CN100586595C

CN100586595C - 容器育苗介导菜田土壤修复法

Info

Publication number: CN100586595C
Application number: CN200710175707A
Authority: CN
Inventors: 尚庆茂; 张志刚
Original assignee: Institute of Vegetables and Flowers Chinese Academy of Agricultural Sciences
Current assignee: Institute of Vegetables and Flowers Chinese Academy of Agricultural Sciences
Priority date: 2007-10-10
Filing date: 2007-10-10
Publication date: 2010-02-03
Anticipated expiration: 2027-10-10
Also published as: CN101125339A

Abstract

本发明公布了“容器育苗介导菜田土壤修复法”，属土壤修复技术领域。本发明的特点是在蔬菜生产过程中，将容器育苗与土壤修复有机链接起来，充分利用育苗基质的优良特性和育苗环境的相对优越性，在育苗基质中添加土壤修复功能组分壳聚糖和植物促生菌剂，然后通过秧苗在菜田的均匀定植，将育苗基质含有的功能组分带入需修复的菜田土壤，进而起到修复菜田土壤的作用。本发明简便易行，作用明显，对环境友好。

Description

容器育苗介导菜田土壤修复法

技术领域

本发明属于土壤修复技术领域，特别是涉及一种容器育苗介导菜田土壤修复法。

背景技术

良好的土壤生态系统是蔬菜丰产优质高效栽培的前提。近年来，我国许多菜田随着种植年限的延长，加之化学制品(如化肥、农药、生长调节剂等)的大量投入，致使菜田土壤生态系统发生明显变化，团粒结构破坏，养分非均衡化，病原微生物积累，土壤功能受到损害，生产能力退化，严重影响蔬菜栽培的产量、品质和效益。因此，寻找高效并对环境影响小的菜田土壤修复方法成为当务之急。

目前，土壤的修复技术主要有物理修复技术、化学修复技术、植物修复技术、动物修复技术、微生物修复技术等，但由于菜田土壤生态系统恶化的潜在性、复杂性，仅运用一种技术很难取得明显的效果，同时，还涉及到修复后土壤生态的长久维护，因此，开发一种与蔬菜栽培紧密结合、融修复与维护于一体且简便高效的方法具有重要意义。

容器育苗是一种现代的蔬菜育苗方式，主要采用穴盘、营养钵、纸钵等容器，填装科学配比的轻型基质，在可控环境下培育秧苗，具有育苗周期短、秧苗规格和质量容易控制、成苗率高、节约种子、起苗运苗过程中根系不易损伤、无缓苗期、便于机械化操作等优点。容器育苗是国际上先进的育苗方式，正在成为我国蔬菜育苗的主要方式。

发明内容

本发明正是针对我国菜田土壤生态系统恶化、生产力下降的严峻现实，提供一种容器育苗介导的菜田土壤修复方法，可以有效改善菜田土壤特性，起到对菜田土壤修复与维护的作用，进而为蔬菜丰产优质高效栽培提供技术保障。

本发明包括如下步骤：

(1)配制功能液，所述功能液中各组分重量比为水∶水溶性壳聚糖∶植物促生菌剂＝30-35∶1.0-2.0∶0.4-1.0，其中植物促生菌剂的活菌数≥2×10⁸cfu/g；

(2)配制复合基质，将草炭、蛭石、珍珠岩按体积比6∶3∶1混合，并加入1.5-3.0Kg/m³完全复合肥，混合均匀；

(3)配制育苗基质，在复合基质中加入功能液95-114Kg/m³，搅拌均匀；

(4)壮苗培育，将育苗基质填装入育苗容器，播种，培育壮苗；

(5)移植，成苗后将幼苗与育苗基质一起移植到需修复的菜田土壤。

优选功能液配比是水∶水溶性壳聚糖∶植物促生菌剂＝32∶1.2∶0.5.

所述植物促生菌剂为含有能够增加土壤养分有效性的微生物的菌剂和/或能够拮抗土壤病原菌的生防菌的菌剂。

所述能够增加土壤养分有效性的微生物包括固氮菌、解磷菌、解钾菌：所述能够拮抗土壤病原菌的生防菌包括海洋放线菌MB297，放线菌A630，芽孢杆菌Y1、芽孢杆菌Y2。

所述育苗基质的pH调节至6.5-6.8.

