畦沟垫铺水稻秸秆对大棚春夏茬芹菜产量品质及土壤性质的影响

doi:10.16178/j.issn.0528-9017.20221214

摘要/Abstract

摘要：

为了探究春夏季节畦沟垫铺水稻秸秆腐解对大棚芹菜产量品质和土壤性质的影响,寻求适宜的水稻秸秆覆盖量和秸秆腐解菌施用量,在纵向畦沟内每667 m²设置水稻秸秆500、750、1 000 kg和对照(CK,不覆盖水稻秸秆)4个处理,各设3次重复;在横向畦沟内每667 m²垫铺1 000 kg水稻秸秆,设置秸秆腐解菌每667 m² 2、3、4 kg和对照4个处理(CK,不施用秸秆腐解菌),各设3次重复。结果表明,经过3—7月共129 d试验,3个水稻秸秆覆盖处理产量与CK差异显著,畦沟垫铺水稻秸秆能够提高芹菜产量,且产量随覆盖量增加而增加。水稻秸秆在设施高温高湿条件下腐解率达到64.80%以上,施用秸秆腐解菌能够加快秸秆腐解速率,秸秆腐解率增加15.16~21.35百分点,同时能促进养分的释放。各畦沟内0~<10 cm土层土壤硝态氮含量下降,种植后畦面0~20 cm和畦沟0~<10 cm土壤EC值均低于种植前,高覆盖量处理下降幅度大于低覆盖量处理,土壤有机碳含量上升。由此说明,在畦沟垫铺秸秆并施用秸秆腐解菌能显著提高水稻秸秆腐解率,降低土壤表层的硝态氮含量,提升土壤有机碳含量。

关键词: 芹菜, 水稻秸秆, 产量, 腐解率, 土壤性质

中图分类号:

S636.3

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图/表 16

表1 水稻秸秆腐解情况

处理	种植后剩余量/g	腐解率/%
每667 m² 500 kg	468.89±42.34 b	82.53±0.01 a
每667 m² 750 kg	757.74±21.09 a	71.83±0.45 a
每667 m² 1 000 kg	946.88±11.87 a	64.80±0.25 b

表2 畦沟垫铺水稻秸秆对芹菜产量影响

处理	单株质量/ kg	小区产量/ kg	每667 m² 产量/kg
对照	0.44±0.02 b	15.60±0.32 c	2 890.95±58.89 c
每667 m² 500 kg	0.47±0.02 a	16.55±0.15 b	3 066.43±28.52 b
每667 m² 750 kg	0.48±0.01 a	17.14±0.10 a	3 175.04±19.28 a
每667 m² 1 000 kg	0.49±0.02 a	17.50±0.30 a	3 242.98±46.29 a

表3 畦沟垫铺水稻秸秆对芹菜养分影响单位:mg·kg-1

处理	全氮(N)含量	全磷(P₂O₅)含量	全钾(K₂O)含量	硝酸盐(N $O 3 -$ )含量
对照	2.33±0.08 a	1.21±0.10 b	1.93±0.20 c	1 142.69±27.12 a
每667 m² 500 kg	1.41±0.01 c	1.24±0.03 b	2.86±0.08 a	864.98±25.66 b
每667 m² 750 kg	1.89±0.08 b	1.54±0.04 a	3.88±0.14 b	781.97±18.00 c
每667 m² 1 000 kg	2.03±0.14 ab	1.54±0.04 a	3.96±0.21 a	753.43±11.92 c

表3 畦沟垫铺水稻秸秆对芹菜养分影响单位:mg·kg-1

处理	全氮(N)含量	全磷(P₂O₅)含量	全钾(K₂O)含量	硝酸盐(N $O 3 -$ )含量
对照	2.33±0.08 a	1.21±0.10 b	1.93±0.20 c	1 142.69±27.12 a
每667 m² 500 kg	1.41±0.01 c	1.24±0.03 b	2.86±0.08 a	864.98±25.66 b
每667 m² 750 kg	1.89±0.08 b	1.54±0.04 a	3.88±0.14 b	781.97±18.00 c
每667 m² 1 000 kg	2.03±0.14 ab	1.54±0.04 a	3.96±0.21 a	753.43±11.92 c

