秸稈生物反應(yīng)堆技術(shù)應(yīng)用下日光溫室番茄膜上打孔、根際培土試驗(yàn)

■ 秦一統(tǒng)，付金元，肖正璐，浩立軍

（慶陽(yáng)市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，甘肅 慶陽(yáng) 745000）

秸稈生物反應(yīng)堆技術(shù)是采用有益微生物，使秸稈在有氧條件下分解，釋放出熱量、二氧化碳、抗病孢子、酶、礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)和有機(jī)物質(zhì)，進(jìn)而獲得高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)安全農(nóng)產(chǎn)品的工藝設(shè)施技術(shù)[1-3]。近些年，該技術(shù)在日光溫室反季節(jié)番茄栽培中得到廣泛應(yīng)用，能提高棚溫2～3℃，最高可達(dá)4℃；可提高大棚內(nèi)CO2濃度，蔬菜產(chǎn)量提高24%左右，同時(shí)質(zhì)量顯著提高，上市時(shí)間提前5d左右[4]，促進(jìn)番茄植株及根系生長(zhǎng)，提高產(chǎn)量15.5%～19%[5]。該技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)很突出，但是遇到極端天氣，如連續(xù)陰天、降雪天氣等的影響，由于室內(nèi)空氣濕度過(guò)高，引起病蟲(chóng)害頻發(fā)的問(wèn)題也凸顯出來(lái)，該試驗(yàn)旨在通過(guò)起壟覆膜、膜上打孔、根際培土等綜合技術(shù)研究，力求進(jìn)一步改進(jìn)行下內(nèi)置式秸稈生物反應(yīng)堆技術(shù)，從而更高效、科學(xué)化的推廣這項(xiàng)技術(shù)，確保反季節(jié)溫室瓜菜高效生產(chǎn)。

一、試驗(yàn)材料與方法

試驗(yàn)在慶陽(yáng)市農(nóng)科院米堡科研基地3#日光溫室中進(jìn)行，時(shí)間為2015年7月～2016年2月。

（一）試驗(yàn)材料

栽培作物為番茄，品種：金棚3號(hào)；秸稈為玉米；試驗(yàn)地按標(biāo)準(zhǔn)腐熟農(nóng)家羊糞6 000kg/667m2使用，秸稈生物反應(yīng)堆技術(shù)應(yīng)用前，一次性做基肥施入，不再施肥。

（二）試驗(yàn)方法

試驗(yàn)設(shè)4個(gè)處理（含對(duì)照），T1：采用秸稈反應(yīng)堆技術(shù)，起壟覆膜，壟上及壟兩側(cè)打孔，根際培土（用12#鋼筋在地膜中間打2行孔，行距20cm，孔距30cm；在壟兩側(cè)膜中央各打1行斜孔，孔距30cm，孔深以穿透秸稈層為準(zhǔn)）。番茄株高約1m時(shí)，以根基部為中心，半徑為10cm，高15cm呈錐形覆土；T2：采用秸稈反應(yīng)堆技術(shù)，起壟不覆膜，壟上打孔，根際不覆土（用12#鋼筋打3行孔，行距25cm，孔距20cm，孔深以穿透秸稈層為準(zhǔn)）；T3：未采用秸稈反應(yīng)堆技術(shù)，常規(guī)起壟覆膜；對(duì)照（CK），未采用秸稈反應(yīng)堆技術(shù)，起壟不覆膜。每個(gè)處理1個(gè)小區(qū)，共4個(gè)小區(qū)；小區(qū)面積98m2，試驗(yàn)面積392m2。

起壟標(biāo)準(zhǔn)一致，壟底寬90cm，壟面寬70cm，壟溝50cm，壟高25cm。

（三）行下內(nèi)置式反應(yīng)堆制作

在溫室內(nèi)橫向開(kāi)溝，溝寬60cm，深30cm，行寬80cm。在開(kāi)好的溝內(nèi)先鋪一層長(zhǎng)秸稈，上面鋪一層碎秸稈，將秸稈在溝的兩端各出槽12cm。溫室所用秸稈量每畝為4 000kg，菌種10kg，麥麩200kg，餅肥100kg。秸稈鋪好后，撒施菌種并輕拍后覆土，覆土一半時(shí)，撒一次疫苗，再覆剩余的一半時(shí)撒完疫苗。秸稈上覆土厚30cm，從伸出秸稈一段灌水，澆水后土層厚25cm，隔3～4 d后，將壟面找平。

