3種農藝措施對大棚土溫、秋番茄生長和莖基腐病的影響

王廣印 馬學軍 陳碧華 郭衛麗 朱雨 杜倩 趙彬彬

摘? ? 要：為了尋求番茄莖基腐病的綠色防控措施，研究了土壤耕作、銀黑地膜覆蓋和春番茄秸稈還田等農藝措施對大棚秋番茄田土溫、番茄前期生長和莖基腐病的影響。結果表明，耕翻大棚土壤提高了土壤溫度，減緩了大棚秋番茄前期的生長，加重了秋番茄莖基腐病的發生，耕翻區域發病率比對照提高了66.14%。采用銀黑地膜覆蓋土壤使得晴天0～20 cm深度土壤平均溫度升高3 ℃，抑制了大棚秋番茄前期的生長，同時也比對照莖基腐病的發病率提高了171.9%。春番茄秸稈還田處理對于大棚秋番茄前期生長也有抑制作用，比對照莖基腐病發病率提高了425.5%。綜上所述，在6—7月份大棚高溫條件下，不宜采取耕翻土壤、銀黑地膜覆蓋和春番茄秸稈還田等栽培大棚秋番茄的技術措施。

關鍵詞：秋番茄;大棚;土壤溫度;莖基腐病

中圖分類號：S641.2 文獻標識碼：A 文章編號：1673-2871（2020）07-044-07

Abstract： The paper aims to seek green control measures of tomato stem rot， the effects of agronomic measures such as soil tillage， silver-black plastic film mulching and spring tomato straw returning on soil temperature， early growth of tomato and stem rot in plastic house autumn tomato field were investigated.The results showed that the tillage soil in plastic house could increase soil temperature，could retard the early growth of autumn tomato in plastic house， and could aggravate the occurrence of autumn tomato stem rot，and the incidence percentage of autumn tomato stem rot for tillage soil increased by 66.14% compared with the control.The average soil temperature of 0-20 cm depth in sunny day was increased by 3℃ by mulching soil with silver-black plastic film， which inhibited the early stage growth of autumn tomato of plastic house.At the same time， the incidence percentage of stem rot was increased by 171.9% compared with the control.The returning of spring tomato straw also inhibited the autumn tomato early stage growth in plastic house， which increased the incidence percentage of basal stem rot by 425.5% compared with the control.In summary， under the high temperature conditions from June to July， it is not appropriate to adopt the technical measures of cultivating autumn tomato in plastic house， such as plowing soil， mulching with silver-black plastic film and returning spring tomato straw to the field.

Key words： Autumn tomato; Plastic house; Soil temperature; Basal stem rot

大棚秋番茄是指6月中下旬播種育苗，7月上中旬定植，9月上旬至10月上旬收獲的一茬蔬菜，其育苗和前期生長都處在夏季伏天高溫時期，對秋番茄生產極其不利。大棚秋番茄為河南省新鄉市牧野區、延津縣、原陽縣及安陽市內黃縣等地的主要秋季蔬菜，已經形成了河南省有影響的大棚秋番茄生產基地。

近年來，番茄莖基腐病愈來愈嚴重[1-4]，成為大棚秋番茄生產上的主要病害。研究發現，番茄莖基腐病與高溫，特別是高土溫關系密切[5]。在大棚秋番茄生產上，采取的土壤耕翻、銀黑地膜覆蓋和春番茄秸稈還田等農藝措施對大棚秋番茄田土溫、番茄前期生長和莖基腐病的影響目前還少有報道。

土壤耕作是農業生產過程中一項重要的技術措施，它通過影響土壤理化與生物性狀，進而影響作物生長發育、產量和品質形成。合理的土壤耕作方式能夠改善土壤的理化性狀，促進作物的根系生長和提高作物產量[6]。但耕作不一定都是正效應，高溫期土壤耕翻后對土溫變化的影響，以及對下茬秋番茄生長及莖基腐病的影響，目前均少有報道。

