李霄
(蘭陵縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局,山東蘭陵277700)
日光溫室是我國(guó)北方地區(qū)主要的蔬菜生產(chǎn)設(shè)施,近年來(lái),種植品種和茬口單一、產(chǎn)品大量集中上市,造成供大于求,經(jīng)濟(jì)效益下降。同時(shí),日光溫室蔬菜生產(chǎn)常年或經(jīng)常處于封閉狀態(tài),隨著溫室使用年限的增加,大量農(nóng)藥、化肥的投入,導(dǎo)致設(shè)施內(nèi)土壤生態(tài)環(huán)境逐漸惡化,連作障礙日趨嚴(yán)重,影響了作物產(chǎn)量和品質(zhì)。目前國(guó)內(nèi)外土壤改良技術(shù)有蔬菜輪作(瓜菜類和茄果類輪作)[1]、土壤化學(xué)消毒(棉隆、噻唑膦、氯化苦等)[2]、高溫悶棚[3]等;但不同蔬菜輪作只能減輕病蟲害發(fā)生;土壤消毒為化學(xué)防控,殺蟲、殺菌效果好,但同時(shí)又殺滅了有益菌,破壞耕作層;高溫悶棚為物理防控,效果一般,同時(shí)占用了越夏生產(chǎn)時(shí)間。國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)土壤化學(xué)消毒及高溫悶棚的研究較多,對(duì)不同類別蔬菜研究多集中在瓜類、茄果類上,而菜菌輪作的研究相對(duì)較少。有學(xué)者提出,日光溫室菜菌輪作土壤改良技術(shù)[4]能有效提高土壤有機(jī)質(zhì)含量,培肥地力,減輕土壤酸化,降低土傳病害發(fā)病率,減輕連作障礙影響,實(shí)現(xiàn)減藥、減肥,提高蔬菜產(chǎn)量和品質(zhì),從而實(shí)現(xiàn)菜農(nóng)增收。本文以“黃瓜-草菇”輪作為研究對(duì)象,探討了該技術(shù)對(duì)土壤及蔬菜的影響。
供試黃瓜品種為德瑞特,草菇品種為V112。玉米芯為保存完好的,石灰、麩皮、菌種、腐熟雞糞、磷酸二銨等購(gòu)買于當(dāng)?shù)厥袌?chǎng)。
選擇5 年以上棚齡、黃瓜連作障礙發(fā)生較重的日光溫室4 棟作為試驗(yàn)地塊。每棟溫室設(shè)置“黃瓜-草菇”菜菌輪作(試驗(yàn)區(qū))和黃瓜單作(對(duì)照區(qū))兩個(gè)處理,試驗(yàn)區(qū)和對(duì)照區(qū)面積相同,均為333.3 m2,共4 個(gè)重復(fù)。試驗(yàn)區(qū)進(jìn)行減肥減藥處理。
對(duì)照區(qū):7~10 月為空閑期,11 月~翌年6 月種植黃瓜。黃瓜季每667 m2基施腐熟雞糞12 m3、磷酸二銨50 kg。
試驗(yàn)區(qū):7~8 月種植草菇,11 月~翌年6 月種植黃瓜。草菇季每667 m2基施腐熟雞糞12 m3、磷酸二銨50 kg,草菇栽培基質(zhì)每667 m2用玉米芯5 000 kg、石灰2 250 kg、麩皮1 00 kg、菌種750 kg;出菇后的菌渣直接翻入棚內(nèi),作為下茬輪作黃瓜的底肥[5-7]。
測(cè)定草菇、黃瓜產(chǎn)量;黃瓜收獲期采集黃瓜樣品,測(cè)定可溶性固形物、可溶性糖、VC、硝態(tài)氮等品質(zhì)指標(biāo)的含量,觀察記錄根結(jié)線蟲發(fā)病率;黃瓜收獲后采集土壤樣品,測(cè)定土壤有機(jī)質(zhì)含量、pH 值、土壤容重、交換性鈣等理化指標(biāo);綜合評(píng)價(jià)菜菌輪作對(duì)土壤的改良效果及其經(jīng)濟(jì)效益。
2.1.1 對(duì)土壤容重和有機(jī)質(zhì)含量的影響
表1 顯示了菜菌輪作對(duì)土壤容重和有機(jī)質(zhì)含量的影響。由表1 可知,試驗(yàn)區(qū)較對(duì)照區(qū)土壤容重降低0.07 g/cm3,減少率為4.5%,差異達(dá)到極顯著性水平(P<0.01),草菇收獲后,將栽培廢料翻耕,可以減少土壤容重,增加土壤透氣性;試驗(yàn)區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)含量比對(duì)照區(qū)平均增加了0.62%,增加率為22.1%,差異達(dá)到極顯著性水平(P<0.01),可見,草菇收獲后,將菌渣直接翻入土壤作為黃瓜的底肥,培肥了地力,為黃瓜增產(chǎn)提供了養(yǎng)分基礎(chǔ)[8]。
