3种农艺措施对大棚土温、秋番茄生长和茎基腐病的影响

王广印 马学军 陈碧华 郭卫丽 朱雨 杜倩 赵彬彬

摘    要：为了寻求番茄茎基腐病的绿色防控措施，研究了土壤耕作、银黑地膜覆盖和春番茄秸秆还田等农艺措施对大棚秋番茄田土温、番茄前期生长和茎基腐病的影响。结果表明，耕翻大棚土壤提高了土壤温度，减缓了大棚秋番茄前期的生长，加重了秋番茄茎基腐病的发生，耕翻区域发病率比对照提高了66.14%。采用银黑地膜覆盖土壤使得晴天0～20 cm深度土壤平均温度升高3 ℃，抑制了大棚秋番茄前期的生长，同时也比对照茎基腐病的发病率提高了171.9%。春番茄秸秆还田处理对于大棚秋番茄前期生长也有抑制作用，比对照茎基腐病发病率提高了425.5%。综上所述，在6—7月份大棚高温条件下，不宜采取耕翻土壤、银黑地膜覆盖和春番茄秸秆还田等栽培大棚秋番茄的技术措施。

关键词：秋番茄;大棚;土壤温度;茎基腐病

中图分类号：S641.2 文献标识码：A 文章编号：1673-2871（2020）07-044-07

Abstract：
The paper aims to seek green control measures of tomato stem rot， the effects of agronomic measures such as soil tillage， silver-black plastic film mulching and spring tomato straw returning on soil temperature， early growth of tomato and stem rot in plastic house autumn tomato field were investigated.The results showed that the tillage soil in plastic house could increase soil temperature，could retard the early growth of autumn tomato in plastic house， and could aggravate the occurrence of autumn tomato stem rot，and the incidence percentage of autumn tomato stem rot for tillage soil increased by 66.14% compared with the control.The average soil temperature of 0-20 cm depth in sunny day was increased by 3℃ by mulching soil with silver-black plastic film， which inhibited the early stage growth of autumn tomato of plastic house.At the same time， the incidence percentage of stem rot was increased by 171.9% compared with the control.The returning of spring tomato straw also inhibited the autumn tomato early stage growth in plastic house， which increased the incidence percentage of basal stem rot by 425.5% compared with the control.In summary， under the high temperature conditions from June to July， it is not appropriate to adopt the technical measures of cultivating autumn tomato in plastic house， such as plowing soil， mulching with silver-black plastic film and returning spring tomato straw to the field.

Key words：
Autumn tomato; Plastic house; Soil temperature; Basal stem rot

大棚秋番茄是指6月中下旬播種育苗，7月上中旬定植，9月上旬至10月上旬收获的一茬蔬菜，其育苗和前期生长都处在夏季伏天高温时期，对秋番茄生产极其不利。大棚秋番茄为河南省新乡市牧野区、延津县、原阳县及安阳市内黄县等地的主要秋季蔬菜，已经形成了河南省有影响的大棚秋番茄生产基地。

近年来，番茄茎基腐病愈来愈严重[1-4]，成为大棚秋番茄生产上的主要病害。研究发现，番茄茎基腐病与高温，特别是高土温关系密切[5]。在大棚秋番茄生产上，采取的土壤耕翻、银黑地膜覆盖和春番茄秸秆还田等农艺措施对大棚秋番茄田土温、番茄前期生长和茎基腐病的影响目前还少有报道。

土壤耕作是农业生产过程中一项重要的技术措施，它通过影响土壤理化与生物性状，进而影响作物生长发育、产量和品质形成。合理的土壤耕作方式能够改善土壤的理化性状，促进作物的根系生长和提高作物产量[6]。但耕作不一定都是正效应，高温期土壤耕翻后对土温变化的影响，以及对下茬秋番茄生长及茎基腐病的影响，目前均少有报道。

