强还原土壤灭菌法对春提早黄瓜产量和品质的影响

摘    要：为了解决豫北乃至我国北方地区黄瓜等设施蔬菜生产连作障碍问题，采用强还原土壤灭菌法（RSD）进行土壤处理，研究其对常年连作春提早黄瓜的影响，以期为连作土壤改良、提高春黄瓜产量及品质提供理论依据。结果表明，与未用RSD处理对照相比，RSD处理能够促进大棚春提早黄瓜植株生长，且能够将第1雌花节位降低9.38%～20.00%，有效提早黄瓜成熟时间；经RSD处理后的大棚春提早黄瓜瓜长、瓜直径、平均单果质量和坐果率均得到提高，平均667 m2产量提高17.65%～32.00%，同时瓜柄长缩短；RSD处理能够使大棚春提早黄瓜维生素C、蛋白质、可溶性糖含量均得到提高。由此可见，RSD处理可以为系统性解决连作障碍问题提供可行的方案。

关键词：RSD处理；春黄瓜；产量；品质

中图分类号：S642.2 文献标识码：A 文章编号：1673-2871（2023）08-042-06

Abstract： In order to solve the problem of continuous crop disorder of cucumber and other facility vegetable production in northern Henan and even northern China， in this experiment， the effect of soil treatment with strong reductive soil sterilization （RSD） on  spring cucumber was investigated to provide a theoretical basis for continuous soil improvement and to improve the yield and quality of spring cucumber. The results showed that compared with the control， RSD treatment could promote the growth of early spring cucumber plants in greenhouses， and could reduce the first female flower node by 9.38% to 20.00%， which could effectively advance the maturity of cucumber. The RSD treatment could improve the vitamin C， protein and soluble sugar contents of early spring cucumber in greenhouses. It can be seen that RSD treatment can provide a possible solution to systematically solve the continuous crop disorders.

Key words： RSD treatment; Spring cucumber; Yield; Quality

近年来，随着社会经济的发展，我国设施蔬菜产业进入了一个高速发展阶段，无论种植面积还是产量都占据世界首位[1]。2016年设施蔬菜种植面积391.5万hm2，而2020年达到410.5万hm2，一直在不断扩大[2-4] 。

随着设施蔬菜种植面积和种植年限的增加，棚室土壤长期得不到自然降水淋洗而出现次生盐渍化，使土壤理化性状、微生物种类发生了很大改变，导致蔬菜生长发育不良。同时，长期连作使多种土传性病原微生物可在土壤或病株残体中越冬或越夏，造成循环侵染[5]、积累和传播。我国蔬菜种类区域性单一、复种指数高、不能合理轮作等现象普遍，一些“老菜区”不断出现蔬菜产量降低、品质下降等严重问题[6-7]，很难满足市场对蔬菜产品的安全和营养需求，严重影响了经济效益。所以连作障碍已经成为全国设施蔬菜可持续生产的瓶颈[8-9]。目前已有一系列的防治方法和技术，如轮作、套作、嫁接栽培、调节土壤pH值、高温闷棚等，但这些方法的作用比较单一，不能全方位解决连作障碍的多因素问题[10-13]。

笔者采用南京师范大学蔡祖聪团队的研究成果——强还原土壤灭菌法（RSD），即在发生土传病害的土壤中添加大量的易分解有机物，通过灌水、薄膜覆盖阻碍土壤与大气的气体交换，快速创造土壤强还原环境，从而在3周左右杀灭土壤中的大量病原微生物的方法[5，14-16]。RSD处理已经在我国南方地区对连作障碍防控试验取得明显的效果。虽然RSD处理对连作障碍防控的总体机制已经比较清楚，但是在特定条件下特别是北方蔬菜种植区的使用效果还不明确[5]。我国北方地区是设施蔬菜产业的主要区域，土壤连作障碍对蔬菜产业的危害颇大。若RSD处理能在北方地区成功运用，将对我国设施园艺产业起到巨大的促进作用。

笔者的试验在新乡市选取3个不同地点分别进行试验，每个试验点设置2个规格相同的塑料大棚分别为试验棚和对照棚，经试验处理后测量统计数据，研究RSD处理对新乡地区大棚春提早黄瓜植株生长、果实性状、产量与坐果率、果实品质性状的影响，期望为豫北乃至我国北方地区黄瓜等设施蔬菜生产解决连作障碍和土传性病害问题提供新的参考方案。

1 材料与方法

1.1 材料

试验品种为绿亨科技有限公司提供的春黄瓜品种油亮抗病16-1。RSD有机物料为南京师范大学土壤利用与修复团队提供，主要成分为粉碎的苜蓿秸秆（1300 kg·667 m-2）。

1.2 试验地点

本试验分别在新乡市牧野区牧野镇朱庄屯村、封丘县陈固镇三里庄村和获嘉县冯庄镇王井村进行，每个地点设2个相同规格的塑料大棚，每个试验点的2个大棚均选在同一地块并且均有3年以上的黄瓜连作种植，土传病害严重。

1.3 试验方法

RSD处理棚于2020年6月15日将RSD有机物料以每667 m2施用1.3 t的量均匀添加到土地表面并进行30 cm的土壤耕翻，灌足水后用塑料薄膜密封覆盖地面，并密闭大棚20 d，对照棚土壤不添加RSD有机物料，其他管理相同。

