不同作物秸秆对黄瓜连作土壤的修复

本实验以瓜类连作四年土壤为研究对象,分别采用小麦,燕麦残茬对连作和非连作土壤及菊芋、玉米秸秆对连作土壤黄瓜幼苗生长的影响；研究了连作土壤实验对黄瓜土壤营养状况、理化性状、土壤酶活性以及主要土壤微生物菌群、土传病原菌群落结构及大小的变化,用以评价作物残茬对黄瓜幼苗生长及连作土壤的修复作用。

主要结果如下：

1.小麦、燕麦残茬及混合残茬能够促进黄瓜幼苗生长,添加残茬的连作和非连作幼苗黄瓜的株高、茎粗、全株鲜重等生长指标均有显著提高。

2.小麦、菊芋秸秆对连作土壤黄瓜幼苗的生长有一定的促进作用,而玉米秸秆对于连作土壤黄瓜幼苗的生长有抑制作用,不适合直接用于育苗基质。

3.连作土壤盆栽试验表明,小麦、燕麦残茬处理能够提高黄瓜的全株鲜重、株高和茎粗,能够促进连作黄瓜生长,3种残茬处理对连作土壤黄瓜的根系活力及叶绿素含量无显著影响。

4.小麦、燕麦残茬及其混合残茬处理均能显著提高瓜类连作土壤转化酶和中性磷酸酶活性,混合残茬处理能够提高瓜类连作土壤脱氢酶活性,燕麦残茬处理能够提高瓜类连作土壤脲酶活性。

5.在黄瓜定植后第20天、40天,混合残茬提高了连作土壤的含水量和EC值,混合残茬和燕麦残茬处理能显著提高连作土壤有效磷和速效钾含量,小麦残茬处理则显著降低了瓜类连作土壤中的碱解氮含量。

6.小麦、燕麦残茬及其混合残茬处理均能显著提高连作黄瓜土壤微生物生物量碳、氮含量。

7. PCR-DGGE结果表明,小麦、燕麦残茬处理改变了连作黄瓜根区土壤细菌,真菌和Fusarium菌群落结构多样性以及群落结构组成；其中,小麦、燕麦残茬处理提高了土壤细菌DGGE图谱的条带数,降低了Fusarium菌DGGE图谱的条带数,小麦残茬处理提高了细菌群落结构多样性,降低了真菌群落结构多样性。在定植后第30天,小麦、燕麦残茬及其混合残茬处理降低了连作黄瓜根区土壤Fusarium菌的条带数和多样性指数。Fusarium菌的荧光定量结果表明,小麦,燕麦残茬处理提高了连作黄瓜根区土壤Fusarium菌群落的大小,其中,混合残茬对其影响更为明显。

综上苗期试验表明,在黄瓜连作土壤与非连作土壤中添加小麦、燕麦及其混合残茬均能够促进黄瓜幼苗的生长,小麦燕麦混合残茬的效果最好。在连作土壤中添加秸秆对黄瓜生长影响不显著,但对生态环境影响较大。

连作土壤的试验表明,在黄瓜连作土壤中添加小麦、燕麦及其混合残茬提高了土壤酶活性,微生物量生物量碳氮含量和土壤微生物多样性,改善了土壤微生态环境,并能够促进黄瓜植株生长,在生产应用上有一定的实际意义。