地膜覆盖栽培具有增温、保墒、保肥、改善土壤理化性状、防除杂草、减少病害等多种综合效应，因而增产增效作用显著[7]。目前地膜覆盖在蔬菜生产中广泛应用于早春季、秋冬季，但在夏秋季应用较少。银黑双面地膜是指一面为银色另一面为黑色的专用地膜，它是由银灰色膜和黑色膜复合而成，覆盖时银灰色向上，有反光避蚜及防病毒病害的作用，黑色向下有灭草和保温效果，多在夏秋季用于蔬菜及瓜类栽培。近年来，银黑双面膜在蔬菜生产上开始应用。李萍萍等[8]报道了银黑双色膜具有夏季白天降低温度的作用。但夏秋季大棚秋番茄进行银黑地膜覆盖对降温的影响也少有研究报道。

秸秆还田在农作物或蔬菜上普遍应用[9-13]。秸秆还田技术是提高土壤有机碳的重要措施，同时也是提高设施土壤可持续生产力的重要途径，并且可以减少焚烧秸秆导致的环境污染问题[12]。蔬菜秸秆的循环利用使废弃秸秆变废为宝，在一定程度上实现了生物质能的良性循环，并对人类社会的可持续发展有着重大意义[10]。番茄秸秆还田或堆肥处理对番茄生长发育亦有影响[11，14]。大棚春番茄收获后，番茄秸秆直接还田对下茬秋番茄生长和病虫害发生的影响也少有报道。

笔者采取大棚田间试验的方法，探讨土壤耕作、银黑地膜覆盖和春番茄秸秆还田等农艺措施对大棚秋番茄田土温、番茄前期生长和茎基腐病有何影响，以便为大棚秋番茄生产提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料

秋番茄品种为‘吉诺比利，由山东省寿光市金昊种业有限公司提供。银黑双面膜由深圳市绿色田园农业科技有限公司提供，宽度为1.2 m，厚度为0.025 mm。

1.2 方法

1.2.1 土壤耕翻试验 试验在新乡市牧野区朱庄屯村农户的塑料大棚内进行。大棚为东西走向，棚内中间地面设有灌溉水渠，分两边为栽培畦，面积800 m2，前茬春黄瓜收获后，清洁田园，棚膜继续覆盖用做秋季番茄栽培，未覆盖遮阳网。试验设大棚内土壤耕翻和不耕翻2个处理，在大棚内水渠南侧划定东西2个相同面积区域，东部为对照（不耕翻）区域（宽5 m，长40 m），西部为耕翻区域（宽5 m，长40 m）。西部耕翻区利用小型旋耕机旋耕地2遍，深度为25 cm，然后进行整地做畦。东部对照区是在清洁田园后，用锄头浅松土壤5 cm左右（不翻动土壤），整理垄畦即可，不深翻。

2018年7月4日穴盘基质育苗，7月24日定植，平畦栽培，1畦2行。株行距为32 cm × 65 cm，每667 m2定植约3 000株。

缓苗后，于8月6日18：00至次日18：00在阴天测定土壤温度1次，于8月14日18：00至次日18：00在晴天测定土壤温度1次。测定前1 d将曲管地温表（0、5、10 cm）按照规范埋入土壤中，处理区和对照区各布置3套地温表，进行连续24 h土温测量，每隔1 h记录1次。

幼苗定植后，分别在耕翻区域和对照区域，5点取样，每点选取10株样。于定植后第7天开始进行番茄株高、茎粗和叶片数的测量，以后每隔7 d测量1次，共测量3次。株高用钢卷尺测定，第一节间茎粗用游标卡尺测定。

番茄植株生长速度以平均日增长量表示[15]，平均日增长量=（末次测定值-初次测定值）/间隔时间。

从幼苗定植后，每天对耕翻区域和对照区域秋番茄的茎基腐病发病株数进行统计，共统计20 d，最后计算总发病率。

1.2.2 地膜覆盖试验 试验在新乡市牧野区朱庄屯村农户的大棚内进行。大棚为南北走向，棚内中间地面设置水渠，分两边为栽培畦，大棚面积840 m2，前茬为春番茄，棚膜继续覆盖用做秋季番茄栽培，未覆盖遮阳网。大棚内试验设地膜覆盖和不覆盖2个处理，在水渠一侧作为试验处理田，地膜覆盖和不覆盖各占210 m2。大棚田在清洁田园后，用锄头浅松土壤深度5 cm左右，整理垄畦即可，不深翻。

