小麥秸稈對西瓜生長與土壤養(yǎng)分作用探究

1、小麥秸稈對西瓜生長與土壤養(yǎng)分作用探究本文是農(nóng)學(xué)論文，本研究選取最優(yōu)84-24小型西瓜品種為試材，通過不同量小麥秸稈對連作西瓜生長指標(biāo)、生理指標(biāo)、枯萎病病害情況的作用；且在不同取樣時期西瓜根際土壤養(yǎng)分和土壤酶活性的變化；在實(shí)驗(yàn)室狀態(tài)下，通過添加小麥秸稈對土壤呼吸強(qiáng)度和土壤微生物生物量碳氮的作用。試驗(yàn)分為兩大部分，一是盆栽試驗(yàn)，二是大田試驗(yàn)，通過以上試驗(yàn)得出以下結(jié)論：1、在不同的土壤條件下添加小麥秸稈的效果是不同的。2、五年連作的熟土：（1）在盆栽中添加小麥秸稈可以提高植株的株高、莖粗和干鮮重，降低盆栽西瓜枯萎病的發(fā)病率和病情指數(shù)，且添加1%秸稈效果最好。（2）添加兩次小麥次秸稈的盆栽試驗(yàn)中，隨著

2、定植時間增長，土壤中的堿解氮、速效鉀、有機(jī)質(zhì)、全氮含量明顯增加，pH值顯著降低，EC值顯著增加。（3）添加小麥秸稈可以增加盆栽西瓜土壤脲酶、蔗糖酶、磷酸酶、過氧化氫酶的活性。（4）添加小麥秸稈在盆栽試驗(yàn)初期可以增加土壤呼吸的強(qiáng)度和土壤微生物生物量氮的含量.1引言目前克服連作障礙的途徑主要有：農(nóng)業(yè)防治、植物調(diào)控防治、生物防治、物理防治以及化學(xué)防治等。植物調(diào)控防治是選育抗性品種和嫁接技術(shù)，培育抗性育種的防治方法最根本，但已知抗性品種較少且抗性不穩(wěn)定，而嫁接技術(shù)成本太高；生物防治效果不穩(wěn)定，處于研究階段；物理防治運(yùn)用溫濕消毒、洗鹽等方法，但成本過高且防治效果有限；化學(xué)防治雖然見效快但存在農(nóng)藥殘留污染

3、環(huán)境等問題；農(nóng)業(yè)防治手段較多，其中利用生物多樣性及化感作用原理防治連作障礙是主要發(fā)展趨勢,有待研究和進(jìn)一步的開發(fā)。伴生小麥對于西瓜栽培意義非凡，能夠使連作西瓜的凈光合速率得以提高，西瓜葉片的衰老得以減緩，并且是光合功能期得以延長，可以提升連作西瓜的抗病性3。前期研究發(fā)現(xiàn)施入小麥殘茬，可促進(jìn)西瓜生長，利于土壤微生物繁殖，增加有益微生物數(shù)量，減少枯萎病致病菌數(shù)量，對西瓜連作土壤有一定的修復(fù)作用4。因此，本實(shí)驗(yàn)在已有研究的基礎(chǔ)上，通過添加不同比例和次數(shù)的小麥秸稈分析其對西瓜生長情況、土壤養(yǎng)分、土壤酶活性、土壤微生物生物量碳氮以及相關(guān)指標(biāo)的影響，以期探明不同添加量小麥秸稈在連作西瓜生長和土壤養(yǎng)分改良方

4、面發(fā)揮的作用。為緩解連作障礙提高土壤養(yǎng)分，為小麥秸稈的生態(tài)利用提供理論依據(jù)和技術(shù)支持。.2材料與方法2.1試驗(yàn)材料和儀器尿素、檸檬酸、氫氧化鈉、苯酚、次氯酸鈉、硫酸銨、甲苯、3,5-二硝基水楊酸、酒石酸鉀鈉、磷酸氫二鈉、磷酸二氫鉀、蔗糖、葡萄糖、磷酸苯二鈉、2,6-雙溴苯醌氯酰亞胺、硼砂、過氧化氫、硫酸、高錳酸鉀、乙酸乙酯、次硫酸鈉、TTC、無水乙醇、磷酸氫二鉀、石英砂、草酸2,6-二氯酚靛酚、碳酸氫鈉、抗壞血酸、牛血清蛋白、考馬斯亮藍(lán)G-250、磷酸、蒽酮、酚酞、甲基橙、鹽酸、氯仿、無水氯化鈣、鄰菲啰啉、醋酸、醋酸鋰、水合茚三銅、還原茚三酮、二甲基亞砜、硫酸鉀、丙酮、硫酸亞鐵、重鉻酸鉀。2.