表4 畦沟垫铺水稻秸秆对芹菜品质影响

处理	粗纤维含量/ (g·kg^-1)	V_C含量/ (g·kg^-1)	黄酮含量/ (mg·g^-1)	总酚含量/ (mg·g^-1)	DPPH含量/ %
对照	13.0±0.4 a	106.7±2.6 a	2.48±0.17 a	8.62±0.29 b	73.51±3.84 b
每667 m² 500 kg	12.8±0.4 ab	107.6±9.6 a	1.84±0.13 b	7.46±0.80 b	123.87±2.42 a
每667 m² 750 kg	12.0±0.4 ab	112.6±15.1 a	2.46±0.03 a	11.52±0.78 a	121.85±2.07 a
每667 m² 1 000 kg	11.1±0.7 b	120.1±6.6 a	2.20±0.09 ab	9.39±0.12 ab	120.34±1.02 a

表5 畦沟垫铺水稻秸秆对畦面0~<10 cm土壤养分的影响

处理	有机碳含量/ (g·kg^-1)	硝态氮含量/ (mg·kg^-1)	全磷(P₂O₅)含量/ (g·kg^-1)	速效磷含量/ (mg·kg^-1)	全钾(K₂O)含量/ (g·kg^-1)	速效钾含量/ (mg·kg^-1)
BP	25.21±0.14 b	70.83±0.43 b	3.15±0.11 c	287.14±1.91 b	20.43±1.07 c	108.81±5.51 a
CK AP	15.54±0.17 d	89.23±2.00 a	2.88±0.04 d	239.58±1.27 c	25.87±0.19 b	64.56±2.20 d
每667 m² 500 kg AP	22.95±1.15 c	53.90±0.20 c	3.21±0.05 c	275.89±10.34 b	27.88±0.22 a	75.26±1.75 c
每667 m² 750 kg AP	26.12±1.21 a	48.37±0.55 d	3.62±0.08 b	292.58±9.13 ab	27.88±0.13 a	92.93±2.68 b
每667 m² 1 000 kg AP	26.98±1.99 a	45.03±1.14 e	3.91±0.07 a	309.46±10.86 a	28.16±0.53 a	111.56±3.23 a

表6 畦沟垫铺水稻秸秆对畦面10~20 cm土壤养分的影响

处理	有机碳含量/ (g·kg^-1)	硝态氮含量/ (mg·kg^-1)	全磷(P₂O₅)含量/ (g·kg^-1)	速效磷含量/ (mg·kg^-1)	全钾(K₂O)含量/ (g·kg^-1)	速效钾含量/ (mg·kg^-1)
BP	23.23±1.64 a	42.37±1.87 b	2.30±0.02 c	220.57±9.63 c	24.76±0.63 a	107.93±2.07 c
CK AP	24.06±1.50 a	48.53±1.60 a	2.31±0.04 c	192.58±4.54 d	19.40±0.23 d	94.53±1.46 d
每667 m² 500 kg AP	24.39±0.49 a	38.04±1.52 c	2.69±0.10 b	239.84±4.87 c	20.54±0.18 c	115.94±6.41 b
每667 m² 750 kg AP	24.85±0.13 a	35.10±1.90 d	2.76±0.07 ab	258.14±1.36 b	21.23±0.30 b	124.57±1.83 a
每667 m² 1 000 kg AP	24.86±0.34 a	32.40±0.54 e	2.83±0.04 a	263.91±3.32 a	21.74±0.25 b	125.92±1.98 a

表7 畦沟垫铺水稻秸秆对畦沟0~<10 cm土壤养分的影响

处理	有机碳含量/ (g·kg^-1)	硝态氮含量/ (mg·kg^-1)	全磷(P₂O₅)含量/ (g·kg^-1)	速效磷含量/ (mg·kg^-1)	全钾(K₂O)含量/ (g·kg^-1)	速效钾含量/ (mg·kg^-1)
BP	20.25±0.74 d	95.25±5.47 b	3.78±0.13 e	287.05±1.43 d	26.02±0.31 b	88.91±1.20 e
CK AP	18.33±1.56 d	137.89±4.62 a	4.29±0.25 d	268.82±5.51 e	26.33±0.48 b	107.30±0.47 d
每667 m² 500 kg AP	26.45±0.34 c	75.30±2.87 c	5.16±0.06 c	317.95±4.07 c	26.73±0.60 a	111.62±0.36 c
每667 m² 750 kg AP	28.78±0.32 b	65.17±4.29 d	5.53±0.11 b	337.63±2.68 b	27.22±0.39 a	122.90±0.98 b
每667 m² 1 000 kg AP	30.60±0.15 a	59.83±1.78 d	5.81±0.05 a	349.20±0.92 a	26.46±0.90 ab	127.60±1.80 a