2018年6月17日穴盘基质育苗，7月11日定植。平畦栽培，1畦2行，株行距为32 cm × 65 cm，每667 m2定植约3 000株。地膜覆盖处理是提前2 d利用银黑双面膜覆盖畦面，黑面朝下，银色面朝上，靠畦沟内定植番茄秧苗。

缓苗后，于7月16日18：00至次日18：00在阴天测定土壤温度1次，于7月20日18：00至次日18：00在晴天测定土壤温度1次。测定前1 d将曲管地温表（0、5、10 cm）按照规范埋入土壤中，处理区和对照区中部区域各布置3套地温表，进行连续24 h土温测量，每隔1 h记录1次。

番茄秧苗生长测定、植株生长速度测定和番茄茎基腐病统计方法基本同1.2.1。

1.2.3 秸秆还田试验 试验在新乡市牧野区朱庄屯村农户的2栋大棚內进行。大棚均为南北走向，棚内中间地面设置水渠，分两边为栽培畦，面积840 m2，前茬为春番茄，棚膜继续覆盖用做秋季番茄栽培，未覆盖遮阳网。试验设春番茄秸秆还田和对照（不还田）2个处理大棚。秸秆还田处理是前茬春番茄收获后（秋番茄定植前45 d），收起吊蔓绳，每667 m2 均匀撒施碳酸氢铵30 kg，连同番茄秸秆直接用旋耕机翻入土中，翻深25 cm;在田间内做2 m宽大平畦并灌足水，密封大棚膜后高温闷棚20 d，结束后再行整地、做畦、浇水、降温和定植。对照处理（不还田）是按照当地习惯，在前茬春番茄收获后，清洁田园，对原栽培畦用锄头进行浅耙与整理后，即准备定植，栽前1 d 浇水降温。2个试验大棚的其他管理同生产。

2018年6月17日穴盘基质育苗，7月11日定植。平畦栽培，1畦2行，株行距为32 cm × 65 cm，每667 m2定植约3 000株。

番茄秧苗生长测定、植株生长速度测定和番茄茎基腐病统计方法基本同1.2.1。

1.3 数据分析

采用Microsoft Office Excel 2010软件对数据进行整理和作图，用SPSS 21.0软件进行数据统计分析。

2 结果与分析

2.1 农艺措施对大棚土温的影响

2.1.1 土壤耕翻处理对大棚土温的影响 由图1可见，在晴天，总体上是白天耕翻处理土壤温度要高于对照，不同深度土温高低是0 cm>5 cm>10 cm。根据测定日的24 h土壤温度变化情况，可分为升温和降温2个阶段。从6：00（0 cm）或7：00（5 cm）或8：00（10 cm）开始，处理和对照2个区域的土壤温度均开始升高，始终是耕翻土壤温度高于对照土壤温度。0 cm最高土温均出现在15：00，之后2个区域土壤温度均开始下降，直至次日6：00;耕翻区域0 cm最高土温达45.0 ℃，对照区域达41.8 ℃，耕翻区域高于对照区域3.2 ℃。5 cm和10 cm最高土温出现的时间推迟到16：00，之后2个区域土壤温度均开始下降，直至次日6：00—7：00（5 cm）或7：00—8：00（10 cm）;其中耕翻区域5 cm最高土温为37.0 ℃，对照区域为36.0 ℃，耕翻区域高于对照区域1.0 ℃;耕翻区域10 cm最高土温为35.0 ℃，对照区域为34.5 ℃，耕翻区域高于对照区域0.5 ℃。

而平均来看，晴天条件下，对照区域0 cm日平均土温为33.5 ℃，耕翻区域为34.6 ℃，耕翻区域高于对照区域1.1 ℃;对照区域5 cm日平均土温为32.8 ℃，耕翻区域为33.6 ℃，耕翻区域高于对照区域0.8 ℃;对照区域10 cm日平均土温为32.8 ℃，耕翻区域为33.0 ℃，耕翻区域高于对照区域0.2 ℃。