所述育苗环境为气温20℃-28℃，相对湿度60％-90％。

所述的育苗容器指塑料营养钵、穴盘或纸钵。

传统的育苗方式，如土壤平畦育苗方式，起苗时幼苗根际土壤散落，即使根际加入土壤修复的功能性组分，也无法带入菜田，只可能对苗期发育有作用，而无法达到修复土壤的目的；另外，同样是容器育苗，若基质采用土壤，基质有机质含量低，理化特性较差，即使加入植物促生菌也无法快速增殖，难以起到修复土壤的作用。本发明涉及的容器育苗方式，育苗基质以富含有机质的草炭为主，基质水气比适当，育苗环境相对稳定且比较优越，(气温20℃-28℃，相对湿度60％-90％)，不仅适宜蔬菜幼苗的生长发育，也利于植物促生菌的繁殖，定植时又可以将基质及内含功能性成分全部带入菜田，最终起到修复菜田土壤的作用。

本发明涉及的草炭、蛭石和珍珠岩是目前国际上普遍采用的育苗基质，具有无病原菌、容重小、持水力强等特点，三者按体积比6∶3∶1混配后，可以满足绝大多数蔬菜(如番茄、辣椒、甘蓝、黄瓜、西瓜、芹菜等)育苗要求。

本发明涉及的壳聚糖，应用于农业生产，不仅可以增强作物的光合作用，提高作物的抗逆性，还可以诱导作物产生广谱的抗性，增强其自身防卫能力。作物根际土壤施入适量壳聚糖，可以促使有益微生物如固氮菌、纤维素分解菌、乳酸菌、放线菌的增殖，抑制病原菌如霉菌、丝核菌的生长，改善土壤生态环境，促进养分释放和作物根系生长。壳聚糖无毒且可自然降解，对环境不会产生污染。

本发明涉及的植物促生菌，一般指定殖于植物根际，能够促进土壤养分释放、拮抗病原菌、刺激植物生长的微生物菌株，按功能分为两大类：一类是能够增加土壤养分有效性的微生物，如固氮菌、解磷菌、解钾菌等；另一类是能够拮抗土壤病原菌的生防菌，如海洋放线菌MB297对大豆紫青霉菌，放线菌A630对黄瓜立枯病、猝倒病、菌核病等病原菌，芽孢杆菌Y1、芽孢杆菌Y2对甜瓜枯萎病菌均有较强的拮抗作用。植物促生菌剂是指含有上述两类微生物中某一种或由多种微生物复合而成的制剂。

调节基质pH值在6.5-6.8范围，此范围既是幼苗生长最适宜的pH值范围，也是植物促生菌繁殖的最佳pH值范围。

本发明采用有机质含量较高的育苗基质，并向基质中加入一定重量份比例的水溶性壳聚糖和植物促生菌剂，再利用良好的基质特性和育苗环境，使植物促生菌在育苗过程中大量繁殖，在幼苗定植时将基质及其内含功能成分全部带入菜田土壤，为土壤修复提供必需的有机质、矿质养分、有益微生物菌群数量，最终提高菜田土壤有机质含量，增加土壤团粒结构，防治土传病害，修复菜田土壤生态环境。

目前，国内外研究开发的土壤修复方法已有很多，其中包括壳聚糖、植物促生菌的应用，但是，本发明与现有方法的最大区别在于：(1)将土壤修复所需的功能性成分加入到育苗基质，充分利用蔬菜育苗基质优良特性和育苗环境的优越性，使植物促生菌在育苗期间快速繁殖，为菜田土壤修复提供足够的有益微生物数量，同时，也可提供一定的有机养分和矿物质；(2)将育苗与土壤修复有机链接，随秧苗定植均匀地将土壤修复所需物质带入菜田土壤，既有利于壮苗育成，又可以实现土壤修复，与其他修复方法相比，不增加额外的工序，省力高效；(3)充分考虑到壳聚糖对植物促生菌和土壤改良的双重积极作用。

本发明将容器育苗与土壤修复紧密结合起来，提供了一种容器育苗介导的菜田土壤修复方法，融壮苗培育与土壤修复于一体，且简便易行高效。

附图说明

图1本发明对黄瓜幼苗壮苗指数的影响。

图2本发明对黄瓜的增产作用。

图3本发明对菜田土壤细菌总数的影响。

图4本发明对菜田土壤真菌总数的影响。

图5本发明对菜田土壤放线菌总数的影响。

图6本发明对芹菜发病率的影响。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进行详细说明。

实验例1.

