不同土壤處理對溫室大棚土壤理化性狀和小黃瓜生長的影響

郭曼霞

（龍巖市新羅區蔬菜花卉科技推廣站 福建龍巖 364000）

新羅區位于龍巖市中心城區，2008 年以來龍巖市大力發展中心城區蔬菜溫室大棚， 新羅區設施蔬菜種植面積得到了迅速發展，至2022 年底，全區蔬菜溫室大棚面積5 000 余畝。但由于溫室大棚內土壤種植蔬菜多年和高復種率， 土壤酸化和次生鹽漬化造成蔬菜連作障礙，產量降低和病害發生嚴重，影響了菜農的收益和種植蔬菜的積極性。 小黃瓜屬溫室型黃瓜，以鮮食為主，多為全雌性或強雌性，采用設施栽培小黃瓜，可周年種植周年供應，但日益突出的土壤連作障礙嚴重制約了小黃瓜的可持續生產。 土壤鹽漬化，黃瓜葉片葉緣干枯，莖生長點萎縮，且果實苦味加重[1]，瓜類減產30%～70%，給菜農帶來嚴重的經濟損失[2]。 新羅區大部分菜農認識到水旱輪作是改善土壤連作障礙的有效方式，但受土地租金、溫室大棚內種植水稻無法機械操作等生產成本的影響，菜農在溫室大棚內種植水稻積極性不高， 而是采用泡水、施土壤調理劑、施有機硅功能肥或休棚等處理來改善大棚內土壤連作障礙。 為了有實例展示不同土壤處理對土壤理化性狀和后茬蔬菜生長的影響，讓菜農有直觀的認識，本文作者于2022 年在龍巖鑫龍禾蔬菜基地溫室大棚內分別采用種植水稻、 種植黑麥草、泡水、施土壤調理劑、施有機硅功能肥和休棚6 個處理，以處理前的基地土壤作為對照，分析各處理土壤理化性狀的變化； 并以休棚后茬小黃瓜作為對照， 觀察比較各土壤處理對后茬小黃瓜生長的影響，以期選出高效的土壤處理模式，為解決溫室大棚內蔬菜連作障礙提供展示和參考依據， 在符合當前生態農業及綠色食品發展的要求下， 推進我區蔬菜產業可持續發展。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗于2022 年4-12 月在龍巖市新羅區適中鎮仁和村鑫龍禾蔬菜基地溫室大棚內進行。 基地海拔641.6 m，地理坐標24°50′47″N、117°5′12″E，交通便利，地勢平坦，排灌方便，土種為黃泥田。 基地于2010 年建設鋼架大棚，并于2018 年在原地重建高標準鋼架大棚?；囟嗄陙砭N植蔬菜，2019 年以來主要種植小黃瓜，并連續連茬種植，土壤連作障礙嚴重。2022 年4 月26 日對基地的土壤進行取樣送第三方機構檢測，經檢測pH 5.0、有機質含量為32.9 g/kg、堿解氮含量為171.0 mg/kg、有效磷含量為160.6 mg/kg、速效鉀含量為539.0 mg/kg、可溶性鹽總量為3.4 g/kg。

1.2 供試材料

①水稻品種為福香占（閩審稻20200011），由龍巖市農業科學研究所供種； ②黑麥草由浙江金五月生態科技發展有限公司供種；③土壤調理劑（溉茂）[高活性復合堿式基團≥51%，高活性鈣（CaO）≥24%,高活性鎂（MgO）≥15%]由韓國（株）三寶礦業生產；④有機硅功能肥（氮磷鉀≥20%，有機質≥20%，黃腐酸≥3%，活性硅≥3%，鈣≥0.3%）由河北硅谷肥業有限公司生產；⑤小黃瓜品種為斯特拉，由以色列海澤拉優質種子公司生產。

1.3 試驗設計

試驗分為2 個部分， 一為6 個不同處理土壤與處理前的基地土壤理化性狀的比較分析， 二為不同處理土壤對后茬小黃瓜生長影響的比較試驗。 共設置6 個處理，分別在面積為1 200 m2（60 m×20 m）的溫室大棚內進行，每個大棚為1 種處理。 T1：種植水稻；T2：種植黑麥草；T3：泡水；T4：施土壤調理劑；T5：施有機硅功能肥；T6（CK）：休棚。 土壤理化性狀的比較分析采用大區比較；小黃瓜比較試驗采用隨機區組設計，以休棚處理后茬小黃瓜作為對照，每個處理設3 次重復， 共18 個小區。 每個小區長18.00 m、寬1.43 m，面積為25.74 m2。

