一种缓解土壤次生盐渍化及连作障碍的方法与应用

1.本发明涉及一种缓解土壤次生盐渍化及连作障碍的方法与应用，属于设施作物培养技术领域。


背景技术：

2.设施蔬菜生产不仅具有高度集约化、复种指数高和种类单一的特点，随着我国设施蔬菜产业的快速发展，设施蔬菜种植面积正在不断增长，由于不合理水肥管理和连续高密度种植，设施土壤容易盐渍化以及发生严重土传病害，且随着连作栽培年限的增加也会造成土壤环境恶化、产量降低、品质下降等不良现象，严重影响农业的发展，成为设施蔬菜栽培急需解决的问题。
3.设施蔬菜连作障碍的原因主要归纳为五个方面：即土壤传染性病害、土壤微生物区系失衡、化感作用和土壤理化性状变劣。目前关于土壤连作障碍的防治方法主要有农业防治、化学防治和生物防治三种措施，农业防治包括培育抗病新品种、嫁接、无土栽培、合理的轮作和灌水闷棚等。化学防治主要采用土壤消毒等方法进行土传病害的防治。生物防治目前主要有有机肥料、微生物肥料和生物菌剂等，还包括利用遗传育种技术及基因工程技术培育抗病品种克服蔬菜连作障碍，但由于这方面工作的难度较大，很多尚处在积极摸索之中，现有技术防治效果单一，无法真正有效地控制设施蔬菜连作土壤土传病害的发生。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于克服现有背景技术中的不足，提供一种缓解土壤次生盐渍化及连作障碍的方法，应用于设施作物培养。
5.为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：
6.本发明提供一种缓解土壤次生盐渍化及连作障碍的方法，包括如下步骤：
7.采集发生次生盐渍化的土壤，向土壤中添加石灰氮、有机物料，均匀翻耕制得预处理土壤；
8.向预处理土壤中灌水至预处理土壤的湿度为60％～70％，灌完水后，覆膜闷棚至少20天后揭膜，再晾晒至少5天制得备用土；
9.在备用土上栽种作物种子或作物幼苗；
10.向作物的幼苗期和生长期分别喷施稀释后的生物菌剂。
11.进一步的，所述土壤中添加石灰氮、有机物料的质量比为1：15～20。
12.进一步的，所述生物菌剂包括解淀粉芽孢杆菌bz6-1。
13.进一步的，每次喷施的生物菌剂中有效活菌浓度为1
×
10
11
～6
×
10
12
cfu/ml。
14.进一步的，所述生物菌剂能够产生表面活性素、丰原素和伊枯草菌素。
15.进一步的，所述石灰氮的总氮量不小于21％，氰氨化钙不小于55％。
16.进一步的，所述有机物料为麦糠、秸秆、菜叶、枯枝落叶中的任意一种或多种。
17.本发明提供的一种缓解土壤次生盐渍化及连作障碍的方法，应用于设施作物培
养。
18.与现有技术相比，本发明所达到的有益效果：
19.本发明提供的一种缓解土壤次生盐渍化及连作障碍的方法，通过向次生盐渍化及连作障碍的土壤中添加石灰氮、有机物料，均匀翻耕后灌水，覆膜闷棚后晾晒，栽种，在作物幼苗期和生长期分别喷施稀释后的生物菌剂，有效改善土壤连作障碍，调节土壤微生物群落结构，降低土壤酸化、次生盐渍化和病虫害发生等土壤连作障碍问题，提高作物的品质和产量。
具体实施方式
20.下面对本发明作进一步描述，以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
21.实施例一：
22.进行供试材料准备，本实施例选取芹菜为供试蔬菜材料，具体品种为四季小香芹，产自江苏宿迁；有机物料可以为麦糠、秸秆、菜叶、枯枝落叶中的任意一种或多种，本实施例使用的有机物料为麦糠；石灰氮的总氮量≥21％，氰氨化钙≥55％，产自山东金耐特环保科技有限公司。
23.生物菌剂中的含菌量为1
×
108cfu/ml，由扬州大学实验室自主研制，主要菌株包括解淀粉芽孢杆菌bz6-1，产生表面活性素、丰原素和伊枯草菌素，解淀粉芽孢杆菌bz6-1(bacillus amyloliquefaciens)该菌株已在国家知识产权局指定的保藏单位保藏，保藏日期为2009年01月22日，保藏单位名称：中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏地址：北京市朝阳区大屯路中国科学院微生物研究所，保藏编号：cgmccno.2892。
24.采集常州某次生盐渍化发生严重的设施土壤，使用旋耕机将设施土壤筛分均匀，进行设施土壤处理。
25.实施例二：
26.在扬州大学试验大棚中进行进行盆栽试验，具体试验处理如下：
27.按照表1的实验设计，将土壤进行8组不同处理，每组3次重复试验，具体每组添加如下：编号1)将无任何处理的次生盐渍化设施土壤设置为对照组；编号2)单施有机物料；编号3)单施石灰氮；编号4)石灰氮 有机物料；编号5)喷施生物菌剂；编号6)有机物料 生物菌剂；编号7)石灰氮 生物菌剂；编号8)有机物料 石灰氮 生物菌剂。
28.分别将处理后的设施土壤装入花盆中，本发明实施例选用的花盆高14cm 宽23.5cm，单个花盆盛新鲜土壤5kg
±
20g，每盆分别施入尿素0.83g、有机复合肥2.67g、磷肥0.50g、钾肥0.33g作基肥施入，因底肥已施入石灰氮，为平衡氮肥施用量，第3组和7组处理不施用尿素。
29.将编号1试验小区的备用土壤，装入编号1和编号5处理组花盆中；将编号2试验小区的备用土壤，装入编号3和编号7处理组花盆中；将编号3试验小区的备用土壤，装入编号2和编号6处理组花盆中；将编号4试验小区的备用土壤，装入编号4和编号8处理组花盆中。
