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秸秆与菌肥协同配施对设施茄子土壤理化性质及枯萎病防效的影响 徐蒋来1 方 辉2 陈海平1 王会福1 1 台州市农业科学研究院 浙江台州 318050 2 临海市农业农村局 浙江临海 317000 摘要 为改善设施土壤生态环境 缓解连作障碍对茄子生长的影响 建立秸秆 菌肥富集培养和未富集培养2种模式 并在不同模式下 设置不同秸秆添加量 研究对土壤理化性质 茄子枯萎病防效及产量的影响 试验区土壤经过9年连作 养分含量和盐分严重超标 结 果表明 通过化肥减量以及秸秆 菌肥协同配施 处理组土壤碱解氮 有效磷 速效钾和含盐量相比对照均有不同程度降低 有效改善了 表层土壤养分结构和盐分 秸秆 菌肥富集培养处理组的茄子枯萎病发病率低于未富集培养和对照 并且以9 000 kg hm2秸秆配施菌 肥处理防效最明显 该处理下的茄子产量也最高 相比对照提高了13 81 关键词 秸秆 菌肥 茄子 土壤 枯萎病 中图分类号 S153 S436 411 文献标识码 A 文章编号 0517 6611 2025 09 0134 04 doi 10 3969 j issn 0517 6611 2025 09 029 开放科学 资源服务 标识码 OSID Effects of Bio fertilizer and Rotten Straw on Soil Physical Chemical Properties and Control Effect on Fusarium W ilt of Eggplant in Greenhouse XU Jiang lai1 FANG Hui2 CHEN Hai ping1 et al 1 Taizhou Academy of Agricultural Science Taizhou Zhejiang 318050 2 Linhai Agricultural and Rural Bureau Linhai Zhejiang 317000 Abstract To improve the soil ecological environment of the facility and alleviate the impact of continuous cropping on eggplant growth two models of straw microbial fertilizer enrichment culture and non enrichment culture were established and different amounts of straw were set up to study the effects on soil physical and chemical properties control of fusarium wilt and yield After 9 years of continuous cropping in the con trol area the content of nutrients and salts in the soil was seriously excessive Through the reduction of chemical fertilizers and the application of straw microbial fertilizer the alkeline N available P rapidly available K and salinity in the treatment area were all reduced to varying de grees compared with the control effectively improving the nutrient structure and salt content of the surface soil The incidence of fusarium wilt in eggplants in the straw microbial