秸稈還田對(duì)番茄幼苗及產(chǎn)量的影響

施垚竹

（撫順市順城區(qū)生態(tài)環(huán)境服務(wù)中心，遼寧 撫順 113006）

0 引言

近年來(lái)，遼寧省順城區(qū)農(nóng)作物秸稈還田工作取得了很大成效，焚燒秸稈現(xiàn)象得到了有效遏制。秸稈還田技術(shù)是把不宜直接作飼料的作物秸稈（麥稈、玉米秸和水稻秸稈等）直接或堆積腐熟后施入土壤中的一種技術(shù)［1］。秸稈還田能增加土壤有機(jī)質(zhì)，改良土壤結(jié)構(gòu)［2］，使土壤疏松并形成團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，促進(jìn)微生物活動(dòng)［3］和作物根系發(fā)育。秸稈還田技術(shù)以秸稈替代部分化肥，密切結(jié)合農(nóng)村實(shí)際，促進(jìn)資源循環(huán)增值利用和多種生產(chǎn)要素有效轉(zhuǎn)化，使生態(tài)改良、環(huán)境保護(hù)與農(nóng)作物高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)相結(jié)合，為農(nóng)業(yè)增效、農(nóng)民增收、食品安全和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供了助力。

番茄是全球栽培最廣、消費(fèi)量最大的蔬菜作物之一，而我國(guó)是世界上最大的番茄生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó)之一［4］。番茄是我國(guó)主要的蔬菜之一，在日光溫室中種植面積較大［5］，尤其在我國(guó)北方地區(qū)種植更為廣泛。番茄的保護(hù)地栽培類(lèi)型主要有早春日光溫室栽培、越夏拱棚栽培及越冬拱棚栽培等。番茄是喜光作物，而我國(guó)北方地區(qū)冬季日照時(shí)間比較短，加上受霧霾和陰雪天氣等影響，容易使番茄長(zhǎng)期處于弱光環(huán)境中，從而影響番茄植株的光合作用，影響產(chǎn)量。此外，有研究表明，連作導(dǎo)致的土傳病害嚴(yán)重影響番茄產(chǎn)量，其中番茄線蟲(chóng)病發(fā)生危害最為嚴(yán)重，甚至造成番茄絕產(chǎn)。而秸稈還田除了優(yōu)化土壤環(huán)境，還能豐富土壤微生物群落，抑制病害發(fā)生、傳播。鑒于秸稈還田的諸多優(yōu)點(diǎn)，筆者主要在行下內(nèi)置式秸稈反應(yīng)堆的條件下，研究秸稈還田對(duì)番茄幼苗及產(chǎn)量的影響，為溫室番茄栽培秸稈還田提供理論數(shù)據(jù)。

1 試驗(yàn)材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)地位于遼寧省撫順市順城區(qū)河北鄉(xiāng)東華村，前茬作物為番茄。試驗(yàn)地肥力一致，地勢(shì)平坦，壤土，土壤有機(jī)質(zhì)含量為3.5%，pH值為6.5。

試驗(yàn)作物為番茄，品種有靚粉、圭粉、日本硬粉，均在撫順市順城區(qū)順連植保技術(shù)服務(wù)部購(gòu)買(mǎi)。秸稈為玉米秸稈，667 m2質(zhì)量1 000～4 000 kg。菌種為遼寧微生物科學(xué)院生產(chǎn)的宏陽(yáng)秸稈降解菌。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

選擇結(jié)構(gòu)條件、土壤肥力相當(dāng)?shù)?棟相鄰溫室（溫室面積45 m×7 m）進(jìn)行試驗(yàn)，番茄株行距0.3 m×0.8 m，每個(gè)番茄品種分別設(shè)一個(gè)處理和一個(gè)對(duì)照（見(jiàn)表1）。

表1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)處理為行下內(nèi)置秸稈反應(yīng)堆，對(duì)照為常規(guī)栽培（CK）。3月4日定植；4月1日對(duì)植株的生長(zhǎng)情況進(jìn)行調(diào)查；5月開(kāi)始采摘，分別記錄作物的產(chǎn)量和產(chǎn)值情況，并進(jìn)行對(duì)比。