原料来源：草炭(含水量约10％)、蛭石、珍珠岩购自国家蔬菜工程技术研究中心利得公司。完全复合肥(N-P₂O₅-K₂O 15∶15∶15，总养分≥45％)购自北京市农业生产资料公司。水溶性壳聚糖(脱乙酰度≥85％，不溶物≤1.0％，pH4-7)购自济南海得贝海洋生物工程有限公司。植物促生菌剂来自北京双龙阿姆斯科技有限公司(商品名：富尔磷钾，有效活菌数≥2.0×10⁸cfu/g)。黄瓜中农8号品种来自中国农业科学院蔬菜花卉研究所。

实施步骤：

实验于2004年9月～10月在中国农业科学院玻璃温室进行。

第一步，准确量取90升水于塑料桶中，边搅拌边依次加入4.5Kg水溶性壳聚糖和1.2Kg植物促生菌剂，然后搅拌直至混合均匀，称为功能液(重量份比例水分∶水溶性壳聚糖∶植物促生菌剂＝30∶1.5∶0.4)。

第二步，量取0.6m³草炭、0.3m³蛭石和0.1m³珍珠岩置搅拌机中，搅拌2分钟，加入2.0Kg完全复合肥，继续搅拌5分钟，然后边搅拌边加入功能液，继续搅拌10分钟。测定pH值，加入0.1N KOH水溶液1.4L，调节pH值至6.5。

第三步，将搅拌混合均匀的基质装入10cm塑料营养钵，每钵播种1粒黄瓜种子，用喷壶浇水至营养钵底部排水孔有水滴溢出为止，玻璃温室中培育幼苗。

同时设计菜园土对照，塑料营养钵规格、品种、播种时间、育苗环境、育苗周期与本发明完全相同。3次重复，每重复400钵。

播种35天后，每重复随机选取10株黄瓜幼苗，测定株高、茎粗和全株干重，并计算壮苗指数。

实验结果见图1.

如图1所示，本发明有效促进了黄瓜幼苗的生长发育，幼苗质量明显提高，最终使壮苗指数比对照提高19.4％，达到显著性差异水平(P＜0.05)。说明本发明方法不仅对黄瓜幼苗发育无不良影响，相反显著提高了秧苗质量，为本发明方法用于菜田土壤修复提供了可能。

实施例2.

原料来源：同实施例1

实施步骤：按实施例1培育黄瓜壮苗，之后将本发明方法和对照的幼苗，同时移植到需修复的日光温室土壤中，株行距35cm×50cm，小区面积14m²，每小区移植72株，3次重复。常规田间管理。

黄瓜开始采收后，随采后随计产，采收结束后合计总产，并折合为667m²产量。

实验结果见图2.

由图2可以看出，与对照方法相比，本发明方法黄瓜单位面积总产量得到显著提高，比对照增产约35％，两者达到极显著差异水平(P＜0.01)，说明本发明方法可以有效改善土壤生态环境，为黄瓜丰产栽培提供保障。

实施例3.

原料来源：植物促生菌剂购自美国Auburn大学，由光合细菌、放线菌、乳酸菌、生防细菌等组成，有效活菌数≥2.0×10⁸cfu/g。番茄品种毛粉802、辣椒品种中椒6号、甘蓝品种8398购目中国农科院蔬菜花卉研究所。其余材料同实施例1。

实施步骤：

实验于2005～2006年在日光温室进行。2005年秋茬栽培番茄，2006年春茬栽培结球甘蓝，2006年7月28日播种辣椒，9月5日定植。

三茬蔬菜基质配比分别为：

番茄：(A)功能液：水分105Kg，水溶性壳聚糖3Kg，植物促生菌剂3Kg；(B)复合基质：草炭0.6m³，蛭石0.3m³，珍珠岩0.1m³，混合后加入3.0Kg完全复合肥；(C)育苗基质：复合基质中加入上述功能液114Kg，调节pH为6.6.

结球甘蓝：(A)功能液：水分99Kg，水溶性壳聚糖6Kg，植物促生菌剂1.5Kg；(B)复合基质：草炭0.6m³，蛭石0.3m³，珍珠岩0.1m³，混合后加入1.5Kg完全复合肥；(C)育苗基质：复合基质中加入上述功能液114Kg，调节pH为6.6.