综上可见，在晴天条件下，耕翻使得土壤温度有所升高，特别是0 cm土温提高幅度较大。

由图2可知，在阴天天气条件下，总体上也是白天耕翻土壤温度高于对照，不同深度土温高低是0 cm>5 cm>10 cm。根据土壤温度变化情况，也可分为升温和降温2个阶段。在测定的24 h内，0、5、10 cm深度的土壤温度分别从6：00、7：00、8：00开始升高，始终是耕翻土壤温度高于对照土壤温度。2个区域0 cm深度最高土温均出现在13：00，之后2个区域温度均开始下降，直至次日6：00;其中耕翻区域0 cm最高土温为40.5 ℃，对照区域为39.8 ℃，耕翻区域高于对照区域0.7 ℃;而5 cm和10 cm深度最高土温出现的时间均有所推迟，分别出现在15：00和15：00—17：00，其中耕翻区域5 cm土温为35.8 ℃，对照区域为34.2 ℃，耕翻区域高于对照区域1.7 ℃;耕翻区域10 cm土温为33.5 ℃，对照区域为33.2 ℃，耕翻区域高于对照区域0.3 ℃。

而平均来看，阴天条件下，对照区域0 cm日平均土温为31.3 ℃，耕翻区域为31.7 ℃，耕翻区域高于对照区域0.4 ℃;对照区域5 cm日平均土温为30.8 ℃，耕翻区域為31.4 ℃，耕翻区域高于对照区域0.6 ℃;对照区域10 cm日平均土温为30.9 ℃，耕翻区域为30.9 ℃，耕翻区域和对照区域温度一致。

综上可见，在阴天条件下，耕翻也使得各层土壤温度有所升高。

比较晴天和阴天两种天气情况，晴天比阴天时耕翻土壤增温幅度较大。另外，不论是晴天还是阴天，土壤温度均表现为耕翻土壤高于对照土壤，并且白天耕翻土壤升温比对照土壤要快。

2.1.2 地膜覆盖处理对大棚土温的影响 由图3可知，在晴天天气条件下，总体上是白天覆膜土壤温度高于对照土温，不同深度土温高低是0 cm>5 cm>10 cm。根据测定日的24 h土壤温度变化情况，可分为升温和降温2个阶段。从6：00开始，处理和对照2个区域的土壤温度均开始升高，始终是覆膜土壤温度高于对照土壤温度。0 cm最高土温均出现在12：00，之后2个区域土壤温度均开始下降，直至次日5：00;覆膜区域0 cm最高土温达46.7 ℃，对照区域达45.6 ℃，覆膜区域高于对照区域1.1 ℃。5 cm和10 cm层次最高土温出现的时间均有所不同，覆膜处理出现在14：00—15：00，而对照分别出现12：00和15：00，最高温之后2个区域土壤温度均开始下降，直至次日5：00;其中覆膜区域5 cm最高土温为41.5 ℃，对照区域为39.5 ℃，覆膜区域高于对照区域2.0 ℃;覆膜区域10 cm最高土温为39.6 ℃，对照区域为37.0 ℃，覆膜区域高于对照区域2.6 ℃。

而平均来看，晴天条件下，对照区域0 cm日平均土温为35.1 ℃，覆膜区域为38.3 ℃，覆膜区域高于对照区域3.2 ℃;对照区域5 cm日平均土温为34.4 ℃，覆膜区域为37.3 ℃，覆膜区域高于对照区域2.9 ℃;对照区域10 cm日平均土温为33.5 ℃，覆膜区域为36.4 ℃，覆膜区域高于对照区域3.1 ℃。

