基于改良温室连作黄瓜土壤微生态环境的硅肥施肥方法与流程

本发明涉及农业施肥技术领域，尤其涉及一种改良温室连作黄瓜土壤微生态环境的硅肥施肥方法。

背景技术：

黄瓜是设施主栽蔬菜，连作障碍已成为制约其高产高效和可持续发展的重要因素，防控技术研究备受关注。温室黄瓜种植模式单一，复种指数高，常年种植会影响土壤微生态情况，土壤酸化、盐渍化以及有害病菌的大量繁殖等问题逐年增加，土壤环境恶化限制了作物产量，并对其抗病性、品质和经济效益产生影响，已成为当前温室经济作物生产亟待解决的重大问题。硅肥已被日本、东南亚等国家已把列为继氮、磷、钾之后的第四大元素肥料。施用硅肥可以使作物表皮细胞硅质化，起到减少遮荫、增强作物光合作用的功能，因此硅肥常被成为“植物调节性肥料”。尽管硅不是植物必须营养元素，但是硅作为一种有益的元素，它对作物的生长具有促进作用，能明显提高植株的干物质积累，减缓病害的发生，提高作物的抗性，此外，还可以增强根系活力，提高作物对水分、养分等的吸收，具有相当重要的作用。但是现有技术中没有相关专利详细讲解硅肥的施肥方法和施肥剂量。

技术实现要素：

本发明要解决的问题是提供一种采用na2sio3·9h2o作为外源硅肥材料，以基肥的施肥方式均匀的混施入连作种植土壤中，有效缓解设施黄瓜土壤连作障碍问题，改良土壤微生态环境，防止土壤肥力衰退的改良温室连作黄瓜土壤微生态环境的硅肥施肥方法。为此，现提出如下技术方案：

一种基于改良温室连作黄瓜土壤微生态环境的硅肥施肥方法，包括如下步骤：

(1)选择种植黄瓜土壤为连续种植15年黄瓜的日光温室耕层土壤；

(2)选择si含量为100～300kg/hm²的na2sio3·9h2o固体施入步骤(1)中选择的土壤中并搅拌均匀；

(3)将混合土壤先摊平，然后起垄，然后将黄瓜作物以行距60cm，株距28～30cm的标准种植在混合土壤上，种植面积为14.4m²；

(4)完成步骤(3)后，采用常规方法对黄瓜进行田间管理。

对上述方案的进一步改进，在步骤(1)中，所述种植土壤的理化性状为ph：6.03；ec：318μs/cm；有机质含量8.69g/kg，碱解氮138.4mg/kg，有效磷218.2mg/kg，速效钾189.6mg/kg，有效硅253mg/kg。

对上述方案的进一步改进，在步骤(1)中，所种植的黄瓜品种为“新泰密刺”。

对上述方案的进一步改进，在步骤(2)中，选择sio2含量为100～200kg/hm²的na2sio3·9h2o固体施入步骤(1)中选择的土壤中并搅拌均匀。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：

(1)本发明采用na2sio3·9h2o作为外源硅肥材料，以基肥的施肥方式均匀的混施入连作黄瓜种植土壤中，加入硅肥使根际土壤ec值降低，ph值升高，对缓解黄瓜连作土壤酸化和次生盐渍化有一定效果。另外硅肥施入增加了根际土壤中的细菌和放线菌数量，减少了真菌和镰刀菌数量。土壤微生物区系是土壤根际微生态系统的重要组成部分。土壤微生物一方面受外界环境、施肥种类和作物生育期等因素影响，一方面受植物根系分泌物的影响，根系分泌物直接影响土壤微生物的种类和数量。不同栽培制度下作物残体、根系残留物和根系分泌物在土壤中积累，引起碳源数量和种类的变化，导致土壤微生物数量和种群结构产生差异。一定量的硅肥施入还可以使连作病原菌失去寄主或改变生活环境，有利于减轻土传病害发生。

