西藏設施黃瓜連作土壤日光消毒技術研究

相 棟，李寶海，朱榮杰, 楊 斌，王世斌

(1.西藏自治區農牧科學院 蔬菜研究所，西藏 拉薩 850032；2.西藏自治區農牧科學院，西藏 拉薩 850032)

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西藏設施黃瓜連作土壤日光消毒技術研究

相 棟1，李寶海2 *，朱榮杰1, 楊 斌1，王世斌1

(1.西藏自治區農牧科學院 蔬菜研究所，西藏 拉薩 850032；2.西藏自治區農牧科學院，西藏 拉薩 850032)

【目的】針對設施黃瓜連作造成的病害問題，篩選出適合西藏設施連作土壤日光消毒的方法。【方法】2015年7至11月，通過添加石灰氮、有機物、覆蓋地膜等5種處理方式對拉薩國家農業科技園區設施黃瓜連作土壤進行日光消毒。【結果】整個消毒期溫室內外氣溫差異明顯，不同處理對10、20 cm處土壤增溫效果不同，其中以添加石灰氮和有機物并覆蓋地膜進行日光高溫處理對地溫增溫效果最佳，其10、20 cm處土壤晴天平均最高地溫分別為42.2、33.6 ℃。日光高溫消毒可使土壤0、10、20 cm處土溫分別上升至60、40、30 ℃，此溫度下能有效降低土壤中的病菌數量，處理A對黃瓜枯萎病和根結線蟲防治效果最好，防效分別可達93.1 %、100 %。【結論】通過在土壤中施入石灰氮和雞糞且經過日光消毒后，對于設施黃瓜連作造成的病害問題有較好的防治效果。

黃瓜；連作；日光溫室；日光消毒；土傳病害；產量

【研究意義】近年來，隨著設施栽培的普及和推廣，設施蔬菜在西藏迅猛發展，溫室類型已由普通日光溫室發展到高效日光溫室，塑料大棚由竹木結構發展到鋼材結構，保護地設施面積由1985年的7.33 hm2發展到2013年的333.33 hm2。設施農業的大規模建設為蔬菜生產創造了良好的條件同時，由于常年連作、肥水管理不合理等因素，已造成某些土壤理化性狀和生物學環境惡化，疫病、枯萎病、根腐病和根結線蟲等土傳病害呈現逐年加重的態勢，嚴重影響到蔬菜的產量及品質。黃瓜作為設施蔬菜的主要栽培品種，多年重茬連作栽培普遍，連作障礙十分嚴重。日光消毒是使用塑料薄膜覆蓋潮濕土壤，利用太陽輻射對土壤的增溫作用，使土壤長期處于并保持一定溫度，利用熱能殺死土壤中的有害生物[1-2]?！厩叭搜芯窟M展】國內許多研究表明應用石灰氮覆蓋地膜和大棚膜進行日光消毒對設施蔬菜土傳病害有較好的防治效果[3-4]?！颈狙芯壳腥朦c】西藏高原太陽能資源極為豐富，本試驗利用夏季高溫，采用日光消毒技術對黃瓜土傳病害防治效果進行初步研究。【擬解決的關鍵問題】旨在為我區無公害設施蔬菜可持續發展提供理論基礎和技術支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗地概括

試驗于2015年7至11月，選擇拉薩國家農業科技園區2座已種植 8年以上設施蔬菜，連作黃瓜3年，發病較重、種植模式相近的高效日光溫室進行，供試高效日光溫室覆蓋膜材料為PVE塑料薄膜，各溫室面積為334 m2。

1.2 試驗材料

50 %石灰氮顆粒劑(有效成分為氰胺化鈣)，由寧夏大榮實業集團有限公司生產；對照藥劑多菌靈，由浙江海正藥業有限公司生產；有機底肥為雞糞；地面覆蓋材料為白膜，膜厚0.005 mm。供試黃瓜品種為新綠寶王。

