃度赤霉素對(duì)紅茄 水茄 和刺天茄種子萌發(fā)的影響 J 北方園藝 2018 16 61 64 19 李大忠 溫慶放 李永平 等 茄子雜交制種技術(shù)研究 J 福建農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào) 2002 17 3 166 168 20 栗長(zhǎng)蘭 李佳寧 邢振蘭 不同采收期和后熟天數(shù)對(duì)茄子種 子質(zhì)量的影響 J 吉林蔬菜 1995 5 1 2 21 PASSAM H C THEODOROPOULOU S KARANISSA T et al Influence of harvest time and after ripening on the seed quality of eggplant J Scientia Horticulturae 2010 125 3 518 520 責(zé)任編輯 侯春曉