30.每盆移栽定量的芹菜苗，本发明实施例每盆移栽5颗芹菜苗，在芹菜植株生长旺盛期追肥1-3次，每次追肥施用量为：复合肥0.50g、尿素0.17g。
31.生物菌剂施用方法：第5-8组，在芹菜幼苗期和生长期，分别喷施稀释100 倍的生
物菌剂10ml，每次喷施的生物菌剂中有效活菌浓度为1
×
10
11
～ 6
×
10
12
cfu/ml，批量使用时，生物菌剂施用量为：2000ml/亩。
32.表1：实验设计
[0033][0034]
实施例三：
[0035]
测试不同试验组处理对土壤理化性质、芹菜生物量及芹菜品质的影响，具体如下：
[0036]
测试不同试验组处理对土壤理化性质的影响，如表2所示，为8种不同处理试验组对土壤理化性质影响，从表2可知，经改良处理后的编号2-8组相比与对照组1，ph值都显著上升，其中以第3组处理的ph最大为7.23，较对照组1 增加了17.18％；第7组和4组处理的ph为7.22、7.17，分别较对照组1增加了 17.0％和16.2％。第8组处理电导率最低为300.3cs/cm，较对照组1降低了 65.5％。第3组处理的硝态氮含量最低，为50.9mg/kg，较对照组1降低了 59.4％。第8组处理后硝态氮含量为76.8mg/kg,较对照组1降低了38.7％。
[0037]
表2：不同处理对土壤理化性质的影响
[0038]
处理编号ph电导率(cs/cm)硝态氮(mg/kg)16.17
±
0.06f870.3
±
22.28a125.3
±
19.46a26.74
±
0.02d633.0
±
28.58c58.2
±
6.33de37.23
±
0.16a584.7
±
7.51d50.9
±
14.83e47.05
±
0.03bc581.7
±
34.9690.6
±
7.92bc56.44
±
0.07e733.3
±
16.62b104.8
±
9.86b66.99
±
0.09c546.3
±
29.30d65.4
±
2.13de77.22
±
0.12a543.7
±
31.09d68.4
±
10.49de87.17
±
0.10ab300.3
±
15.04e76.8
±
7.45cd
[0039]
不同改良处理对芹菜生物量的影响如表3所示，第4组处理能极显著提升芹菜的株高、茎粗、鲜重和干重，第4组处理后平均株高为32.0cm、茎粗为 2.7cm、鲜重为38.82g、干重为5.78g，分别较对照组1增长了16.4％、 92.9％、230.7％和312.9％。
[0040]
表3：不同处理对芹菜生物量的影响
[0041]
[0042][0043]
不同改良措施对芹菜品质的影响如表4所示，第8组处理后可溶性糖含量最高为10.9％，较对照组1增加了299.3％；第7组处理硝酸盐含量最低为 120.9mg/g，较对照组1降低了80.8％。第8组处理后硝酸盐含量为122.5 mg/g，较对照组1降低了80.6％。
[0044]
表4：不同处理对芹菜品质的影响
[0045]
处理编号可溶性糖(％)硝酸盐(mg/g)12.74
±
0.14f630.6
±
10.03a24.86
±
0.06d214.0
±
10.00c35.37
±
0.54d156.4
±
5.64e48.29
±
0.72b190.6
±
2.69d53.66
±
0.11e549.5
±
11.75b66.97
±
0.59c227.0
±
14.75c76.81
±
0.53c120.9
±
2.07f810.94
±
0.64a122.5
±
2.46f
[0046]
本发明第8组试验，将有机物料和石灰氮联合生物农药处理，并在芹菜的幼苗期和生长期分别喷施生物菌剂，不仅能显著降低土壤中电导率值和硝态氮含量，且较对照组1降低了65.5％和38.7％；还能极显著提高芹菜的品质和产量，可溶性糖含量较对照组1增加了299.3％、芹菜单株干重增加了312.9％。经第8组处理后芹菜中的硝酸盐含量显著降低，较对照组1降低了80.6％。综上所述，第8组处理对改善设施芹菜次生盐渍化和提升芹菜生物量和品质的效果最好，能有效缓解芹菜连作障碍。
[0047]
连作芹菜常因次生盐渍化、病虫害等问题导致减产，现有技术防治措施单一，无法真正有效地控制设施蔬菜连作土壤土传病害的发生，本发明实施例以设施芹菜为试验对象，以石灰氮、有机物按照比例施入，保持土壤中c/n平衡；通过灌水高温闷棚结合生物农药不仅可以让灭杀的微生物群落迅速恢复，还能转变为对土壤有益的厌氧菌，抗病促生，降低耕作层土壤盐含量和杀死病原菌，有效缓解芹菜连作障碍，提高芹菜的产量和品质。
[0048]
本发明构建设施作物连作障碍的综合防治体系，用于保持设施作物生态平衡，达到减少化肥农药的投入，实现设施作物生产优质高产相协调、保护生态环境的目标，具有重大的现实意义。
[0049]
本发明喷施含有解淀粉芽孢杆菌bz6-1的生物菌剂，能有效杀死土壤中以真菌为主的病原菌，调整细菌群落结构从需氧菌转变为以放线菌和厚壁菌门等为主的厌氧菌。能改善土壤理化性质包括降低土壤中硝态氮含量和电导率值、提升ph，提高芹菜的鲜重、干重和可溶性糖以及降低芹菜中硝酸盐含量。
[0050]
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。