几种高温闷棚方法的筛选研究.pdf

p-13- 中国园艺文摘 nbsp;2018 年第 1 期 几种高温闷棚方法的筛选研究 徐明喜，孙菲菲，李伟明，刘庆叶，陈莉莉，吴旭东，张宗俊，黄忠阳 南京市蔬菜科学研究所，江苏 南京 210042 摘 要 试验通过设置单施石灰氮、单施有机肥、有机肥石灰氮和碳铵生石灰4个处理，与对照 CK1不闷棚，不施任何肥料和对照CK2闷棚，不施任何肥料进行比较，研究在不同肥料处理下几 种高温闷棚方法对改变土壤理化性状及土壤微生物数量的效果，从而选出最优的高温闷棚方法。研究 结果表明施用有机肥石灰氮进行高温闷棚能显著提高土壤的pH值；施用有机肥、有机肥石灰氮、 碳铵生石灰对于提高土壤中NH 4 -N的含量有显著的效果；在NO 3 -N和速效P的含量上，单施石灰氮、 有机肥、有机肥石灰氮、碳铵生石灰均显著优于对照；在速效K含量上，施用有机肥、有机肥 石灰氮对于提高速效K含量效果显著；施用有机肥和有机肥石灰氮能显著提高土壤中有机质含量； 同时有机肥 石灰氮能有效减少土壤中有害微生物的数量。 关键词高温闷棚；肥料；土壤理化性状 近年来，随着人们对蔬菜需求的不断增长，设施 蔬菜产业也得到快速发展，不断成为冬春季节蔬菜供 应的最主要方式 [1] 。但在设施蔬菜生产过程中，农民 为了追求高经济效益，一方面在设施内连年种植同一 种作物，导致设施内土壤连作障碍日益加重，破坏了 土壤微生物群落结构，导致植物土传病害频繁发生； 另一方面，为了获得高产，施用大量化肥，破坏了土 壤的理化结构，加之设施内常年不受雨水淋洗，过量 的化肥不断积累造成土壤盐渍化，严重威胁设施蔬 菜的可持续发展 [2,3] 。面对连作障碍带来的各种危害， 很多专家也进行大量研究，根据现有的研究可知，造 成连作障碍最主要的原因是常年连作使土壤中繁殖大 量的有害微生物，抑制了有益微生物的生长和繁殖， 使得土壤中微生物区系发生改变，最终导致植物生病 死亡。尖孢镰刀菌就是其中的一种有害微生物，它是 一种世界性分布的土传病原真菌，寄主范围广泛，主 要通过侵染植物的维管束引起植物感染枯萎病，严重 时会导致作物死亡，造成绝收，堪称植物的癌症，因 此研究减少土壤中尖孢镰刀菌等有害微生物显得尤为 关键 [4] 。而本试验利用高温闷棚的方法来改变连作土 壤中的微生物群落，并且通过施用一些有机肥料和微 生物菌剂来重新构建土壤微生物群落结构，达到减少 土壤中有害微生物的目的，从而保证植物的健康生长。 高温闷棚技术是指通过塑料薄膜将大棚完全密 封，利用夏季7～8月份的高温季节，在大棚内大量 浇水，使棚内迅速升温到60～70℃以上，并保持一 定时间，利用高温对大棚进行杀菌消毒的一种方法。 该技术方法简单、成本较低，能有效杀灭土壤中的有 害细菌和真菌，对土传病害有明显的防治效果，因此 得到大面积的推广使用 [5,6] 。 1 材料与方法 1.1 试验材料 供试肥料为石灰氮氰氨化钙，由宁夏大荣实 业集团有限公司提供。碳铵，由广西南宁市丰登化工 有限责任公司生产，含氮≥17.1。有机肥由南通惠 农生物有机肥有限公司提供，总养分≥5，有机质 ≥45。 1.2 试验时间和地点 试验时间为2016年7月24日～8月14日，闷 棚长达20 d。 试验在南京市蔬菜科技园内进行，地点位于江苏 省南京市江宁区横溪街道。该地属北亚热带湿润气候， 夏季多暴雨，气温高，湿度大；年平均气温15.4℃， 年均降水量1 106 mm，7～8月极端最高气温有时 高达40℃，一般在35℃左右 [7] 。 1.3 试验设计 试验共设6个处理，每个处理设3个重复，分别 如下 CK1常规对照即大棚未密封，不施肥不加水； CK2大棚密封，不施肥不加水；T1大棚密封，单 施石灰氮750 kg/hm 2 灌水；T2大棚密封，单 施有机肥7 500 kg/hm 2 灌水；T3大棚密封，施 用有机肥7 500 kg/hm 2 和石灰氮750 kg/hm 2 nbsp;灌水；T4大棚密封，施用碳铵1 500 kg/hm 2 和 生石灰1 500 kg/hm 2 灌水。 第一作者简介徐明喜1985-，男，农艺师；主要从事 农业废弃物循环利用工作。 -14- 1.4 测试项目及方法 土壤理化性状主要测量指标为pH、EC、有机质、 全N、NH 4 -N、NO 3 -N、全P、速效P、速效K。 土样采集用土钻，每个小区取3个点混合，深度为 0～30 cm的耕层，具体测定方法参照鲍士旦的土壤 理化分析 [8] 。 土壤尖孢镰刀菌数量采用尖孢镰刀菌选择性培养 基测定KH 2 PO 41 g、KCL 0.5 g、MgSO 4 .7H 2 O nbsp;0.5 g、Fe-Na-EDTA 0.01 g、L-天门冬酰胺20 g、 nbsp;D-半乳糖20 g、琼脂25 g、灭菌蒸馏水1 000 ml，另 添加以下物质二硝基苯75WP1 g、牛胆汁0.5 g、 nbsp;Na 2 B 4 O 7 -10H 2 O 1 g、硫酸链霉素0.3 g，用10 磷酸调节pH至3.8 [9] 。 