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种植模式对新丰生姜生产力与土壤环境的影响

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种植模式对新丰生姜生产力与土壤环境的影响

新丰生姜是浙江省嘉兴市优良地方品种，但因姜瘟病没有得到有效的控制，生姜面积不断减少。生姜种植进大棚，采取水旱轮作（生姜-晚稻）、提早种植、提早形成产量、提早上市等避灾栽培技术，使姜瘟病的发生逐渐减少，生姜种植的效益成倍增长。有研究表明，农业种植制度、耕作方式、施肥措施等均是影响土壤微生物生物量的重要因素[1-3]。由于不同模式间农作物的搭配、耕作方式及施肥等管理措施的差异，导致不同种植模式下的土壤微生物群落具有不同的特征。农业土壤重金属元素主要来自于母质，同时也受到农业耕作活动的影响，特别是化肥、农药等使用带来的残留[4-5]。笔者以新丰镇露地生姜种植模式和大棚生姜-水稻水旱轮作模式为研究对象，明确新丰生姜不同种植模式对土壤微生物组成和重金属含量的影响，以期为大棚生姜-晚稻水旱轮作模式的推广提供理论依据。

1材料与方法

1.1材料试验在新丰镇竹林村相邻地块同一农户进行，以确保土壤理化性质基本一致。大棚生姜-水稻水旱轮作模式嫩姜7月初上市，晚稻（秀水519）7月25日播种，11月21日收获。露地生姜模式收获部分嫩姜，剩余部分留种，土壤在露地生姜种植模式留种地块采集。

1.2方法

1.2.1土壤样品的采集与分析。分别于新丰生姜幼苗期、嫩姜收获期、水稻灌浆期（生姜旺盛生长期）、水稻（生姜）收获期取土，每个样点按“S”形取样法取0～20cm表土。一部分土样装入无菌纸袋，立即带回实验室，剔除植株根系与杂物，4℃冰箱保存，用于土壤微生物的分析；另一部分土样风干，用于土壤重金属分析。

1.2.2土壤微生物指标分析。土壤微生物的分离与计数方法采用稀释平板法[6]，其中土壤细菌采用牛肉蛋白胨琼脂培养基，真菌计数用改良马丁琼脂培养基（加入孟加拉红和链霉素），放线菌用高氏合成Ⅰ号培养基。

1.2.3土壤重金属测定。土壤经微波消解（安东帕3000），使用电感耦合等离子体质谱系统（ICPMAS7500）测定重金属含量。数据采用DPS数据处理平台进行分析[7]。

1.2.4生姜产量统计。按嫩姜实收产量进行测算。

2结果与分析

2.1生姜不同种植模式对土壤微生物组成的影响

对新丰生姜幼苗期、嫩姜收获期、水稻灌浆期（生姜旺盛生长期）和水稻（生姜）收获期不同阶段土壤微生物组成的变化进行了测定（表1）。在幼苗期，大棚生姜-晚稻水旱轮作模式（简称大棚生姜）的土壤细菌数量和真菌数量高于露地生姜种植模式（简称露地生姜），土壤真菌的数量达极显著水平。在生姜嫩姜收获后的3个取样时期，露地生姜的土壤真菌数量都高于大棚生姜，达极显著水平，且嫩姜收获期露地生姜的土壤真菌数量最高（7.53cfu/g），大棚生姜的最低（1.14cfu/g），这与7月的温湿度及大棚生姜的收获干扰了土壤的微生物有关[2]。在大棚生姜-晚稻种植模式的水稻生育期内，土壤中细菌、真菌和放线菌的数量都低于露地生姜，水稻灌浆期（生姜生长旺盛期），大棚生姜土壤的细菌、真菌和放线菌都极显著低于露地生姜的。在整个生育期内，大棚生姜的放线菌都低于露地生姜。

2.2生姜不同种植模式对土壤重金属的影响

新丰镇是生猪养殖重镇，因发展循环经济的需要，在生姜种植过程中，沼液、渣作为基肥施用。根据前期对沼液、渣中重金属含量的分析，重点测定了铜、砷、锌、镉、铬、镍和铅7个元素。由表2可见，大棚生姜和露地生姜的土壤重金属含量都未超过国家二级标准。土壤不同取样时期，大棚生姜土壤中的Cu、Zn、As、Pb都低于露地生姜，而Ni的含量略高于露地生姜；大棚生姜土壤中Cr含量在幼苗期和嫩姜收获期低于露地生姜，在水稻灌浆期（生姜旺盛生长期）和水稻（生姜）收获期则高于露地生姜，土壤中Cd的含量表现正好相反。

2.3不同种植方式生姜的产量及经济效益分析

以露地生姜种植模式为对照，对大棚生姜-晚稻“万元千斤”种植模式示范并测产。从表3可知，大棚生姜的嫩姜产量明显高于露地生姜，增加了14055kg/hm2，增产幅度达185%；从经济效益来看，大棚生姜-晚稻模式下嫩姜效益达24.13万元/hm2，比露地生姜效益增加17.5万元/hm2，增幅达266%，经济效益的增加得益于大棚生姜提早种植（3月上旬种植），提早上市（6月下旬～7月上旬）。

3小结和讨论

土壤微生物很大一部分来自于植物残体和根系分泌物，连作和轮作对土壤微生物的影响实质上是由植物残体和根系分泌物所致。也就是说种植方式的不同，导致作物残体和根系残留物及根系分泌物在土壤中积累不同，从而使得土壤微生物所得到的碳源数量和性质不同，因此土壤微生物的数量和种群结构在不同的种植方式下表现出差异[6]。土壤重