强还原灭菌法在大棚秋番茄栽培中的应用

延津县农业农村局 黄喜梅 尹绍忠

为了提高土壤环境质量，减少土壤中的土传病害，本试验利用强还原灭菌法对大棚种植秋季番茄的土壤pH、土壤EC 值、尖孢镰刀菌、蚯蚓的数量以及番茄产量性状的增减进行检测与调查，由此来确定强还原土壤修复法（RSD）对大棚秋番茄土壤环境质量的影响，为土壤改良提供一定的理论依据。

一、材料与方法

（一）试验地基本情况

试验选用延津县辛庄村的两栋塑料大棚，均为单栋拱圆形竹木塑料大棚。其中，试验棚长64 m，宽17 m，对照棚长64 m，宽16 m。棚内种植作物均为番茄，品种有金鹏218、乾德M725、粉优3 种。

（二）土壤处理方法

土壤处理方法为强还原土壤灭菌法，即在6—7 月大棚的休闲期，将作物秸秆粉碎后施入土壤，耕翻后灌透水，在高温天气下，用塑料膜密封15～20 d。

（三）土壤取样方法

2020年6 月13 日取对照棚土样，7 月6 日取试验棚土样。取样方法为：将试验棚与对照棚分别分为左上、左下、右上、右下4 个区域，采用S 形路线采样法，采样地点应避免田边、特别地形以及堆过肥料的地方。采集后将土样带回试验室，挑出杂质后置于阴凉处阴干备用。

（四）试验项目的测定方法

1.测定土壤pH。一是取样，分别将试验棚与对照棚取回的阴干土壤样品磨细过2 mm 筛。二是称量，分别用天平称量50 g 试验棚与对照棚土样，称好后分别倒入烧杯中。三是加水，按2.5：1 的水土比例，用量筒量取去离子水125 mL，分别倒入已装好样本的烧杯中。四是震荡及测定，以250 r·min-1的速度在摇床中震荡30 min，提取一定量的土壤浸提液后，用pH 计进行测定。

2. 测定土壤EC 值。本试验采用5：1 水土浸提法提取浸提液，采用电导法测定土壤水溶性盐总量，操作步骤如下：吸取土壤浸提液30～40 mL，放入50 mL 的小烧杯中，将电极插入待测液中，尽量插在液体的中心部位，使铂片全部浸在液面下。按电导仪说明书调节电导仪，测定待测液的电导度，记下读数。每个样品应重读2～3次，以防出现误差。样品测定后及时用蒸馏水冲洗电极，如果电极上附着有水滴，可用滤纸吸干，以备下一样品继续使用。

3. 土壤DNA 的提取和尖孢镰刀菌的定量。土壤DNA 的提取使用土壤DNA 提取使用试剂盒，通过实时荧光定量PCR 和相应的特异性引物对尖孢镰刀菌进行定量。

4.水样平板涂布尖孢镰刀菌数量。将稀释的水样取100 mL，涂于配好的PDA 培养基上，重复涂3 个，在30℃条件下培养2～3 d。

5.蚯蚓数量的调查采用样方法，具体步骤如下：一是选取样方，选择该种群分布较为均匀的地块，长宽高均为1 m。二是计数，数出每个样方内蚯蚓的数量。三是计算，计算出每个样方的平均数。

6.番茄产量性状的调查。2020年7 月18 日调查番茄第一穗果坐果节位。待第一穗果结果后开始对第一穗果平均单果质量、平均坐果数、产量、果实日膨大数等进行调查。

二、结果与分析

（一）RSD 处理对土壤pH 变化的影响

对照棚土壤pH 为7.52，试验棚土壤pH 为7.62，土壤pH 呈现略增趋势。RSD 处理的原理是利用有机物料（秸秆）、灌溉覆膜等措施来形成一种强还原环境，土壤中加入秸秆后有机质含量会有所增加，有机质的成分主要是腐殖质，会有效地吸附土壤中的正负离子，并促进土壤团粒结构的形成，从而调节土壤的酸碱度。RSD 处理过后土壤碱性增加，说明RSD 处理可以作为调节酸性土壤的改良剂，但本试验田的土壤为微碱性，对于并未酸化的土壤，RSD 处理对土壤pH 的影响很小。

（二）RSD 处理对土壤EC 值变化的影响

对照棚测得土壤溶液的EC 值为0.27 ms·cm-1，试验棚的土壤溶液的EC 值为0.39 ms·cm-1，处理后土壤溶液的EC 值增加了0.12 ms·cm-1，说明RSD 处理后土壤的电导率并没有降低，土壤的水溶性盐含量略增。本试验中，EC 值虽增加了0.12 ms·cm-1，但并不会给番茄植株带来危害。

（三）RSD 处理对土壤尖孢镰刀菌定量处理的影响

对照棚中土壤的尖孢镰刀菌拷贝数为6.48，试验棚中土壤的尖孢镰刀菌拷贝数为4.5，比对照棚降低了1.98，杀菌率达到98.93%，且水样平板涂布没有检测出尖孢镰刀菌，也没有发现其他真菌生长，说明RSD 处理可以杀灭土壤中的尖孢镰刀菌，对防治土传病害具有一定的效果。RSD 处理的原理是利用在淹水条件下加入大量的秸秆及有机物料使土壤快速创造一个强还原环境，从而有效抑制病原菌的数量，RSD 处理过程中会产生一些有机酸，比如乙酸和丁酸对尖孢镰刀菌有抑制作用。所以，RSD 处理法对防治各种病菌的时间短，方法简单，不仅提高了土壤肥力，而且抑制了土传病菌的发生。

（四）RSD 处理对土壤中蚯蚓数量的影响

由下页表1 可得，对照棚中选取的3 个样方中蚯蚓的平均数量为2 条，试验棚中选取的3 个样方中的平均数量也是2 条。由于蚯蚓的活动范围广泛，不同的温湿度对蚯蚓数量也有着重要的影响，此外在雨后或灌溉后，表层土壤中的蚯蚓数量会有所增加。本试验在调查土壤中的蚯蚓时，距离RSD 处理已有一段时间，对于土壤中蚯蚓的数量无明显的影响。总的来说，RSD 处理对土壤中蚯蚓的数量影响不大。

表1 RSD 处理前后土壤中蚯蚓的数量变化单位：条

（五）RSD 处理对番茄产量性状的影响

由表2 可知，以金鹏218 番茄产品为试验，对照棚中番茄的第一穗果平均单果质量为37.19 g，第一穗果平均坐果数为1.30，第一穗果产量为48.34 g，第一穗果日膨大量为0.71 mm·d-1。试验棚中番茄的第一穗果平均单果质量为46.23 g，第一穗果平均坐果数为1.80，第一穗果产量为83.22 g，第一穗果日膨大量1.03 mm·d-1，第一穗果产量相对于对照的增长率为72.16%。通过RSD处理过后的秋番茄产量性状比处理前明显增加，不仅第一果穗的坐果率增加，而且果实日膨大量提高。土壤中的病原菌经过RSD 处理后减少，在一定程度上改良土壤的理化性质，提高土壤肥力。这一方法将极大地提高番茄的经济效益。

表2 RSD 处理前后金鹏218 番茄产量性状的变化

三、小结

RSD 处理能调节土壤酸性，提高土壤pH，对改良土壤理化性质有一定的作用。此外，RSD 处理对大棚秋番茄的土传性病原菌有极好的防治效果，尤其是对尖孢镰刀菌的灭菌效果可达98.93%。RSD 处理后番茄第一穗果产量增长率达到72.16%，由此说明RSD 处理可以减轻北方土壤的土传性病害，提高土壤的环境质量。