改善草莓根际土壤有机质及酶活性的方法与流程

本发明涉及农业生产领域，一种草莓连作土壤的改良方法，特别是一种改善草莓根际土壤有机质及酶活性的方法。

背景技术：

草莓(学名：fragaria×ananassaduch.)，多年生草本植物。高10-40厘米，茎低于叶或近相等，密被开展黄色柔毛。叶三出，小叶具短柄，质地较厚，倒卵形或菱形，上面深绿色，几无毛，下面淡白绿色，疏生毛，沿脉较密；叶柄密被开展黄色柔毛。聚伞花序，花序下面具一短柄的小叶；花两性；萼片卵形，比副萼片稍长；花瓣白色，近圆形或倒卵椭圆形。聚合果大，宿存萼片直立，紧贴于果实；瘦果尖卵形，光滑。是深受人们喜爱的一种果实。但是目前草莓的规模化种植还较困难，特别是草莓的规模化的连作就更困难，且规模化种植成本高，草莓连作过程中，草莓极易死亡。

制约草莓规模化生产的主要原因之一主要是连作障碍，草莓连作障碍严重的阻碍了草莓的可持续化的生产与发展，草莓连作障碍的主要原因是根系产生的自毒作用,。草莓自毒引起土壤养分失衡和土壤微生物区系失调，同时根系分泌物中积累大量有毒物质。同时，在草莓的根际土壤中其各种有机质及酶活性也不足。

草莓根际土壤的酚、酸类物质，主要有苯环、含羟基和羧酸极性基团的有机致毒物质，而这些物质也正是草莓连作过程中其根际土壤中自毒性的主要的酚、酸类物质。由于草莓根际土壤中的过氧化物酶等的酶活性的不足，因而也不利于清除草莓根际土壤中的酚类、过氧化物类等致毒物分解及排除，进而进一步的影响了其对土壤氮代谢微生物和草莓根系的损害，这样又进一步的间接影响了尿酶及蛋白酶活性，不利于促进土壤氮素循环，从而不利于草莓氮素吸收利用。

因此，如何来对草莓连作根际土壤中进行改良，进一步的增加并改善草莓根际土壤有机质及酶活性，并影响及降低草莓根际土壤中的自毒性的物质的产生，同时大幅度的降低草莓种植中的化肥的用量，从而实现草莓的规模化生产，实现草莓的增产增收。为以后草莓种植生产中有效利用菌剂进行草莓连作障碍治理提供理论依据。具有较广阔市场前景。

技术实现要素：

本发明提供一种改善草莓根际土壤有机质及酶活性的方法，以南方酸性、未熟化草莓根际土壤为原料，采用完全随机实验设计。包括对草莓根际土壤改良及措施施肥，其可增加并改善草莓根际土壤有机质及酶活性，并影响及降低草莓根际土壤中的自毒性的物质的产生，大幅度降低草莓种植中的化肥的用量，从而实现草莓的规模化生产，实现草莓生产的增产增收。

本发明公开一种改善草莓根际土壤有机质及酶活性的方法，以南方酸性、未熟化草莓根际土壤为原料，采用完全随机实验设计，其包括对草莓根际土壤改良及措施施肥，所述措施施肥是对草莓根际土壤施用有机肥+生物炭，或化肥+生物炭，或化肥+有机肥+生物炭；所述土壤改良是对草莓根际土壤添加入土壤改良剂。

本发明所述一种改善草莓根际土壤有机质及酶活性的方法，其所述土壤改良剂包括土壤膨胀剂和土壤改良菌，所述土壤膨胀剂为珍珠岩和/或砂土；控制土壤膨胀剂加入的量为草莓根际土壤质量的2-9wt％。