fertilizer enrichment culture treatment group was lower than that in the non enrichment culture and the con trol and the control effect was most obvious in the treatment with 9 000 kg hm2 straw and microbial fertilizer The yield of eggplants under this treatment was also the highest increasing by 13 81 compared with the control Key words Straw Bacterial fertilizer Eggplant Soil Fusarium wilt 基金项目 台州市农业科技计划项目 24ny02 台州市农业技术推广 基金会项目 2023 28 作者简介 徐蒋来 1991 男 浙江台州人 农艺师 硕士 从事设施 土壤改良研究 通信作者 正高级农艺师 从事作物植保 研究 收稿日期 2024 09 30 据统计 我国设施农业面积占世界设施农业总面积的 80 以上 为保障我国居民菜篮子工程发挥了巨大的作 用 1 然而 设施农业因复种指数高和集约化程度高 导致 土壤连作障碍问题日益凸显 对设施作物的产量和品质产生 了较大影响 2 6 茄子被联合国粮食及农业组织列为第4大 蔬菜作物 我国是全球最大的茄子生产国 也是茄子消费与 出口大国 7 然而 设施茄子长期连作导致的土壤障碍问 题 严重制约了茄子产业的可持续发展 研究发现 设施茄子连作土壤普遍存在理化性质劣变 土壤板结 酸化 次生盐碱化 微生物群落结构失衡 多样性 降低 土传病害如枯萎病 黄萎病发生严重等问题 6 8 12 茄 子枯萎病的病原菌是一种半知菌亚门的尖孢镰孢菌茄子专 化型病菌 Fusariumoxysporum 病原以菌丝体或厚垣孢子随 病残体越冬 从幼根或伤口侵入植株 分泌镰刀菌素 在维管 束内繁殖蔓延 致寄主输导机能受阻 引起植株枯萎 适宜的 温度 25 28 和潮湿的土壤环境对病害发生极为有 利 13 14 茄子枯萎病在苗期发病较少 定植后易发 坐果后 发病最多 枯萎病发病初期 病株叶片自下而上逐渐变黄枯 萎 叶片最初在叶缘及叶脉间变黄 似缺水萎蔫 后发展至整 片叶变黄 最终导致萎蔫下垂或脱落 严重时全株叶片变褐 脱落仅剩茎秆 张燕燕等 15 研究发现 枯萎病常造成茄子 大面积死亡 发生严重的田块产量损失达80 以上 枯萎病 已成为影响茄子生产和品质的主要病害之一 生物菌肥具有无残留 无污染的优点 能够减少化学药 剂使用 改善土壤肥力从而促进作物健康生长 近年来受到 广泛关注 生物菌肥通过分泌抗菌物质 增强植物抗逆性 竞争营养物质和生态位等途径可以降低土壤病原菌的密度 抑制病原菌活动 减轻病害发生 16 19 生物菌肥通常与含有 机碳的载体配施 作物秸秆富含有机碳和营养元素 可为生 物菌肥的生长繁殖提供充足的碳源和营养物质 20 因此 基于秸秆载体的生物菌肥 对缓解土壤连作障碍具有良好的 应用前景 然而 秸秆未经发酵腐熟直接还田 会增加下茬 作物病虫害的发生概率 且传统秸秆切块直接还田与生物菌 肥存在空间异质性 秸秆所释放的营养物质和碳源不能被微 生物有效利用 基于此 该研究将秸秆在还田之前与有机肥 进行有效预处理 再加入生物菌肥进行原位富集培养 旨在 明确其对设施连作茄子土壤理化性质和枯萎病防效的影响 为茄果类蔬菜产业的可持续发展提供重要的实践指导和理 论参考 1 材料与方法 1 1 试验材料与试验地概况 试验地位于临海市杜桥镇茄 子种植基地 属于亚热带季风性湿润气候 年日照时数 1 785 7 3 118 6 h 年太阳辐射总量5 040 5 400 MJ m2 年 安徽农业科学 J Anhui Agric Sci 2025 53 9 134 137 平均气温17 0 10 的年积温5 332 7 无霜期 257 d 年降雨量1 300 1 400 mm 该基地已连续9年种植茄 子 试验材料为适合江浙一带口感喜好的紫红色长茄 