西藏設(shè)施黃瓜連作土壤日光消毒技術(shù)研究

相 棟，李寶海，朱榮杰, 楊 斌，王世斌

(1.西藏自治區(qū)農(nóng)牧科學(xué)院 蔬菜研究所，西藏 拉薩 850032；2.西藏自治區(qū)農(nóng)牧科學(xué)院，西藏 拉薩 850032)

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西藏設(shè)施黃瓜連作土壤日光消毒技術(shù)研究

相 棟1，李寶海2 *，朱榮杰1, 楊 斌1，王世斌1

(1.西藏自治區(qū)農(nóng)牧科學(xué)院 蔬菜研究所，西藏 拉薩 850032；2.西藏自治區(qū)農(nóng)牧科學(xué)院，西藏 拉薩 850032)

【目的】針對(duì)設(shè)施黃瓜連作造成的病害問(wèn)題，篩選出適合西藏設(shè)施連作土壤日光消毒的方法?！痉椒ā?015年7至11月，通過(guò)添加石灰氮、有機(jī)物、覆蓋地膜等5種處理方式對(duì)拉薩國(guó)家農(nóng)業(yè)科技園區(qū)設(shè)施黃瓜連作土壤進(jìn)行日光消毒。【結(jié)果】整個(gè)消毒期溫室內(nèi)外氣溫差異明顯，不同處理對(duì)10、20 cm處土壤增溫效果不同，其中以添加石灰氮和有機(jī)物并覆蓋地膜進(jìn)行日光高溫處理對(duì)地溫增溫效果最佳，其10、20 cm處土壤晴天平均最高地溫分別為42.2、33.6 ℃。日光高溫消毒可使土壤0、10、20 cm處土溫分別上升至60、40、30 ℃，此溫度下能有效降低土壤中的病菌數(shù)量，處理A對(duì)黃瓜枯萎病和根結(jié)線蟲(chóng)防治效果最好，防效分別可達(dá)93.1 %、100 %?！窘Y(jié)論】通過(guò)在土壤中施入石灰氮和雞糞且經(jīng)過(guò)日光消毒后，對(duì)于設(shè)施黃瓜連作造成的病害問(wèn)題有較好的防治效果。

黃瓜；連作；日光溫室；日光消毒；土傳病害；產(chǎn)量

【研究意義】近年來(lái)，隨著設(shè)施栽培的普及和推廣，設(shè)施蔬菜在西藏迅猛發(fā)展，溫室類(lèi)型已由普通日光溫室發(fā)展到高效日光溫室，塑料大棚由竹木結(jié)構(gòu)發(fā)展到鋼材結(jié)構(gòu)，保護(hù)地設(shè)施面積由1985年的7.33 hm2發(fā)展到2013年的333.33 hm2。設(shè)施農(nóng)業(yè)的大規(guī)模建設(shè)為蔬菜生產(chǎn)創(chuàng)造了良好的條件同時(shí)，由于常年連作、肥水管理不合理等因素，已造成某些土壤理化性狀和生物學(xué)環(huán)境惡化，疫病、枯萎病、根腐病和根結(jié)線蟲(chóng)等土傳病害呈現(xiàn)逐年加重的態(tài)勢(shì)，嚴(yán)重影響到蔬菜的產(chǎn)量及品質(zhì)。黃瓜作為設(shè)施蔬菜的主要栽培品種，多年重茬連作栽培普遍，連作障礙十分嚴(yán)重。日光消毒是使用塑料薄膜覆蓋潮濕土壤，利用太陽(yáng)輻射對(duì)土壤的增溫作用，使土壤長(zhǎng)期處于并保持一定溫度，利用熱能殺死土壤中的有害生物[1-2]?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】國(guó)內(nèi)許多研究表明應(yīng)用石灰氮覆蓋地膜和大棚膜進(jìn)行日光消毒對(duì)設(shè)施蔬菜土傳病害有較好的防治效果[3-4]。【本研究切入點(diǎn)】西藏高原太陽(yáng)能資源極為豐富，本試驗(yàn)利用夏季高溫，采用日光消毒技術(shù)對(duì)黃瓜土傳病害防治效果進(jìn)行初步研究?！緮M解決的關(guān)鍵問(wèn)題】旨在為我區(qū)無(wú)公害設(shè)施蔬菜可持續(xù)發(fā)展提供理論基礎(chǔ)和技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概括

