黄瓜秸秆原位还田施用不同菌剂对土壤理化性质、黄瓜生长及产量的影响

Effects of in-situ returning of cucumber straw with different microbial inocula on soil physicochemical properties, cucumber growth and yield

摘要

采用田间试验方式，研究黄瓜秸秆不还田、秸秆还田不加菌剂(秸秆)及使用不同菌剂(菌剂1:枯草芽孢杆菌、贝莱斯芽孢杆菌、黑曲霉和东方木霉复合颗粒菌剂；菌剂2:胶冻芽孢菌、沼泽红假单胞菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢菌和寡雄菌复合水剂)对薄膜连栋温室黄瓜土壤理化性质及植株生长和产量的影响。结果表明，与对照(黄瓜秸秆不还田且不加菌剂)相比，各处理的土壤速效养分含量、土壤酶活性、黄瓜产量均有所提高，菌剂2处理增产19.00%，秸秆还田处理增产18.65%，而菌剂1处理与对照相比，产量略有提高。以上结果表明，黄瓜秸秆还田改良效果表现为菌剂2>秸秆>菌剂1>对照(CK)。综上，黄瓜秸秆废弃资源利用可提高土壤有机质及速效养分含量，增强土壤酶活性，优化黄瓜根系生长环境，从而提高黄瓜产量。

Abstract

Field experiments were conducted to investigate the effects of not returning cucumber straw to the field, returning straw without microbial inoculum (straw) and the use of two different fungal agents on the physicochemical properties of cucumber soil, plant growth, and yield in a multi-span film greenhouse. Microbial inoculum 1 consisted of Bacillus subtilis, Bacillus cereus, Aspergillus niger, and Trichoderma orientalis, while microbial inoculum 2 comprised Bacillus jelly, Pseudomonas swamp, Bacillus subtilis, Bacillus licheniformis, and pythium oligadrum composite water agent. The results showed that compared to the control group (cucumber straw not returned to the field and no microbial inoculum added), all treatments led to an increase in soil available nutrient content, soil enzyme activity, and cucumber yield. The yield increased by 19.00% with microbial inoculum 2 treatment and by 18.66% with straw treatment. Although the yield with microbial inoculum 1 treatment was slightly higher, there was no significant difference compared to the control. Therefore, the improvement effect of cucumber straw returning followed the order: microbial inoculum 2 > Straw > microbial inoculum 1 > Control (CK). In conclusion, the use of cucumber straw waste resources is feasible, which can enhance soil organic matter and available nutrients content, improve soil enzyme activity, optimize the growth environment for cucumber roots, ultimately leading to increased cucumber yield.

关键词

黄瓜 / 秸秆还田 / 菌剂 / 植株生长 / 产量 / 土壤肥力

Key words

Cucumber / Straw returning / Microbial inoculum / Plant growth / Yield / Soil fertility

参考文献

[1] 郝树芹, 陈强, 丁超武, 等. 设施番茄秸秆还田关键技术及其在黄瓜优质高产栽培中的应用[J]. 中国瓜菜, 2023, 36(2): 112-116.

[2] 李潇雅, 陈晓璐, 张大龙, 等. 蔬菜秸秆还田对日光温室黄瓜连作土壤理化性状及植株生长和产量的影响[J]. 山东农业科学, 2021, 53(11): 88-93.

[3] 陈月桂, 陈学好, 张翠玲, 等. 玉米青秸秆还田生物修复设施土壤技术[J]. 长江蔬菜, 2023(7): 57-59.

[4] 魏龙雪, 裴艳婷, 张书良, 等. 玉米秸秆还田配施腐熟剂对冬小麦生长和产量的影响[J]. 安徽农业科学, 2023, 51(6): 25-27.

[5] 陈娟, 易婷, 叶英林, 等. 秸秆腐熟剂的研究进展及发展趋势[J]. 湖南农业科学, 2021(2): 108-110.

[6] 赵颖, 董环, 刘爱群, 等. 玉米秸秆腐熟还田对设施番茄产量品质及土壤理化性质的影响[J]. 北方园艺, 2023(3): 43-50.

[7] 肖健, 王娜, 杨会娜, 等. 秸秆还田对土壤理化性状和土壤微生物的影响[J]. 现代农业科技, 2023(5): 166-168.