麻吉 804 2022年8月播种 9月中旬移栽 冬季通过双膜覆盖和 剪枝再生技术 保障茄子越冬 对照组施用复合肥 2 250 kg hm2 试验组施用复合肥1 800 kg hm2 日常田间管 理措施依照当地习惯 对茄 采摘后每半个月追施一次水溶 肥 2023年6月初拉秧 1 2 试验设计 试验所用水稻秸秆取自基地周边的早稻 西兰花种植田 有机肥为当地的羊粪 生物菌肥由北京中耕 绿洲生态科技有限公司生产提供 含有效活菌数5亿 g 有 机质400 g kg 秸秆 菌肥富集培养指将水稻秸秆与有机肥 混合进行高温发酵腐熟 再加入生物菌肥 让菌种以秸秆为 载体进行几何式繁殖 未富集培养指将上述3者直接物理混 合 每个小区面积32 m2 各处理重复3次 该试验通过设 置不同秸秆添加量以及是否富集培养 探索适宜的茄子土壤 连作障碍生态修复模式 试验设计见表1 表1 试验设计 Table 1 Experiment design 处理 Treatment 复合肥 Compound fertilizer kg hm2 水稻秸秆 Rice straw kg hm2 有机肥 Organic fertilizer kg hm2 生物菌肥 Biofilm fertilizer kg hm2 富集培养 Enrichment culture CK 2 250 0 0 0 T1 1 800 4 500 9 000 1 500 T2 1 800 9 000 9 000 1 500 T3 1 800 13 500 9 000 1 500 T4 1 800 4 500 9 000 1 500 T5 1 800 9 000 9 000 1 500 T6 1 800 13 500 9 000 1 500 注 表示秸秆 菌肥富集培养 表示秸秆 菌肥未富集培养 Note means that straw bacterial fertilizer was enriched and cultured and means that it was not enriched and cultured 1 3 样品采集与测定 1 3 1 样品采集 统计不同处理条件下茄子的产量并换算 成公顷产量 于茄子拉秧前 在各处理小区通过5点取样 法 用取土器取深度为0 25 cm的土样 1 3 2 测定方法 土壤电导率的测定参照HJ 802 2016 土壤 电导率的测定 电极法 碱解氮的测定参照LY T 1228 2015 森林土壤氮的测定 速效钾的测定参照NY T 889 2004 土壤速效钾和缓效钾含量的测定 有效磷的测 定参照NY T 1121 7 2014 土壤检测 第7部分 土壤有效 磷的测定 茄子枯萎病防效采用田间调查统计法 发病率 为调查区域内发病植株或植物器官数占植株或器官总数的 百分率 防效 对照区发病率 处理区发病率 对照区发 病率 100 1 3 3 数据分析 试验数据均采用Microsoft Excel 2007进 行统计分析 2 结果与分析 2 1 秸秆与菌肥协同配施对土壤理化性质的影响 土壤养 分不仅是植物生长必需元素的来源 也是评价土壤质量的关 键指标之一 由表2可知 相比对照 秸秆与菌肥不同配施 处理在复合肥减量条件下 土壤碱解氮 有效磷 速效钾和含 盐量指标上均有不同程度的降低 对土壤养分均衡调控起到 促进作用 其中 秸秆与菌肥富集培养处理在电导率和含盐 量指标上要高于未富集培养处理 表2 秸秆与菌肥配施对设施茄子土壤理化性质的影响 Table 2 Effects of combined application of straw bacterial fertilizer on soil physicochemical properties of eggplant 处理 Treatment 碱解氮 Alkeline N mg kg 有效磷 Available P mg kg 速效钾 Rapidly available K mg kg 电导率 Electrical conductivity mS m 含盐量 Salinity CK 228 00 177 20 220 00 68 90 0 20 T1 196 00 131 20 158 00 28 