一种有效缓解西瓜连作障碍的环保型方法与流程

本发明涉及西瓜连作障碍防治技术，具体涉及一种有效缓解西瓜连作障碍的方法。

背景技术：

设施农业是农民增收的重要产业之一，但是农民盲目施肥以追求高效益产出的措施以及土壤连年种植年限的增加，都会降低土壤有机质含量，最终破坏土壤的团粒结构。因为长期进行设施多茬栽培与利用，使温室连作土壤雨水淋溶较少，从而为茄果类、瓜类、豆类蔬菜病害的蔓延创造了有利条件。

由于设施栽培高度集约化，以及农民的从众心理，常年连续栽培，导致西瓜、草莓等高效益作物产生严重的连作障碍问题，如种子发芽率降低、发芽缓慢、很难出土，或出土后生长缓慢，苗期容易死苗，叶片发黄，容易发病、枯萎死亡，产量和品质下降等。

西瓜作为我国重要的园艺作物，栽培面积占世界首位。由于西瓜产业周期短、见效快、效益稳，众多农户产生跟风效应，导致其在种植业中发展比较快，很快成为部分地区结构调整过程中的主导产业。西瓜长期连作，就会造成土壤酸化、盐渍化、营养不均衡、病虫害泛滥和西瓜的自毒等连作障碍，严重影响西瓜生产。其中枯萎病是连作障碍中主要问题之一，严重影响西瓜优质、高效生产。在连作地，西瓜植株的发病率一般都在30％以上，再严重的达到80％，最终绝产。连作障碍已成为我国设施蔬菜发展中不容忽视的问题。

西瓜连作这一问题的发生机理、解决办法，国内外学者进行过大量试验。生产上对西瓜连作障碍防治主要是简单的农业措施如轮作、筛选抗病性品种、嫁接等，或者只是单纯的物理消毒如高温闷棚和化学消毒如药剂防治。然而，单一的防治措施具有多种局限性，更有甚者，会对土壤或作物造成负面影响。例如筛选抗病品种周期较长，嫁接影响果实品质，药剂防治容易造成污染等。因此，高效、快速、无污染地解决西瓜连作障碍的问题具有非常重要的意义。

高温闷棚是在夏季七、八月时，利用塑料薄膜密封温室大棚，通过室外强光照射提高塑料大棚内的土壤温度，有效杀灭土壤中的有害细菌、真菌、部分病毒及大部分害虫。高温闷棚充分利用了农闲时间，是一种有效的物理方法。碳酸氢铵(简称碳铵)是我国特有的铵态氮肥品种，具有较强的挥发性，能有效控制酸性和碱性土壤中能引发枯萎病的尖孢镰刀杆菌，同时有很强的抗虫(红蜘蛛、蚜虫)作用。因此，碳铵处理作为一种能提供氮肥，缓解病害，且无污染的化学措施，具有很大的实际应用潜力。

以下是申请人检索的与本申请相关的参考文献：

【1】迟丽达，2010，几种土壤熏蒸剂对姜瘟菌及其他土传病原物的防控效果研究，华中农业大学。

【2】卜东欣，张超，张鑫，丛聪，王金信，2013，熏蒸剂威百亩对土壤微生物数量和酶活性的影响，中国农学通报.30(15):227-233。

【3】刘裕岭，2014，设施棚室连作障碍土壤修复改良措施，庄稼医院，(18):134。

【4】陈小波，2013，太阳能+石灰氮高温闷棚技术，农技服务，30(2):157。

【5】吕卫光，戴富明，张春兰，2004，设施西瓜连作障碍因子，北方园艺，(6):26。

【6】陶建新，张太兵，设施瓜果蔬菜连作障碍及综合防治措施，中国瓜菜，2010，23(4):51-52。

【7】陈金涛，高温处理对连作土壤基本理化性质的影响，安徽农学通报，2014，20(15):71-73。

【8】苏世鸣，任丽轩，霍振华，2008，西瓜与旱作水稻间作改善西瓜连作障碍及对土壤微生物区系的影响，中国农业科学，41(3)：704-712。

【9】Li sun，Song Song，Liu fu，XuhuiDeng，2015Exploring a soil fumigation strategy based on ammonium bicarbonate to control Fusarium wilts of cucurbits[J].Crop Protection，(70)：53-60。

通过检索，到目前为止，没有发现有效缓解西瓜连作障碍的环保型方法。

技术实现要素：

本发明的目的在于，提供一种有效缓解西瓜连作障碍的方法，以高效、快速、无污染的解决西瓜连作障碍。

为了实现上述任务，本发明采取如下的技术解决方案：

一种有效缓解西瓜连作障碍的方法，其特征在于，该方法以碳铵结合高温闷棚处理缓解西瓜连作障碍，其中，碳铵每亩用量30kg，高温闷棚处理时间为15天。

采用本发明的方法，能显著降低连作地西瓜发病率，有效促进西瓜幼苗的生长，并且安全环保无污染。与对照相比，碳铵+高温闷棚处理后，连作地西瓜发病率降低了34.2％，而西瓜幼苗的鲜重和干重分别增加了40.8％和39.1％。因此，碳铵结合高温闷棚处理具有缓解西瓜连作障碍，促进植株生长和环保无污染等三重优点。