地膜覆蓋栽培具有增溫、保墑、保肥、改善土壤理化性狀、防除雜草、減少病害等多種綜合效應，因而增產增效作用顯著[7]。目前地膜覆蓋在蔬菜生產中廣泛應用于早春季、秋冬季，但在夏秋季應用較少。銀黑雙面地膜是指一面為銀色另一面為黑色的專用地膜，它是由銀灰色膜和黑色膜復合而成，覆蓋時銀灰色向上，有反光避蚜及防病毒病害的作用，黑色向下有滅草和保溫效果，多在夏秋季用于蔬菜及瓜類栽培。近年來，銀黑雙面膜在蔬菜生產上開始應用。李萍萍等[8]報道了銀黑雙色膜具有夏季白天降低溫度的作用。但夏秋季大棚秋番茄進行銀黑地膜覆蓋對降溫的影響也少有研究報道。

秸稈還田在農作物或蔬菜上普遍應用[9-13]。秸稈還田技術是提高土壤有機碳的重要措施，同時也是提高設施土壤可持續生產力的重要途徑，并且可以減少焚燒秸稈導致的環境污染問題[12]。蔬菜秸稈的循環利用使廢棄秸稈變廢為寶，在一定程度上實現了生物質能的良性循環，并對人類社會的可持續發展有著重大意義[10]。番茄秸稈還田或堆肥處理對番茄生長發育亦有影響[11，14]。大棚春番茄收獲后，番茄秸稈直接還田對下茬秋番茄生長和病蟲害發生的影響也少有報道。

筆者采取大棚田間試驗的方法，探討土壤耕作、銀黑地膜覆蓋和春番茄秸稈還田等農藝措施對大棚秋番茄田土溫、番茄前期生長和莖基腐病有何影響，以便為大棚秋番茄生產提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 材料

秋番茄品種為‘吉諾比利，由山東省壽光市金昊種業有限公司提供。銀黑雙面膜由深圳市綠色田園農業科技有限公司提供，寬度為1.2 m，厚度為0.025 mm。

1.2 方法

1.2.1 土壤耕翻試驗 試驗在新鄉市牧野區朱莊屯村農戶的塑料大棚內進行。大棚為東西走向，棚內中間地面設有灌溉水渠，分兩邊為栽培畦，面積800 m2，前茬春黃瓜收獲后，清潔田園，棚膜繼續覆蓋用做秋季番茄栽培，未覆蓋遮陽網。試驗設大棚內土壤耕翻和不耕翻2個處理，在大棚內水渠南側劃定東西2個相同面積區域，東部為對照（不耕翻）區域（寬5 m，長40 m），西部為耕翻區域（寬5 m，長40 m）。西部耕翻區利用小型旋耕機旋耕地2遍，深度為25 cm，然后進行整地做畦。東部對照區是在清潔田園后，用鋤頭淺松土壤5 cm左右（不翻動土壤），整理壟畦即可，不深翻。

2018年7月4日穴盤基質育苗，7月24日定植，平畦栽培，1畦2行。株行距為32 cm × 65 cm，每667 m2定植約3 000株。

緩苗后，于8月6日18：00至次日18：00在陰天測定土壤溫度1次，于8月14日18：00至次日18：00在晴天測定土壤溫度1次。測定前1 d將曲管地溫表（0、5、10 cm）按照規范埋入土壤中，處理區和對照區各布置3套地溫表，進行連續24 h土溫測量，每隔1 h記錄1次。

幼苗定植后，分別在耕翻區域和對照區域，5點取樣，每點選取10株樣。于定植后第7天開始進行番茄株高、莖粗和葉片數的測量，以后每隔7 d測量1次，共測量3次。株高用鋼卷尺測定，第一節間莖粗用游標卡尺測定。

番茄植株生長速度以平均日增長量表示[15]，平均日增長量=（末次測定值-初次測定值）/間隔時間。

從幼苗定植后，每天對耕翻區域和對照區域秋番茄的莖基腐病發病株數進行統計，共統計20 d，最后計算總發病率。

1.2.2 地膜覆蓋試驗 試驗在新鄉市牧野區朱莊屯村農戶的大棚內進行。大棚為南北走向，棚內中間地面設置水渠，分兩邊為栽培畦，大棚面積840 m2，前茬為春番茄，棚膜繼續覆蓋用做秋季番茄栽培，未覆蓋遮陽網。大棚內試驗設地膜覆蓋和不覆蓋2個處理，在水渠一側作為試驗處理田，地膜覆蓋和不覆蓋各占210 m2。大棚田在清潔田園后，用鋤頭淺松土壤深度5 cm左右，整理壟畦即可，不深翻。