80 0 11 T2 215 00 159 10 116 00 38 00 0 13 T3 196 00 136 50 78 00 35 80 0 12 T4 199 00 117 00 116 00 40 70 0 14 T5 88 30 141 00 192 00 46 50 0 15 T6 208 00 162 90 149 00 50 80 0 16 2 2 秸秆与菌肥协同配施对茄子枯萎病防效及产量的影 响 枯萎病是茄子主要土传病害之一 在苗期和成株期均可 发生 由表3可知 秸秆 菌肥富集培养处理茄子枯萎病发 病率低于未富集培养处理和对照 T5处理防效最高 为 53153卷9期 徐蒋来等 秸秆与菌肥协同配施对设施茄子土壤理化性质及枯萎病防效的影响 89 29 表3 秸秆与菌肥配施对设施茄子枯萎病防治效果 Table 3 Effect of combined application of straw bacterial fertilizer on the control of eggplant fusarium wilt 处理 Treatment 发病植株数 Number of diseased plants 调查总株数 Number of plants investigated 发病率 Disease percentage 防效 Control effect CK 23 162 17 28 T1 9 162 5 56 68 24 T2 9 162 5 56 68 24 T3 13 162 8 02 53 59 T4 6 162 3 70 78 58 T5 3 162 1 85 89 29 T6 8 162 4 94 71 41 由图1可知 在茄子产量方面 无论秸秆与菌肥是否富 集培养 茄子产量均随着秸秆量的增加呈先增后减的趋势 这可能与秸秆量过高影响土壤呼吸以及有机质的分解降低 有关 此外 秸秆 菌肥富集培养处理的产量高于对照和未 富集培养 这可能与富集培养对茄子枯萎病的防效较高有 关 秸秆与菌肥协同配施 均以中量秸秆处理增产效果最 佳 其中T5处理的产量最高 每公顷产量比CK提高了 13 81 图1 秸秆与菌肥配施对设施茄子产量的影响 Fig 1 Effect of combined application of straw bacterial fertiliz er on yield of eggplant 3 讨论 设施栽培条件下 土壤的通气透水性较差 易破坏土壤 结构 导致土壤板结 从而影响作物生长 大量研究发现 随 着设施蔬菜连作年限的增加 以及不合理的施肥习惯 土壤 氮磷钾含量严重超标 养分失衡 作物的生长受到限制 21 23 李元梅等 24 研究发现 单栋连作大棚种植同一种茄子多年 后 土壤水溶性盐 全磷含量和电导率均升高 该研究发现 经过连续9年的设施茄子连作栽培 对照处理土壤碱解氮 有效磷和速效钾的含量均超过了养分分级标准中 极丰 的 范畴 说明该试验点土壤养分含量过高 且土壤含盐量达到 了中度盐碱化水平 不利于作物的生长和养分吸收 生物菌 肥作为一种新型的土壤改良材料 对改善土壤理化性状 增 强作物抗病能力具有良好的效果 孙红霞等 25 通过研究 EM生物制剂对茄子抗连作障碍的试验发现 EM生物制剂 和猪粪配施提高了土壤中微生物的数量 加速了有机物分解 与转化 从而提高了土壤速效养分含量 张爱冬等 26 通过 土壤修复菌剂对设施茄子土壤理化性质的影响发现 不同量 的土壤修复菌剂均能提高土壤全氮 铵态氮 速效磷和速效 钾的含量 但过高的土壤修复菌剂量处理在硝态氮 速效钾 含量上要低于单施常规化肥处理 甘小虎等 27 研究发现 施用有机生物菌肥相比无机复合肥处理 能提高土壤速效 钾 有机质和全氮的含量 这与该研究存在差异 可能存在 以下3方面原因 该研究是菌肥与秸秆协同配施 增加了 土壤的孔隙度 提高了土壤的通气透水性 后期水溶肥的施 入导致养分往深层渗透 相比对照降低了土壤表层的养分含 量 除对照外 各试验处理均进行了化肥减量方案 秸秆 的腐解需要较长的时间 短期内无法快速提供有机物质 从 而造成土壤速效养分含量低于对照 长期连作导致茄子易发土传病害 如枯萎病 黄萎病 菌 核病等 