(2)土壤酶主要来源于土壤微生物代谢过程，根系分泌物和动植物残体腐解过程。脲酶是决定土壤氮素转化的关键酶，土壤脲酶活性增加有利于提高土壤氮素肥力。转化酶能促进有机物分解，为微生物提供养料，从而促进微生物的繁殖，反过来，微生物又能刺激酶活性增强。土壤磷酸酶的活性直接影响土壤中磷的有效性。多酚氧化酶能把土壤中芳香族化合物氧化成醌，醌与土壤中蛋白质、氨基酸、糖类、矿物质等反应生成有机质和色素，完成土壤芳香族化合物循环。硅肥施入提高了根际土壤中的转化酶、脲酶、过氧化氢酶和多酚氧化酶活性，降低了土壤中酚类物质含量，有利于作物生长发育，防止土壤肥力衰退，有效缓解设施黄瓜连作障碍。

附图说明

图1硅肥含量对根际土壤ph的影响。

图2硅肥含量对根际土壤ec的影响。

图3硅肥含量对根际土壤细菌数量的影响。

图4硅肥含量对根际土壤放射菌含量的影响。

图5硅肥含量对根际土壤真菌数量的影响。

图6硅肥含量对根际土壤镰刀菌数量的影响。

图7硅肥含量对根际土壤转化酶活性的影响。

图8硅肥含量对根际土壤脲酶活性的影响。

图9硅肥含量对根际土壤磷酸酶活性的影响。

图10硅肥含量对根际土壤多酚氧化酶活性的影响。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

实施例1、实施例2、实施例3和对比例1所采用的黄瓜种植土壤的理化性状ph：6.03；ec：318μs/cm；有机质含量8.69g/kg，碱解氮138.4mg/kg，有效磷218.2mg/kg，速效钾189.6mg/kg，有效硅253mg/kg；所采用的黄瓜品种为“新泰密刺”。

实施例1

本实施例提供一种基于改良温室连作黄瓜土壤微生态环境的硅肥施肥方法，包括如下步骤：

(1)选择种植黄瓜的土壤为连续种植15年黄瓜的日光温室耕层土壤；

(2)选择si含量为100kg/hm²的na2sio3·9h2o固体施入步骤(1)中选择的土壤中并搅拌均匀；

(3)将混合土壤先摊平，然后起垄，然后将黄瓜作物以行距60cm，株距28-30cm的标准种植在混合土壤上，种植面积为14.4m²；

实施例2

本实施例提供一种基于改良温室连作黄瓜土壤微生态环境的硅肥施肥方法，包括如下步骤：

(1)选择种植黄瓜的土壤为连续种植15年黄瓜的日光温室耕层土壤；

(2)选择si含量为200kg/hm²的na2sio3·9h2o固体施入步骤(1)中选择的土壤中并搅拌均匀；

(3)将混合土壤先摊平，然后起垄，然后将黄瓜作物以行距60cm，株距28～30cm的标准种植在混合土壤上，种植面积为14.4m²；

实施例3

本实施例提供一种基于改良温室连作黄瓜土壤微生态环境的硅肥施肥方法，包括如下步骤：

(1)选择种植黄瓜的土壤为连续种植15年黄瓜的日光温室耕层土壤；

(2)选择si含量为300kg/hm²的na2sio3·9h2o固体施入步骤(1)中选择的土壤中并搅拌均匀；

(3)将混合土壤先摊平，然后起垄，然后将黄瓜作物以行距60cm，株距28～30cm的标准种植在混合土壤上，种植面积为14.4m²；

对比例1

本对比例提供一种基于改良温室连作黄瓜土壤微生态环境的硅肥施肥方法，包括如下步骤：

选择种植土壤为连续种植15年黄瓜的日光温室耕层土壤为种植黄瓜的土壤；将土壤先摊平，然后起垄，然后将黄瓜作物以行距60cm，株距28～30cm的标准种植在混合土壤上，种植面积为14.4m²；