1.5 数据分析 测定数据采用SPSS 22.0软件进行分析，差异 显著性采用单因素方差分析评价，显著性水平设为 0.05，多重比较采用最小显著极差法LSD。数据整 理和平均值、标准差等计算以及图形的绘制均使用 Excel 2007软件。 2 结果与分析 2.1 灌水高温闷棚处理土壤理化性状分析 2.1.1 不同处理土壤中pH值变化 图1表明，与 对照CK1和CK2相比，处理T1、T2和T4的pH 值有一定的提高，但差异不显著，而处理T4则显著 高于对照；T4与处理T1、T2和T4相比有一定的提高， 但差异不显著。说明不同高温闷棚处理对土壤pH值 有一定的提升作用，施用有机肥石灰氮的处理效 果最明显。处理 nbsp;b b ab ab a ab 0.0 nbsp;1.0 nbsp;2.0 nbsp;3.0 nbsp;4.0 nbsp;5.0 nbsp;6.0 nbsp;7.0 nbsp;CK1 CK2 T1 T2 T3 T4 pH 图1 不同处理土壤pH值变化 2.1.2 不同处理土壤中EC值变化 从图2可以看 出，闷棚之前的处理CK1和闷棚后的处理在EC值 上无明显差异，闷棚后各处理之间也无显著差异。结 果表明，高温闷棚前后对土壤EC值无显著改变。a a a a a a 0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330 CK1 CK2 T1 T2 T3 T4 EC μs/cm 处理 nbsp;图2 不同处理土壤EC值变化 2.1.3 不同处理对土壤中全N含量的影响 图3表 nbsp;明，在全N含量上，各个处理之间差异不显著，但 处理T1、T2、T3和T4与对照相比都有一定的提高。 说明高温闷棚对提高土壤中的全氮含量有一定的效 果，但效果不明显。a a a a a a 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 CK1 CK2 T1 T2 T3 T4 全Ng/kg 处理 nbsp;图3 不同处理土壤全N含量的变化 2.1.4 不同处理对土壤中NH 4 -N含量的影响 由 图4可知，CK1和CK2在NH 4 -N含量上无明显差异， T1、T2、T3和T4在NH 4 -N含量上也无明显差异。 T1、T2、T3和T4显著高于CK1和CK2的NH 4 -N 含量。结果表明，施用石灰氮、有机肥、有机肥 石灰氮、碳铵生石灰能显著提高土壤中NH 4 -N的 含量，有机肥和有机肥石灰氮的提高效果更好。b b a a a a 0.0 nbsp;1.0 nbsp;2.0 nbsp;3.0 nbsp;4.0 nbsp;5.0 nbsp;6.0 nbsp;7.0 nbsp;8.0 nbsp;9.0 nbsp;10.0 nbsp;CK1 CK2 T1 T2 T3 T4 NH 4-Nmg/kg 处理 nbsp;图4 不同处理土壤NH 4 -N含量的变化 -15- 中国园艺文摘 nbsp;2018 年第 1 期 2.1.5 不同处理对土壤中NO 3 -N含量的影响 从 图5可以看出，在NO 3 -N含量上，闷棚前对照CK1 和闷棚后对照CK2相比无明显差异，T1、T2、T3 和T4各处理间差异不明显；而处理T1、T2、T3和 T4的NO 3 -N含量显著高于对照CK1和CK2。说明 单施石灰氮、有机肥、有机肥石灰氮、碳铵生 石灰对提高土壤中NO 3 -N的含量均有显著效果。 b b a a a a 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 CK1 CK2 T1 T2 T3 T4 NO 3 -Nmg/kg 处理 nbsp;图5 不同处理土壤NO 3 -N含量的变化 2.1.6 不同处理对土壤中全P含量的影响 图6表 nbsp;明，从全P含量看，各个处理之间差异不显著。说明 高温闷棚对提高土壤中的全氮含量无明显效果。a a a a a a 0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 0.45 0.50 CK1 CK2 T1 T2 T3 T4 全 Pg/kg b b a a a a 0 10 20 30 40 50 60 70 80 CK1 CK2 T1 T2 T3 T4 速效Pmg/kg 处理 nbsp;处理 nbsp;图6 不同处理土壤全P含量的变化 2.1.7 nbsp;不同处理对土壤中速效P含量的影响 由 图7可知，在速效P含量上，对照CK1和CK2之间 无明显差异，处理T1、T2、T3和T4相比差异不明显； 处理T1、T2、T3和T4显著高于对照CK1和CK2。 结果表明，单施石灰氮、有机肥、有机肥石灰氮 和碳铵生石灰，均能显著提高土壤中速效P的含量。 2.1.8 不同处理对土壤中速效K含量的影响 从 图8可以看出，CK1的速效K含量与CK2、T1和 T4相比有一定的差异，但差异不显著，而和T2、T3 相比，则显著低于T2和T3；CK2和T1之间相比差 异不明显；CK2和T1与T2和T4之间有一定差异， 但差异不显著，与T3相比，则显著低于T3；T2、 T3和T4之间有一定差异，但差异不显著。