西藏设施黄瓜连作土壤日光消毒技术研究

相 栋，李宝海，朱荣杰, 杨 斌，王世斌

(1.西藏自治区农牧科学院 蔬菜研究所，西藏 拉萨 850032；2.西藏自治区农牧科学院，西藏 拉萨 850032)



西藏设施黄瓜连作土壤日光消毒技术研究

相 栋1，李宝海2 *，朱荣杰1, 杨 斌1，王世斌1

(1.西藏自治区农牧科学院 蔬菜研究所，西藏 拉萨 850032；2.西藏自治区农牧科学院，西藏 拉萨 850032)

【目的】针对设施黄瓜连作造成的病害问题，筛选出适合西藏设施连作土壤日光消毒的方法。【方法】2015年7至11月，通过添加石灰氮、有机物、覆盖地膜等5种处理方式对拉萨国家农业科技园区设施黄瓜连作土壤进行日光消毒。【结果】整个消毒期温室内外气温差异明显，不同处理对10、20 cm处土壤增温效果不同，其中以添加石灰氮和有机物并覆盖地膜进行日光高温处理对地温增温效果最佳，其10、20 cm处土壤晴天平均最高地温分别为42.2、33.6 ℃。日光高温消毒可使土壤0、10、20 cm处土温分别上升至60、40、30 ℃，此温度下能有效降低土壤中的病菌数量，处理A对黄瓜枯萎病和根结线虫防治效果最好，防效分别可达93.1 %、100 %。【结论】通过在土壤中施入石灰氮和鸡粪且经过日光消毒后，对于设施黄瓜连作造成的病害问题有较好的防治效果。

黄瓜；连作；日光温室；日光消毒；土传病害；产量

【研究意义】近年来，随着设施栽培的普及和推广，设施蔬菜在西藏迅猛发展，温室类型已由普通日光温室发展到高效日光温室，塑料大棚由竹木结构发展到钢材结构，保护地设施面积由1985年的7.33 hm2发展到2013年的333.33 hm2。设施农业的大规模建设为蔬菜生产创造了良好的条件同时，由于常年连作、肥水管理不合理等因素，已造成某些土壤理化性状和生物学环境恶化，疫病、枯萎病、根腐病和根结线虫等土传病害呈现逐年加重的态势，严重影响到蔬菜的产量及品质。黄瓜作为设施蔬菜的主要栽培品种，多年重茬连作栽培普遍，连作障碍十分严重。日光消毒是使用塑料薄膜覆盖潮湿土壤，利用太阳辐射对土壤的增温作用，使土壤长期处于并保持一定温度，利用热能杀死土壤中的有害生物[1-2]。【前人研究进展】国内许多研究表明应用石灰氮覆盖地膜和大棚膜进行日光消毒对设施蔬菜土传病害有较好的防治效果[3-4]。【本研究切入点】西藏高原太阳能资源极为丰富，本试验利用夏季高温，采用日光消毒技术对黄瓜土传病害防治效果进行初步研究。【拟解决的关键问题】旨在为我区无公害设施蔬菜可持续发展提供理论基础和技术支撑。

1 材料与方法

1.1 试验地概括

试验于2015年7至11月，选择拉萨国家农业科技园区2座已种植 8年以上设施蔬菜，连作黄瓜3年，发病较重、种植模式相近的高效日光温室进行，供试高效日光温室覆盖膜材料为PVE塑料薄膜，各温室面积为334 m2。

1.2 试验材料

50 %石灰氮颗粒剂(有效成分为氰胺化钙)，由宁夏大荣实业集团有限公司生产；对照药剂多菌灵，由浙江海正药业有限公司生产；有机底肥为鸡粪；地面覆盖材料为白膜，膜厚0.005 mm。供试黄瓜品种为新绿宝王。

1.3 试验方法

试验设置5个处理，1 个对照，随机区组排列，小区面积约25 m2，各处理3次重复，分别安排在2个大棚中进行。处理A：撒施石灰氮(100 kg/667m2)、有机底肥(鸡粪)5000 kg/667m2，覆盖地膜和大棚膜；处理B：撒施石灰氮(100 kg/667m2)、有机底肥(鸡粪)5000 kg/667m2，不覆盖地膜，覆盖大棚膜；处理C：撒施多菌灵(推荐剂量)、有机底肥(鸡粪)5000 kg/667m2，覆盖地膜和大棚膜；处理 D：不施药，有机底肥(鸡粪)5000 kg/667m2，仅覆盖地膜和大棚膜；处理 E：撒施石灰氮(100 kg/667m2)、有机底肥(鸡粪)5000 kg/667m2，覆盖地膜；对照(CK)：本地传统做法，即撒施肥料，同时深翻，晒地。温室内按不同处理，将所需药剂及未腐熟有机底肥鸡粪施在土壤中，旋耕起埂，灌水且渗透后，根据设计铺地膜密封，再密闭温室，7月24 日密闭温室开始消毒，8月12日结束(夏季天气最热、光热最好的一段时间)，连续密闭处理20 d。消毒处理结束后 10 d 左右开始定植，12月10日采收完毕。