（四）管理方法

在日光溫室于7月10日進(jìn)行50孔穴盤(pán)育苗，8月23日定植，定植行距40cm、株距45cm，采用對(duì)角定植，每壟定植30株。番茄種苗定植后，采用統(tǒng)一的單蔓整枝打叉管理。

（五）測(cè)定項(xiàng)目

1.溫度。采用臺(tái)灣衡欣AZ8829食品藥品冷藏運(yùn)輸溫濕度記錄儀，溫濕度計(jì)可接電腦，時(shí)間間隔為30分鐘，分別測(cè)定溫室外部和溫室中間位置地面以上150cm處的溫度。土壤溫度測(cè)定距植株根系15cm處，地面以下15cm 處的溫度。

2.番茄生長(zhǎng)狀況調(diào)查。從2015年10月12日起對(duì)番茄的生長(zhǎng)狀況進(jìn)行測(cè)量，每7天測(cè)量1次。株高為番茄頂端到根基部的垂直距離，用卷尺測(cè)量；用游標(biāo)卡尺測(cè)定番茄的莖粗。每處理選取9株進(jìn)行測(cè)定。

發(fā)病率（%）=發(fā)病株數(shù)/調(diào)查株數(shù)×100%。

病情指數(shù)=100×∑（各級(jí)病葉數(shù)×各級(jí)代表值）/（調(diào)查總?cè)~數(shù)×最高級(jí)代表值）。

白粉虱蟲(chóng)量：?jiǎn)沃晗x(chóng)口數(shù)。

3.番茄產(chǎn)量。按小區(qū)進(jìn)行測(cè)定，記錄每次采收時(shí)商品果的質(zhì)量，并換算成每667m2的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量。

（六）數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2003軟件進(jìn)行處理，采用SPSS統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行顯著性差異分析。

二、試驗(yàn)結(jié)果與分析

（一）不同處理對(duì)番茄根際土壤溫度的影響

1.不同時(shí)期番茄根際土壤平均溫度的變化。對(duì)不同處理的11月～翌年2月番茄根際土壤15cm的平均溫度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。

2.冬季低溫期不同處理土壤最低溫度的變化。據(jù)慶陽(yáng)市氣象資料記載，2016年1月19～26日室外氣溫最低，在-16.3～-9.2℃；室內(nèi)調(diào)查氣溫在氣溫在5.3～9.4℃，其中1月24日為最低點(diǎn)，溫室外氣溫-16.3℃，溫室內(nèi)5.3℃（見(jiàn)圖1）。對(duì)不同處理的根際土壤溫度日變化調(diào)查，其最低溫度比較顯示，T1＞T3＞T2＞CK，在1月24日各處理土壤溫度均達(dá)到最低點(diǎn)，分別為T1（14.2℃）＞T3（13.5℃）＞T2（13.3℃）＞CK（12.3℃），各處理比對(duì)照分別提高了15.4%、9.7%和8.1%（見(jiàn)圖1）。結(jié)果顯示，秸稈生物反應(yīng)堆膜上打孔、根際培土綜合技術(shù)（T1）保溫效果最好。

圖1 低溫期不同處理土壤溫度變化

圖2 低溫期溫室內(nèi)外溫度變化

表1 不同處理土壤平均溫度的變化

（二）不同處理對(duì)番茄生長(zhǎng)的影響

1.對(duì)番茄株高的影響。通過(guò)對(duì)10月12日、10月19日、10月26日、11月2日、11月9日、11月16日、11月23日番茄植株調(diào)查顯示（見(jiàn)圖3），每一個(gè)調(diào)查日，T1處理番茄株高均極顯著高于其他3個(gè)處理，T3、T2處理番茄平均株高顯著高于對(duì)照（CK），二者處理之間則差異不顯著。