附图说明

图1是空气温度的变化图；

图2是空气湿度的变化图；

图3是大棚10cm地温的变化图；

图4不同土壤消毒方式对西瓜根系活力的影响；

以下结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。

具体实施方式

本实施例给出一种有效缓解西瓜连作障碍的方法，以碳铵结合高温闷棚处理缓解西瓜连作障碍，其中，碳铵每亩用量30kg，高温闷棚处理时间为15天。试验中利用碳铵、二氧化氯、威百亩三种不同土壤熏蒸剂，采用灌透水和不灌水两种环境条件处理方式，研究不同土壤熏蒸剂及处理方式对西瓜植株苗期的生长及枯萎病发病率的影响。

1.材料与方法

1.1供试材料

供试西瓜品种：西北农林科技大学园艺学院培育的早熟品种“农科大五号”，抗病性较差。

化学土壤熏蒸剂：碳铵(含氮量17％，含水量3.5％，陕西秦岭化肥总厂-宝鸡虢镇氮肥厂)、42％威百亩水剂(25kg/桶，新沂市腾上工业助剂有限公司)、二氧化氯粉剂(山东省潍坊鼎冠环保科技有限公司生产)，用量均按使用说明标准要求施用。

供试枯萎病菌菌种为尖孢镰刀菌西瓜专化型(Fusarium oxysporum f.sp.niveum)。

1.2试验方法

1.2.1处理方法

本试验设计为大棚试验。试验在陕西省杨凌示范区揉谷镇(杨凌示范区西北农林科技大学园艺学院西甜瓜揉谷试验示范基地)和西北农林科技大学园艺学院塑料大棚内进行，试验于2015年7-8月、2016年3-5月在该基地的塑料大棚内进行。试验大棚的长度、跨度、高度分别为140m、9m、2.8m。大棚基本条件为连续种植5年的西瓜连作地，6月份收获，无下茬作物种植。

试验面积为20m²，三次重复，共设8个处理，即碳铵(30kg/667m²)+透水、二氧化氯(3kg/667m²)+透水、42％威百亩(30kg/667m²)+透水、42％威百亩(7.5kg/667m²)、二氧化氯(9.5kg/667m²)、碳铵(30kg/667m²)、透水、空白。

整地后采用开沟法施熏蒸剂，每个处理起垄隔开。需要浇透水的部分进行接水泵灌溉，保证一次性灌透，待水面没过土壤表面5cm左右时停止灌水。施药灌水后采用反埋法覆膜，密闭防止气体外溢，确保闷棚熏蒸效果，并关闭风口进行闷棚处理。利用高温高湿的环境增强熏蒸剂处理效果。高温闷棚的时间是2015年7月16日至7月31日，共进行15d。温室内悬挂温湿度记录仪，记录整个闷棚过程的温湿度变化。

高温闷棚处理过程中，设定第0、5、10、15d对处理和对照各个实验地进行土样采集，取0～15cm土层的土壤约1kg，尽量保证每个采样点取土的质量和深度均匀一致。采集后混合装入自封袋中，并贴标签做好标记，采后的土壤要过1mm筛、去杂并充分混匀，带回实验室4℃冷藏。2016年3月初再次从试验基地对每个处理进行土样采集，每处理约20kg土样并带到西北农林科技大学园艺学院塑料大棚内，作为西瓜苗期人工接种试验的移栽土。

1.2.2测定指标与方法

1.2.2.1环境因子

大棚内温湿度测定：大棚内温度、湿度等环境指标的测定，使用的仪器是温室娃娃，型号为H21400的温湿度电子记录仪(北京市农业智能装备技术研究中心)。闷棚期间设定每天分别于0:00、2:00、4:00、6:00、8:00、10:00、12:00、14:00、16:00、18:00、20:00、22:00点自动记录大棚空气温度、空气湿度、地表温度(0～10cm)。实验结束后，计算15d温度、湿度的平均值。绘制大棚温湿度变化趋势图。

1.2.2.2发病率计算公式，病情指数分级标准及计算：

发病率(％)＝得病株数量/统计总株数量×100％

病情分级情况：0级：植株叶片无萎蔫症状；1级：一片或两片子叶轻微变黄，生长正常；2级：1～2片子叶黄化，或者一片子叶出现死坏斑；真叶轻度萎蔫；3级：真叶明显萎蔫，子叶全部枯死，植株的生长受阻，稍矮化；4级:全株严重萎蔫，叶片枯黄；5级：整株枯死，甚至死亡。