2018年6月17日穴盤基質育苗，7月11日定植。平畦栽培，1畦2行，株行距為32 cm × 65 cm，每667 m2定植約3 000株。地膜覆蓋處理是提前2 d利用銀黑雙面膜覆蓋畦面，黑面朝下，銀色面朝上，靠畦溝內定植番茄秧苗。

緩苗后，于7月16日18：00至次日18：00在陰天測定土壤溫度1次，于7月20日18：00至次日18：00在晴天測定土壤溫度1次。測定前1 d將曲管地溫表（0、5、10 cm）按照規范埋入土壤中，處理區和對照區中部區域各布置3套地溫表，進行連續24 h土溫測量，每隔1 h記錄1次。

番茄秧苗生長測定、植株生長速度測定和番茄莖基腐病統計方法基本同1.2.1。

1.2.3 秸稈還田試驗 試驗在新鄉市牧野區朱莊屯村農戶的2棟大棚內進行。大棚均為南北走向，棚內中間地面設置水渠，分兩邊為栽培畦，面積840 m2，前茬為春番茄，棚膜繼續覆蓋用做秋季番茄栽培，未覆蓋遮陽網。試驗設春番茄秸稈還田和對照（不還田）2個處理大棚。秸稈還田處理是前茬春番茄收獲后（秋番茄定植前45 d），收起吊蔓繩，每667 m2 均勻撒施碳酸氫銨30 kg，連同番茄秸稈直接用旋耕機翻入土中，翻深25 cm;在田間內做2 m寬大平畦并灌足水，密封大棚膜后高溫悶棚20 d，結束后再行整地、做畦、澆水、降溫和定植。對照處理（不還田）是按照當地習慣，在前茬春番茄收獲后，清潔田園，對原栽培畦用鋤頭進行淺耙與整理后，即準備定植，栽前1 d 澆水降溫。2個試驗大棚的其他管理同生產。

2018年6月17日穴盤基質育苗，7月11日定植。平畦栽培，1畦2行，株行距為32 cm × 65 cm，每667 m2定植約3 000株。

番茄秧苗生長測定、植株生長速度測定和番茄莖基腐病統計方法基本同1.2.1。

1.3 數據分析

采用Microsoft Office Excel 2010軟件對數據進行整理和作圖，用SPSS 21.0軟件進行數據統計分析。

2 結果與分析

2.1 農藝措施對大棚土溫的影響

2.1.1 土壤耕翻處理對大棚土溫的影響 由圖1可見，在晴天，總體上是白天耕翻處理土壤溫度要高于對照，不同深度土溫高低是0 cm>5 cm>10 cm。根據測定日的24 h土壤溫度變化情況，可分為升溫和降溫2個階段。從6：00（0 cm）或7：00（5 cm）或8：00（10 cm）開始，處理和對照2個區域的土壤溫度均開始升高，始終是耕翻土壤溫度高于對照土壤溫度。0 cm最高土溫均出現在15：00，之后2個區域土壤溫度均開始下降，直至次日6：00;耕翻區域0 cm最高土溫達45.0 ℃，對照區域達41.8 ℃，耕翻區域高于對照區域3.2 ℃。5 cm和10 cm最高土溫出現的時間推遲到16：00，之后2個區域土壤溫度均開始下降，直至次日6：00—7：00（5 cm）或7：00—8：00（10 cm）;其中耕翻區域5 cm最高土溫為37.0 ℃，對照區域為36.0 ℃，耕翻區域高于對照區域1.0 ℃;耕翻區域10 cm最高土溫為35.0 ℃，對照區域為34.5 ℃，耕翻區域高于對照區域0.5 ℃。

而平均來看，晴天條件下，對照區域0 cm日平均土溫為33.5 ℃，耕翻區域為34.6 ℃，耕翻區域高于對照區域1.1 ℃;對照區域5 cm日平均土溫為32.8 ℃，耕翻區域為33.6 ℃，耕翻區域高于對照區域0.8 ℃;對照區域10 cm日平均土溫為32.8 ℃，耕翻區域為33.0 ℃，耕翻區域高于對照區域0.2 ℃。

