強(qiáng)還原滅菌法在大棚秋番茄栽培中的應(yīng)用

延津縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局 黃喜梅 尹紹忠

為了提高土壤環(huán)境質(zhì)量，減少土壤中的土傳病害，本試驗(yàn)利用強(qiáng)還原滅菌法對大棚種植秋季番茄的土壤pH、土壤EC 值、尖孢鐮刀菌、蚯蚓的數(shù)量以及番茄產(chǎn)量性狀的增減進(jìn)行檢測與調(diào)查，由此來確定強(qiáng)還原土壤修復(fù)法（RSD）對大棚秋番茄土壤環(huán)境質(zhì)量的影響，為土壤改良提供一定的理論依據(jù)。

一、材料與方法

（一）試驗(yàn)地基本情況

試驗(yàn)選用延津縣辛莊村的兩棟塑料大棚，均為單棟拱圓形竹木塑料大棚。其中，試驗(yàn)棚長64 m，寬17 m，對照棚長64 m，寬16 m。棚內(nèi)種植作物均為番茄，品種有金鵬218、乾德M725、粉優(yōu)3 種。

（二）土壤處理方法

土壤處理方法為強(qiáng)還原土壤滅菌法，即在6—7 月大棚的休閑期，將作物秸稈粉碎后施入土壤，耕翻后灌透水，在高溫天氣下，用塑料膜密封15～20 d。

（三）土壤取樣方法

2020年6 月13 日取對照棚土樣，7 月6 日取試驗(yàn)棚土樣。取樣方法為：將試驗(yàn)棚與對照棚分別分為左上、左下、右上、右下4 個(gè)區(qū)域，采用S 形路線采樣法，采樣地點(diǎn)應(yīng)避免田邊、特別地形以及堆過肥料的地方。采集后將土樣帶回試驗(yàn)室，挑出雜質(zhì)后置于陰涼處陰干備用。

（四）試驗(yàn)項(xiàng)目的測定方法

1.測定土壤pH。一是取樣，分別將試驗(yàn)棚與對照棚取回的陰干土壤樣品磨細(xì)過2 mm 篩。二是稱量，分別用天平稱量50 g 試驗(yàn)棚與對照棚土樣，稱好后分別倒入燒杯中。三是加水，按2.5：1 的水土比例，用量筒量取去離子水125 mL，分別倒入已裝好樣本的燒杯中。四是震蕩及測定，以250 r·min-1的速度在搖床中震蕩30 min，提取一定量的土壤浸提液后，用pH 計(jì)進(jìn)行測定。

2. 測定土壤EC 值。本試驗(yàn)采用5：1 水土浸提法提取浸提液，采用電導(dǎo)法測定土壤水溶性鹽總量，操作步驟如下：吸取土壤浸提液30～40 mL，放入50 mL 的小燒杯中，將電極插入待測液中，盡量插在液體的中心部位，使鉑片全部浸在液面下。按電導(dǎo)儀說明書調(diào)節(jié)電導(dǎo)儀，測定待測液的電導(dǎo)度，記下讀數(shù)。每個(gè)樣品應(yīng)重讀2～3次，以防出現(xiàn)誤差。樣品測定后及時(shí)用蒸餾水沖洗電極，如果電極上附著有水滴，可用濾紙吸干，以備下一樣品繼續(xù)使用。

3. 土壤DNA 的提取和尖孢鐮刀菌的定量。土壤DNA 的提取使用土壤DNA 提取使用試劑盒，通過實(shí)時(shí)熒光定量PCR 和相應(yīng)的特異性引物對尖孢鐮刀菌進(jìn)行定量。

4.水樣平板涂布尖孢鐮刀菌數(shù)量。將稀釋的水樣取100 mL，涂于配好的PDA 培養(yǎng)基上，重復(fù)涂3 個(gè)，在30℃條件下培養(yǎng)2～3 d。

5.蚯蚓數(shù)量的調(diào)查采用樣方法，具體步驟如下：一是選取樣方，選擇該種群分布較為均勻的地塊，長寬高均為1 m。二是計(jì)數(shù)，數(shù)出每個(gè)樣方內(nèi)蚯蚓的數(shù)量。三是計(jì)算，計(jì)算出每個(gè)樣方的平均數(shù)。

6.番茄產(chǎn)量性狀的調(diào)查。2020年7 月18 日調(diào)查番茄第一穗果坐果節(jié)位。待第一穗果結(jié)果后開始對第一穗果平均單果質(zhì)量、平均坐果數(shù)、產(chǎn)量、果實(shí)日膨大數(shù)等進(jìn)行調(diào)查。