病情指数＝Σ(各个级别病株数(株)×级数)/(统计总株数(株)×最高病级数)×100％

1.2.2.3西瓜苗期株高、茎粗、生物量的测定

每个处理中选6株进行株高、茎粗、生物量的测量。直尺测量株高。游标卡尺测量茎粗，株高的测量部位是从主茎基部处起至生长点，茎粗测量部位是主茎基部第一节位。生物量测定为植株的鲜重、烘干重，并记录数据。

1.2.2.4西瓜苗期根系活力的测定

用水将根先浸泡一段时间，然后用流水进行冲洗，尽量少伤根。根系活力采用TTC染色法。将洗干净的苗子根部剪下，取新鲜根样0.3g，放到小试管，加0.4％TTC(提前配好)、磷酸缓冲液各5ml，使根完全浸入，培养箱无光条件下放置2h，取出用清水停止反应。空白对照则先加入硫酸阻止其反应，然后继续上述操作。将根部水吸干，于研钵并加入少量乙酸乙酯充分磨，磨出的红色液倒入试管，重复两三次，待无剩余残留用乙酸乙酯定容到刻度。将样品进行离心，最后在分光光度计测定。

2结果与分析

2.1大棚空气温湿度、地温的变化

从图1明显看出，高温闷棚明显可以提高大棚内空气温度，且温度升温迅速，从10:00开始，温度迅速升高，在14:00达到最高值，添加熏蒸剂、熏蒸剂+透水/透水处理温度最高峰值分别为63.5℃、62℃。有利于达到杀灭病虫菌和杂草的目的。而空白处理温度14:00最高，仅为35℃左右。

从图2湿度变化曲线图得出，高温闷棚处理期间，每天早晚平均湿度明显大于对照，最大平均湿度能达到85％左右，空白处理湿度随时间变化趋势不大。

耕层内土壤最高温度及持续时间反映高温闷棚的效果(图3)。高温闷棚过程中，添加土壤熏蒸剂处理、熏蒸剂+透水处理的10cm地温都较空白温度高，尤其是14:00时的地温表现明显，添加熏蒸剂比熏蒸剂+透水处理平均高出10℃，说明添加土壤熏蒸剂可以改善10cm土层结构，提高高温闷棚的效果。

2.2西瓜苗期枯萎病发病情况调查分析

通过苗期人工接种枯萎病鉴定结果分析表1得出，空白和透水处理发病率明显，分别达到83.25％、83.37％，病情指数高，发病严重。其他处理均有不同程度降低，其中高温闷棚结合碳铵和威百亩处理发病率较低，病情指数低，发病较轻。说明高温闷棚中添加碳铵和威百亩进行土壤消毒效果明显。

2.3不同土壤消毒方式对西瓜生长发育的影响

从表2分析得出，植株的株高、茎粗、鲜重和干重是植株长势强弱的重要指标。高温闷棚中碳铵和威百亩处理的西瓜株高、鲜重和干重均高于对照，存在显著性差异。这些结果表明，高温闷棚结合碳铵和威百亩能有效促进西瓜幼苗生长。此外，我们通过测定根系活力，分析了不同土壤消毒方式对连作地西瓜幼苗根系生长的影响。从图4可以看出，各处理的根系活力均高于空白对照，其中高温闷棚结合碳铵、威百亩和二氧化氯的效果最为显著。

表1：西瓜苗期枯萎病发病情况表

表2：西瓜苗期生长发育情况表

3、结论与讨论

西瓜枯萎病是西瓜生产中毁灭性病害，苗期和其他生育期均可发病，尤其是在保护地受害更严重。试验说明，在连作多年的地块，利用土壤熏蒸剂结合高温闷棚处理后，可以改善植株长势、培育壮苗，减少枯萎病危害，对后期西瓜生长有很大的提升作用。从所施的熏蒸剂方法效果可以看出，高温闷棚结合碳酸氢铵和威百亩对促进西瓜生长和降低发病率的效果最为显著。然而，威百亩作为化学药剂具有一定的毒性，而碳铵具有环保无污染的优点。

本试验研究了高温闷棚条件下，透水、熏蒸剂及其交互处理对大棚西瓜连作障碍的影响，得到的初步结论概括如下：

高温闷棚可以有效提高塑料大棚内的空气温湿度、地温。空气温度从上午10:00到下午20:00可以持续较高温度。加入土壤熏蒸剂后，大棚10cm地温升高明显，最高温度可达52℃，高于土壤熏蒸剂+透水，不同处理均显著高于对照的地温。

通过比较高温闷棚结合不同的熏蒸剂，在连续种植西瓜多年，有重茬病害的土地，高温闷棚+碳铵和高温闷棚+威百亩处理均能有效缓解连作障碍，降低西瓜发病率，并促进西瓜幼苗生长。然而，威百亩低毒，碳铵无毒且具有肥效，有利于西瓜的安全生产。因此，高温闷棚结合碳铵处理具有更大的实际应用潜力，是一种安全无污染的环保型方法。