图1 畦沟垫铺水稻秸秆对土壤EC值的影响图中大写字母R500、R750、R1000、CK分别代表每667 m2畦沟垫铺秸秆500、750、1 000 kg和不垫铺水稻秸秆;BP和AP分别代表种植前和种植后。同组柱上无相同小写字母表示不同处理间差异显著(P<0.05),图2同。

表8 水稻秸秆腐解情况

每667 m²腐解菌用量/kg	种植后剩余量/g	腐解率/%
对照	946.88±11.87 a	64.8±0.25 c
2	539.05±75.92 b	79.96±1.63 b
3	413.61±59.84 bc	84.62±1.28 ab
4	372.47±85.44 c	86.15±1.83 a

表9 畦沟垫铺水稻秸秆施用腐解菌对芹菜产量影响

处理	单株质量/ kg	小区产量/ kg	每667m² 产量/kg
对照	0.49±0.02 a	17.50±0.30 c	3 242.98±46.29 c
每667 m² 2 kg	0.50±0.01 a	17.66±0.23 bc	3 272.01±42.37 bc
每667 m² 3 kg	0.51±0.01 a	18.08±0.18 ab	3 350.44±33.26 ab
每667 m² 4 kg	0.51±0.01 a	18.25±0.20 a	3 381.32±36.45 a

表10 畦沟垫铺水稻秸秆施用腐解菌对芹菜养分影响单位:mg·kg-1

处理	全氮(N)含量	全磷(P₂O₅)含量	全钾(K₂O)含量	硝酸盐(N $O 3 -$ )含量
对照	2.03±0.14 a	1.54±0.04 b	3.96±0.21 a	544.80±33.96 d
每667 m² 2 kg	1.72±0.27 a	1.80±0.12 a	4.00±0.38 a	753.43±11.92 a
每667 m² 3 kg	1.98±0.02 a	1.59±0.01 ab	4.40±0.69 a	691.47±11.90 b
每667 m² 4 kg	2.28±0.03 a	1.69±0.03 ab	5.19±0.03 a	594.48±21.93 c

表10 畦沟垫铺水稻秸秆施用腐解菌对芹菜养分影响单位:mg·kg-1

处理	全氮(N)含量	全磷(P₂O₅)含量	全钾(K₂O)含量	硝酸盐(N $O 3 -$ )含量
对照	2.03±0.14 a	1.54±0.04 b	3.96±0.21 a	544.80±33.96 d
每667 m² 2 kg	1.72±0.27 a	1.80±0.12 a	4.00±0.38 a	753.43±11.92 a
每667 m² 3 kg	1.98±0.02 a	1.59±0.01 ab	4.40±0.69 a	691.47±11.90 b
每667 m² 4 kg	2.28±0.03 a	1.69±0.03 ab	5.19±0.03 a	594.48±21.93 c

表11 畦沟垫铺水稻秸秆施用腐解菌对芹菜品质影响

处理	粗纤维含量/ (g·kg^-1)	V_C含量/ (g·kg^-1)	黄酮含量/ (mg·g^-1)	总酚含量/ (mg·g^-1)	DPPH含量/ %
对照	11.1±0.7 a	120.1±6.6 c	2.20±0.09 c	9.39±0.12 a	120.34±1.02 a
每667 m² 2 kg	11.6±1.2 a	120.1±9.9 c	2.90±0.24 b	7.64±0.61 a	115.61±1.01 ab
每667 m² 3 kg	9.7±0.4 a	136.9±9.1 b	3.07±0.03 b	8.95±1.52 a	96.88±9.92 bc
每667 m² 4 kg	9.9±0.96 a	157.2±13.1 a	3.95±0.17 a	13.09±2.49 a	89.73±3.20 c