二、結(jié)果與分析

（一）RSD 處理對土壤pH 變化的影響

對照棚土壤pH 為7.52，試驗(yàn)棚土壤pH 為7.62，土壤pH 呈現(xiàn)略增趨勢。RSD 處理的原理是利用有機(jī)物料（秸稈）、灌溉覆膜等措施來形成一種強(qiáng)還原環(huán)境，土壤中加入秸稈后有機(jī)質(zhì)含量會(huì)有所增加，有機(jī)質(zhì)的成分主要是腐殖質(zhì)，會(huì)有效地吸附土壤中的正負(fù)離子，并促進(jìn)土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的形成，從而調(diào)節(jié)土壤的酸堿度。RSD 處理過后土壤堿性增加，說明RSD 處理可以作為調(diào)節(jié)酸性土壤的改良劑，但本試驗(yàn)田的土壤為微堿性，對于并未酸化的土壤，RSD 處理對土壤pH 的影響很小。

（二）RSD 處理對土壤EC 值變化的影響

對照棚測得土壤溶液的EC 值為0.27 ms·cm-1，試驗(yàn)棚的土壤溶液的EC 值為0.39 ms·cm-1，處理后土壤溶液的EC 值增加了0.12 ms·cm-1，說明RSD 處理后土壤的電導(dǎo)率并沒有降低，土壤的水溶性鹽含量略增。本試驗(yàn)中，EC 值雖增加了0.12 ms·cm-1，但并不會(huì)給番茄植株帶來危害。

（三）RSD 處理對土壤尖孢鐮刀菌定量處理的影響

對照棚中土壤的尖孢鐮刀菌拷貝數(shù)為6.48，試驗(yàn)棚中土壤的尖孢鐮刀菌拷貝數(shù)為4.5，比對照棚降低了1.98，殺菌率達(dá)到98.93%，且水樣平板涂布沒有檢測出尖孢鐮刀菌，也沒有發(fā)現(xiàn)其他真菌生長，說明RSD 處理可以殺滅土壤中的尖孢鐮刀菌，對防治土傳病害具有一定的效果。RSD 處理的原理是利用在淹水條件下加入大量的秸稈及有機(jī)物料使土壤快速創(chuàng)造一個(gè)強(qiáng)還原環(huán)境，從而有效抑制病原菌的數(shù)量，RSD 處理過程中會(huì)產(chǎn)生一些有機(jī)酸，比如乙酸和丁酸對尖孢鐮刀菌有抑制作用。所以，RSD 處理法對防治各種病菌的時(shí)間短，方法簡單，不僅提高了土壤肥力，而且抑制了土傳病菌的發(fā)生。

（四）RSD 處理對土壤中蚯蚓數(shù)量的影響

由下頁表1 可得，對照棚中選取的3 個(gè)樣方中蚯蚓的平均數(shù)量為2 條，試驗(yàn)棚中選取的3 個(gè)樣方中的平均數(shù)量也是2 條。由于蚯蚓的活動(dòng)范圍廣泛，不同的溫濕度對蚯蚓數(shù)量也有著重要的影響，此外在雨后或灌溉后，表層土壤中的蚯蚓數(shù)量會(huì)有所增加。本試驗(yàn)在調(diào)查土壤中的蚯蚓時(shí)，距離RSD 處理已有一段時(shí)間，對于土壤中蚯蚓的數(shù)量無明顯的影響?？偟膩碚f，RSD 處理對土壤中蚯蚓的數(shù)量影響不大。

表1 RSD 處理前后土壤中蚯蚓的數(shù)量變化單位：條

（五）RSD 處理對番茄產(chǎn)量性狀的影響

由表2 可知，以金鵬218 番茄產(chǎn)品為試驗(yàn)，對照棚中番茄的第一穗果平均單果質(zhì)量為37.19 g，第一穗果平均坐果數(shù)為1.30，第一穗果產(chǎn)量為48.34 g，第一穗果日膨大量為0.71 mm·d-1。試驗(yàn)棚中番茄的第一穗果平均單果質(zhì)量為46.23 g，第一穗果平均坐果數(shù)為1.80，第一穗果產(chǎn)量為83.22 g，第一穗果日膨大量1.03 mm·d-1，第一穗果產(chǎn)量相對于對照的增長率為72.16%。通過RSD處理過后的秋番茄產(chǎn)量性狀比處理前明顯增加，不僅第一果穗的坐果率增加，而且果實(shí)日膨大量提高。土壤中的病原菌經(jīng)過RSD 處理后減少，在一定程度上改良土壤的理化性質(zhì)，提高土壤肥力。這一方法將極大地提高番茄的經(jīng)濟(jì)效益。

表2 RSD 處理前后金鵬218 番茄產(chǎn)量性狀的變化

三、小結(jié)

RSD 處理能調(diào)節(jié)土壤酸性，提高土壤pH，對改良土壤理化性質(zhì)有一定的作用。此外，RSD 處理對大棚秋番茄的土傳性病原菌有極好的防治效果，尤其是對尖孢鐮刀菌的滅菌效果可達(dá)98.93%。RSD 處理后番茄第一穗果產(chǎn)量增長率達(dá)到72.16%，由此說明RSD 處理可以減輕北方土壤的土傳性病害，提高土壤的環(huán)境質(zhì)量。