1.4 测量方法

处理前后分别测量温室内土壤pH值。温室密闭期间每隔1 d在 8:00-20:00连续测量记录大气温度、各处理0、10和20 cm土层深度地温以及温室内气温，各处理取3 次重复的平均值。地温及土壤pH值用四合一园艺检测仪SDT-300测定；温室内气温用离地面50、100、150 cm处悬挂的干湿温度计测定；定值后，调查黄瓜病害发生情况[5]，其中黄瓜枯萎病、根结线虫分别依据《植病研究方法》黄瓜枯萎病发病严重程度分级标准和根结线虫为害分级标准[6]，对为害症状进行调查记录，并按照国家规定的田间药效试验准则调查执行，计算发病率和防治效果；每小区所有果实采收后计产，折合成单位产量。采用 SPSS 数据处理软件进行数据分析。按以下公式计算发病率、病情指数、根结指数和防治效果。

发病率(%)=发病株数/调查总株数×100 %

病情指数=∑(病情严重程度×株数)/(最高病情严重程度×调查总株数)×100

根结指数=[∑(各级植株数×级数)/(调查总株数×4)]×100

防治效果( %) = (对照根结指数-处理根结指数)/对照根结指数×100 %

2 结果与分析

2.1 不同时刻日光温室内气温与地温变化

2.1.1 气温 试验期间以晴天天气居多，温室内外气温差异明显，白天室内气温从9:00开始逐渐上升，10:30左右可上升至40 ℃，14:00到15:00出现最高气温，最高可达70 ℃，之后逐渐下降。由表1可知，整个消毒期白天平均气温变化为28.1～61.0 ℃，气温≥40 ℃时数为7.4 h，气温≥50 ℃的时数为4.0 h；而温室外白天平均气温变化为24.5～16.3 ℃，室内外白天平均气温相差24.2 ℃，温室内气温明显高于外界。晴天温室内白天平均气温变化为65.4～29.3 ℃，高于整个消毒期，气温≥40 ℃时数为8.3 h，气温≥ 50 ℃的时数为5.1 h。

2.1.2 10 cm土层地温 根据不同时刻温室内各处理10 cm处土壤地温实测数据(图1～2)，各处理地温变化趋势基本一致。试验期间上午09:00地温开始小幅度上升，下午14:00以后迅速上升，16:00左右出现最高地温；晴天期间，各处理地温略高于整个消毒期间。由图1可知，不同处理对土壤的增温效果不同。处理A、B、C、D明显高于处理E、CK；处理A增温效果明显最佳，整个消毒期最高地温42.2 ℃，白天平均地温35.0 ℃，较CK高6.3 ℃，地温≥ 40 ℃的时数为2.6 h；其次为处理C、D，其两者增温效果基本一致；处理E增温效果最低，整个消毒期最高地温36.9 ℃，白天平均地温30.2 ℃，较CK高1.5 ℃，地温未超过40 ℃。晴天期间，各处理对地温的增温效果与整个消毒期大体一致，各处理地温值约高于整个消毒期1 ℃左右。

表1 整个处理期间和晴天温室内和外界白天气温比较

2.1.3 20 cm土层地温 从图2可以看出，各处理20 cm处地温变化趋势基本一致，增温效果高低与10 cm处相同，地温均低于10 cm处。处理A增温效果明显最佳，整个消毒期最高地温33.6 ℃，白天平均地温28.9 ℃，较CK高6.4 ℃，地温未超过40 ℃；处理E增温效果最低，整个消毒期最高地温29.0 ℃，白天平均地温24.9 ℃，较CK高2.4 ℃，地温未超过30 ℃。晴天期间，各处理对地温的增温效果与整个消毒期大体一致，各处理地温值高于整个消毒期0.5 ℃左右。

2.2 不同处理对土壤 pH 值的影响

密闭消毒前，各处理土壤pH均在5.7～6.0，偏酸性。处理A、B、E均为施用了石灰氮，其分解过程产生Ca(OH)2，可使土壤pH 明显升高；处理 C、D 和 CK土壤 pH值基本无变化。从表2可以看出，施用石灰氮 100 kg/667m2，可将土壤pH值提高 0.6～0.9，日光高温消毒结合施用石灰氮可有效解决土壤酸化问题。

图1 整个消毒期间(a)和晴天(b)10 cm处土壤白天地温变化Fig.1 Change of soil temperature during the whole disinfection period (a) and 10 cm (b) in sunny days

图2 整个消毒期间(c)和晴天(d)20 cm处土壤白天地温变化Fig.2 Change of soil temperature during the whole disinfection period (c) and 20 cm (d) in sunny days

处理Treatment平均pH值AveragepH消毒前Beforedisinfection消毒后Afterdisinfection处理前后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 不同处理对温室黄瓜主要土传病害的影响