試驗(yàn)于2015年7至11月，選擇拉薩國(guó)家農(nóng)業(yè)科技園區(qū)2座已種植 8年以上設(shè)施蔬菜，連作黃瓜3年，發(fā)病較重、種植模式相近的高效日光溫室進(jìn)行，供試高效日光溫室覆蓋膜材料為PVE塑料薄膜，各溫室面積為334 m2。

1.2 試驗(yàn)材料

50 %石灰氮顆粒劑(有效成分為氰胺化鈣)，由寧夏大榮實(shí)業(yè)集團(tuán)有限公司生產(chǎn)；對(duì)照藥劑多菌靈，由浙江海正藥業(yè)有限公司生產(chǎn)；有機(jī)底肥為雞糞；地面覆蓋材料為白膜，膜厚0.005 mm。供試黃瓜品種為新綠寶王。

1.3 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)設(shè)置5個(gè)處理，1 個(gè)對(duì)照，隨機(jī)區(qū)組排列，小區(qū)面積約25 m2，各處理3次重復(fù)，分別安排在2個(gè)大棚中進(jìn)行。處理A：撒施石灰氮(100 kg/667m2)、有機(jī)底肥(雞糞)5000 kg/667m2，覆蓋地膜和大棚膜；處理B：撒施石灰氮(100 kg/667m2)、有機(jī)底肥(雞糞)5000 kg/667m2，不覆蓋地膜，覆蓋大棚膜；處理C：撒施多菌靈(推薦劑量)、有機(jī)底肥(雞糞)5000 kg/667m2，覆蓋地膜和大棚膜；處理 D：不施藥，有機(jī)底肥(雞糞)5000 kg/667m2，僅覆蓋地膜和大棚膜；處理 E：撒施石灰氮(100 kg/667m2)、有機(jī)底肥(雞糞)5000 kg/667m2，覆蓋地膜；對(duì)照(CK)：本地傳統(tǒng)做法，即撒施肥料，同時(shí)深翻，曬地。溫室內(nèi)按不同處理，將所需藥劑及未腐熟有機(jī)底肥雞糞施在土壤中，旋耕起埂，灌水且滲透后，根據(jù)設(shè)計(jì)鋪地膜密封，再密閉溫室，7月24 日密閉溫室開(kāi)始消毒，8月12日結(jié)束(夏季天氣最熱、光熱最好的一段時(shí)間)，連續(xù)密閉處理20 d。消毒處理結(jié)束后 10 d 左右開(kāi)始定植，12月10日采收完畢。

1.4 測(cè)量方法

處理前后分別測(cè)量溫室內(nèi)土壤pH值。溫室密閉期間每隔1 d在 8:00-20:00連續(xù)測(cè)量記錄大氣溫度、各處理0、10和20 cm土層深度地溫以及溫室內(nèi)氣溫，各處理取3 次重復(fù)的平均值。地溫及土壤pH值用四合一園藝檢測(cè)儀SDT-300測(cè)定；溫室內(nèi)氣溫用離地面50、100、150 cm處懸掛的干濕溫度計(jì)測(cè)定；定值后，調(diào)查黃瓜病害發(fā)生情況[5]，其中黃瓜枯萎病、根結(jié)線蟲(chóng)分別依據(jù)《植病研究方法》黃瓜枯萎病發(fā)病嚴(yán)重程度分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)和根結(jié)線蟲(chóng)為害分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)[6]，對(duì)為害癥狀進(jìn)行調(diào)查記錄，并按照國(guó)家規(guī)定的田間藥效試驗(yàn)準(zhǔn)則調(diào)查執(zhí)行，計(jì)算發(fā)病率和防治效果；每小區(qū)所有果實(shí)采收后計(jì)產(chǎn)，折合成單位產(chǎn)量。采用 SPSS 數(shù)據(jù)處理軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。按以下公式計(jì)算發(fā)病率、病情指數(shù)、根結(jié)指數(shù)和防治效果。

