延津縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局 黃喜梅 尹紹忠

為了提高土壤環(huán)境質(zhì)量，減少土壤中的土傳病害，本試驗利用強還原滅菌法對大棚種植秋季番茄的土壤pH、土壤EC 值、尖孢鐮刀菌、蚯蚓的數(shù)量以及番茄產(chǎn)量性狀的增減進行檢測與調(diào)查，由此來確定強還原土壤修復(fù)法（RSD）對大棚秋番茄土壤環(huán)境質(zhì)量的影響，為土壤改良提供一定的理論依據(jù)。

一、材料與方法

（一）試驗地基本情況

試驗選用延津縣辛莊村的兩棟塑料大棚，均為單棟拱圓形竹木塑料大棚。其中，試驗棚長64 m，寬17 m，對照棚長64 m，寬16 m。棚內(nèi)種植作物均為番茄，品種有金鵬218、乾德M725、粉優(yōu)3 種。

（二）土壤處理方法

土壤處理方法為強還原土壤滅菌法，即在6—7 月大棚的休閑期，將作物秸稈粉碎后施入土壤，耕翻后灌透水，在高溫天氣下，用塑料膜密封15～20 d。

（三）土壤取樣方法

2020年6 月13 日取對照棚土樣，7 月6 日取試驗棚土樣。取樣方法為：將試驗棚與對照棚分別分為左上、左下、右上、右下4 個區(qū)域，采用S 形路線采樣法，采樣地點應(yīng)避免田邊、特別地形以及堆過肥料的地方。采集后將土樣帶回試驗室，挑出雜質(zhì)后置于陰涼處陰干備用。

（四）試驗項目的測定方法

1.測定土壤pH。一是取樣，分別將試驗棚與對照棚取回的陰干土壤樣品磨細過2 mm 篩。二是稱量，分別用天平稱量50 g 試驗棚與對照棚土樣，稱好后分別倒入燒杯中。三是加水，按2.5：1 的水土比例，用量筒量取去離子水125 mL，分別倒入已裝好樣本的燒杯中。四是震蕩及測定，以250 r·min-1的速度在搖床中震蕩30 min，提取一定量的土壤浸提液后，用pH 計進行測定。

2. 測定土壤EC 值。本試驗采用5：1 水土浸提法提取浸提液，采用電導(dǎo)法測定土壤水溶性鹽總量，操作步驟如下：吸取土壤浸提液30～40 mL，放入50 mL 的小燒杯中，將電極插入待測液中，盡量插在液體的中心部位，使鉑片全部浸在液面下。按電導(dǎo)儀說明書調(diào)節(jié)電導(dǎo)儀，測定待測液的電導(dǎo)度，記下讀數(shù)。每個樣品應(yīng)重讀2～3次，以防出現(xiàn)誤差。樣品測定后及時用蒸餾水沖洗電極，如果電極上附著有水滴，可用濾紙吸干，以備下一樣品繼續(xù)使用。

3. 土壤DNA 的提取和尖孢鐮刀菌的定量。土壤DNA 的提取使用土壤DNA 提取使用試劑盒，通過實時熒光定量PCR 和相應(yīng)的特異性引物對尖孢鐮刀菌進行定量。

4.水樣平板涂布尖孢鐮刀菌數(shù)量。將稀釋的水樣取100 mL，涂于配好的PDA 培養(yǎng)基上，重復(fù)涂3 個，在30℃條件下培養(yǎng)2～3 d。

5.蚯蚓數(shù)量的調(diào)查采用樣方法，具體步驟如下：一是選取樣方，選擇該種群分布較為均勻的地塊，長寬高均為1 m。二是計數(shù)，數(shù)出每個樣方內(nèi)蚯蚓的數(shù)量。三是計算，計算出每個樣方的平均數(shù)。

6.番茄產(chǎn)量性狀的調(diào)查。2020年7 月18 日調(diào)查番茄第一穗果坐果節(jié)位。待第一穗果結(jié)果后開始對第一穗果平均單果質(zhì)量、平均坐果數(shù)、產(chǎn)量、果實日膨大數(shù)等進行調(diào)查。