綜上可見，在晴天條件下，耕翻使得土壤溫度有所升高，特別是0 cm土溫提高幅度較大。

由圖2可知，在陰天天氣條件下，總體上也是白天耕翻土壤溫度高于對照，不同深度土溫高低是0 cm>5 cm>10 cm。根據土壤溫度變化情況，也可分為升溫和降溫2個階段。在測定的24 h內，0、5、10 cm深度的土壤溫度分別從6：00、7：00、8：00開始升高，始終是耕翻土壤溫度高于對照土壤溫度。2個區域0 cm深度最高土溫均出現在13：00，之后2個區域溫度均開始下降，直至次日6：00;其中耕翻區域0 cm最高土溫為40.5 ℃，對照區域為39.8 ℃，耕翻區域高于對照區域0.7 ℃;而5 cm和10 cm深度最高土溫出現的時間均有所推遲，分別出現在15：00和15：00—17：00，其中耕翻區域5 cm土溫為35.8 ℃，對照區域為34.2 ℃，耕翻區域高于對照區域1.7 ℃;耕翻區域10 cm土溫為33.5 ℃，對照區域為33.2 ℃，耕翻區域高于對照區域0.3 ℃。

而平均來看，陰天條件下，對照區域0 cm日平均土溫為31.3 ℃，耕翻區域為31.7 ℃，耕翻區域高于對照區域0.4 ℃;對照區域5 cm日平均土溫為30.8 ℃，耕翻區域為31.4 ℃，耕翻區域高于對照區域0.6 ℃;對照區域10 cm日平均土溫為30.9 ℃，耕翻區域為30.9 ℃，耕翻區域和對照區域溫度一致。

綜上可見，在陰天條件下，耕翻也使得各層土壤溫度有所升高。

比較晴天和陰天兩種天氣情況，晴天比陰天時耕翻土壤增溫幅度較大。另外，不論是晴天還是陰天，土壤溫度均表現為耕翻土壤高于對照土壤，并且白天耕翻土壤升溫比對照土壤要快。

2.1.2 地膜覆蓋處理對大棚土溫的影響 由圖3可知，在晴天天氣條件下，總體上是白天覆膜土壤溫度高于對照土溫，不同深度土溫高低是0 cm>5 cm>10 cm。根據測定日的24 h土壤溫度變化情況，可分為升溫和降溫2個階段。從6：00開始，處理和對照2個區域的土壤溫度均開始升高，始終是覆膜土壤溫度高于對照土壤溫度。0 cm最高土溫均出現在12：00，之后2個區域土壤溫度均開始下降，直至次日5：00;覆膜區域0 cm最高土溫達46.7 ℃，對照區域達45.6 ℃，覆膜區域高于對照區域1.1 ℃。5 cm和10 cm層次最高土溫出現的時間均有所不同，覆膜處理出現在14：00—15：00，而對照分別出現12：00和15：00，最高溫之后2個區域土壤溫度均開始下降，直至次日5：00;其中覆膜區域5 cm最高土溫為41.5 ℃，對照區域為39.5 ℃，覆膜區域高于對照區域2.0 ℃;覆膜區域10 cm最高土溫為39.6 ℃，對照區域為37.0 ℃，覆膜區域高于對照區域2.6 ℃。

而平均來看，晴天條件下，對照區域0 cm日平均土溫為35.1 ℃，覆膜區域為38.3 ℃，覆膜區域高于對照區域3.2 ℃;對照區域5 cm日平均土溫為34.4 ℃，覆膜區域為37.3 ℃，覆膜區域高于對照區域2.9 ℃;對照區域10 cm日平均土溫為33.5 ℃，覆膜區域為36.4 ℃，覆膜區域高于對照區域3.1 ℃。