發(fā)病率(%)=發(fā)病株數(shù)/調(diào)查總株數(shù)×100 %

病情指數(shù)=∑(病情嚴(yán)重程度×株數(shù))/(最高病情嚴(yán)重程度×調(diào)查總株數(shù))×100

根結(jié)指數(shù)=[∑(各級(jí)植株數(shù)×級(jí)數(shù))/(調(diào)查總株數(shù)×4)]×100

防治效果( %) = (對(duì)照根結(jié)指數(shù)-處理根結(jié)指數(shù))/對(duì)照根結(jié)指數(shù)×100 %

2 結(jié)果與分析

2.1 不同時(shí)刻日光溫室內(nèi)氣溫與地溫變化

2.1.1 氣溫 試驗(yàn)期間以晴天天氣居多，溫室內(nèi)外氣溫差異明顯，白天室內(nèi)氣溫從9:00開(kāi)始逐漸上升，10:30左右可上升至40 ℃，14:00到15:00出現(xiàn)最高氣溫，最高可達(dá)70 ℃，之后逐漸下降。由表1可知，整個(gè)消毒期白天平均氣溫變化為28.1～61.0 ℃，氣溫≥40 ℃時(shí)數(shù)為7.4 h，氣溫≥50 ℃的時(shí)數(shù)為4.0 h；而溫室外白天平均氣溫變化為24.5～16.3 ℃，室內(nèi)外白天平均氣溫相差24.2 ℃，溫室內(nèi)氣溫明顯高于外界。晴天溫室內(nèi)白天平均氣溫變化為65.4～29.3 ℃，高于整個(gè)消毒期，氣溫≥40 ℃時(shí)數(shù)為8.3 h，氣溫≥ 50 ℃的時(shí)數(shù)為5.1 h。

2.1.2 10 cm土層地溫 根據(jù)不同時(shí)刻溫室內(nèi)各處理10 cm處土壤地溫實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)(圖1～2)，各處理地溫變化趨勢(shì)基本一致。試驗(yàn)期間上午09:00地溫開(kāi)始小幅度上升，下午14:00以后迅速上升，16:00左右出現(xiàn)最高地溫；晴天期間，各處理地溫略高于整個(gè)消毒期間。由圖1可知，不同處理對(duì)土壤的增溫效果不同。處理A、B、C、D明顯高于處理E、CK；處理A增溫效果明顯最佳，整個(gè)消毒期最高地溫42.2 ℃，白天平均地溫35.0 ℃，較CK高6.3 ℃，地溫≥ 40 ℃的時(shí)數(shù)為2.6 h；其次為處理C、D，其兩者增溫效果基本一致；處理E增溫效果最低，整個(gè)消毒期最高地溫36.9 ℃，白天平均地溫30.2 ℃，較CK高1.5 ℃，地溫未超過(guò)40 ℃。晴天期間，各處理對(duì)地溫的增溫效果與整個(gè)消毒期大體一致，各處理地溫值約高于整個(gè)消毒期1 ℃左右。

表1 整個(gè)處理期間和晴天溫室內(nèi)和外界白天氣溫比較

2.1.3 20 cm土層地溫 從圖2可以看出，各處理20 cm處地溫變化趨勢(shì)基本一致，增溫效果高低與10 cm處相同，地溫均低于10 cm處。處理A增溫效果明顯最佳，整個(gè)消毒期最高地溫33.6 ℃，白天平均地溫28.9 ℃，較CK高6.4 ℃，地溫未超過(guò)40 ℃；處理E增溫效果最低，整個(gè)消毒期最高地溫29.0 ℃，白天平均地溫24.9 ℃，較CK高2.4 ℃，地溫未超過(guò)30 ℃。晴天期間，各處理對(duì)地溫的增溫效果與整個(gè)消毒期大體一致，各處理地溫值高于整個(gè)消毒期0.5 ℃左右。

2.2 不同處理對(duì)土壤 pH 值的影響

密閉消毒前，各處理土壤pH均在5.7～6.0，偏酸性。處理A、B、E均為施用了石灰氮，其分解過(guò)程產(chǎn)生Ca(OH)2，可使土壤pH 明顯升高；處理 C、D 和 CK土壤 pH值基本無(wú)變化。從表2可以看出，施用石灰氮 100 kg/667m2，可將土壤pH值提高 0.6～0.9，日光高溫消毒結(jié)合施用石灰氮可有效解決土壤酸化問(wèn)題。

圖1 整個(gè)消毒期間(a)和晴天(b)10 cm處土壤白天地溫變化Fig.1 Change of soil temperature during the whole disinfection period (a) and 10 cm (b) in sunny days

圖2 整個(gè)消毒期間(c)和晴天(d)20 cm處土壤白天地溫變化Fig.2 Change of soil temperature during the whole disinfection period (c) and 20 cm (d) in sunny days

處理Treatment平均pH值A(chǔ)veragepH消毒前Beforedisinfection消毒后Afterdisinfection處理前后pH值平均±AveragepH±beforeandaftertreatmentA5.86.7+0.9B6.06.7+0.7C5.95.8-0.1D5.85.80E5.76.3+0.6CK5.85.7-0.1