优选的，是本发明所述施用有机肥+生物炭是控制有机肥施用量为草莓根际土壤质量的2-6wt％；生物炭用量为草莓根际土壤质量的1-2wt％。

进一步的，是所述施用化肥+生物炭是控制化肥施用量为草莓根际土壤质量的0.1-0.2wt％；生物炭用量为草莓根际土壤质量的1-2wt％；。

本发明所述施用化肥为硝酸钾和/或磷酸二氢钾的混合；所述有机肥为烟碱有机肥，控制烟碱有机肥的有机质>45％,总养分>5％。

本发明优选的所述土壤改良菌包括枯草芽孢杆菌和植物乳酸杆菌的混合微生物菌种，控制混合微生物菌种的总活菌数含量大于200亿个/克，即20.0×10⁹cfu/g。

进一步的，是所述施用化肥为硝酸钾和磷酸二氢钾的混合，是控制磷酸二氢钾的添加量为硝酸钾质量的30-35wt％。

本发明公开一种改善草莓根际土壤有机质及酶活性的方法，是以南方典型酸性、未熟化生土红壤为原料，采用完全随机实验设计，通过对草莓根际土壤的改良及措施施肥，对草莓根际土壤的有机质得到大幅度的提升。从本发明的结果表明：一是，与无肥对照比，施用生物有机肥及有机肥和生物炭配施改良草莓根际土壤，能显著大幅增加土壤有机质和全磷含量(p<0.01)；二是，与化肥对照比，化肥+生物炭肥、化肥+有机肥+生物炭肥各处理草莓根际土壤有机质含量成倍增加(p<0.01)，并在化肥减半条件下也获得相似的试验结果。因此，利用本发明方法对草莓根际土壤进行改造，采用有机肥和生物炭或叫生物炭肥改土措施，可以在大幅降低草莓根际土壤的化肥用量下，大幅度提升草莓根际土壤的有机质含量，利用化肥+有机肥+生物炭肥施肥措施对土壤中的有机质含量提升，较纯化肥施用方法达1倍以上，并且还可对草莓根际土壤的磷、钾养分得到改善。

经本发明的同步试验表明，1、与无肥对照比，施用生物炭等有机肥具有提高草莓根际土壤过氧化物酶、尿酶及蛋白酶活性的明显作用，有机肥与生物炭肥配施具有显著提升草莓根际土壤酚氧化酶、过氧化物酶、尿酶及蛋白酶活性的显著效果(p<0.05)。这说明，施用有机肥或生物炭肥的土壤改良措施，通过相关酚氧化酶、过氧化物酶酶活性的提升；有利于清除草莓根际土壤的酚类、过氧化物类等致毒物，降低其对土壤氮代谢微生物和草莓根系的损害，并间接提升了尿酶及蛋白酶活性，促进草莓根际土壤氮素循环，并且极有利于草莓根际的氮素吸收利用。

经本发明方法结果还表明，与化肥对照比，化肥+有机肥、化肥+生物炭肥、化肥+有机肥+生物炭肥各处理草莓根际土壤酚氧化酶、过氧化物酶、尿酶活性成倍大幅提高(p<0.01)，并在化肥减半条件下也获得相似的试验结果，但这些施肥措施对土壤β-葡萄糖苷酶和n-乙酰-β-葡萄糖苷酶的酶活性提升亦没有明显效果(p>0.05)。综合试验结果可以看出，就南方典型酸性、未熟化生土红壤而言，草莓养分管理上用有机肥和生物炭改土措施，可以在大幅降低化肥用量下，显著提升酚氧化酶、过氧化物酶和尿酶酶活性，有利于清除酚类、过氧化物类等致毒物，促进土壤氮素循环，有着重要的意义。

附图说明：

图1，为本发明改善草莓根际土壤有机质及酶活性的方法向草莓根际土壤施用化肥、生物炭肥，化肥、有机肥和生物炭肥及有机肥和生物炭肥后有机质百分含量的的坐标示意图；

图2，为本发明改善草莓根际土壤有机质及酶活性的方法向草莓根际土壤施肥方法的a-i等九种实施情况下的有机质百分含量的坐标示意图；

图中，横坐标为不同的草莓根际土壤的处理方法，纵坐标为有机质含量的值g/kg；

从图1所示可以看出，本发明的改善草莓根际土壤有机质及酶活性的方法，显示施用化肥、生物炭、有机肥等的混合较仅施用化肥处理后的草莓根际土壤的有机质含量提高近一倍以上。

具体实施方式：

下面结合具体实例对本发明作进一步说明；下述实施例中生物炭或叫生物炭肥意思相同，质量或质量比。

本发明公开的一种改善草莓根际土壤有机质及酶活性的方法，以南方酸性、未熟化草莓根际土壤为实施对象，采用完全随机实验设计，其包括对草莓根际土壤改良及措施施肥，所述措施施肥是对草莓根际土壤施用有机肥+生物炭肥，或化肥+生物炭肥，或化肥+有机肥+生物炭肥；所述土壤改良是对草莓根际土壤添加入土壤改良剂。