试验采取完全随机设计，黄瓜苗定植于2021年2月14日，采用双行栽培，行株距为60 cm×35 cm，3个试验点小区面积分别为660、660、700 m2。

1.4 取样方法

采取5点取样法作为5个重复点，每点选取10株黄瓜挂牌标记，分别在不同生育期测量各项指标数据。

1.5 试验测定项目

1.5.1    植株生长指标    在黄瓜定植1个月后对取样点黄瓜植株进行生长指标的测定。用钢卷尺测量茎基部到生长点长度为株高。用游标卡尺测量子叶到第1片真叶节位之间的瓜蔓直径为茎粗。统计黄瓜植株除了生长点以外的所有叶片数量为叶片数。从黄瓜茎基部第1片真叶往上数到第1朵雌花着生的叶片处，记录叶片数为第1雌花节位。

1.5.2    果实相关性状    分别选取取样点具有代表性的商品黄瓜果实进行测定。逐个用电子秤称质量，记录为单果质量。用钢卷尺紧贴黄瓜弯曲的背面，从上端拉到下端，准确读取数值后记录为瓜长。用游标卡尺在黄瓜的中间位置测量，准确读出数值并记录为瓜直径。用钢卷尺准确量取从瓜柄顶端到瓜柄与心腔交接处的长度记录为瓜柄长。

1.5.3    产量及坐果率    从第一次采摘开始，用电子秤对每一次产量进行记录，计算出总产量。根据黄瓜采收后的痕迹计算黄瓜坐果数，根据保留在植株上的败育雌花的死体计算败育雌花数，最终计算出坐果率。

坐果率/%=黄瓜坐果数/（黄瓜坐果数+败育雌花数）×100。                                                       （1）

1.5.4    果实品质指标    选取取样点具有代表性的商品黄瓜果实进行测定。

维生素C含量（w，后同）采用2，6-二氯酚靛酚法测定[17]，蛋白质含量采用考马斯亮蓝G-250法测定[17]，可溶性糖含量采用蒽酮比色法测定[17]。

式中，V—滴定黄瓜提取液染料消耗的体积（mL）；V0—滴定空白染料体积的消耗（mL）；T—1 mL染料相当于抗坏血酸的毫克数（mg·mL-1）；A—稀释的倍数；m—样品的质量（g）。

1.6 统计分析方法

使用Excel 2010和SPSS 22.0进行数据统计和分析。

2 结果与分析

2.1 RSD处理对大棚春提早黄瓜植株生长的影响

由表1可以看出，RSD处理能够促进大棚春提早黄瓜株高、茎粗、叶片数等各项生长指标的增长，降低了第1雌花节位。在封丘县和获嘉县试验点，经RSD处理后株高较对照显著增加了8.39 cm和5.46 cm，增幅分别为8.12%、5.32%；在牧野区试验点，经RSD处理后株高与对照差异不显著，但也增加了3.42 cm，增幅为3.51%。牧野区、封丘县和获嘉县3个试验点的黄瓜茎粗和叶片数与对照相比差异都不显著，但均有所增加，茎粗分别增加了0.21、0.15、0.10 mm，增幅分别为2.69%、1.85%、1.23%；叶片数分别增加了0.12、0.49、0.56片，增幅分别为0.81%、3.20%、3.69%。3个试验点的第1雌花节位与对照相比显著降低，分别降低了0.4、0.6、0.3个节位，降幅分别为11.76%、20.00%、9.38%。

2.2 RSD处理对塑料大棚春提早黄瓜果实相关性状的影响

2.2.1    RSD处理对塑料大棚春提早黄瓜单果质量的影响    由图1可以看出，RSD处理能够极显著提高大棚春提早黄瓜的单果质量。3个试验点的黄瓜经RSD处理后的单果质量较对照均有提高，且差异均达到极显著水平，分别提高了32.73、48.73、43.00 g，增幅分别为24.87%、38.64%、34.64%。

2.2.2    RSD处理对塑料大棚春提早黄瓜瓜长的影响    RSD处理能够显著提高大棚春提早黄瓜的瓜长（图2）。与对照相比，在牧野区试验点经RSD处理后瓜长显著提高了0.98 cm，增幅为3.06%；在封丘县和获嘉县2个试验点，经RSD处理后瓜长差异达极显著水平，分别提高了2.60、2.70 cm，增幅分别为8.44%和8.91%。

2.2.3    RSD处理对塑料大棚春提早黄瓜瓜直径的影响    由图3可以看出，RSD处理能够提高大棚春提早黄瓜直径。和对照相比，在牧野区试验点，经RSD处理后黄瓜直径没有显著性差异，但直径增加了0.63 mm，增幅为2.05%；在封丘县和获嘉县2个试验点，经RSD处理后黄瓜直径均有极显著提高，分别增加了3.23 mm和3.06 mm，增幅分别为10.96%和10.71%。

2.2.4    RSD处理对塑料大棚春提早黄瓜瓜柄长的影响    由图4可以看出，RSD处理能够显著缩短大棚春提早黄瓜瓜柄长。3个试验点的黄瓜经RSD处理后瓜柄长较对照均缩短且差异达到了极显著水平，分别缩短了0.95、0.83、0.88 cm，降幅分别为15.32%、14.71%、15.14%。