说明在高 温闷棚时施用有机肥和有机肥石灰氮均能显著提 高土壤中速效K的含量，而有机肥石灰氮对提高 速效K含量效果更明显。a a a a a a 0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 0.45 0.50 CK1 CK2 T1 T2 T3 T4 全 Pg/kg b b a a a a 0 10 20 30 40 50 60 70 80 CK1 CK2 T1 T2 T3 T4 速效Pmg/kg 处理 nbsp;处理 nbsp;图7 不同处理土壤速效P含量的变化处理 处理 nbsp;c bc bc ab a abc 0 20 40 60 80 100 120 140 160 CK1 CK2 T1 T2 T3 T4 速效Kmg/kg b b b a a b 0.0 nbsp;2.0 nbsp;4.0 nbsp;6.0 nbsp;8.0 nbsp;10.0 nbsp;12.0 nbsp;14.0 nbsp;CK1 CK2 T1 T2 T3 T4 有机质g/kg 图8 不同处理土壤速效K含量的变化 2.1.9 不同处理对土壤中有机质含量的影响 图 9表明，CK1、CK2、T1和T4在有机质含量上差异 不明显，T2和T3也无明显差异，处理T2和T3则 显著高于CK1、CK2、T1和T4。说明施用有机肥和 有机肥石灰氮均能显著提高土壤中有机质的含量。处理 处理 nbsp;c bc bc ab a abc 0 20 40 60 80 100 120 140 160 CK1 CK2 T1 T2 T3 T4 速效Kmg/kg b b b a a b 0.0 nbsp;2.0 nbsp;4.0 nbsp;6.0 nbsp;8.0 nbsp;10.0 nbsp;12.0 nbsp;14.0 nbsp;CK1 CK2 T1 T2 T3 T4 有机质g/kg 图9 不同处理土壤有机质含量的变化 -16- 2.2 灌水高温闷棚处理土壤微生物区系分析 由图10可知，CK1的尖孢镰刀菌的数量显著高 于CK2、T1、T2、T3和T4，而CK2和T2显著高 于T1、T3和T4，CK2和T2相比无明显差异。T1、 T3和T4之间无明显差异，但T3的尖刀镰孢菌数量 少于T1和T4。说明高温闷棚能有效减少土壤中有害 微生物的数量，而单施石灰氮、有机肥石灰氮和 碳铵生石灰的处理与纯粹的高温闷棚相比效果更 显著，其中施用有机肥石灰氮效果最优。a b c b c c 0 50 100 150 200 250 CK1 CK2 T1 T2 T3 T4 尖孢镰刀菌数量10 6 nbsp;copies/g 处理 图10 不同处理土壤有机质含量的变化 3 结论与讨论 3.1 结论 1施用石灰氮、有机肥、有机肥石灰氮、碳 铵生石灰均能提高土壤的pH值，而有机肥石 灰氮的提高效果最显著。 2施用石灰氮、有机肥、有机肥石灰氮、碳 铵生石灰均能显著提高土壤中NH 4 -N的含量，而 有机肥和有机肥石灰氮的提高效果更好。 3单施石灰氮、有机肥、有机肥石灰氮和碳 铵生石灰均能显著提高土壤中NO 3 -N的含量和速 效P含量。 4施用有机肥、有机肥石灰氮能显著提高土 壤中有机质的含量。 5施用有机肥和有机肥石灰氮均能显著提高 土壤中速效K的含量，而有机肥石灰氮的提高效 果更明显。 6高温闷棚能有效减少土壤中有害微生物的数量， 而单施石灰氮、有机肥、有机肥石灰氮和碳铵 nbsp;生石灰的处理与纯粹的高温闷棚相比效果更显著。 综合以上结论，本试验选出更优的高温闷棚方法 是有机肥石灰氮的处理。其不仅能有效减少土壤 中有害微生物的数量，改善土壤微生物环境，而且， 在土壤理化性状的诸多方面均优于其他处理，故本试 验筛选出有机肥石灰氮作为最佳的高温闷棚处理， 进行下一步的细化研究。 3.2 讨论 顾和平等人研究表明，高温闷棚促进了可溶性 氮素的溶解，使得土壤可溶性氮素增加。李亚娟等 人报道，加氮处理和淹水培养均显著提高青紫泥的 NH 4 -N含量，与本试验得出的高温闷棚能提高土壤 的N含量趋于一致，说明高温闷棚能有效改善土壤 理化性状，提高土壤中养分的利用率 [10,11] 。同时有研 究表明，高温闷棚能显著减少和减轻因连作引发的土 传病害，这与本试验中高温闷棚能降低土壤中有害微 生物的结论相一致，说明高温闷棚对杀灭土壤中的有 害菌有显著成效 [12-15] 。 参考文献 [1] 陈传翔,杨巍,常义军等.高温闷棚下不同处理对土壤理 化性状的影响[J].长江蔬菜,2015,1047-52. 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Key words high temperature tightly greenhouse; fertilizer; soil physical and chemical properties （上接5页） [13] 刘学全,唐万鹏,周志翔等.