綜上可見，在晴天條件下，覆膜使得平均土溫比對照升高3.1 ℃，使最高土溫升高1.9 ℃。

由圖4可知，在陰天天氣條件下，總體上是白天覆膜處理土壤溫度高于對照土溫，不同深度土溫高低是0 cm>5 cm>10 cm。根據土壤溫度變化情況，也可分為升溫和降溫2個階段。在測定的24 h內，從5：00（對照）6：00或（處理）開始，0、5、10 cm深度的土壤溫度均開始升高，始終是覆膜土壤溫度高于對照土壤溫度。覆膜和對照區域0 cm深度最高土溫均出現在12：00，之后2個區域溫度均開始下降，直至次日5：00;其中覆膜區域0 cm最高土溫為43.7 ℃，對照區域為42.7 ℃，覆膜區域高于對照區域1.0 ℃;而5 cm和10 cm深度最高土溫出現的時間推遲到16：00，其中覆膜區域5 cm最高土溫為40.0 ℃，對照區域為37.1 ℃，覆膜區域高于對照區域2.9 ℃;覆膜區域10 cm最高土溫為37.8 ℃，對照區域為34.8 ℃，覆膜區域高于對照區域3.0 ℃。

而平均來看，陰天條件下，對照區域0 cm日平均土溫為33.0 ℃，覆膜區域為35.0 ℃，覆膜區域高于對照區域2.0 ℃;對照區域5 cm日平均土溫為32.1 ℃，覆膜區域為35.2 ℃，覆膜區域高于對照區域3.1 ℃;對照區域10 cm日平均土溫為31.7 ℃，覆膜區域為34.9 ℃，覆膜區域高于對照區域3.2 ℃。

綜上可見，在陰天條件下，覆膜使得平均土溫比對照升高2.8 ℃，使得最高土溫升高2.3 ℃。

比較晴天和陰天兩種天氣情況來看，覆膜土壤增溫幅度差異不大。但不論是晴天還是陰天，最高土壤溫度和平均土壤溫度均表現為覆膜土壤溫度高于對照土壤。

2.2 農藝措施對大棚秋番茄前期生長的影響

2.2.1 土壤耕翻處理對大棚秋番茄前期生長的影響 從表1可以看出，隨著生長期的增長，番茄植株長高，莖加粗，葉片數增多;但耕翻與對照處理相比，耕翻處理的番茄秧苗生長速度減慢，株高日增長量減少0.21 cm，莖粗日增長量減少0.06 mm，葉片數日增長量減少0.27片。可見，耕翻土壤處理減緩了大棚秋番茄前期的生長，起到了一定的抑制作用。

2.2.2 地膜覆蓋處理對大棚秋番茄生長的影響 由表2可以看出，隨著生長天數的增加，番茄植株長高，莖加粗，葉片數增多;但地膜覆蓋與對照處理相比，覆膜處理的番茄秧苗生長速度明顯減慢，株高日增長量減少2.20 cm，莖粗日增長量減少0.05 mm，葉片數日增長量減少0.13片。可見，大棚土壤覆膜處理也減緩了秋番茄前期的生長，起到了顯著的抑制作用。

2.2.3 秸稈還田處理對大棚秋番茄前期生長的影響 由表3可以看出，隨著生長天數的增加，番茄植株長高，莖加粗，葉片數增多;但春番茄秸稈還田處理和對照相比，還田處理的番茄秧苗前期生長速度明顯降低，株高日增長量減少1.55 cm，莖粗日增長量減少0.19 mm，葉片數日增長量減少0.15片。可見，春番茄秸稈還田使得大棚秋番茄前期生長速度降低，起到顯著的抑制作用。

2.3 農藝措施對大棚秋番茄莖基腐病的影響

由圖5可以看出，大棚土壤耕翻區域秋番茄秧苗莖基腐病總發病率顯著高于對照區域，計算得知耕翻區域發病率比對照區域發病率提高66.14%。由此可以說明，土壤耕翻處理加重了大棚秋番茄秧苗莖基腐病的發生。大棚銀黑地膜覆蓋處理的秋番茄秧苗莖基腐病的發病率顯著高于對照，計算得知處理比對照發病率提高達171.9%。由此說明，銀黑地膜覆蓋也顯著加重了秋番茄莖基腐病的發生。大棚春番茄秸稈還田處理使得下茬秋番茄莖基腐病發病率顯著高于對照，計算得知秸稈還田處理比對照區發病率提高了425.5%。可見，春番茄秸稈還田明顯有利于大棚秋番茄莖基腐病的發生。

