兴化香葱连作障碍成因及修复试验
摘要对兴化香葱连作障碍产生原因及治理技术进行试验研究，结果表明：香葱连作可改变土壤理化特性，加剧土壤酸化，使土壤微生物活度下降；通过不同药肥修复，以石灰氮和微生物有机肥修复的效果最好，可明显增加香葱株高、干物质积累和产量。 关键词香葱；连作障碍；原因；修复技术；江苏兴化 兴化香葱由于其种植的区域主要集中在少数乡镇，连作障碍逐年加重，产量下降，品质降低，种植效益不理想，已成为香葱产业发展的主要障碍。为更好地研究兴化香葱连作障碍产生原因及治理技术，在兴化市垛田镇张庄村开展了兴化香葱连作影响试验研究，以明确导致香葱连作障碍的主要土壤因子，并结合不同药肥处理对香葱连作障碍修复效果的试验，筛选香葱连作障碍土壤的修复技术。 1材料与方法 1.1试验地概况 试验地点设在兴化市垛田镇芦洲张庄村香葱种植户的责任田。试验田均为垛田红砂土，质地为壤土。土壤类型分别为无连作障碍、轻度连作障碍、严重连作障碍3种。试验于2010年3月10日开始，6月底结束。 1.2供试材料 供试品种为兴化香葱。供试肥料为香葱专用肥（兴化市天地农业科技有限公司）、石灰氮（宁夏大荣化工冶金有限公司）、微生物有机肥（南京农业大学资源与环境科学学院和江苏新天地肥料有限公司）、菌虫一次净（兴化市蔬菜科学研究所）、牛粪有机肥、复混肥（15—15—15）。 1.3试验设计 每块试验田共设6个处理，处理A：施香葱专用肥750kg/hm2；处理B：施石灰氮750kg/hm2；处理C：施微生物有机肥750kg/hm2；处理D：施菌虫一次净150kg/hm2；处理E：施牛粪有机肥750kg/hm2；以施复混肥600kg/hm2作对照（CK）。各处理基施氮、磷、钾养分水平相同，等量施用追肥。试验采用随机区组排列，3次重复，小区面积15m2（3m×5m）。 2结果与分析 2.1不同程度连作障碍土壤理化特性的比较 2.1.1土壤pH值比较。由表1可以看出，长期种植香葱，导致土壤出现不同程度的酸化。长期连续种植香葱，导致严重连作障碍的土壤pH值最低，达到了5.03，分别比无连作障碍和轻度连作障碍的土壤pH值下降了9.5%、14.3%。3种受不同程度连作障碍影响的土壤pH值差异达到极显著水平。 2.1.2土壤有机质和氮含量的比较。由表2可以看出，无连作障碍的土壤有机质含量最高，严重连作障碍的土壤有机质含量最低。与严重连作障碍的土壤相比，无连作障碍和轻度连作障碍土壤所含有机质含量分别高61.8%和30.3%，无连作障碍土壤与轻度、严重连作障碍土壤之间的有机质含量差异达到极显著水平，轻度连作障碍土壤与严重连作障碍土壤中有机质含量差异显著。随着连作障碍程度的加剧，土壤铵态氮和全氮含量减少，而硝态氮含量增加，硝酸盐在连作障碍土壤中累积明显。 2.1.3对土壤微生物碳氮和酶活性的影响。由表3可以看出，无连作障碍土壤和轻度连作障碍土壤的微生物碳、氮含量都显著高于严重障碍土壤。3种类型土壤的过氧化氢酶活性差异均达到极显著水平（P＜1%）。与无连作障碍的土壤相比，轻度连作障碍和严重连作障碍土壤的脲酶活性分别降低25.8%和65.5%。3种不同程度连作障碍土壤的脲酶活性差异达到极显著水平（P＜1%）。可以看出连作大大降低了脲酶的活性，影响尿素的水解，进而导致香葱对施用尿素的利用率下降。 2.2不同修复处理对香葱生长的影响 2.2.1不同修复处理对香葱株高的影响。由于在修复技术上的处理不同，苗体的生长状况也存在差异。图1为严重连作障碍田块不同修复处理下香葱的生长动态，与无连作障碍及轻度连作障碍田块香葱株高的生长动态变化基本一致。从图1可以看出，各处理香葱株高呈同步变化趋势。但自4月29日后，处理B、C呈现快速生长趋势，生长速度明显快于其他处理，处理B的株高达到最高。各处理收获时，香葱株高以处理B、C最高，CK最低。因此，与CK相比，试验所采用的连作障碍修复处理都不同程度促进了香葱生长。 2.2.2不同修复处理对香葱干物质积累的影响。由表4可以看出，从总体上看，不同修复技术对香葱生长都有促进作用，3种不同程度连作障碍田块香葱的鲜重和干重都有不同程度的增加。从不同处理的差异来看，处理B、C具有显著修复效果，处理A、D、E具有一定的修复效果。从不同处理的香葱根、茎和叶干物质分配比例来看，修复处理都不同程度地增加了根部干物质分配比例。由此说明，试验所采用的连作障碍修复技术都有利于根系发育和生长，从而促进其对土壤养分的吸收和利用，提高干物质积累速率，尤其以处理B、C、D效果明显。
2.2.3不同修复处理对香葱产量的影响。与考苗测得的香葱理论产量结果类似。处理B、C具有显著修复效果，施用石灰氮和微生物有机肥，对于轻度、严重连作障碍田块香葱生长具有显著的修复效果。对于处理A而言，无连作障碍和轻度连作障碍田块香葱生长明显优于CK，但对严重连作障碍田块的修复效果不理想。处理D、E对香葱生长有一定的促进作用，但提高幅度不大。因此，菌虫一次净和牛粪有机肥对香葱连作障碍的修复效果弱于石灰氮和微生物有机肥。 3结论与讨论 3.1香葱连作障碍的成因分析 3.1.1香葱连作导致土壤次生盐渍化。移栽前的土壤理化特性测定结果表明，随着连作障碍程度加深，土壤有机质、全氮和铵态等养分含量呈现下降趋势。土壤中的绝大部分氮素为有机结合形态，无机形态氮一般占全氮的1%～5%，土壤氮素的消长主要取决于生物积累和分解作用。全氮量可以用来衡量土壤氮素表现出的基础肥力，而土壤硝态氮量与作物生长关系密切[1—2]。此次试验结果表明，随着连作障碍程度的加剧，土壤有机质、铵态氮和全氮含量下降。