1.3 試驗方法

試驗設置5個處理，1 個對照，隨機區組排列，小區面積約25 m2，各處理3次重復，分別安排在2個大棚中進行。處理A：撒施石灰氮(100 kg/667m2)、有機底肥(雞糞)5000 kg/667m2，覆蓋地膜和大棚膜；處理B：撒施石灰氮(100 kg/667m2)、有機底肥(雞糞)5000 kg/667m2，不覆蓋地膜，覆蓋大棚膜；處理C：撒施多菌靈(推薦劑量)、有機底肥(雞糞)5000 kg/667m2，覆蓋地膜和大棚膜；處理 D：不施藥，有機底肥(雞糞)5000 kg/667m2，僅覆蓋地膜和大棚膜；處理 E：撒施石灰氮(100 kg/667m2)、有機底肥(雞糞)5000 kg/667m2，覆蓋地膜；對照(CK)：本地傳統做法，即撒施肥料，同時深翻，曬地。溫室內按不同處理，將所需藥劑及未腐熟有機底肥雞糞施在土壤中，旋耕起埂，灌水且滲透后，根據設計鋪地膜密封，再密閉溫室，7月24 日密閉溫室開始消毒，8月12日結束(夏季天氣最熱、光熱最好的一段時間)，連續密閉處理20 d。消毒處理結束后 10 d 左右開始定植，12月10日采收完畢。

1.4 測量方法

處理前后分別測量溫室內土壤pH值。溫室密閉期間每隔1 d在 8:00-20:00連續測量記錄大氣溫度、各處理0、10和20 cm土層深度地溫以及溫室內氣溫，各處理取3 次重復的平均值。地溫及土壤pH值用四合一園藝檢測儀SDT-300測定；溫室內氣溫用離地面50、100、150 cm處懸掛的干濕溫度計測定；定值后，調查黃瓜病害發生情況[5]，其中黃瓜枯萎病、根結線蟲分別依據《植病研究方法》黃瓜枯萎病發病嚴重程度分級標準和根結線蟲為害分級標準[6]，對為害癥狀進行調查記錄，并按照國家規定的田間藥效試驗準則調查執行，計算發病率和防治效果；每小區所有果實采收后計產，折合成單位產量。采用 SPSS 數據處理軟件進行數據分析。按以下公式計算發病率、病情指數、根結指數和防治效果。

發病率(%)=發病株數/調查總株數×100 %

病情指數=∑(病情嚴重程度×株數)/(最高病情嚴重程度×調查總株數)×100

根結指數=[∑(各級植株數×級數)/(調查總株數×4)]×100

防治效果( %) = (對照根結指數-處理根結指數)/對照根結指數×100 %

2 結果與分析

2.1 不同時刻日光溫室內氣溫與地溫變化

2.1.1 氣溫 試驗期間以晴天天氣居多，溫室內外氣溫差異明顯，白天室內氣溫從9:00開始逐漸上升，10:30左右可上升至40 ℃，14:00到15:00出現最高氣溫，最高可達70 ℃，之后逐漸下降。由表1可知，整個消毒期白天平均氣溫變化為28.1～61.0 ℃，氣溫≥40 ℃時數為7.4 h，氣溫≥50 ℃的時數為4.0 h；而溫室外白天平均氣溫變化為24.5～16.3 ℃，室內外白天平均氣溫相差24.2 ℃，溫室內氣溫明顯高于外界。晴天溫室內白天平均氣溫變化為65.4～29.3 ℃，高于整個消毒期，氣溫≥40 ℃時數為8.3 h，氣溫≥ 50 ℃的時數為5.1 h。

2.1.2 10 cm土層地溫 根據不同時刻溫室內各處理10 cm處土壤地溫實測數據(圖1～2)，各處理地溫變化趨勢基本一致。試驗期間上午09:00地溫開始小幅度上升，下午14:00以后迅速上升，16:00左右出現最高地溫；晴天期間，各處理地溫略高于整個消毒期間。由圖1可知，不同處理對土壤的增溫效果不同。處理A、B、C、D明顯高于處理E、CK；處理A增溫效果明顯最佳，整個消毒期最高地溫42.2 ℃，白天平均地溫35.0 ℃，較CK高6.3 ℃，地溫≥ 40 ℃的時數為2.6 h；其次為處理C、D，其兩者增溫效果基本一致；處理E增溫效果最低，整個消毒期最高地溫36.9 ℃，白天平均地溫30.2 ℃，較CK高1.5 ℃，地溫未超過40 ℃。晴天期間，各處理對地溫的增溫效果與整個消毒期大體一致，各處理地溫值約高于整個消毒期1 ℃左右。

