日光溫室“黃瓜-草菇”菜菌輪作土壤改良試驗(yàn)

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，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。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

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)。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

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]。

1.3 測(cè)定指標(biāo)及方法

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 結(jié)果與分析

2.1 菜菌輪作對(duì)土壤理化性狀的影響

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

2.2 對(duì)黃瓜品質(zhì)的影響

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）。

2.3 對(duì)農(nóng)藥、化肥投入量及病蟲害發(fā)病率的影響

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）。

2.4 經(jīng)濟(jì)效益分析

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。可見，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)

3 結(jié)論

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 萬余元，經(jīng)濟(jì)效益顯著。