1.4 試驗開展情況

T1 處理中種植的水稻于5 月27 日進行插秧，種植期間無施肥， 其他按本地水稻常規管理方法進行管理，于9 月23 日進行收割。 T2 處理中種植的黑麥草于7 月4 日進行撒播，撒播前進行犁田平整田塊，并于8 月14 日對第1 批草進行割草返田。T3 處理于7 月1 日放水泡田，并讓水流動4 d，中間換水3 次，于8 月16 日放水犁田曬地。T4 處理中的土壤調理劑和T5 處理中的有機硅功能肥均于7 月4 日進行灑施，灑施前土地進行翻耕，灑施后進行淺翻，土壤調理劑每畝施75 kg，有機硅功能肥每畝施50 kg。T6 處理的土壤不作任何處理，任其自然長草。

各處理后茬小黃瓜的基肥均在10 月3 日按基地常規施用量進行施用，每畝采用生物有機肥1 000 kg、硫酸鎂10.5 kg，撒施翻耕整地作畦，整成長18.00 m、寬1.43 m（60 m 整成42 畦）的畦，并鋪設滴灌帶。 斯特拉小黃瓜為嫁接苗， 以黑籽南瓜為砧木， 由育苗公司統一嫁接育苗供應。 嫁接苗于10 月6 日定植，每畦雙行“之”字形定植， 株距為30 cm， 每畦定植116 株。 定植后7 d 采用寬×厚為1 500.000 mm×0.016 mm 的黑色降解膜覆蓋， 生產全過程采用落蔓夾吊蔓和水肥一體化，每5～7 d 追施1 次肥，至12 月18 日全生育期施肥次數為16 次，每次每畝施3～5 kg大量元素水溶肥料（25∶15∶11）、2.0～2.5 kg 中量元素水溶肥料。 并依小黃瓜生長情況實時調整，以促進連續坐瓜。 滴灌選擇在晴天上午進行， 以降低大棚內濕度，減少病害發生，各處理田間管理一致。

1.5 調查項目及方法

1.5.1 土壤的取樣和測定 為了更準確地了解不同處理對土壤理化性狀的影響， 分別對處理前基地的土壤和各處理后的土壤進行取樣和測定， 每個土樣取15 個樣點組成混合土樣。 同時取樣時按S 形布點采樣，各樣點按隨機、等量和多點混合的原則取樣，取樣深度為0～20 cm， 樣品用四分法縮分到1 kg 左右。 各土樣送第三方檢測機構測定其pH、有機質含量、堿解氮含量、有效磷含量、速效鉀含量、可溶性鹽總量。

1.5.2 土壤的參考指標 各處理的土壤指標參考《設施蔬菜土壤質量標準》設施菜地土壤質量化學性狀指標和肥力指標要求（表1）。

表1 設施菜地土壤質量化學性狀指標和肥力指標

1.5.3 小黃瓜的調查及統計分析 每個小區隨機選定10 株小黃瓜， 分別于11 月7 日和11 月16 日調查其株高、主蔓粗（地面以上0.3 m 處），最大葉片的長和寬等農藝性狀。 12 月1 日各小區隨機采10 根瓜，測其瓜長和瓜橫徑，用電子秤對20 根瓜進行測量，均取平均值。 在小黃瓜采收期，統計11 月16 日至12 月18 日各小區每次采收的產量， 折合算出各處理每畝產量。 定植后每個處理定點調查100 株小黃瓜植株的枯萎病和根腐病發病情況， 于定植后每7 d 調查1 次，連續調查3 周，累計各處理的發病數。小黃瓜的調查方法以 《黃瓜種質資源描述規范和數據標準》[3]為依據，產量結果用DPS 數據處理系統進行方差分析，并用LSD 法進行多重比較。

2 結果與分析

2.1 不同處理模式對土壤理化性狀的影響

2022 年4 月26 日和9 月29 日分別對處理前和各處理后的土壤進行取樣，5 月20 日和10 月25 日經漳州市農業檢驗監測中心檢測出具土壤檢測結果（表2）。

表2 各處理和處理前的土壤檢測結果比較

2.1.1 pH 的比較 pH 參考指標要求在6.0～8.0。 T1處理中土壤的pH 從處理前的5.0 提高至5.7， 土壤酸性得到改善。T6 處理次之，pH 提高至5.4，但T2 處理和T4 處理pH 降低至4.2 和4.1， 其他處理差異不顯著。 土壤pH 對土壤肥力及植物生長影響很大，pH 降低會加重鋁、錳的毒害作用，鈣、鐵、鋅等元素也缺乏[4]。