3 討論與結論

3.1 大棚秋番茄土壤的耕翻

耕作措施對土壤的結構和物理性狀都有一定的影響，從而影響土壤的熱特性[16]。保護性耕作（免耕、少耕和秸稈覆蓋）與傳統耕作相比，土壤的熱容量和導熱率有明顯增加，具有良好的蓄水保墑作用，能夠提高土壤儲水量和水分利用效率，提高作物產量[17-18]。徐唱唱等[19]研究表明，耕翻和未耕翻土壤不同層次溫度差異在2 cm層次上表現為耕翻土溫高于未耕翻土溫。這主要是因為耕翻農田土壤具有疏松的表層結構，增加了大孔隙數量，使土壤熱容量變小，更易升溫;而對于未耕翻土壤來說，土壤結構相對緊實，熱容量大，升溫較慢，同時熱傳導性好于耕翻土壤，故有利于熱量向下層傳導。于愛忠等[20]研究表明，0～25 cm的土層溫度，免耕較傳統耕作具有相對較低的溫度。王福軍等[21]研究表明，免耕秸稈還田處理有利于穩定土壤溫度，同時土壤溫度較低。張偉等[22]的不同耕作方式下玉米試驗表明，免耕增加了土壤容重，降低了地溫。

本試驗結果表明，大棚土壤耕翻比不耕翻提高了土溫，對大棚秋番茄秧苗的前期生長不利，同時提高了大棚秋番茄莖基腐病的發生率。可見，高溫時期進行土壤耕翻有“增溫效應”，通過使耕作層的土壤增高，進而影響到秧苗生長和莖基腐病的發生。這是因為根溫顯著地影響番茄葉片的生長，特別是過高根溫對番茄有不良影響，根部受害程度大于地上部。顯然，免耕或淺耕是大棚秋番茄一項省工、省本、輕型化的栽培技術[23]。

3.2 大棚秋番茄應用地膜覆蓋

本試驗結果表明，大棚秋番茄采用銀黑地膜覆蓋有提高土溫的作用，抑制了大棚秋番茄秧苗前期的生長，同時也提高了莖基腐病的發病率。可見，番茄莖基腐病不僅與氣溫高[24]有關，地溫高也是一個影響因素[3]。地膜覆蓋有時加重了土傳病害的發生[7]。覆蓋地膜加重了番茄莖基腐病的病情，這與王愛麗[25]的試驗結果一致。而李萍萍等[8]研究表明，銀黑雙色膜具有夏季白天降低溫度的效應，認為有銀黑雙色膜覆蓋的土壤上，由于黑膜不透光，所以溫度上升相對緩慢，而且用銀黑雙色膜作地膜后，反光效應更強，也減緩了土溫的升高。這與本試驗結果不一致，可能與本試驗是大棚覆蓋棚膜環境，而李萍萍等[8]的試驗是露地環境有關，有待于進一步試驗探討。

3.3 番茄秧秸稈還田

楊冬艷等[11]研究結果表明，番茄秸稈直接還田處理在還田60 d內對番茄植株生長有化感抑制作用，抑制作用在60 d后減弱，還田110 d后能促進番茄植株生長。而馬璐璐等[13]研究結果表明，秸稈還田地塊莖基腐病明顯重于未秸稈還田地塊。本試驗結果表明，春番茄秸稈還田處理比對照莖基腐病發病率提高425.5%，而且春番茄秸稈還田對于秋番茄前期生長還有抑制作用。這與馬璐璐[13]和楊冬艷等[11]的研究結果一致。這主要是番茄植株內含有一定的酚酸及其他有機酸等化感物質，這些化感物質可通過對細胞膜透性造成損傷以及對細胞膜防御系統產生破壞等對幼苗的生長產生影響[8]。但耿鳳展等[14]的研究表明，番茄秸稈經過高溫堆肥后化感物質的含量被降解到安全范圍內，可作為番茄的育苗基質，并可有效地促進番茄生長。可見，番茄秸稈處理的方式和處理時間的長短對其化感物質含量起到了決定作用。

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