2.3 不同處理對(duì)溫室黃瓜主要土傳病害的影響

在定植50 d后，采取五點(diǎn)取樣法，每點(diǎn)隨機(jī)取樣10 株，對(duì)各小區(qū)黃瓜土傳病害發(fā)生情況及病害嚴(yán)重度調(diào)查。從表3可以看出，處理 A、B、C、D即撒施石灰氮、多菌靈及日光高溫消毒對(duì)黃瓜枯萎病和根結(jié)線蟲(chóng)具有良好的防治效果，其效果明顯優(yōu)于處理 E 及對(duì)照 CK。處理A(石灰氮+覆蓋地膜+覆蓋大棚膜)對(duì)黃瓜枯萎病和根結(jié)線蟲(chóng)效果最好，防治效果分別可達(dá)93.1 %、100 %；處理C(百菌清+覆蓋地膜+覆蓋大棚膜)防效僅次于A，分別為86.3 %、89.0 %；處理B、D(石灰氮+覆蓋大棚膜、覆蓋地膜+覆蓋大棚膜)防治效果都超過(guò)50 %；處理E(石灰氮+覆蓋地膜)效果相對(duì)較差，防治效果分別為34.7 %、35.6 %。

表3 定植50 d后不同處理對(duì)黃瓜主要土傳病害的防治效果

表4 不同處理對(duì)黃瓜產(chǎn)量的影響

2.4 不同處理產(chǎn)量比較

根據(jù)各供試高效日光溫室記錄提供的產(chǎn)量數(shù)據(jù)分析，折算 667 m2產(chǎn)量，3 次重復(fù)取平均值。從表4可以看出，一個(gè)生長(zhǎng)季內(nèi)A、B、C、D、E各處理與對(duì)照比，都有增產(chǎn)效果，以 A 處理增產(chǎn)效果最明顯，C 處理次之，E處理效果最不明顯，表明土壤日光消毒技術(shù)的應(yīng)用能達(dá)到良好的綜合增產(chǎn)效果。

3 討 論

日光消毒對(duì)土壤增溫具有明顯的效果，日光高溫消毒期間，白天溫室內(nèi)平均氣溫變化為28.1～61.0 ℃，氣溫≥40 ℃時(shí)數(shù)為7.4 h，氣溫≥ 50 ℃的時(shí)數(shù)為4.0 h，室內(nèi)外白天平均氣溫相差24.2 ℃，溫室內(nèi)氣溫明顯高于外界；采取日光高溫消毒的各處理10、20 cm處地溫均高于未進(jìn)行高溫消毒處理，晴天更為明顯。本試驗(yàn)在溫室土壤中設(shè)計(jì)施入雞糞和石灰氮并使用普通地膜覆蓋地面等處理，分析比較出添加石灰氮和有機(jī)物并覆蓋地膜(處理A)進(jìn)行日光高溫處理后，地溫增溫效果最佳，整個(gè)消毒期10、20 cm處土壤最高地溫分別為42.2、33.6 ℃，較只添加石灰氮和有機(jī)物(處理B)不覆蓋地膜進(jìn)行日光高溫消毒分別高3.2、2.4 ℃，較不添加石灰氮只施入有機(jī)物并覆蓋地膜(處理D)進(jìn)行日光高溫消毒分別高1.3、1.2 ℃，而較CK則分別高6.7、6.9 ℃，并且處理A地溫≥ 40 ℃的時(shí)數(shù)為2.6 h ℃，均說(shuō)明施入添加物對(duì)土壤有明顯的增溫作用。這與孫金利、楊振翠等[7-8]報(bào)道的光照強(qiáng)度、日照時(shí)數(shù)、氣溫、地面覆膜的類(lèi)型和厚度及施入土壤的添加物等因素都影響土壤的增溫效果相一致。

石灰氮是一種緩釋堿性氮肥，可有效地改善土壤酸化問(wèn)題。試驗(yàn)期間，日光高溫消毒前，各處理土壤pH均在5.7～6.0，施用石灰氮 100 kg/667 m2后，各處理土壤pH值可提高0.6～0.9，這與馮義、賁海燕等[9-10]報(bào)道的相一致，只在石灰氮施入量、pH值變化值等略有差異。