辣椒：(A)功能液：水分96Kg，水溶性壳聚糖5Kg，植物促生菌剂2Kg；(B)复合基质：草炭0.6m³，蛭石0.3m³，珍珠岩0.1m³，混合后加入1.5Kg完全复合肥；(C)育苗基质：复合基质中加入上述功能液103Kg，调节pH为6.6.

育苗方法同实验例1，三茬蔬菜于同一田块定植。对照连续采用菜园土，对比设计，三次重复，每重复400株。每次采收结束后，取温室定植土样平板分离法测定微生物总量。

实验结果见图3、图4、图5。

如图3、图4、图5所示，采用本发明后，在每一茬蔬菜结束后，温室土壤微生物总量均超过传统方法，以第一茬番茄为例，土壤中细菌、真菌、放线菌总数分别比对照提高9％、56％和50％。此外，随着采用本发明方法次数的增加，温室土壤中微生物总量也呈现明显的上升趋势。如第三茬辣椒采后结束后，与第一茬番茄相比，土壤中细菌、真菌、放线菌总数分别比对照增加50％、44％和1倍。说明采用本方法，可以有效增加菜田土壤微生物数量，对改善菜田土壤生态环境起到积极作用，另外，本实施例还说明连续使用本发明方法，对修复菜田土壤效果更加明显。

实施例4.

原料来源：植物促生菌剂来自中国科学院，由生防菌枯草芽孢杆菌和木霉菌组成，有效活菌数≥2.0×10⁸cfu/g。芹菜品种文图拉来自中国农业科学院蔬菜花卉研究所。其余原料来源同实施例1。

实施步骤：

第一步，准确量取100升水于塑料桶中，边搅拌边依次加入4.5Kg水溶性壳聚糖和2.5Kg植物促生菌剂，然后搅拌直至混合均匀，称为功能液。

第二步，量取0.6m³草炭、0.3m³蛭石和0.1m³珍珠岩置搅拌机中，搅拌2分钟，加入2.0Kg完全复合肥，继续搅拌5分钟，然后边搅拌边加入功能液，继续搅拌10分钟。测定pH值，加入0.1N KOH水溶液2.0L，调节pH值至6.8。

第三步，将搅拌混合均匀的基质装入8cm塑料营养钵，每钵播种2粒芹菜种子，用喷壶浇水至营养钵底部排水孔有水滴溢出为止，玻璃温室中培育幼苗。

同时设计菜园土对照，塑料营养钵规格、品种、播种时间、育苗环境、育苗周期与本发明完全相同。3次重复，每重复500钵。

播种65天后，将芹菜定植至需修复的菜田土壤，株行距35cm×40cm，小区面积20m²，每小区移植120株，3次重复，常规田间管理。

在芹菜定植后45天，统计了芹菜植株的发病率，取样测定了菜田土壤有机质含量。

实验结果如下：

本发明方法栽培的芹菜植株平均发病率为17％，而对照为36％，本发明比对照降低52％(图6)；分析芹菜采收结束后土壤有机质含量，结果显示本发明方法菜田土壤有机质含量比对照提高9.6％，说明本发明能够提高菜田土壤有机质含量，而有机质含量的提高对土壤团粒结构、土壤有益微生物的活动等提供有利条件，因此，采用本发明能够修复菜田土壤生态环境。

Claims

1.容器育苗介导菜田土壤修复法，包括如下步骤：

(1)配制功能液，所述功能液中各组分重量比为水∶水溶性壳聚糖∶植物促生菌剂＝30-35∶1.0-2.0∶0.4-1.0；

(4)壮苗培育，将育苗基质装入育苗容器，播种，培育壮苗；

(5)移植，成苗后将蔬菜幼苗与育苗基质一起移植到需进行土壤修复的菜田。

2.根据权利要求1所述的容器育苗介导菜田土壤修复法，所述功能液配比为水∶水溶性壳聚糖∶植物促生菌剂＝32∶1.2∶0.5。

3、根据权利要求1所述的容器育苗介导菜田土壤修复法，所述植物促生菌剂为含有能够增加土壤养分有效性的微生物菌剂和/或能够拮抗土壤病原菌的生防菌菌剂。

4、根据权利要求1所述的容器育苗介导菜田土壤修复法，所述育苗基质的pH调节至6.5-6.8。

5、根据权利要求1所述的容器育苗介导菜田土壤修复法，育苗环境为气温20℃-28℃，相对湿度60％-90％。

6、根据权利要求1所述的容器育苗介导菜田土壤修复法，所述的育苗容器指塑料营养钵、穴盘或纸钵。