2.1.2 有機質含量的比較 有機質含量參考指標要求≥15g/kg。 處理前和各處理后的土壤有機質含量均在30～40 g/kg，均超過指標要求。其中T4 處理的有機質含量最高（39.5 g/kg），其次為T2 處理（37.6 g/kg），而T6 處理最低（31.6 g/kg）。

2.1.3 堿解氮含量的比較 堿解氮參考指標要求在75～200 mg/kg。 T1 處理的堿解氮比處理前降低了39.0 mg/kg，為132.0 mg/kg。 T3 處理、T4 處理、T5 處理和T6 處理的堿解氮含量分別為265.0 mg/kg、191.0 mg/kg、293.0 mg/kg 和231.0 mg/kg，均比處理前的土壤提高了94.0 mg/kg、20.0 mg/kg、122.0 mg/kg 和60.0 mg/kg。 這表明種植水稻有可能導致氮消耗，其他4 種處理則使氮含量增加。

2.1.4 有效磷含量的比較 有效磷參考指標要求在50～150 mg/kg。處理前各處理有效磷含量均高于指標要求范圍， 這表明本基地的土壤原有效磷含量已偏高，經過各處理后有效磷含量更高。T4 處理有效磷含量增加最多，達233.9 mg/kg，增加最少的是T1 處理，其有效磷含量為177.5 mg/kg。 這也要求本基地在后續生產上可以適當減少磷肥的施用， 以減少土壤有效磷的含量。 磷素供應過多時，莖葉生長受到抑制，易引起植株早衰，還會誘發缺鋅、缺鐵、缺鎂等失綠癥狀[5]。

2.1.5 速效鉀含量的比較 速效鉀參考指標要求為150～450 mg/kg。 通過T1 處理、T2 處理、T4 處理和T6處理的速效鉀含量均有所降低， 降低最多的是種植水稻，比處理前降低了282.0 mg/kg，為257.0 mg/kg。但T3 處理和T5 處理的速效鉀含量均有所提高，其中增加最多的是T5 處理，比處理前增加了66.0 mg/kg，為605.0 mg/kg。

2.1.6 可溶性鹽總量的比較 可溶性鹽總量參考指標要求≤2.5 g/kg。 T1 處理降低最多，比處理前降低了3.0 g/kg，為0.4 g/kg，降鹽效果特別明顯。 其次為T4 處理和T3 處理，分別降低了1.4 g/kg 和0.4 g/kg，分別為2.0 g/kg 和3.0 g/kg。T2 處理、T5 處理和T6 處理的可溶性鹽總量還有所提高，特別是T5 處理增加了2.9 g/kg，為6.3 g/kg。

2.2 不同處理模式對小黃瓜農藝性狀的影響

由表3 可知，11 月7 日對小黃瓜生長前期的株高進行觀測比較，其中休棚（CK）株高最高，為81.4 cm，T3 處理的株高最矮，為69.0 cm；從11 月16 日觀測的株高進行比較，T1 處理的株高最高， 為133.0 cm，T2 處理的株高最矮，為116.0 cm。

表3 各處理后茬小黃瓜農藝性狀的比較

對2 次觀測的莖粗進行比較，T1 處理莖粗均最粗， 分別為10.2 mm 和10.9 mm；T2 處理莖粗均最細，分別為8.2 mm 和8.4 mm。 11 月7 日觀測的最大葉片縱橫徑進行比較，T5 處理葉片最大，為27.8 cm×27.8 cm，T1 處理葉片最小，為24.5 cm×23.4 cm；11 月16 日觀測T1 處理葉片最大， 為29.8 cm×29.6 cm，休棚（CK）的葉片最小，為26.2 cm×25.8 cm。11 月7 日觀察各處理葉色和葉片大小無異常，但11 月16 日觀察各處理的葉片，T1 處理的葉片正常且邊緣無焦黃，上部葉距正常， 而其他處理的葉片均表現出不同程度變小，葉片皺縮且邊緣焦黃，上部葉距變長（圖1）。這說明在小黃瓜的生長前期，T1 處理與其他處理在株高、葉片大小上差異不明顯，但在生長中期，T1 處理的小黃瓜植株長勢明顯優于其他處理。 12 月1 日現場測量統計， T1 處理的瓜長最長， 為15.4 cm，瓜橫徑最粗，為3.3 cm。 休棚（CK）的瓜長最短，為13.4 cm，瓜橫徑最細，為3.1 cm。 T1 處理的平均單瓜重最大，為100.2 g，休棚（CK）的最小，為81.2 g。

