設(shè)施豆瓣菜土表覆蓋水稻秸稈的土壤改良效應(yīng)*

張秋萍 謝夢薇 李換平 江解增

（1.江蘇省江陰市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，江蘇 江陰 214405；2.揚(yáng)州大學(xué)園藝與植物保護(hù)學(xué)院，江蘇 揚(yáng)州 225002）

設(shè)施環(huán)境密閉，土壤缺少雨水淋洗，加之單一過量施肥，導(dǎo)致土壤養(yǎng)分失衡，發(fā)生次生鹽漬化，連作障礙嚴(yán)重［1］，土壤次生鹽漬化已成為阻礙設(shè)施蔬菜可持續(xù)發(fā)展的主要因子［2］。江解增等[3]提出了采用設(shè)施蔬菜水旱輪作防控土壤鹽漬化的栽培模式，效果顯著[4～5]。

我國農(nóng)作物秸稈資源豐富，秸稈還田是秸稈資源循環(huán)再利用的較好形式[6]，但深耕還田的作物秸稈進(jìn)行無氧發(fā)酵時產(chǎn)生的有害氣體抑制了作物的生長[7]，若將秸稈覆蓋于地表使其經(jīng)夏季高溫淋雨進(jìn)行有氧發(fā)酵，則對作物安全有效。嚴(yán)吳煒等[8]結(jié)合水旱輪作與秸稈還田在設(shè)施內(nèi)塑料箱土表覆蓋水稻秸稈淺水栽培蕹菜，結(jié)果顯示，高溫高濕加有氧發(fā)酵環(huán)境條件能有效促進(jìn)秸稈腐解，可提高當(dāng)季蔬菜的產(chǎn)量和品質(zhì)，并可改善土壤理化性狀。我們于2017年開展了設(shè)施豆瓣菜土表覆蓋秸稈對土壤理化性質(zhì)影響的試驗，現(xiàn)將試驗結(jié)果總結(jié)如下。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試作物為大葉豆瓣菜。

1.2 試驗方法

試驗設(shè)在江陰鵬程農(nóng)業(yè)科技發(fā)展有限公司蔬菜大棚（25 m×8 m）內(nèi)。2017年10月15日將豆瓣菜種子與細(xì)干土混勻后撒播，12月3日豆瓣菜苗高10～15 cm時起苗并定植。定植前，棚內(nèi)筑埂劃分小區(qū)。覆蓋秸稈處理，每667 m2覆蓋水稻秸稈300 kg后種植豆瓣菜，以不覆蓋秸稈為對照，每個處理2次重復(fù)。豆瓣菜緩苗后，12月21日覆蓋秸稈處理每667 m2施尿素1.5 kg，對照每667 m2施尿素1 kg，生長期間保持5 cm淺水層至充分濕潤。覆蓋秸稈處理和對照分別在2018年1月16日和22日第1次采收，覆蓋秸稈處理豆瓣菜667 m2產(chǎn)量為130 kg、對照為124 kg，采收后各處理每667 m2追施尿素15 kg。

1.3 調(diào)查統(tǒng)計方法

分別于定植當(dāng)天（2017年12月3日）和種子采收清茬后（2018年5月17日）按五點取樣法取土樣，按嚴(yán)吳煒[11]的方法測定土壤有機(jī)碳、全氮、全磷、全鉀、硝酸鹽、速效磷、速效鉀含量和土壤蔗糖酶、脲酶、酸性磷酸酶活性。用Excel 2007和DPS 7.05軟件進(jìn)行LSD和t測驗分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 覆蓋秸稈對土壤有機(jī)碳和全量養(yǎng)分含量的影響

由表1可知，覆蓋秸稈處理的土壤有機(jī)碳含量較試驗前和對照分別增加了5.52%和24.49%，說明覆蓋秸稈可提高土壤有機(jī)碳含量。覆蓋秸稈處理的土壤全氮、全磷、全鉀含量亦均不同程度地高于對照，全氮、全鉀含量與對照差異顯著。對照處理土壤各養(yǎng)分值較試驗前均呈下降趨勢，而覆蓋秸稈處理緩解了下降趨勢，且提高了土壤全磷含量但差異不顯著。

表1 各處理土壤有機(jī)碳和全量養(yǎng)分的含量

2.2 覆蓋秸稈對土壤速效養(yǎng)分含量的影響

由表2可知，覆蓋秸稈處理的土壤速效磷、速效鉀含量均高于對照，其中速效磷含量與對照差異顯著。覆蓋秸稈處理土壤硝酸鹽含量則較對照有所下降，應(yīng)該是秸稈腐解消耗所致。對照處理土壤速效磷、速效鉀含量有所下降，與土壤全量養(yǎng)分變化相似，而土壤硝酸鹽含量則較試驗前有所上升，可能與緩苗和采收后追施尿素有關(guān)。

表2 各處理土壤速效養(yǎng)分的含量

2.3 覆蓋秸稈對土壤酶活性的影響

由表3可知，覆蓋秸稈處理的土壤脲酶和酸性磷酸酶活性較對照均有不同程度的上升，其中脲酶活性與對照差異顯著，說明覆蓋秸稈可改善土壤理化性質(zhì)。雖然覆蓋秸稈處理的土壤蔗糖酶活性略低于對照，但差異不顯著。對照處理的土壤脲酶和酸性磷酸酶活性較試驗前有所上升而土壤蔗糖酶活性較試驗前有所下降，可能與受淹有關(guān)，說明土表覆蓋秸稈結(jié)合淺水栽培水生蔬菜可提高部分土壤酶活性。

表3 各處理土壤酶活性

3 小結(jié)與討論

設(shè)施內(nèi)土表覆蓋水稻秸稈結(jié)合淺水種植豆瓣菜，秸稈經(jīng)較長時間后能徹底腐解，土壤有機(jī)碳較不覆蓋秸稈和試驗前分別增加了5.52%和24.49%，說明土表秸稈腐解后能有效提高土壤生物碳的含量，這符合農(nóng)業(yè)農(nóng)村部近期印發(fā)的《農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展技術(shù)導(dǎo)則（2018-2030年）》中提出重點研發(fā)作物秸稈還田土壤增碳技術(shù)的要求，可以作為一項新技術(shù)在設(shè)施蔬菜基地示范應(yīng)用。試驗結(jié)束后，覆蓋秸稈處理土壤硝酸鹽含量低于對照而全氮含量高于對照，說明秸稈腐解能將土壤中的硝態(tài)氮轉(zhuǎn)化為銨態(tài)氮并固定下來，可防控因過量施氮肥導(dǎo)致土壤鹽漬化。覆蓋秸稈還可提高當(dāng)季蔬菜產(chǎn)量，腐解釋放的養(yǎng)分可緩解土壤肥力因蔬菜生長吸收養(yǎng)分所致的下降趨勢，以及緩解淹水條件下部分土壤酶活性的下降，在生產(chǎn)上驗證了嚴(yán)吳煒等[8]的研究結(jié)果。與管永祥等[9]提出的江蘇省設(shè)施蔬菜“輪、控、改、替”綠色高效生產(chǎn)技術(shù)體系要求相對比，本技術(shù)屬于設(shè)施蔬菜水旱輪作生態(tài)模式，能有效控制危害旱生蔬菜的病蟲害，秸稈作為有機(jī)肥能部分替代化肥。本技術(shù)可在水資源豐富的南方地區(qū)示范應(yīng)用。