该研究以试验区高发的枯萎病为例 通过调查植株 发病率 反映不同处理的防治效果 张琴等 28 研究发现 相 比空白对照 施用15 000 kg hm2土壤修复剂可使茄子枯萎 病 青枯病的发病率降低24 6 赖文全等 29 研究发现 在 重茬茄子上施用复合微生物菌肥可减少枯萎病的发生率 促 进茄子生长发育 该研究发现 秸秆 菌肥协同配施可使茄 子枯萎病发病率降低 其中T5处理的防效达89 29 可能 是因为生物菌肥在秸秆和有机肥的富集培养下 有益菌不断 繁殖 从而抑制枯萎病病原菌的繁殖 导致枯萎病的发病率 降低 连作障碍不仅影响着土壤理化性质和土传病害 对作物 的产量和品质也有不同程度的降低 杨静等 30 研究发现 多年连作和长期施用化肥导致番茄产量下降 品质降低 病 害加重 曲红云 31 研究发现 随着连作年限的增加 茄子品 质呈降低趋势 连作2 5 8年的茄子产量分别降低 26 56 58 05 和64 65 大量研究表明 土壤微生物与 植物之间存在着相互作用的关系 当肥料用量超过一定范 畴 产量往往呈下降趋势 32 36 该研究发现 在化肥减量前 提下 不论秸秆与菌肥是否富集培养 均以9 000 kg hm2水 稻秸秆量处理对茄子产量提升的效果最佳 4 结论 为有效缓解设施连作障碍对茄子产量和品质的影响 改 善土壤微生态环境 该试验设置秸秆 菌肥富集培养和未富 集培养2个模式 通过研究不同秸秆量与生物菌肥协同配施 处理 对土壤理化性质 枯萎病防治效果及产量的影响 结 果表明 对照区土壤经过9年长期连作养分含量和盐分严重 超标 通过化肥减量以及秸秆 菌肥配施处理 改良土壤结 构 后期水溶肥部分深层渗透 处理区碱解氮 有效磷 速效 钾和含盐量相比对照均有不同程度降低 有效改善表层土壤 养分结构和盐分 秸秆 菌肥富集培养处理茄子枯萎病发病 率低于未富集培养和对照 且以9 000 kg hm2秸秆量配施菌 肥处理防效最明显 为89 29 该处理下的茄子产量也最 高 说明秸秆还田量并非越多越好 而是中量秸秆与菌肥富 631 安徽农业科学 2025年 集培养处理对茄子产量提升效果最明显 参考文献 1 徐佩玉 拎稳 菜篮子 给设施农业升级 N 人民日报 2023 03 09 011 2 刘书哲 设施蔬菜地土壤障碍因子调查与影响因素分析 以苏州市为 例 D 南京 南京师范大学 2020 3 梅沛沛 袁亚钦 朱晓天 等 大棚番茄连作障碍的生物学防治探讨 J 河南农业 2015 24 43 45 4 孙兴全 陈捷 樊泽澍 等 浅析崇明设施大棚西瓜连作障碍的原因与 对策 J 安徽农学通报 2010 16 22 81 94 5 夏月明 朱玉萍 吴明兴 等 夏季大棚水芹连作障碍防治技术研究 J 江苏农业科学 2012 40 1 158 160 6 王仪炸 大棚设施连作栽培的土壤障碍因子及其治理技术研究 D 福 州 福建农林大学 2009 7 陈杰 茄子种质资源遗传亲缘关系的RAPD分析 D 上海 上海交通 大学 2007 8 陈云林 盐城市盐都区草莓连作障碍原因调查及防治技术 D 南京 南京农业大学 2015 9 胡海军 吴亚男 鄂洋 等 设施园艺连作障碍研究进展 J 安徽农业 科学 2016 44 5 49 51 10 王长义 郝振萍 陈丹艳 等 设施土壤连作障碍产生原因及防治方法 综述 J 江苏农业科学 2020 48 8 1 6 11 孙光闻 陈日远 刘厚诚 设施蔬菜连作障碍原因及防治措施 J 农 业工程学报 2005 21 S2 184 188 12 杭太升 连栋大棚瓜菜连作障碍成因分析及快速防控技术 J 蔬菜 2017 12 22 24 13 陈钰辉 北京地区茄子枯萎病原菌鉴定及抗病种质资源筛选 D 北 京 中国农业科学院 2007 14 董章勇 罗梅 向梅梅 茄科尖孢镰刀菌3个专化型细胞壁降解酶的比 较 J 广东农业科学 2017 44 5 112 117 15 张燕燕 柏广利 孙雪花 茄子枯萎病综合防治技术 J 江苏农村经 济 2011 8 34 16 朱丹 张磊 韦泽秀 等 菌肥对青稞根际土壤理化性质以及微生物群 落的影响 J 土壤学报 2014 51 3 627 637 17 覃柳燕 韦莉萍 李朝生 等 