所述土壤改良剂包括土壤膨胀剂和土壤改良菌，所述土壤膨胀剂为珍珠岩和/或砂土；控制土壤膨胀剂加入的量为草莓根际土壤质量的2-9wt％；所述土壤改良菌包括枯草芽孢杆菌和植物乳酸杆菌的混合微生物菌种，控制混合微生物菌种的总活菌数含量大于200亿个/克，即20.0×10⁹cfu/g。

所述施用有机肥+生物炭肥是控制有机肥施用量为草莓根际土壤质量的2-6wt％；生物炭肥用量为草莓根际土壤质量的1-2wt％。

所述施用化肥+生物炭肥是控制化肥施用量为草莓根际土壤质量的0.1-0.2wt％；生物炭肥用量为草莓根际土壤质量的1-2wt％。

实施例：

实施例中所述红土是指草莓根际土壤，化肥是使用磷酸二氢钾和硝酸钾的混合；有机肥及生物炭或叫生物炭肥及土壤改良菌枯草芽孢杆菌和植物乳酸杆菌等均可从市售获得；实施例中使用的有机肥为烟碱有机肥，其有机质>45％,总养分>5％。

a，化肥处理：红土10kg+硝酸钾13.86g+磷酸二氢钾4.2g；

b，有机肥：草莓根际土壤10公斤+有机肥0.5kg；

c，化肥+有机肥：草莓根际土壤10kg，珍珠岩0.8kg，硝酸钾13.86g，磷酸二氢钾4.2g，有机肥0.5kg；

d，化肥+生物炭：草莓根际土壤10kg，珍珠岩0.8kg，硝酸钾13.86g，磷酸二氢钾4.2g，生物炭270g；

e，有机肥+生物炭：草莓根际土壤10kg，珍珠岩和河沙的混合0.8kg，有机肥0.5kg，生物炭270g；

f，化肥+生物炭+有机肥：草莓根际土壤10kg，珍珠岩和河沙各半的混合0.8kg，硝酸钾13.86g，磷酸二氢钾4.2g，有机肥0.5kg，同时加入土壤改良菌为枯草芽孢杆菌和植物乳酸杆菌的混合微生物菌种，控制混合微生物菌种的总活菌数含量大于200亿个/克，即20.0×10⁹cfu/g；土壤改良菌的加入量可按现枯草芽孢杆菌和植物乳酸杆菌加入量加入，也可控制其加入的量为土壤膨胀剂加入量的0.1-0.2wt％；

g，化肥减半+生物炭+有机肥：草莓根际土壤10kg，珍珠岩和河沙任意质量比的混合0.8kg，硝酸钾6.93g，磷酸二氢钾2.1g，有机肥0.5kg；

h，化肥减半+生物炭：草莓根际土壤10kg，珍珠岩0.8kg，硝酸钾6.93g，磷酸二氢钾2.1g，生物炭270g；

i，无肥对照：草莓根际土壤10kg，珍珠岩0.8kg。

具体结果见下表1-3。

表1不同土壤改良方式对草莓根际土壤酶活性的影响

表2不同施肥处理对草莓根际土壤酶活性的影响

表3不同施肥处理的草莓根际土壤有机质及全全氮、磷、钾含量

说明，上表中实施的措施施肥和土壤改良方法均是按上述说明书中的实施方式进行的，从上述表1-3可以看出，本发明的改善草莓根际土壤有机质及酶活性的方法，显示施用化肥、生物炭、有机肥等的混合较仅施用化肥处理后的草莓根际土壤的有机质含量提高近一倍以上。同时酶活性得到显著提升，与无肥对照比，施用生物有机肥具有提高草莓根际土壤过氧化物酶、尿酶及蛋白酶活性的明显作用，有机肥与生物炭配施具有显著提升草莓根际土壤酚氧化酶、过氧化物酶、尿酶及蛋白酶活性的显著效果(p<0.05)。这说明，施用有机肥或生物炭的土壤改良措施，通过相关酚氧化酶、过氧化物酶酶活性的提升，有利于清除酚类、过氧化物类等致毒物，降低其对土壤氮代谢微生物和草莓根系的损害，并间接提升了尿酶及蛋白酶活性，促进土壤氮素循环，一定程度上应有利于草莓氮素吸收利用。而用有机肥和生物炭或叫生物炭肥对草莓根际土壤的改土措施，可以在大幅降低化肥用量下，显著提升酚氧化酶、过氧化物酶和尿酶酶活性，有利于清除酚类、过氧化物类等致毒物，促进土壤氮素循环。