综上可见，在晴天条件下，覆膜使得平均土温比对照升高3.1 ℃，使最高土温升高1.9 ℃。

由图4可知，在阴天天气条件下，总体上是白天覆膜处理土壤温度高于对照土温，不同深度土温高低是0 cm>5 cm>10 cm。根据土壤温度变化情况，也可分为升温和降温2个阶段。在测定的24 h内，从5：00（对照）6：00或（处理）开始，0、5、10 cm深度的土壤温度均开始升高，始终是覆膜土壤温度高于对照土壤温度。覆膜和对照区域0 cm深度最高土温均出现在12：00，之后2个区域温度均开始下降，直至次日5：00;其中覆膜区域0 cm最高土温为43.7 ℃，对照区域为42.7 ℃，覆膜区域高于对照区域1.0 ℃;而5 cm和10 cm深度最高土温出现的时间推迟到16：00，其中覆膜区域5 cm最高土温为40.0 ℃，对照区域为37.1 ℃，覆膜区域高于对照区域2.9 ℃;覆膜区域10 cm最高土温为37.8 ℃，对照区域为34.8 ℃，覆膜区域高于对照区域3.0 ℃。

而平均来看，阴天条件下，对照区域0 cm日平均土温为33.0 ℃，覆膜区域为35.0 ℃，覆膜区域高于对照区域2.0 ℃;对照区域5 cm日平均土温为32.1 ℃，覆膜区域为35.2 ℃，覆膜区域高于对照区域3.1 ℃;对照区域10 cm日平均土温为31.7 ℃，覆膜区域为34.9 ℃，覆膜区域高于对照区域3.2 ℃。

综上可见，在阴天条件下，覆膜使得平均土温比对照升高2.8 ℃，使得最高土温升高2.3 ℃。

比较晴天和阴天两种天气情况来看，覆膜土壤增温幅度差异不大。但不论是晴天还是阴天，最高土壤温度和平均土壤温度均表现为覆膜土壤温度高于对照土壤。

2.2 农艺措施对大棚秋番茄前期生长的影响

2.2.1 土壤耕翻处理对大棚秋番茄前期生长的影响 从表1可以看出，随着生长期的增长，番茄植株长高，茎加粗，叶片数增多;但耕翻与对照处理相比，耕翻处理的番茄秧苗生长速度减慢，株高日增长量减少0.21 cm，茎粗日增长量减少0.06 mm，叶片数日增长量减少0.27片。可见，耕翻土壤处理减缓了大棚秋番茄前期的生长，起到了一定的抑制作用。

2.2.2 地膜覆盖处理对大棚秋番茄生长的影响 由表2可以看出，随着生长天数的增加，番茄植株长高，茎加粗，叶片数增多;但地膜覆盖与对照处理相比，覆膜处理的番茄秧苗生长速度明显减慢，株高日增长量减少2.20 cm，茎粗日增长量减少0.05 mm，叶片数日增长量减少0.13片。可见，大棚土壤覆膜处理也减缓了秋番茄前期的生长，起到了显著的抑制作用。

2.2.3 秸秆还田处理对大棚秋番茄前期生长的影响 由表3可以看出，随着生长天数的增加，番茄植株长高，茎加粗，叶片数增多;但春番茄秸秆还田处理和对照相比，还田处理的番茄秧苗前期生长速度明显降低，株高日增长量减少1.55 cm，茎粗日增长量减少0.19 mm，叶片数日增长量减少0.15片。可见，春番茄秸秆还田使得大棚秋番茄前期生长速度降低，起到显著的抑制作用。

2.3 农艺措施对大棚秋番茄茎基腐病的影响

由图5可以看出，大棚土壤耕翻区域秋番茄秧苗茎基腐病总发病率显著高于对照区域，计算得知耕翻区域发病率比对照区域发病率提高66.14%。由此可以说明，土壤耕翻处理加重了大棚秋番茄秧苗茎基腐病的发生。大棚银黑地膜覆盖处理的秋番茄秧苗茎基腐病的发病率显著高于对照，计算得知处理比对照发病率提高达171.9%。由此说明，银黑地膜覆盖也显著加重了秋番茄茎基腐病的发生。大棚春番茄秸秆还田处理使得下茬秋番茄茎基腐病发病率显著高于对照，计算得知秸秆还田处理比对照区发病率提高了425.5%。可见，春番茄秸秆还田明显有利于大棚秋番茄茎基腐病的发生。

