草菇菌渣還田對設(shè)施大棚內(nèi)土壤理化性狀和下茬蔬菜生長的影響

李巖杰 曹修才

（聊城市農(nóng)業(yè)科學研究院，山東聊城252000）

山東莘縣是我國有名的瓜菜菌生產(chǎn)大縣，有中國蔬菜第一縣的美譽。全縣蔬菜種植面積6.53萬hm2，擁有日光溫室26萬座、大中小拱棚1.27萬hm2[1]。因連年蔬菜種植及大量使用化肥農(nóng)藥等原因，棚內(nèi)土壤板結(jié)和土壤連作障礙等問題越來越突出，嚴重影響了種植蔬菜的經(jīng)濟效益。

每年盛夏7―8 月，蔬菜大棚內(nèi)溫度高達40 ℃以上，不適宜種植蔬菜，因此設(shè)施蔬菜大棚有2個多月的閑置期。為提高大棚利用率，同時探索草菇菌渣還田對蔬菜大棚內(nèi)土壤理化性狀和下茬蔬菜生長的影響，筆者于2017—2019年連續(xù)三年進行了菌菜輪作及菌渣還田試驗，考察草菇菌渣還田后對土壤理化性狀及下茬蔬菜生長的影響。

1 材料與方法

1.1 試驗地點

試驗在山東省聊城市莘縣十八里鋪鎮(zhèn)南常莊村、申屯村、賈廟村等蔬菜連作障礙比較嚴重的日光溫室內(nèi)。

1.2 茬口安排

第一年的5 月中下旬至6 月，在前茬蔬菜拉秧后，棚內(nèi)施入發(fā)酵好的雞糞或牛糞，旋耕兩遍，關(guān)閉大棚所有通風口悶棚5～7 d，草菇上料前澆一遍大水，每667 m2需栽培原料玉米芯5 000 kg，生石灰2 000 kg，雞糞或牛糞10 m3。草菇生產(chǎn)周期40 d 左右，9 月前結(jié)束草菇生產(chǎn)，草菇菌渣直接翻耕還田，下茬蔬菜（黃瓜）不再使用基肥。9 月至次年6 月種植接茬蔬菜。

1.3 試驗方法

參考賈明等[2]研究方法，選擇棚齡均為8年以上老棚3座，編號1～3。大棚寬10 m，長66.7 m，大棚面積667 m2左右，土壤為沙壤土。試驗設(shè)兩個處理，處理1：空白對照區(qū)（不種草菇，無菌渣還田）；處理2：菌渣還田區(qū)（草菇菌渣直接還田）。

草菇菌渣還田后下茬蔬菜生產(chǎn)過程中，分別對空白對照區(qū)和菌渣還田區(qū)取樣檢測，蔬菜品質(zhì)檢測在盛果期隨機取樣，土壤、植株取樣在蔬菜生產(chǎn)結(jié)束拔秧后。

1.4 測定方法

土壤取樣采用五點取樣法，去除表層浮土后取1～20 cm土樣，5個取樣點土樣混勻后組成檢測土樣。

檢測指標：①水解性氮：LY/T 1228—2015；②有效磷：LY/T1232―2015；③速效鉀：LY/T1234―2015；④有機質(zhì)：NY/T1121.6―2006；⑤水溶性鹽：NY/T1121.16―2006；⑥pH：NY/T1121.2―2006；⑦微生物群落：16SrDNA高通量測序法。