表1 整個處理期間和晴天溫室內和外界白天氣溫比較

2.1.3 20 cm土層地溫 從圖2可以看出，各處理20 cm處地溫變化趨勢基本一致，增溫效果高低與10 cm處相同，地溫均低于10 cm處。處理A增溫效果明顯最佳，整個消毒期最高地溫33.6 ℃，白天平均地溫28.9 ℃，較CK高6.4 ℃，地溫未超過40 ℃；處理E增溫效果最低，整個消毒期最高地溫29.0 ℃，白天平均地溫24.9 ℃，較CK高2.4 ℃，地溫未超過30 ℃。晴天期間，各處理對地溫的增溫效果與整個消毒期大體一致，各處理地溫值高于整個消毒期0.5 ℃左右。

2.2 不同處理對土壤 pH 值的影響

密閉消毒前，各處理土壤pH均在5.7～6.0，偏酸性。處理A、B、E均為施用了石灰氮，其分解過程產生Ca(OH)2，可使土壤pH 明顯升高；處理 C、D 和 CK土壤 pH值基本無變化。從表2可以看出，施用石灰氮 100 kg/667m2，可將土壤pH值提高 0.6～0.9，日光高溫消毒結合施用石灰氮可有效解決土壤酸化問題。

圖1 整個消毒期間(a)和晴天(b)10 cm處土壤白天地溫變化Fig.1 Change of soil temperature during the whole disinfection period (a) and 10 cm (b) in sunny days

圖2 整個消毒期間(c)和晴天(d)20 cm處土壤白天地溫變化Fig.2 Change of soil temperature during the whole disinfection period (c) and 20 cm (d) in sunny days

處理Treatment平均pH值AveragepH消毒前Beforedisinfection消毒后Afterdisinfection處理前后pH值平均±AveragepH±beforeandaftertreatmentA5.86.7+0.9B6.06.7+0.7C5.95.8-0.1D5.85.80E5.76.3+0.6CK5.85.7-0.1

2.3 不同處理對溫室黃瓜主要土傳病害的影響

在定植50 d后，采取五點取樣法，每點隨機取樣10 株，對各小區黃瓜土傳病害發生情況及病害嚴重度調查。從表3可以看出，處理 A、B、C、D即撒施石灰氮、多菌靈及日光高溫消毒對黃瓜枯萎病和根結線蟲具有良好的防治效果，其效果明顯優于處理 E 及對照 CK。處理A(石灰氮+覆蓋地膜+覆蓋大棚膜)對黃瓜枯萎病和根結線蟲效果最好，防治效果分別可達93.1 %、100 %；處理C(百菌清+覆蓋地膜+覆蓋大棚膜)防效僅次于A，分別為86.3 %、89.0 %；處理B、D(石灰氮+覆蓋大棚膜、覆蓋地膜+覆蓋大棚膜)防治效果都超過50 %；處理E(石灰氮+覆蓋地膜)效果相對較差，防治效果分別為34.7 %、35.6 %。

表3 定植50 d后不同處理對黃瓜主要土傳病害的防治效果

表4 不同處理對黃瓜產量的影響

2.4 不同處理產量比較

根據各供試高效日光溫室記錄提供的產量數據分析，折算 667 m2產量，3 次重復取平均值。從表4可以看出，一個生長季內A、B、C、D、E各處理與對照比，都有增產效果，以 A 處理增產效果最明顯，C 處理次之，E處理效果最不明顯，表明土壤日光消毒技術的應用能達到良好的綜合增產效果。

3 討 論

日光消毒對土壤增溫具有明顯的效果，日光高溫消毒期間，白天溫室內平均氣溫變化為28.1～61.0 ℃，氣溫≥40 ℃時數為7.4 h，氣溫≥ 50 ℃的時數為4.0 h，室內外白天平均氣溫相差24.2 ℃，溫室內氣溫明顯高于外界；采取日光高溫消毒的各處理10、20 cm處地溫均高于未進行高溫消毒處理，晴天更為明顯。本試驗在溫室土壤中設計施入雞糞和石灰氮并使用普通地膜覆蓋地面等處理，分析比較出添加石灰氮和有機物并覆蓋地膜(處理A)進行日光高溫處理后，地溫增溫效果最佳，整個消毒期10、20 cm處土壤最高地溫分別為42.2、33.6 ℃，較只添加石灰氮和有機物(處理B)不覆蓋地膜進行日光高溫消毒分別高3.2、2.4 ℃，較不添加石灰氮只施入有機物并覆蓋地膜(處理D)進行日光高溫消毒分別高1.3、1.2 ℃，而較CK則分別高6.7、6.9 ℃，并且處理A地溫≥ 40 ℃的時數為2.6 h ℃，均說明施入添加物對土壤有明顯的增溫作用。這與孫金利、楊振翠等[7-8]報道的光照強度、日照時數、氣溫、地面覆膜的類型和厚度及施入土壤的添加物等因素都影響土壤的增溫效果相一致。