二、結(jié)果與分析

（一）RSD 處理對土壤pH 變化的影響

對照棚土壤pH 為7.52，試驗棚土壤pH 為7.62，土壤pH 呈現(xiàn)略增趨勢。RSD 處理的原理是利用有機物料（秸稈）、灌溉覆膜等措施來形成一種強還原環(huán)境，土壤中加入秸稈后有機質(zhì)含量會有所增加，有機質(zhì)的成分主要是腐殖質(zhì)，會有效地吸附土壤中的正負離子，并促進土壤團粒結(jié)構(gòu)的形成，從而調(diào)節(jié)土壤的酸堿度。RSD 處理過后土壤堿性增加，說明RSD 處理可以作為調(diào)節(jié)酸性土壤的改良劑，但本試驗田的土壤為微堿性，對于并未酸化的土壤，RSD 處理對土壤pH 的影響很小。

（二）RSD 處理對土壤EC 值變化的影響

對照棚測得土壤溶液的EC 值為0.27 ms·cm-1，試驗棚的土壤溶液的EC 值為0.39 ms·cm-1，處理后土壤溶液的EC 值增加了0.12 ms·cm-1，說明RSD 處理后土壤的電導(dǎo)率并沒有降低，土壤的水溶性鹽含量略增。本試驗中，EC 值雖增加了0.12 ms·cm-1，但并不會給番茄植株帶來危害。

（三）RSD 處理對土壤尖孢鐮刀菌定量處理的影響

對照棚中土壤的尖孢鐮刀菌拷貝數(shù)為6.48，試驗棚中土壤的尖孢鐮刀菌拷貝數(shù)為4.5，比對照棚降低了1.98，殺菌率達到98.93%，且水樣平板涂布沒有檢測出尖孢鐮刀菌，也沒有發(fā)現(xiàn)其他真菌生長，說明RSD 處理可以殺滅土壤中的尖孢鐮刀菌，對防治土傳病害具有一定的效果。RSD 處理的原理是利用在淹水條件下加入大量的秸稈及有機物料使土壤快速創(chuàng)造一個強還原環(huán)境，從而有效抑制病原菌的數(shù)量，RSD 處理過程中會產(chǎn)生一些有機酸，比如乙酸和丁酸對尖孢鐮刀菌有抑制作用。所以，RSD 處理法對防治各種病菌的時間短，方法簡單，不僅提高了土壤肥力，而且抑制了土傳病菌的發(fā)生。

（四）RSD 處理對土壤中蚯蚓數(shù)量的影響

由下頁表1 可得，對照棚中選取的3 個樣方中蚯蚓的平均數(shù)量為2 條，試驗棚中選取的3 個樣方中的平均數(shù)量也是2 條。由于蚯蚓的活動范圍廣泛，不同的溫濕度對蚯蚓數(shù)量也有著重要的影響，此外在雨后或灌溉后，表層土壤中的蚯蚓數(shù)量會有所增加。本試驗在調(diào)查土壤中的蚯蚓時，距離RSD 處理已有一段時間，對于土壤中蚯蚓的數(shù)量無明顯的影響?？偟膩碚f，RSD 處理對土壤中蚯蚓的數(shù)量影響不大。

表1 RSD 處理前后土壤中蚯蚓的數(shù)量變化單位：條

（五）RSD 處理對番茄產(chǎn)量性狀的影響

由表2 可知，以金鵬218 番茄產(chǎn)品為試驗，對照棚中番茄的第一穗果平均單果質(zhì)量為37.19 g，第一穗果平均坐果數(shù)為1.30，第一穗果產(chǎn)量為48.34 g，第一穗果日膨大量為0.71 mm·d-1。試驗棚中番茄的第一穗果平均單果質(zhì)量為46.23 g，第一穗果平均坐果數(shù)為1.80，第一穗果產(chǎn)量為83.22 g，第一穗果日膨大量1.03 mm·d-1，第一穗果產(chǎn)量相對于對照的增長率為72.16%。通過RSD處理過后的秋番茄產(chǎn)量性狀比處理前明顯增加，不僅第一果穗的坐果率增加，而且果實日膨大量提高。土壤中的病原菌經(jīng)過RSD 處理后減少，在一定程度上改良土壤的理化性質(zhì)，提高土壤肥力。這一方法將極大地提高番茄的經(jīng)濟效益。

表2 RSD 處理前后金鵬218 番茄產(chǎn)量性狀的變化

三、小結(jié)

RSD 處理能調(diào)節(jié)土壤酸性，提高土壤pH，對改良土壤理化性質(zhì)有一定的作用。此外，RSD 處理對大棚秋番茄的土傳性病原菌有極好的防治效果，尤其是對尖孢鐮刀菌的滅菌效果可達98.93%。RSD 處理后番茄第一穗果產(chǎn)量增長率達到72.16%，由此說明RSD 處理可以減輕北方土壤的土傳性病害，提高土壤的環(huán)境質(zhì)量。