日光高溫消毒可使土壤0 cm處土溫上升到60 ℃左右，覆蓋地膜后最高可達(dá)70 ℃；可使10 cm處土溫上升至40 ℃，并且晴天≥ 40 ℃的時(shí)數(shù)超過(guò)2 h；可使20 cm處土溫均超過(guò)30 ℃，此溫度下能有效降低土壤中的病菌數(shù)量，控制病蟲(chóng)害發(fā)生，同時(shí)，研究指出添加石灰氮和有機(jī)物的日光高溫消毒可明顯降低土壤中根結(jié)線蟲(chóng)侵染型幼蟲(chóng)數(shù)量[11]。試驗(yàn)中處理A對(duì)黃瓜枯萎病和根結(jié)線蟲(chóng)效果最好，防治效果分別可達(dá)93.1 %、100 %，略高于處理C；處理B、D防治效果都超過(guò)50 %；而處理E對(duì)根結(jié)線蟲(chóng)防治效果也達(dá)到35 %左右，表明石灰氮顆粒劑對(duì)根結(jié)線蟲(chóng)具有一定的防治效果。日光溫室內(nèi)0～20 cm土壤進(jìn)行太陽(yáng)能消毒能可使土壤微生物數(shù)量發(fā)生明顯變化[7]，能顯著地降低了土壤中真菌、細(xì)菌、線蟲(chóng)和雜草等有害生物[12-13]，本研究中只涉及黃瓜枯萎病和根結(jié)線蟲(chóng)，其他內(nèi)容還有待進(jìn)一步開(kāi)展。

4 結(jié) 論

石灰氮日光土壤消毒可作為一種理想的土壤消毒技術(shù)，一般于7、8月份的炎熱夏季進(jìn)行，在土傳病害發(fā)生嚴(yán)重特別是土壤連作障礙嚴(yán)重的溫室中應(yīng)用，能有效地殺死或降低土壤中有害病菌的數(shù)量，改善土壤酸化問(wèn)題，提高作物產(chǎn)量，并且其操作簡(jiǎn)單、成本低廉、省工省時(shí)、效果好等特點(diǎn)，值得在西藏地區(qū)大力推廣應(yīng)用。

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(責(zé)任編輯 陳 虹)

Soil’s Solar Disinfection of Continuous Cropping of Cucumber in Protected Cultivation in Tibet

XIANG Dong1,LI Bao-hai2 *,ZHU Rong-jie1,YANG Bing1,WANG Shi-bin1

(1.Tibet Academy of Agricultural and Animal Husbandry Sciences of Institute of Vegetable, Tibet Lhasa 850032, China；2.Tibet Academy of Agricultural and Animal Husbandry Sciences, Tibet Lhasa 850000, China)

【Objective】Aiming at the disease caused by continuous cropping of cucumber in protected cultivation, the soil disinfection method fitting to Tibet areas was sifted out.【Method】 From July to November in 2015, the soils’solar disinfection of the continuous cropping of cucumber by adding lime nitrogen, organic matter, mulching and other 5 kinds of processing methods was studied in protected cultivation in Lhasa national agricultural science and technology.【Result】There were obvious differences of the temperatures between inside and outside during the whole disinfection period. The different treatments had different temperature increasing effects on 10 and 20 cm soil layers, among which the best treatments were adding lime nitrogen and organic matter and covering film，and the highest soil temperatures of 10 and 20 cm soil layers were 42.2 and 33.6 ℃. Using high temperature to disinfect the soil of solar greenhouse could make 0,10,20 cm soil layers temperature increase to 60, 40, 30 ℃, and the number of bacteria in soils was effectively reduced in these temperatures. The control effects of A on cucumber fusarium wilt and root-knot nematode were the best and reached 93.1 %, 100 %, respectively.【Conclusion】The effects of controlling disease of cucumber caused by continuous cropping were significant after adding nitrolime and raw chicken manure to soil.

Cucumber; Continuous cropping; Solar greenhouse; Solar disinfection; Soil borne disease; Yield

1001-4829(2017)6-1294-05

10.16213/j.cnki.scjas.2017.6.009

20 16-07-10

國(guó)家星火計(jì)劃項(xiàng)目(2014GA840003)

相 棟(1986-)，男，助理研究員，主要從事園藝植物保護(hù)研究，E-mail: xiangd666@126.com；*為通訊作者：李寶海(1956-)，男，內(nèi)蒙古科爾沁右翼前旗人，碩士，研究員，博士后合作導(dǎo)師，研究方向?yàn)檗r(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全與檢測(cè)技術(shù)及現(xiàn)代設(shè)施農(nóng)業(yè)。

S642.2

A