3 讨论与结论

3.1 大棚秋番茄土壤的耕翻

耕作措施对土壤的结构和物理性状都有一定的影响，从而影响土壤的热特性[16]。保护性耕作（免耕、少耕和秸秆覆盖）与传统耕作相比，土壤的热容量和导热率有明显增加，具有良好的蓄水保墒作用，能够提高土壤储水量和水分利用效率，提高作物产量[17-18]。徐唱唱等[19]研究表明，耕翻和未耕翻土壤不同层次温度差异在2 cm层次上表现为耕翻土温高于未耕翻土温。这主要是因为耕翻农田土壤具有疏松的表层结构，增加了大孔隙数量，使土壤热容量变小，更易升温;而对于未耕翻土壤来说，土壤结构相对紧实，热容量大，升温较慢，同时热传导性好于耕翻土壤，故有利于热量向下层传导。于爱忠等[20]研究表明，0～25 cm的土层温度，免耕较传统耕作具有相对较低的温度。王福军等[21]研究表明，免耕秸秆还田处理有利于稳定土壤温度，同时土壤温度较低。张伟等[22]的不同耕作方式下玉米试验表明，免耕增加了土壤容重，降低了地温。

本試验结果表明，大棚土壤耕翻比不耕翻提高了土温，对大棚秋番茄秧苗的前期生长不利，同时提高了大棚秋番茄茎基腐病的发生率。可见，高温时期进行土壤耕翻有“增温效应”，通过使耕作层的土壤增高，进而影响到秧苗生长和茎基腐病的发生。这是因为根温显著地影响番茄叶片的生长，特别是过高根温对番茄有不良影响，根部受害程度大于地上部。显然，免耕或浅耕是大棚秋番茄一项省工、省本、轻型化的栽培技术[23]。

3.2 大棚秋番茄应用地膜覆盖

本试验结果表明，大棚秋番茄采用银黑地膜覆盖有提高土温的作用，抑制了大棚秋番茄秧苗前期的生长，同时也提高了茎基腐病的发病率。可见，番茄茎基腐病不仅与气温高[24]有关，地温高也是一个影响因素[3]。地膜覆盖有时加重了土传病害的发生[7]。覆盖地膜加重了番茄茎基腐病的病情，这与王爱丽[25]的试验结果一致。而李萍萍等[8]研究表明，银黑双色膜具有夏季白天降低温度的效应，认为有银黑双色膜覆盖的土壤上，由于黑膜不透光，所以温度上升相对缓慢，而且用银黑双色膜作地膜后，反光效应更强，也减缓了土温的升高。这与本试验结果不一致，可能与本试验是大棚覆盖棚膜环境，而李萍萍等[8]的试验是露地环境有关，有待于进一步试验探讨。

3.3 番茄秧秸秆还田

杨冬艳等[11]研究结果表明，番茄秸秆直接还田处理在还田60 d内对番茄植株生长有化感抑制作用，抑制作用在60 d后减弱，还田110 d后能促进番茄植株生长。而马璐璐等[13]研究结果表明，秸秆还田地块茎基腐病明显重于未秸秆还田地块。本试验结果表明，春番茄秸秆还田处理比对照茎基腐病发病率提高425.5%，而且春番茄秸秆还田对于秋番茄前期生长还有抑制作用。这与马璐璐[13]和杨冬艳等[11]的研究结果一致。这主要是番茄植株内含有一定的酚酸及其他有机酸等化感物质，这些化感物质可通过对细胞膜透性造成损伤以及对细胞膜防御系统产生破坏等对幼苗的生长产生影响[8]。但耿凤展等[14]的研究表明，番茄秸秆经过高温堆肥后化感物质的含量被降解到安全范围内，可作为番茄的育苗基质，并可有效地促进番茄生长。可见，番茄秸秆处理的方式和处理时间的长短对其化感物质含量起到了决定作用。

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