蔬菜樣品檢測：有機酸用酸堿滴定法；維生素C用二氯酚啶酚滴定法；還原糖和非還原糖用斐林試劑比色法；硝酸鹽用219 nm分光光度法。

2 結(jié)果與分析

2.1 草菇菌渣還田對土壤理化性狀的影響

測定結(jié)果見表1。由表1可見，草菇菌渣還田后土壤（菌渣還田區(qū)）氮磷鉀等養(yǎng)分明顯高于空白對照區(qū)，說明在同樣施肥條件下，草菇菌渣還田后可以提高土壤養(yǎng)分含量。同時，草菇菌渣中有大顆粒玉米芯等，可以降低土壤容重，提高土壤透氣性，利于下茬蔬菜的生長，這與武玲等[3]研究結(jié)果一致。處理區(qū)土壤含水量高于對照區(qū)說明草菇菌渣還田可以減少土壤水分向下滲透，提高土壤的持水能力，這與聞亞美等[4]研究結(jié)果一致。土壤pH 變化不明顯，雖玉米芯在栽培草菇前用石灰水浸泡，pH較高，但經(jīng)過草菇菌絲生長分泌酸性物質(zhì)中和以及土壤的緩沖作用，其對土壤酸堿度的影響基本可以忽略不計。

表1 草菇菌渣還田后土壤養(yǎng)分測定結(jié)果

2.2 草菇菌渣還田對土壤微生物群落的影響

土壤微生物作為土壤系統(tǒng)的重要組成部分，是土壤養(yǎng)分循環(huán)釋放、動植物殘體轉(zhuǎn)化的主要動力之一，是衡量土壤肥力的重要指標[5]。由表2 可知，菌渣還田后土壤中微生物群落結(jié)構(gòu)與對照區(qū)相似，整體表現(xiàn)為細菌數(shù)量最多，放線菌次之，真菌最少。但相對于對照區(qū)，菌渣還田區(qū)土壤中細菌數(shù)量上升，放線菌、真菌數(shù)量下降。1號、2號、3號試驗棚菌渣還田區(qū)相對于對照區(qū)，細菌數(shù)量提高25.26%、155.13%、61.45%，真菌數(shù)量降低27.16%、23.65%、13.89%，放線菌數(shù)量降低6.46%、15.86%、8.04%。這主要是由于菌渣中細菌的密度高，菌渣直接還田，提高細菌基數(shù)，增加有機肥的含量，改善土壤中微生物的生存環(huán)境，促進細菌繁殖。

2.3 草菇菌渣還田對下茬蔬菜（黃瓜）生長發(fā)育的影響

由表3 可見，草菇菌渣還田能有效促進下茬黃瓜植株生長發(fā)育，平均株高提高8%以上，地上鮮重、干重增加10%以上，側(cè)根數(shù)增加3.3 條，根鮮重增加9%以上，根干重增加12%以上，根長增加2～3 cm，產(chǎn)量提高30%以上。

2.4 草菇菌渣還田對下茬蔬菜（黃瓜）品質(zhì)的影響

由表4 可見，菌渣還田區(qū)黃瓜VC、還原糖、非還原糖、可溶性總糖的含量均明顯高于對照區(qū)，可滴定酸和硝酸鹽含量降低。這說明草菇菌渣還田可明顯提高下茬蔬菜（黃瓜）品質(zhì)，在其他試驗蔬菜（豆角、圓椒、櫻桃西紅柿、西葫蘆等）也有同樣的效果。

表2 菌渣還田對土壤微生物群落的影響

表3 草菇菌渣還田對下茬黃瓜植株生長影響

圖1 菌渣還田區(qū)黃瓜根系

圖2 空白對照區(qū)黃瓜根系

表4 菌渣還田后下茬黃瓜品質(zhì)檢測結(jié)果

3 小結(jié)

試驗結(jié)果表明，草菇菌渣還田對土壤理化性狀改善有積極的作用。草菇菌渣連續(xù)還田3 年，土壤養(yǎng)分、含水量、容重等指標持續(xù)改善，可以減少化肥用量，同時能提高下茬蔬菜品質(zhì)。菌渣還田生態(tài)經(jīng)濟效益顯著。

試驗發(fā)現(xiàn)，草菇菌渣還田后下茬蔬菜根結(jié)線蟲發(fā)生量明顯減少，其原因為何有待研究。