1.3 試驗(yàn)方法

2月27日開(kāi)始整地，挖寬80 cm、深30 cm的溝，長(zhǎng)度與栽培畦等長(zhǎng)。處理組挖溝時(shí)采用兩溝協(xié)同作業(yè)，即下一個(gè)溝挖出的土，直接覆蓋在上個(gè)溝的秸稈上，以減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，加快作業(yè)速度。在溝內(nèi)每667 m2鋪玉米秸稈3 000 kg左右，每條槽溝鋪約30 kg干秸稈（見(jiàn)圖1）。填平踏實(shí)的秸稈厚度為30 cm，溝兩頭秸稈露10 cm。大水澆透秸稈，水面高至壟高的2/3，避免壟土板結(jié)。將處理完畢的菌種均勻撒在吃透水的秸稈上，并用鐵鍬輕拍秸稈，使菌種與溝槽各部位秸稈均勻接觸。接種完成后覆土，3 d后起壟找平，鋪滴灌帶、覆蓋地膜（見(jiàn)圖2）。用14號(hào)鋼筋在定植行上打長(zhǎng)寬高均為20 cm的孔，深度以穿透秸稈層為準(zhǔn)，以利于氧氣進(jìn)入，促進(jìn)秸稈發(fā)酵轉(zhuǎn)化。每次澆水后也要打孔，位置可與上次錯(cuò)開(kāi)。

圖1 壟溝鋪秸稈照片

圖2 覆蓋地膜圖片

對(duì)照組整地時(shí)施入底肥（每667 m施雞糞5 000 kg），3月4日定植，栽培管理依照常規(guī)農(nóng)事管理進(jìn)行。結(jié)果期追肥2次（每667 m2每次追施15 kg磷酸二銨，將化肥溶解在水中，隨水澆灌）。

采用熊蜂授粉，通過(guò)放風(fēng)和加溫控制空氣濕度來(lái)防治番茄病害。

1.4 調(diào)查項(xiàng)目

4月1日，每個(gè)處理隨機(jī)抽取10株植株進(jìn)行調(diào)查，用量尺測(cè)量株高和張開(kāi)度，用游標(biāo)卡尺測(cè)量植株莖直徑，肉眼觀察植株的葉色。5月開(kāi)始采摘，分別記錄各處理的產(chǎn)量和產(chǎn)值，并進(jìn)行對(duì)比。

2 試驗(yàn)結(jié)果與分析

2.1 秸稈生物反應(yīng)堆對(duì)番茄幼苗生長(zhǎng)發(fā)育的影響

株高是反映植株生長(zhǎng)快慢的重要指標(biāo)，莖直徑在一定程度上可以反映植株的健壯程度。3月6日至4月6日監(jiān)測(cè)顯示，采用秸稈生物反應(yīng)堆技術(shù)使溫室氣溫平均提升2.5 ℃，低溫升高3.2 ℃。由表2可知，3組處理相比各對(duì)照組的株高分別提高了19.0%、7.1%、18.3%，開(kāi)張度分別提高了35.6%、36.4%、36.9%，莖直徑分別提高了20.9%、19.4%、19.4%。處理組番茄幼苗健壯程度均高于對(duì)照組，即處理組株高、莖直徑、開(kāi)張度均高于常規(guī)栽培（CK）。綜合比較，采用秸稈生物反應(yīng)堆技術(shù)可以促進(jìn)番茄幼苗的生長(zhǎng)。

表2 不同處理番茄幼苗生長(zhǎng)情況

2.2 秸稈生物反應(yīng)堆對(duì)番茄品質(zhì)的影響

由表3可知，處理組比對(duì)照組的果實(shí)縱徑平均增加0.4 cm，提高6%～7%；番茄果實(shí)橫徑平均增加0.8 cm，提高10%～12%；單果質(zhì)量平均增加46 g，提高19%～20%；處理組果實(shí)外觀一致，圓潤(rùn)無(wú)筋棱，色澤均勻，表皮有光澤，果實(shí)堅(jiān)實(shí)、富有彈性。

表3 不同處理番茄品質(zhì)情況

2.3 秸稈生物反應(yīng)堆對(duì)番茄產(chǎn)量的影響

5月1—8日開(kāi)始采收處理組番茄（見(jiàn)圖3），5月8—15日開(kāi)始采收對(duì)照組番茄，處理組采收期比對(duì)照組平均提前7 d。由表4可知，前期處理組產(chǎn)量明顯比對(duì)照組高，且增產(chǎn)效益明顯，平均產(chǎn)量翻倍增加。中期處理組產(chǎn)量均高于對(duì)照組產(chǎn)量，產(chǎn)量平均提高23%。后期除了T1外，其他處理組均高于對(duì)照組。綜合分析，在溫室栽培番茄時(shí)采用行下內(nèi)置式秸稈反應(yīng)堆技術(shù)可使采摘期提前，提高番茄產(chǎn)量。由于番茄的采收期提前，價(jià)格提高了0.5～1.0元/kg，進(jìn)而提高番茄栽培的經(jīng)濟(jì)效益。

