生物炭与强还原处理对蔬菜连作障碍土壤的修复效果研究

作     者：刘茂兰 

作者单位：福建师范大学 

学位级别：硕士

导师姓名：高人;尹云锋

授予年度：2023年

学科分类：082802[工学-农业水土工程] 08[工学] 0828[工学-农业工程] 09[农学] 0902[农学-园艺学] 090202[农学-蔬菜学] 

主      题：强还原处理 生物炭 微生物群落组成 团聚体 青椒产量 青椒品质 

摘      要：近年来,由于高强度种植和养分管理不合理等原因,导致设施蔬菜土壤暴露出土传病害、自毒物质的积累、养分失衡以及理化性质的恶化等连作障碍问题,已严重限制设施蔬菜生产的可持续发展。强还原处理（Reductive soil disinfestation,RSD）和生物炭,现已成功应用于连作障碍的防治,可缓解土壤次生盐渍化,抑制土传病原菌的生长,加快土壤养分的周转,土壤理化性质得到了改善并提高了作物的产量。但两者联合修复对青椒（*** ***）种植前后连作障碍土壤微生物群落组成的影响研究还鲜见报道。同时,两者联合修复对土壤团聚体以及青椒产量和品质的影响尚不明确。通过野外试验,在连作土壤上设置对照（CK）、生物炭修复（BC）、羊粪有机肥（OM）、淹水覆膜（FF）、强还原修复（RSD）、RSD与BC联合修复（RSD+BC）6个处理,处理结束后种植青椒。处理结束后和青椒种植后分别采集样品（青椒种植后采集的土壤样品用上述处理添加“-P表示）,研究不同处理对青椒种植前后土壤基本性质、微生物群落组成、团聚体、青椒产量和品质的影响。主要结果如下:（1）青椒种植前后,同CK相比,BC、RSD和RSD+BC处理均显著提高土壤p H,RSD+BC处理显著增加土壤全碳（TC）、NH-N和可溶性有机碳（Dissolved organic carbon,DOC）含量,降低NO-N含量（P250μm团聚体占比最大。同CK-P相比,BC-P处理显著增加250μm团聚体的质量分数,显著降低53～250μm和250μm和53～250μm团聚体有机碳含量分别提高了57.49%和22.92%（P0.05）。RSD+BC-P处理显著增加了各粒级团聚体有机碳含量,增幅为37.04%～46.07%（P0.05）。相关分析结果表明,各粒级团聚体有机碳含量与土壤TC含量呈极显著正相关（P0.01）。（3）与CK-P相比,RSD-P与RSD+BC-P处理的青椒产量分别增加了30.92%和31.87%（P0.05）,BC-P、OM-P、RSD-P和RSD+BC-P处理的青椒可溶性糖含量分别增加了42.86%、31.29%、34.97%和60.97%（P0.05）,且RSD+BC-P处理的青椒Vc含量最高。相关分析表明,青椒产量与土壤NH-N含量、Bacillus和Firmicutes（厚壁菌门）的相对丰度呈极显著正相关（P0.01）,与真菌的Shannon和Chao1指数以及Mortierella和Fusarium的相对丰度呈极显著负相关（P0.01）;青椒可溶性糖含量与土壤p H呈极显著正相关（P0.01）,且与TC含量呈显著正相关（P0.05）;青椒Vc含量与TC含量呈极显著正相关（P0.01）。综上所述,分析不同处理对土壤基本性质、微生物群落组成、团聚体和青椒产量及品质的影响,RSD配合BC施用对蔬菜地连作障碍修复效果最佳。本研究结果为连作障碍土壤修复以及设施农业的可持续发展提供科学依据。