2.不同處理對(duì)番茄莖粗的影響。由圖4可知，從10月12日測(cè)量開(kāi)始各處理之間番茄莖粗已經(jīng)表現(xiàn)出一定差異，T1處理顯著高于其他處理，T2、T3處理也顯著高于對(duì)照（CK），但相互之間差異不顯著，分別為1.251cm、1.168cm、1.182cm和1.102cm。

圖3 不同處理番茄株高的變化

3.不同處理對(duì)番茄病害的影響。通過(guò)對(duì)各處理番茄主要病害（葉霉病、晚疫?。?、蟲(chóng)害白粉虱的發(fā)生情況以及嚴(yán)重程度調(diào)查顯示，T1、T3處理葉霉病、晚疫病發(fā)病率低于其他2個(gè)處理，發(fā)病程度也較輕，病情指數(shù)均低于5，兩個(gè)處理之間則比較接近；白粉虱頭數(shù)也低于其他2個(gè)處理。對(duì)照發(fā)病則最嚴(yán)重，葉霉病病情指數(shù)達(dá)到11.9，晚疫病病情指數(shù)28.6，蟲(chóng)口密度達(dá)到118.2頭/株。

圖4 不同處理番茄莖粗的變化

4.不同處理對(duì)番茄根系生長(zhǎng)的影響。根長(zhǎng)、根體積及根鮮重等參數(shù)是評(píng)價(jià)植株根系生長(zhǎng)狀況的重要指標(biāo)。調(diào)查顯示，各處理較對(duì)照（CK）對(duì)番茄植株根系各項(xiàng)特征參數(shù)都有明顯的提高。

5.不同處理對(duì)番茄秋冬茬產(chǎn)量的影響。對(duì)各處理番茄的小區(qū)產(chǎn)量調(diào)查顯示，T1＞T3＞T2＞CK，分別為763.6kg、695.3kg、614.4kg、545.1kg；折合667m2產(chǎn)量分別為5 197.2kg、4 732.3kg、4 81.7kg和3 710kg。對(duì)照產(chǎn)量最低，T1、T3、T2分別較對(duì)照增產(chǎn)40.08%、27.55%、12.71%；T1較T3增產(chǎn)9.82%，T2較T3則表現(xiàn)為減產(chǎn)11.64%。

三、結(jié)論與討論

通過(guò)對(duì)以上試驗(yàn)數(shù)據(jù)綜合比對(duì)，結(jié)果表明，采用秸稈反應(yīng)堆技術(shù)，起壟覆膜，壟上及壟兩側(cè)打孔，根際培土綜合技術(shù)（T1），各項(xiàng)指標(biāo)均優(yōu)于其他處理。其中，月平均地溫比對(duì)照提高了1.74～3.16℃，在外界氣溫最低的1月24日室內(nèi)番茄根際土壤達(dá)到14.2℃，比對(duì)照提高1.9℃。該技術(shù)的綜合應(yīng)用，大大改善了日光溫室番茄的生長(zhǎng)環(huán)境條件，更有利于番茄生長(zhǎng)。對(duì)番茄生長(zhǎng)特性的調(diào)查顯示，綜合技術(shù)的應(yīng)用同樣促進(jìn)了番茄的生長(zhǎng)，其株高、莖粗、根系狀況都顯著優(yōu)于對(duì)照，且病害發(fā)生輕，折合667m2產(chǎn)量達(dá)到5 197.2kg，比對(duì)照（3 710kg/667m2）增產(chǎn)40.08%。

該技術(shù)應(yīng)用后，室內(nèi)番茄根際土壤最低溫度14.2℃，在極端天氣保證了番茄生理需求。該試驗(yàn)只是從番茄宏觀的栽培技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行了調(diào)查分析，其秸稈生物反應(yīng)堆改善土壤環(huán)境、提高土壤溫度的機(jī)理還有待研究，而我們也將長(zhǎng)期致力于改善反季節(jié)日光溫室蔬菜生長(zhǎng)環(huán)境，提高作物產(chǎn)量、品質(zhì)的研究工作，實(shí)現(xiàn)慶陽(yáng)市反季節(jié)蔬菜的安全、高效化發(fā)展。