圖1 各處理小黃瓜生長情況

2.3 不同處理模式對小黃瓜產量的影響

由表4 可知，T1 處理折合畝產量為3 261.15 kg，比休棚（CK）高1 106.49 kg，其次處理3 為2 509.41 kg，比休棚（CK）高3 54.75 kg，而其他處理比休棚（CK）產量低，其中T2 處理最低，僅為1 802.25 kg，比休棚（CK）少352.41 kg。 按0.01 極顯著水平性進行比較，T1 處理和T3 處理小黃瓜的產量極顯著高于休棚（CK），T5 處理和T2 處理的小黃瓜產量極顯著低于休棚（CK）。

表4 各處理后茬小黃瓜的產量及分析比較結果

2.4 不同處理模式對小黃瓜病害的影響

溫室大棚內小黃瓜的連作障礙病害主要是枯萎病和根腐病。由圖2 可知，T1 處理的枯萎病和根腐病發病率最低，均為1%，其次為T3 處理，分別為1%和2%。 其他各處理的枯萎病和根腐病發病率均在2%～3%。 各處理的枯萎病和根腐病發病率低一是本試驗采用了嫁接苗， 二是種植水稻和泡水可以通過高溫燙水、水淹殺死土壤中部分的病菌，減少枯萎病和根腐病的發生。

圖2 各處理后茬小黃瓜病害的比較

3 討論與結論

3.1 種植水稻是改良土壤、 顯著緩解土壤連作障礙的有效措施

本試驗通過6 個土壤處理， 以處理前的土壤作為對照，分析各處理土壤理化性狀的變化，并以休棚后茬小黃瓜作為對照， 比較各處理后茬小黃瓜的農藝性狀、 產量、 抗病性等。 結果表明， 種植水稻后土壤理化指標恢復最好， 其中pH 從5.0 提高至5.7， 有機質含量從32.9 g/kg 提高至35.0 g/kg，堿解氮含量從171.0 mg/kg 降低至132.0 mg/kg，有效磷含量從160.6 mg/kg 提高至177.5 mg/kg， 速效鉀含量從539.0 mg/kg 降低至257.0 mg/kg， 特別是可溶性鹽總量從3.4 g/kg 降低至0.4 g/kg。 黃瓜生長快，結果多，喜肥，根系耐肥力較弱，對土壤營養條件要求比較嚴格。據測定，每生產1 000 kg 黃瓜需從土壤中吸取N 1.9～2.7 kg、 P2O30.8～0.9 kg、K2O 3.5～4.0 kg。 三者比例為1∶0.4∶1.6，黃瓜全生育期需鉀最多，其次為氮，再次為磷[5]。 因此為了保證設施小黃瓜栽培和高產的可持續性，在施肥量短期內難以明顯下降的背景下，通過種植水稻消耗養分來吸收平衡土壤養分， 是緩解土壤連作障礙的有效措施， 而且有利于改良土壤和保護生態環境[6]。

3.2 種植水稻可顯著降低可溶性鹽總量

在土壤次生鹽漬化條件下，作物會出現明顯的生理性干旱和生長不良反應。 如一般植物在土壤鹽分含量達到1 g/kg 時，其正常生長就會受到影響；到2～5 g/kg 時，根系吸水困難；高于4 g/kg 時，植物體內水分易外滲，生長速率顯著下降，甚至導致植物死亡[7]。本試驗結果表明，種植水稻后其土壤可溶性鹽總量從3.4 g/kg 降低至0.4 g/kg，降鹽效果特別明顯。 其他處理對降低可溶性鹽總量不明顯甚至使其含量升高。

3.3 大棚種植水稻要控制密度

本試驗種植的水稻按本地常規種植密度進行種植，株行距為25 cm×25 cm，由于大棚內通風不良，水稻出現不同程度徒長， 其平均株高在150 cm 左右，比基地露天同時種植的水稻品種（福香占）高30 cm左右。 經調查大棚中部水稻尤為徒長嚴重，造成抽穗遲， 包頸不抽穗， 群體整齊度差， 產量偏低。 建議溫室大棚內進行水稻輪作， 株行距要適當放寬至（30～35）cm×（30～35）cm， 還可在大棚中間適當劃出工作溝，以便通風透光，避免水稻徒長。

3.4 水稻輪作可促進小黃瓜生長發育， 提高其產量和抗病性

本試驗表明水稻輪作后茬小黃瓜的農藝性狀、產量和抗病性均表現最佳,每畝產量比休棚（CK）增產1 106.49 kg，平均單瓜重達100.2 g,后茬小黃瓜的中后期葉片正常且邊緣無焦黃，上部葉距正常，而其他處理的葉片均表現出不同程度變小， 葉片皺縮且邊緣焦黃，上部葉距變長。 這表明溫室大棚內種植水稻可以改良土壤，顯著緩解土壤連作障礙，是促進后茬小黃瓜生長， 提高小黃瓜商品性和產量最高效的措施。