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摘 要：农作物秸秆的消耗转化一直是世界性难题,采用秸秆生物发酵措施可解决日光温室辣椒越冬栽培障碍问题.试验结果表明：该措施可有效提高温室内气温2～3℃,提高地温1～2℃；可增加土壤的保水能力,减少灌水次数,有效改善辣椒栽培环境的水分条件；可大幅度提高温室内的CO2浓度,从而促进辣椒的光合作用,增加光合产物的积累；可促进辣椒提早成熟,提高单位面积的总产量,增产幅度达26%左右；可有效地改善辣椒的果实品质,VC含量增加55.79%,干物质含量增加7.41%.该措施不但使辣椒越冬栽培的抗风险能力得到一定程度提高,同时在一定程度上改善了辣椒品质,提高了总产量.
关 键 词：秸秆生物发酵；日光温室；越冬栽培；辣椒；产量；品质
农作物秸秆是农业生产过程中的副产物,是地球一大可再生资源,也是有效地促进农业生产良性循环的重要生物资源.如何进行科学利用,是中国乃至世界的一大难题[1].十一届三中全会以后,中国农业连年丰收,秸秆数量猛增,因没有成熟的秸秆消耗转化技术,致使秸秆乱堆乱放甚至野外焚烧,既浪费了珍贵的资源,又污染了环境,同时给国家和人民生命财产带来了严重威胁,严重影响了经济的健康发展和人民群众的日常生活[2].
北方地区日光温室蔬菜越冬栽培一直存在栽培障碍.改善日光温室蔬菜越冬栽培的环境条件,提高蔬菜栽培质量,是当前农业生产中存在的实际问题.通过采用秸秆生物发酵栽培措施,研究该措施对日光温室内栽培环境的影响,在解决当地日光温室辣椒越冬栽培障碍问题的同时,探索出一条农作物秸秆有效利用的途径[3].
1材料和方法
1.1试验材料
1.1.1试验时间与地点
试验于2009-2010年在辽宁省阜蒙县富荣镇棚菜示范区进行.试验场地为相同面积（均为667m2）、同等肥力条件的2个日光温室,进行统一整地和施用等量底肥（667m2施农家肥6t）,温室日常管理为同一管理模式（设置滴灌,揭盖草苫、通风换气等）.
1.1.2试验材料
2009年9月7日铺设玉米秸秆,667m2用量4t.试验以辣椒为主作蔬菜,9月20日定植.采用的生物发酵菌种为复合有益微生物菌种——沃丰宝生物制剂,中国农业科学院、辽宁圭谷农业科技有限公司联合研发.
1.2试验方法
1.2.1试验设计
试验共设2个处理.
处理1：应用秸秆生物发酵栽培措施,小区面积220m2,每小区栽植辣椒720株,36株/畦,共20畦.设置3次重复,随机排列.
处理方法：（1）秸秆铺设.在长100.0m、宽7.5m的标准日光温室内每隔1.5m挖南北向宽40cm、深30cm纵沟；将玉米秸秆顺沟铺满并踩实,秸秆在沟的两端露出槽15cm[4].（2）菌种配制.将菌种、麦麸和水按1∶15∶15配比进行混和（用量参照使用说明）.（3）灌水撒菌.菌种配好后,在铺好秸秆的槽内灌透水,使秸秆充分吸水,并在其上面均匀铺撒菌种.（4）覆土做畦.在撒好菌种的秸秆上覆盖种植土15cm,做成80cm高畦（作业道70cm）.（5）打孔通气.用钢筋在畦面上隔20cm均匀打孔,打孔需穿透秸秆层[5].
处理2（CK）：日光温室辣椒普通越冬栽培,小区面积220m2,每小区栽植辣椒720株,36株/畦,共20畦.设置3次重复,随机排列.
处理方法：空白对照耕层内未铺设秸秆,即普通栽培.
1.2.2调查方法
1.2.2.1测定指标及使用仪器
采用物理测量方法进行试验数据的采集,如辣椒植物学性状,环境因子如温度、水分、CO2浓度等.主要仪器有直尺,游标卡尺,温度计（气温、地温）,空气湿度计、土壤烘干仪、CO2浓度测量仪等.辣椒果实称量工具为磅秤.采用仪器分析方法进行生化指标的测定,如辣椒生化性状,果实品质分析等.主要仪器有LI-6400XT光合仪、紫外可见分光光度计、全自动定氮仪等仪器.
1.2.2.2环境因子测定方法
2009年11月中旬开始日光温室环境因子的监测.在小区内取不同的点,来设置各种环境测量仪器.