石灰氮是一種緩釋堿性氮肥，可有效地改善土壤酸化問題。試驗期間，日光高溫消毒前，各處理土壤pH均在5.7～6.0，施用石灰氮 100 kg/667 m2后，各處理土壤pH值可提高0.6～0.9，這與馮義、賁海燕等[9-10]報道的相一致，只在石灰氮施入量、pH值變化值等略有差異。

日光高溫消毒可使土壤0 cm處土溫上升到60 ℃左右，覆蓋地膜后最高可達70 ℃；可使10 cm處土溫上升至40 ℃，并且晴天≥ 40 ℃的時數超過2 h；可使20 cm處土溫均超過30 ℃，此溫度下能有效降低土壤中的病菌數量，控制病蟲害發生，同時，研究指出添加石灰氮和有機物的日光高溫消毒可明顯降低土壤中根結線蟲侵染型幼蟲數量[11]。試驗中處理A對黃瓜枯萎病和根結線蟲效果最好，防治效果分別可達93.1 %、100 %，略高于處理C；處理B、D防治效果都超過50 %；而處理E對根結線蟲防治效果也達到35 %左右，表明石灰氮顆粒劑對根結線蟲具有一定的防治效果。日光溫室內0～20 cm土壤進行太陽能消毒能可使土壤微生物數量發生明顯變化[7]，能顯著地降低了土壤中真菌、細菌、線蟲和雜草等有害生物[12-13]，本研究中只涉及黃瓜枯萎病和根結線蟲，其他內容還有待進一步開展。

4 結 論

石灰氮日光土壤消毒可作為一種理想的土壤消毒技術，一般于7、8月份的炎熱夏季進行，在土傳病害發生嚴重特別是土壤連作障礙嚴重的溫室中應用，能有效地殺死或降低土壤中有害病菌的數量，改善土壤酸化問題，提高作物產量，并且其操作簡單、成本低廉、省工省時、效果好等特點，值得在西藏地區大力推廣應用。

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(責任編輯 陳 虹)

Soil’s Solar Disinfection of Continuous Cropping of Cucumber in Protected Cultivation in Tibet

XIANG Dong1,LI Bao-hai2 *,ZHU Rong-jie1,YANG Bing1,WANG Shi-bin1

(1.Tibet Academy of Agricultural and Animal Husbandry Sciences of Institute of Vegetable, Tibet Lhasa 850032, China；2.Tibet Academy of Agricultural and Animal Husbandry Sciences, Tibet Lhasa 850000, China)

【Objective】Aiming at the disease caused by continuous cropping of cucumber in protected cultivation, the soil disinfection method fitting to Tibet areas was sifted out.【Method】 From July to November in 2015, the soils’solar disinfection of the continuous cropping of cucumber by adding lime nitrogen, organic matter, mulching and other 5 kinds of processing methods was studied in protected cultivation in Lhasa national agricultural science and technology.【Result】There were obvious differences of the temperatures between inside and outside during the whole disinfection period. The different treatments had different temperature increasing effects on 10 and 20 cm soil layers, among which the best treatments were adding lime nitrogen and organic matter and covering film，and the highest soil temperatures of 10 and 20 cm soil layers were 42.2 and 33.6 ℃. Using high temperature to disinfect the soil of solar greenhouse could make 0,10,20 cm soil layers temperature increase to 60, 40, 30 ℃, and the number of bacteria in soils was effectively reduced in these temperatures. The control effects of A on cucumber fusarium wilt and root-knot nematode were the best and reached 93.1 %, 100 %, respectively.【Conclusion】The effects of controlling disease of cucumber caused by continuous cropping were significant after adding nitrolime and raw chicken manure to soil.

Cucumber; Continuous cropping; Solar greenhouse; Solar disinfection; Soil borne disease; Yield

1001-4829(2017)6-1294-05

10.16213/j.cnki.scjas.2017.6.009

20 16-07-10

國家星火計劃項目(2014GA840003)

相 棟(1986-)，男，助理研究員，主要從事園藝植物保護研究，E-mail: xiangd666@126.com；*為通訊作者：李寶海(1956-)，男，內蒙古科爾沁右翼前旗人，碩士，研究員，博士后合作導師，研究方向為農產品質量安全與檢測技術及現代設施農業。

S642.2

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