宜昌市城区不同绿地类型 环境效应[J].东北林业大学学报,2004,32553- 54,83. nbsp;[14] 慕彩芸,屠月青,冯瑶.气象因子对哈密市大气可吸入 颗粒物浓度的影响分析[J].气象与环境科学,2011, nbsp;S175-79. nbsp;[15] 宋宇,唐孝炎,张远航等.夏季持续高温天气对北京 市大气细粒子PM 2.5 的影响[J].环境科学,2002, nbsp;433-36. Study on the capturing haze particles function of garden plant communities in Xingtai TANG Wei-bin, LI Huan, ZHANG Jing-gang Abstract This paper selected twelve representative plant community quadrats distributed in the urban area of Xingtai nbsp;as the objects. The dust-retention effect for PM 2.5and PM 10was studied in these different plant community quadrats by nbsp;measuring the dust fall rate and analyzing the influence of the environment factors on the dust-retention effect, including nbsp;wind speed, temperature and humidity. The results show that different plant community structures had different dust nbsp;retention manifestations on PM 2.5and PM 10with the order of arbor typegt;arbor-grassgt;arbor-shrubgt;arbor-shrub-grass. nbsp;The relationship between environmental factors and the concentration of fine particles in air was rather complicated. The nbsp;temperature in plant community was negatively correlated with the concentration of fine particles, namely the lower the nbsp;temperature was, the greater the concentrations of PM 2.5and PM 10were. The relative humidity in plant community and the nbsp;concentration of fine particles was positively correlated, namely the greater the humidity was, the greater the concentrations nbsp;of PM 2.5and PM 10were. The wind speed and the concentration of fine particles was negatively or positively correlated, nbsp;depending on the wind direction. Since the dust-retention ability of PM 2.5and PM 10is related to the configuration mode of nbsp;plant community, it is necessary to consider the reasonable mixture configuration of different plant species besides selecting nbsp;the species with high dust-retention effect for PM 2.5and PM 10 , in order to enhance the effect of urban forest blocking and nbsp;reduce particulate pollutants in the air. Key words garden plant community; configuration mode; PM 2.5 ; PM 10 ; dust-retention effect/p