[8] 孙瑞莲, 赵秉强, 朱鲁生, 等. 长期定位施肥对土壤酶活性的影响及其调控土壤肥力的作用[J]. 植物营养与肥料学报, 2003, 9(4): 406-410.

[9] 庞荔丹, 孟婷婷, 张宇飞, 等. 玉米秸秆配氮还田对土壤酶活性、微生物量碳含量及土壤呼吸量的影响[J]. 作物杂志, 2017(1): 107-112.

[10] 宋佳泽, 李明, 胡云, 等. 秸秆还田方式对设施黄瓜生长的影响[J]. 农业与技术, 2019(23): 74-77.

[11] 聂鑫磊. 秸秆还田方式对设施黄瓜生长及其相关土壤因子的影响[D]. 呼和浩特: 内蒙古农业大学, 2020.

[12] 鲍士旦. 土壤农化分析[M].3版. 北京: 中国农业出版社, 2000.

[13] 谢鹰飞, 宋梦圆, 姜伟, 等. 茄果类蔬菜秸秆原位还田对设施土壤综合质量的影响[J]. 农业工程学报, 2023, 39(18): 111-122.

[14] 郝中宇, 李立平, 韩科, 等. 植物残体施用对土壤性质的影响研究[J]. 绿色科技, 2022, 24(12): 121-124.

[15] 曾维军, 王晶, 杨彝华, 等. 印度块菌成熟期菌塘土壤营养与微生物多样性变化的研究[J]. 西部林业科学, 2022, 51(4): 26-33.

[16] 李辛, 孟繁君, 向阳, 等. 玉米秸秆还田对黑土速效养分和物理性质影响[J]. 农业开发与装备, 2022(9): 165-167.

[17] 王红儒, 王继红. 复合菌剂对秸秆还田下的黑土性质的影响[J/OL]. 吉林农业大学学报: 1-8[2023-07-06]. https://doi.org/10.13327/j.jjlau.2023.20146.

[18] 樊海丹, 吕卫光, 褚向乾, 等. 秸秆促腐菌剂对稻麦轮作土壤养分变化特征的影响[J]. 生态与农村环境学报, 2023, 39(3): 386-393.

[19] 张思雨. 新型炭基微生物菌剂制备与试验研究[D]. 黑龙江大庆: 黑龙江八一农垦大学, 2023.

[20] 于跃跃, 郭宁, 闫实, 等. 有机肥替代化肥对土壤肥力和玉米产量的影响[J]. 中国土壤与肥料, 2021(3): 148-154.

[21] 谢洪宝, 于贺, 陈一民, 等. 秸秆深埋对不同氮肥水平土壤蔗糖酶活性的影响[J]. 中国农学通报, 2021, 37(24): 79-83.

[22] 刘立伟, 光辉, 叶姗, 等. 退化湿地土壤酶活性分析[J]. 安徽农学通报, 2021, 27(10): 134-138.

[23] 刘芳, 王明娣, 刘世亮, 等. 玉米秸秆腐解对石灰性褐土酶活性和有机质质量分数动态变化的影响[J]. 西北农业学报, 2012, 21(4): 149-153.

[24] 杨小玲, 仝雅娜, 华明艳, 等. 基于高肥力设施土壤蔡-18菌液替代化肥对黄瓜生长与土壤生态的影响[J]. 华北农学报, 2020, 35(4): 153-160.

[25] 程陈, 冯利平, 薛庆禹, 等. 日光温室黄瓜生长发育模拟模型[J]. 应用生态学报, 2019, 30(10): 3491-3500.

[26] 李彦连, 张爱民. 植物营养生长与生殖生长辨证关系解析[J]. 中国园艺文摘, 2012, 28(2): 36-37.

[27] 张晓伟, 杨显贺, 车豪杰, 等. 腐熟玉米秸秆对设施土壤环境及黄瓜产量和品质的影响[J]. 应用生态学报, 2023, 34(5): 1290-1296.

[28] 郭欣华. 黄瓜高产植保和营养解决方案[J]. 江西农业, 2017(7): 35-36.

[29] 杨冬艳, 桑婷, 王丹, 等. 番茄秸秆不同还田方式对黄瓜和西瓜幼苗生长的影响[J]. 北方园艺, 2023(23): 53-59.

基金资助

聊城市重点研发计划项目(2021LZ04)

冠县乡村振兴科技合作基金项目(GXJJ2020-06)

山东省蔬菜产业技术体系(SDAIT-05)