11种生物菌肥对桂蕉9号枯萎病室内及 田间防效评价 J 南方农业学报 2020 51 9 2061 2070 18 阎世江 李照全 张治家 生物菌肥的研究现状与应用 J 北方园艺 2017 5 189 192 19 于会丽 徐国益 徐变变 等 施用生物菌肥对桃园土壤养分及微生物 功能多样性的影响 J 干旱地区农业研究 2020 38 6 91 97 20 钱锐 秸秆还田对覆膜春玉米农田土壤有机碳库及温室气体排放的 影响 D 杨凌 西北农林科技大学 2021 21 黄绍文 唐继伟 张怀志 等 设施蔬菜生产全程精准施肥解决方案的 制订与实施 J 中国蔬菜 2017 7 5 8 22 田雪飞 辽宁朝阳县设施蔬菜化肥农药减施增效技术培训模式 J 农业工程技术 2018 38 23 2 4 23 梁祎 减氮增硅及配施有机肥对设施番茄产量和品质的影响 D 太 谷 山西农业大学 2022 24 李元梅 张琪晓 刘晶磊 等 单栋大棚土壤养分 盐分空间分布与茄子 产量的关系 J 浙江农业科学 2020 61 12 2548 2551 25 孙红霞 武琴 郑国祥 等 EM对茄子 黄瓜抗连作障碍和增强土壤生 物活性的效果 J 土壤 2001 33 5 264 267 26 张爱冬 刘锦逵 肖凯 等 土壤修复菌剂对设施茄子生长及土壤理化 性质的影响 J 安徽农业科学 2024 52 7 65 67 92 27 甘小虎 杨兴明 常义军 等 有机生物菌肥在茄子上的应用效果 J 南京农专学报 1998 14 3 47 50 28 张琴 姚燕来 郭金伟 等 土壤修复剂在茄子江丰1号生产中的应用 J 浙江农业科学 2019 60 5 783 784 29 赖文全 刘玉丹 郑洁娴 等 复合微生物菌有机肥在重茬茄子上的应 用效果研究 J 现代农业科技 2019 17 73 75 30 杨静 路辉 王用虎 等 连云港市设施番茄连作障碍现状及防控农艺 技术 J 上海蔬菜 2015 5 72 74 31 曲红云 不同连作年限下嫁接对茄子生长发育的影响 J 中国园艺 文摘 2015 31 5 48 49 91 32 刘绫 不同氮肥用量对水稻产量及氮磷钾肥料利用率的影响 J 现 代农业科技 2013 15 26 27 33 万群 阳淑 熊丙全 有机肥和化肥不同配比对番茄产量 品质及土壤 养分和微生物的影响 J 安徽农业科学 2015 43 14 158 161 34 朱建良 肖石江 王鑫 等 绿色种养循环农业粪肥还田模式初探 J 中国农技推广 2023 39 4 81 84 104 35 高林旭 保护地蔬菜常见肥害及其防止措施 J 西北园艺 蔬菜专 刊 2007 7 37 38 36 原保忠 张卿亚 别之龙 不同施肥量对大棚甜瓜产量和品质的影响 J 灌溉排水学报 2015 34 12 32 37 上接第133页 29 霍光 化党领 王镇 生物有机肥对植烟土壤和烟叶中氮磷钾含量的 影响 J 湖南农业科学 2013 3 47 51 30 柳文凯 雷永忠 王莉 等 化肥减量配施生物有机肥对高原夏季露地 大白菜生长生理及养分吸收的影响 J 江西农业大学学报 2024 46 2 340 355 31 何娇 梁巧玲 靳志锋 生物有机肥对甜玉米产量 品质和土壤肥力 的影响 J 安徽农业科学 2021 49 24 175 177 32 付丽军 王永存 张璐 等 生物有机肥部分替代化肥对生姜产量 养分 利用效率及土壤肥力的影响 J 中国瓜菜 2023 36 8 77 83 33 康利允 常高正 高宁宁 等 不同氮 钾肥施用量对甜瓜养分吸收 分 配及产量的影响 J 中国农业科学 2018 51 9 1758 1770 34 胡亚朋 崔政军 高玉红 等 生物有机肥替代部分化肥对旱地胡麻干 物质积累及籽粒产量的影响 J 甘肃农业大学学报 2022 57 6 122 130 35 杨天庆 高玉红 牛俊义 等 肉蛋白生物有机肥对胡麻干物质积累 产 量及品质的影响 J 干旱地区农业研究 2017 35 1 128 134 36 龙昊驰 生物有机肥的研制及在小麦 玉米上的应用效果 D 郑州 河南农业大学 2024 73153卷9期 徐蒋来等 秸秆与菌肥协同配施对设施茄子土壤理化性质及枯萎病防效的影响