2.1.2 對(duì)土壤pH 值和交換性鈣的影響
土壤中的交換性鈣含量與土壤板結(jié)有直接關(guān)系,表2 顯示了菜菌輪作對(duì)土壤pH 值和交換性鈣的影響。由表2 可知,交換性鈣增加5.29 cmol(0.5Ca2+)/kg,增加率為76.9%,差異達(dá)到極顯著水平(P<0.01);草菇栽培基質(zhì)添加的石灰,增加了土壤交換性鈣含量,使土壤膠體凝結(jié),有利于形成團(tuán)粒,緩解了土壤板結(jié)。土壤pH 值平均提高1.0,差異達(dá)到極顯著水平(P<0.01);土壤pH 值的提高,有效解決了土壤酸化問(wèn)題。
表1 菜菌輪作對(duì)土壤容重和有機(jī)質(zhì)含量的影響Table 1 Effects of vegetable-fungi rotation on soil bulk density and organic matter content
表2 菜菌輪作對(duì)土壤pH 值、交換性鈣的影響Table 2 Effects of vegetable-fungi rotation on pH and exchange calcium on soil
表3 菜菌輪作對(duì)黃瓜品質(zhì)的影響Table 3 Effect of vegetable-fungi rotation on the quality of cucumber
表4 菜菌輪作對(duì)農(nóng)藥、化肥投入量及病蟲害發(fā)病率的影響Table 4 Statistics on input of pesticides,fertilizers and incidence of pests and diseases
表3 顯示了菜菌輪作對(duì)黃瓜品質(zhì)的影響。由表3 可知,試驗(yàn)區(qū)比對(duì)照區(qū)黃瓜增產(chǎn)約13%,可溶性固形物、可溶性糖和VC 分別提高了16.5%、15.7%和12.9%,黃瓜果實(shí)中的硝態(tài)氮含量比對(duì)照區(qū)降低了11.5%,全部達(dá)到極顯著水平(P<0.01)。
表4 顯示菜菌輪作對(duì)農(nóng)藥、化肥投入量及病蟲害發(fā)病率的影響。由表4 可知,試驗(yàn)區(qū)比對(duì)照區(qū)提高了土壤有機(jī)質(zhì)含量,培肥了地力,優(yōu)化了土壤碳氮比,改善了土壤理化性狀,有利于養(yǎng)分的平衡供應(yīng),減少了養(yǎng)分的流失,肥料投入量減少了32.8%。試驗(yàn)區(qū)高溫、高濕、高堿的環(huán)境,能有效殺滅根結(jié)線蟲等土傳病蟲害。在本試驗(yàn)中,根結(jié)線蟲發(fā)病率可減少15.92%,可減少25%農(nóng)藥投入[9]。差異達(dá)到極顯著水平(P<0.01)。
由表5(見下頁(yè))可知,試驗(yàn)區(qū)每667 m2產(chǎn)值為72 981 元,成本為18 145 元,純收入54 836 元;對(duì)照區(qū)每667 m2產(chǎn)值為42 623 元,成本為10 630 元,純收入31 993 元。試驗(yàn)區(qū)比對(duì)照區(qū)每667 m2增收22 843 元??梢?,本試驗(yàn)中,菜菌輪作措施的經(jīng)濟(jì)效益提高顯著,與王素珍[10-12]等的研究結(jié)果相似。
表5 經(jīng)濟(jì)效益分析(元/667 m2)Table 5 Analysis of economic benefits(yuan/667 m2)
實(shí)施“黃瓜-草菇”輪作后,土壤有機(jī)質(zhì)含量提高了約20%,減少了約30%的化肥投入;土壤pH 值提高約1.0,有效解決了土壤酸化問(wèn)題;土壤容重減少了約5%,增加了土壤的透氣性;交換性鈣增加率為76.9%,使土壤膠體凝結(jié),有利于形成團(tuán)粒,緩解土壤板結(jié),使蔬菜根系發(fā)達(dá),莖粗葉茂,可有效減輕連作障礙。此外,草菇種植過(guò)程高溫、高濕、高堿的環(huán)境,可有效殺滅根結(jié)線蟲等土傳病蟲害,可減少約25%的農(nóng)藥使用量;本試驗(yàn)的草菌輪作還增加了草菇的產(chǎn)出,黃瓜產(chǎn)量和品質(zhì)指標(biāo)提升10%以上,可實(shí)現(xiàn)每667 m2增收2 萬(wàn)余元,經(jīng)濟(jì)效益顯著。