在定植50 d后，采取五点取样法，每点随机取样10 株，对各小区黄瓜土传病害发生情况及病害严重度调查。从表3可以看出，处理 A、B、C、D即撒施石灰氮、多菌灵及日光高温消毒对黄瓜枯萎病和根结线虫具有良好的防治效果，其效果明显优于处理 E 及对照 CK。处理A(石灰氮+覆盖地膜+覆盖大棚膜)对黄瓜枯萎病和根结线虫效果最好，防治效果分别可达93.1 %、100 %；处理C(百菌清+覆盖地膜+覆盖大棚膜)防效仅次于A，分别为86.3 %、89.0 %；处理B、D(石灰氮+覆盖大棚膜、覆盖地膜+覆盖大棚膜)防治效果都超过50 %；处理E(石灰氮+覆盖地膜)效果相对较差，防治效果分别为34.7 %、35.6 %。

表3 定植50 d后不同处理对黄瓜主要土传病害的防治效果

表4 不同处理对黄瓜产量的影响

2.4 不同处理产量比较

根据各供试高效日光温室记录提供的产量数据分析，折算 667 m2产量，3 次重复取平均值。从表4可以看出，一个生长季内A、B、C、D、E各处理与对照比，都有增产效果，以 A 处理增产效果最明显，C 处理次之，E处理效果最不明显，表明土壤日光消毒技术的应用能达到良好的综合增产效果。

3 讨 论

日光消毒对土壤增温具有明显的效果，日光高温消毒期间，白天温室内平均气温变化为28.1～61.0 ℃，气温≥40 ℃时数为7.4 h，气温≥ 50 ℃的时数为4.0 h，室内外白天平均气温相差24.2 ℃，温室内气温明显高于外界；采取日光高温消毒的各处理10、20 cm处地温均高于未进行高温消毒处理，晴天更为明显。本试验在温室土壤中设计施入鸡粪和石灰氮并使用普通地膜覆盖地面等处理，分析比较出添加石灰氮和有机物并覆盖地膜(处理A)进行日光高温处理后，地温增温效果最佳，整个消毒期10、20 cm处土壤最高地温分别为42.2、33.6 ℃，较只添加石灰氮和有机物(处理B)不覆盖地膜进行日光高温消毒分别高3.2、2.4 ℃，较不添加石灰氮只施入有机物并覆盖地膜(处理D)进行日光高温消毒分别高1.3、1.2 ℃，而较CK则分别高6.7、6.9 ℃，并且处理A地温≥ 40 ℃的时数为2.6 h ℃，均说明施入添加物对土壤有明显的增温作用。这与孙金利、杨振翠等[7-8]报道的光照强度、日照时数、气温、地面覆膜的类型和厚度及施入土壤的添加物等因素都影响土壤的增温效果相一致。

石灰氮是一种缓释碱性氮肥，可有效地改善土壤酸化问题。试验期间，日光高温消毒前，各处理土壤pH均在5.7～6.0，施用石灰氮 100 kg/667 m2后，各处理土壤pH值可提高0.6～0.9，这与冯义、贲海燕等[9-10]报道的相一致，只在石灰氮施入量、pH值变化值等略有差异。

日光高温消毒可使土壤0 cm处土温上升到60 ℃左右，覆盖地膜后最高可达70 ℃；可使10 cm处土温上升至40 ℃，并且晴天≥ 40 ℃的时数超过2 h；可使20 cm处土温均超过30 ℃，此温度下能有效降低土壤中的病菌数量，控制病虫害发生，同时，研究指出添加石灰氮和有机物的日光高温消毒可明显降低土壤中根结线虫侵染型幼虫数量[11]。试验中处理A对黄瓜枯萎病和根结线虫效果最好，防治效果分别可达93.1 %、100 %，略高于处理C；处理B、D防治效果都超过50 %；而处理E对根结线虫防治效果也达到35 %左右，表明石灰氮颗粒剂对根结线虫具有一定的防治效果。日光温室内0～20 cm土壤进行太阳能消毒能可使土壤微生物数量发生明显变化[7]，能显著地降低了土壤中真菌、细菌、线虫和杂草等有害生物[12-13]，本研究中只涉及黄瓜枯萎病和根结线虫，其他内容还有待进一步开展。

4 结 论

石灰氮日光土壤消毒可作为一种理想的土壤消毒技术，一般于7、8月份的炎热夏季进行，在土传病害发生严重特别是土壤连作障碍严重的温室中应用，能有效地杀死或降低土壤中有害病菌的数量，改善土壤酸化问题，提高作物产量，并且其操作简单、成本低廉、省工省时、效果好等特点，值得在西藏地区大力推广应用。

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(责任编辑 陈 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

国家星火计划项目(2014GA840003)

相 栋(1986-)，男，助理研究员，主要从事园艺植物保护研究，E-mail: xiangd666@126.com；*为通讯作者：李宝海(1956-)，男，内蒙古科尔沁右翼前旗人，硕士，研究员，博士后合作导师，研究方向为农产品质量安全与检测技术及现代设施农业。

S642.2

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