5、2試驗(yàn)設(shè)計(jì)自2017年5月至2017年8月在東北農(nóng)業(yè)大學(xué)實(shí)驗(yàn)站大棚中進(jìn)行盆栽試驗(yàn)。西瓜在55水浴浸種30min后常溫靜置12h，放入30恒溫箱培養(yǎng)至出芽。待在營養(yǎng)缽中長至四葉一心定植于有不同處理土壤的250*250mm塑料盆中，觀察測定各處理10天內(nèi)的幼苗成活率并及時補(bǔ)苗，之后常規(guī)管理。根據(jù)秸稈添加量設(shè)置17CK（0）、17T1（1%）、17T2（2%）共計(jì)為3個相應(yīng)處理，每個處理3次重復(fù)，每個重復(fù)20盆，三次重復(fù)隨機(jī)排列，秸稈添加比例質(zhì)量比。共計(jì)3*3*20=180盆(250*250mm塑料盆)，試驗(yàn)處理及編號如下表。每個處理三次重復(fù)，每個重復(fù)隨機(jī)選取三株掛簽，用于測定生長和生理指標(biāo)。于定植

6、后第20d，40d，60d進(jìn)行破壞性取樣，每個處理三次重復(fù)，每個重復(fù)隨機(jī)選取三株，土樣保留，植株用于測定干鮮重（全株干鮮重包括果實(shí)）和植株養(yǎng)分。.3結(jié)果與分析.143.1添加小麥秸稈對盆栽西瓜生長及土壤養(yǎng)分的影響.143.2添加小麥秸稈對大田西瓜生長及土壤養(yǎng)分的影響.3243.3討論.454.1添加小麥秸稈對連作西瓜生長的影響.454.2添加小麥秸稈對土壤養(yǎng)分和土壤酶活性的影響.454.3添加小麥秸稈對土壤呼吸和微生物生物量的影響.465結(jié)論.484.4討論4.1添加小麥秸稈對連作西瓜生長的影響苗錦山等96研究發(fā)現(xiàn)甜玉米和小麥秸稈還田配施復(fù)合生物菌劑促使連作甜瓜株高、莖粗、單株葉面積以及根、葉

7、干物質(zhì)積累，甜瓜生育進(jìn)程加快，但在本試驗(yàn)中，大田試驗(yàn)中連作西瓜植株生長和養(yǎng)分積累因?yàn)樘砑有←溄斩挾a(chǎn)生一定的抑制效果，分析現(xiàn)象原因可能是施入小麥秸稈改變了土壤養(yǎng)分的結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生了化感物質(zhì)，魏云霞等97人發(fā)現(xiàn)紫云英+油菜秸稈浸提液能夠一定程度抑制玉米種子發(fā)芽、幼苗苗高和根長。由定植第40d數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，添加小麥秸稈對于連作西瓜生長表現(xiàn)為顯著的促進(jìn)作用，分析其原因可能是隨著西瓜不斷的生長，秸稈在腐解過程中釋放出碳源或者某些養(yǎng)分，也可能是因?yàn)樵诮斩捀膺^程中產(chǎn)生了某些能夠?qū)ξ鞴仙L產(chǎn)生促進(jìn)效果的化感物質(zhì)，而西瓜生長因添加小麥秸稈而表現(xiàn)出的促進(jìn)并且呈現(xiàn)先抑制后促進(jìn)的結(jié)果，分析產(chǎn)生的原因可能是秸稈腐解釋放了某

8、些抑制作物生長的物質(zhì)含量隨時間動態(tài)變化抑制作物生長也可能是植物在生長過程中受到土壤環(huán)境的影響，具體原因還有待于進(jìn)一步研究。本試驗(yàn)結(jié)果表明，施入小麥秸稈一定程度促進(jìn)連作西瓜的生長及抑制了枯萎病的發(fā)病，而添加1%小麥秸稈效果相對更好，由此可說明添加小麥秸稈對連作西瓜的生長的產(chǎn)生的促進(jìn)效果因添加秸稈比例的不同存在差異。4.2添加小麥秸稈對土壤養(yǎng)分和土壤酶活性的影響作物秸稈含有作物必需的碳、氮、磷、鉀等營養(yǎng)元素,是重要的有機(jī)肥源之一。土壤酶主要來源于土壤中生物及植物根系分泌是土壤的組成成分，在土壤生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的物質(zhì)循環(huán)和能量轉(zhuǎn)換中起著至關(guān)重要的作用，對于土壤中生物化學(xué)反應(yīng)起到催化作用，直接參與土壤中物質(zhì)

9、的轉(zhuǎn)化、養(yǎng)分釋放和固定過程,反映土壤生態(tài)系統(tǒng)中各個生物化學(xué)反應(yīng)的強(qiáng)度，通常用其活性的強(qiáng)度來衡量土壤肥力狀況98-103。庶糖酶、脲酶和磷酸酶是土壤中常見的水解酶，分別是土壤有機(jī)碳、氮、磷代謝的專一酶，對提高土壤氮素利用率，增加易溶性營養(yǎng)物質(zhì)，提高磷素有效性有著重要的作用。過氧化氫酶能分解土壤中的過氧化氫，使作物免遭毒害，其活性過高或過低，均不利于作物生長104-108。張桂玲109研究了不同覆蓋材料對桃園土壤微生物數(shù)量和酶活性的影響,結(jié)果表明,覆蓋秸稈顯著增加土壤堿解氮、速效鉀、全氮、全鉀和有機(jī)質(zhì)含量，顯著提高壤脲酶和磷酸酶活性。.5結(jié)論連作兩年的生茬土壤：（1）在大田中加入小麥秸稈的第一年，增加株高、莖粗，抑制鮮重和干重；添加小麥秸稈后的第二年，添加1%秸稈處理顯著增加了干鮮重和G值，但不能降低枯萎病的發(fā)病率和病情指數(shù)。（2）在大田中加入小麥秸稈可以顯著增加堿解氮、速效鉀和有機(jī)質(zhì)的含量。（3）在大田中添加小麥秸稈的