表12 施用秸秆腐解菌对畦面0~<10 cm土壤养分的影响

处理	有机碳含量/ (g·kg^-1)	硝态氮含量/ (mg·kg^-1)	全磷(P₂O₅)含量/ (g·kg^-1)	速效磷含量/ (mg·kg^-1)	全钾(K₂O)含量/ (g·kg^-1)	速效钾含量/ (mg·kg^-1)
BP	25.21±0.14 c	70.83±0.43 a	3.15±0.11 d	287.14±1.91 c	20.43±1.07 c	108.81±5.51 c
CK AP	26.98±1.99 c	45.03±1.14 b	3.91±0.07 b	309.46±10.86 b	28.16±0.53 b	111.56±3.23 c
每667 m² 2 kg AP	24.38±0.31 d	45.32±0.89 b	3.31±0.02 c	310.33±10.59 b	28.89±0.24 b	93.91±1.18 d
每667 m² 3 kg AP	27.84±0.53 b	45.37±0.79 b	4.33±0.13 a	318.36±4.51 b	28.58±0.91 b	134.88±9.03 b
每667 m² 4 kg AP	30.82±0.94 a	30.02±0.24 c	4.62±0.22 a	339.11±7.06 a	30.53±0.35 a	173.22±12.02 a

表13 施用秸秆腐解菌对畦面10~20 cm土壤养分的影响

处理	有机碳含量/ (g·kg^-1)	硝态氮含量/ (mg·kg^-1)	全磷(P₂O₅)含量/ (g·kg^-1)	速效磷含量/ (mg·kg^-1)	全钾(K₂O)含量/ (g·kg^-1)	速效钾含量/ (mg·kg^-1)
BP	23.23±1.64 c	42.37±1.87 a	2.30±0.02 d	220.57±9.63 d	24.76±0.63 a	107.93±2.07 d
CK AP	24.86±0.34 c	32.40±0.54 b	2.83±0.04 a	263.91±3.32 a	21.74±0.25 c	125.92±4.98 b
每667 m² 2 kg AP	27.70±1.63 b	27.48±0.94 c	2.62±0.10 bc	240.88±1.64 c	23.16±0.21 b	135.87±5.94 ab
每667 m² 3 kg AP	30.13±1.26 ab	25.34±0.82 d	2.55±0.07 c	253.31±3.07 b	23.83±0.18 ab	136.47±2.37 ab
每667 m² 4 kg AP	32.22±0.87 a	22.73±1.26 e	2.71±0.11 abc	268.25±3.22 a	24.20±0.23 a	139.92±1.50 a

表14 施用秸秆腐解菌对畦沟0~<10 cm土壤养分的影响

处理	有机碳含量/ (g·kg^-1)	硝态氮含量/ (mg·kg^-1)	全磷(P₂O₅)含量/ (g·kg^-1)	速效磷含量/ (mg·kg^-1)	全钾(K₂O)含量/ (g·kg^-1)	速效钾含量/ (mg·kg^-1)
BP	20.25±0.74 c	95.25±5.47 a	3.78±0.13 d	287.05±1.43 d	26.02±0.31 b	88.91±1.20 c
CK AP	20.60±0.15 c	59.83±1.78 b	5.81±0.05 b	349.90±0.92 a	26.46±0.90 ab	127.60±1.80 b
每667 m² 2 kg AP	25.77±0.13 b	49.43±1.79 c	5.42±0.08 c	328.91±1.97 c	26.95±0.28 ab	124.30±2.05 b
每667 m² 3 kg AP	32.58±0.15 a	42.17±2.06 d	5.86±0.06 b	341.65±3.26 b	26.75±0.13 b	127.90±3.23 b
每667 m² 4 kg AP	32.39±0.43 a	39.57±1.48 d	6.44±0.08 a	352.80±1.21 a	27.39±0.44 a	135.10±2.01 a

图2 畦沟垫铺稻秸秆施用腐解菌对土壤EC的影响图中大写字母RF2、RF3、RF4、CK分别代表每667 m2施用秸秆腐解菌2、3、4 kg和不施用秸秆腐解菌;BP和AP分别代表种植前和种植后。

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