在实施例1～3以及对比例1中，在黄瓜培养的过程中分别于作物定植前和定植后每一个月取样土壤，处理随机取10株黄瓜秧苗，利用抖落法取黄瓜植株的根际土，混合均匀，一部分土样装入无菌自封袋，立即带回实验室，于4℃冰箱内保存，用于土壤微生物分析，并测量土壤的ec和ph；另一部分土样风干保存，用于测定土壤酶活性，土壤微生物数量的测定采用细菌采用牛肉膏蛋白胨培养基培养；放线菌采用改良高氏1号培养基培养，每1000ml培养基中加入3％重铬酸钾3.3ml；真菌采用马丁氏培养基培养(每1000ml培养基中加入1％孟加拉红水溶液3.3ml，1％链霉素3ml)；尖孢镰刀菌采用pea选择培养基培养；微生物数量均采用系列稀释法计数，土壤酶活性测定，土壤脲酶采用苯酚-次氯酸钠比色法测定；转化酶采用3,5-二硝基水杨酸比色法测定；多酚氧化酶采用邻苯三酚比色法测定；碱性磷酸酶采用磷酸苯二钠显色法测定。然后采用excel2003和dps软件对数据进行方差分析并绘制曲线图，采用duncan新复极差法进行差异显著性检验(p＜0.05)。图中ck表示对比例1，t1表示实施例1，t2表示实施例2，t3表示实施例3。

由图1中可知，未施硅肥的黄瓜根际土壤的ph值呈先升后降的趋势，硅肥处理黄瓜根际土壤的ph值呈一直升高的趋势，拉秧期，硅处理根际土壤的ph值为6.74。可见，的硅肥施入对防止日光温室黄瓜连作土壤酸化和次生盐渍化均有一定的效果，两个处理之间差异不显著。

由图2可知，在黄瓜生育前期，各处理根际土壤的ec值较低，这与作物的生育速度有关，前期黄瓜生长迅速且生物量大，根系较发达，能一定程度的吸收土壤中的盐离子。拉秧期，的硅处理土壤ec值较低，分别比对照低了10.40％、7.69％，实施例3处理ec值最高，主要在于硅肥施入量(300kg/hm²)较大，一部分硅肥没被植物吸收利用。

由图3和图4可知，不同含量的硅肥处理土壤中细菌数量呈现先增加后降低的趋势，放线菌的数量呈现先降低后增加的变化趋势，这与黄瓜作物生长发育规律有关。拉秧期，实施例1和实施例2的硅处理根际土壤细菌和放线菌数量较多，分别比对照高73.64％、46.78％和63.05％、52.29％。结果表明，硅肥施入对根际土壤中的细菌和放线菌数量均有明显的促进作用。

由图5和图6可知，不同含量的硅肥处理根际真菌数量变化趋势一致，都呈先升后降的趋势，硅肥施入处理在各时期均低于对比例1，拉秧期，硅肥施入处理根际真菌数量比对照低42.38％和40.21％。

枯萎病是黄瓜最主要的一种土传病害，温室黄瓜连年栽种后，土传病害加重，其致病菌就是镰刀菌。硅肥处理根际土壤镰刀菌的变化趋势一致，拉秧期，硅肥施入处理根际镰刀菌数量比对照低68.10％和62.71％。结果表明，硅肥施入对根际土壤中的真菌和镰刀菌数量均有明显的抑制作用。

由图7和图8可知，土壤转化酶也叫蔗糖酶，是土壤中参与碳循环的一种重要酶，可促进蔗糖水解成葡萄糖和果糖，对增加土壤可溶性营养具有重要作用。不同含量的硅肥各处理的转化酶活性呈先升后降的趋势。拉秧期，硅肥施入处理的根际土壤转化酶活性比对照高101.49％和95.05％。

脲酶也是土壤水解酶中的重要一种，对尿素水解及尿素氮的利用具有重要影响。黄瓜未施硅肥处理的脲酶活性变化不显著。拉秧期，硅肥施入处理的脲酶活性比对照高16.22％。

由图9和图10可知，根际土壤中的磷酸酶活性呈先升后降的趋势，拉秧期，硅肥施入处理的过氧化氢酶活性较连作处理高69.13％％和73.15％。土壤多酚氧化酶参与土壤有机组分中芳香化合物的转化，对增加土壤有机质积累，提高土壤肥力具有重要意义。根际土壤多酚氧化酶活性的变化趋势与磷酸酶一致，拉秧期，硅肥施入处理的多酚氧化酶活性较连作处理高58.18％和61.82％。

本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求范围内。