表4 不同時(shí)期各處理番茄產(chǎn)量情況

圖3 處理組番茄采收照片

3 結(jié)論與討論

綜合試驗(yàn)結(jié)果可知，在溫室栽培番茄時(shí)采用秸稈還田技術(shù)（行下內(nèi)置式秸稈反應(yīng)堆技術(shù)方式）可以提高設(shè)施內(nèi)地溫2 ℃以上，促進(jìn)番茄幼苗生長(zhǎng)，顯著提高番茄產(chǎn)量，每667 m2總產(chǎn)量提高20%～30%，且可使番茄提前上市5～7 d。除此之外，也有研究表明，秸稈還田后可以顯著提高番茄產(chǎn)量 ，番茄品質(zhì)得到改善，還能使土壤有機(jī)質(zhì)含量、通氣性、保水保肥能力得到提高和改善。因此，為提高溫室番茄的生產(chǎn)效益，政府有關(guān)部門(mén)應(yīng)盡快推廣秸稈還田技術(shù)。采用合理的秸稈還田方式可改良土壤理化性狀，增強(qiáng)土壤生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，對(duì)推動(dòng)生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展具有重要意義［8］。

順城區(qū)在推廣秸稈還田技術(shù)中，也取得了比較明顯的效果。當(dāng)?shù)匕才沤斩捝锓磻?yīng)堆技術(shù)試驗(yàn)示范棚17個(gè)，種植番茄、黃瓜、角瓜和葡萄4種作物。根據(jù)14戶(hù)產(chǎn)調(diào)結(jié)果，每667 m2平均增產(chǎn)24.7%，增效27.8%。調(diào)查結(jié)果顯示，在實(shí)際農(nóng)戶(hù)種植中，應(yīng)用秸稈還田技術(shù)確實(shí)提高了作物產(chǎn)量和質(zhì)量，提前了果蔬上市時(shí)間，提高了經(jīng)濟(jì)效益，降低了生產(chǎn)成本。此外，應(yīng)用該技術(shù)后，溫室內(nèi)二氧化碳供應(yīng)充足，氣溫、地溫提高，土壤中有益微生物大量繁殖，使作物生長(zhǎng)健壯，抗病能力增強(qiáng)。順城區(qū)各鄉(xiāng)鎮(zhèn)應(yīng)用此技術(shù)的實(shí)際情況表明，一般可節(jié)省化肥20%以上，節(jié)約農(nóng)藥50%左右，每個(gè)大棚減少農(nóng)藥和肥料投入200元以上。化肥、農(nóng)藥使用量減少，可顯著提高果菜品質(zhì)。而該技術(shù)的應(yīng)用也開(kāi)辟了農(nóng)作物秸稈利用的新途徑，生態(tài)效益顯著。順城區(qū)年產(chǎn)秸稈20萬(wàn)t左右，大量剩余秸稈被廢棄、焚燒，得不到合理利用。若采用秸稈生物反應(yīng)堆技術(shù)，每667 m2果菜可“消化”秸稈約4 000 kg，在提高秸稈利用率的同時(shí)，能夠有效解決焚燒秸稈造成的環(huán)境污染、火災(zāi)、威脅高速公路行車(chē)等問(wèn)題。由此可見(jiàn)，該技術(shù)具有很高的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和生態(tài)效益［9］。

然而，在現(xiàn)實(shí)推廣該技術(shù)過(guò)程中，也出現(xiàn)了一些問(wèn)題有待解決。一是容易出現(xiàn)植株徒長(zhǎng)現(xiàn)象。采用秸稈還田技術(shù)的設(shè)施內(nèi)，作物先期會(huì)出現(xiàn)徒長(zhǎng)現(xiàn)象，需要控制好室內(nèi)溫度和水分。二是玉米秸稈有可能攜帶螟蟲(chóng)。秸稈收獲后，可能存在螟蟲(chóng)在秸稈內(nèi)休眠的情況，當(dāng)秸稈鋪入地下后，螟蟲(chóng)會(huì)危害栽培作物。此問(wèn)題的解決方法是在發(fā)現(xiàn)螟蟲(chóng)的壟面和植株上噴灑殺蟲(chóng)劑。三是由于植物根系生長(zhǎng)容易堵塞原有的通氣孔，所以必須要定期打孔，保證發(fā)酵菌活動(dòng)［10］。