温湿度计分别设置在温室种植区的前脚、中部、后部（距离后墙80cm）3处,在距地面50cm处悬挂,均匀分布在温室3个小区内,小区内不设重复,共计9处,数值取平均值.
地温计设置在温室种植区的前脚、中部、后部（距离后墙80cm）3处,分别埋设10cm、15cm、20cm深度地温计,随机排列；均匀分布在温室3个小区内,小区内不设重复,共计9处,同等深度数值取平均值.
在每小区采用5点采样法采集土样,不设重复,采用烘干法测量土壤含水量并取平均值.
选定温室种植区的前脚、中部、后部（距离后墙80cm）3处进行辣椒生化指标测定,采用LI-6400XT光合仪测量,并在每个小区观测,各项数值取平均值.观测时间为观测当天9∶00-15∶00.
1.2.2.3辣椒生化性状及产量测定方法
2010年2月初开始采收辣椒果实.辣椒果实产量统计方法：以前5次采收的辣椒果实总质量为前期产量,之后至拉秧（7月9日）采收的果实总量为后期产量,前期产量和后期产量之和为总产量.
1.2.2.4辣椒果实品质分析测定方法
果实的取样方法：2010年5月10日在试验区每个处理内随机抽取9个点（每个重复3个点）,各点取4～5个果,分别混合在一起,送至检验中心检测.检测指标主要有可溶性糖、VC、蛋白质、硝酸盐、水分、干物质含量.
2结果与分析
2.1秸秆生物发酵对日光温室内环境温度的影响
2.1.1对日光温室内气温的影响
日光温室气温越冬阶段变化曲线见图1.从测取的不同日期日平均气温数据中可以看出,秸秆处理的日光温室环境日平均气温比对照要高.通过数据分析对比,平均较对照高2.46℃.同时可以看出,日光温室气温在11月中旬开始逐步走低,至翌年1月初温度最低,之后气温逐步走高.这说明在此期间日光温室辣椒越冬栽培环境的气温提升至关重要.2.1.2对日光温室内地温的影响
日光温室辣椒栽培环境不同深度地温变化曲线如下,10cm、15cm、20cm地温相应变化曲线分别见图2～4.
从数据图中可看出,秸秆生物发酵处理的日光温室内日平均地温比对照要高,只是不同深度的日平均地温提高的幅度不同.数据对比分析表明,10cm处地温较对照平均高1.31℃,15cm处地温较对照平均高0.96℃,20cm处地温较对照平均高1.20℃.同时,日光温室地温在11月中旬开始逐步走低,至翌年1月初最低,之后日光温室地温逐步走高,与气温走势相似.这说明日光温室辣椒越冬栽培在此期间提升地温是至关重要的.
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2.2秸秆生物发酵对日光温室内环境湿度的影响
2.2.1对日光温室内空气湿度的影响
不同处理辣椒栽培环境的空气湿度数据见表1.从表中数据看出,秸秆生物发酵处理的日光温室空气湿度比对照要高,通过数据分析对比,平均较对照高4.94%.而从空气湿度的阶段变化上看,无明显规律.日光温室内空气中的水分主要来源于作物叶面蒸腾和地表蒸发.该结果表明,秸秆生物发酵处理的日光温室环境水分的蒸发量要大于对照温室,从而间接说明,该处理的日光温室土壤持有水分要多于对照,表明该处理使温室土壤的保水能力得到提高.
2.2.2对日光温室土壤含水量的影响
不同处理日光温室内土壤含水量数据见表2.从表中数据看出,秸秆生物发酵处理的日光温室土壤含水量要比对照高,通过数据分析对比,平均较对照高30.05%.而从土壤含水量的阶段变化上看,无明显规律.这说明秸秆生物发酵处理可有效地提高土壤的持水能力,缓解灌溉水的下渗,同时使土壤的保水性能得到提高,从而改善日光温室越冬栽培环境的土壤水分条件.
2.3秸秆生物发酵对日光温室内CO2浓度及辣椒光合作用的影响
从表3数据可看出,秸秆生物发酵处理显著地提高了栽培环境CO2浓度及辣椒叶片的胞间CO2浓度,分别较对照提高37.32%和30.88%,有效地增加了辣椒光合作用的原料（CO2）,其他指标也相应得到改善.从图5看出,9：00左右温室CO2浓度最高,随着辣椒光合作用的逐步增强,CO2的消耗逐渐加快,温室内的CO2浓度逐步降低,接近中午时趋于平缓,但仍较对照高100μmol/mol左右.而对照的CO2浓度则无明显变化,说明没有
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