不同沼液與硼肥配合噴施對西瓜產(chǎn)量及品質的影響

豁澤春， 張志芳， 韓春葉， 王明山

(1.商丘學院風景園林學院，河南商丘 476000； 2.河南農業(yè)職業(yè)學院，河南鄭州 450000)

沼氣池中的厭氧發(fā)酵殘余物沼液中富含有機質和作物生長所需的氮、磷、鉀等營養(yǎng)元素，其中生物活性物質具有增強作物抗逆性的作用，沼液對提高作物產(chǎn)量、品質及抗逆性和抗病性具有良好的作用。葉面噴施沼液是補充和調節(jié)作物營養(yǎng)的一種有效措施，不僅可以降低農業(yè)生產(chǎn)成本、提高農產(chǎn)品品質，還可以減輕養(yǎng)殖場周邊環(huán)境壓力以及對土壤環(huán)境造成的影響。已有研究表明[1-7]，沼液對小麥、辣椒、番茄、蘋果、油桃、皇冠梨、西瓜等作物產(chǎn)量和品質的提高均有明顯促進作用。葉面施肥是土壤施肥的有效手段，甚至是必要的施肥措施，對微量元素來說，葉面施肥是常用而有效的方法，研究表明，葉面噴施微量元素對作物生長、產(chǎn)量和品質有顯著作用[8-12]。葉面噴施沼液、葉面噴施微肥對作物產(chǎn)量及品質的影響研究較多，而將微肥溶解于沼液后通過葉面噴施對作物產(chǎn)量及品質的影響研究較少，此外，前人對豬沼液的施用研究較多，對牛沼液的施用研究較少，且多為對土壤微生物群落的影響研究，對作物產(chǎn)量和品質的研究較少[13]。因此，本研究以露地西瓜為試驗材料，選取西瓜所喜好的硼元素為試驗肥料，研究豬沼液和牛沼液分別配合硼肥葉面噴施對西瓜產(chǎn)量和品質的影響，以期為西瓜葉面上沼液與微肥的合理施用提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

本試驗于河南省中牟縣姚家鎮(zhèn)姚家村西瓜種植區(qū)內進行。試驗地地理位置為34°36′ N、113°85′ E，屬于典型的中緯度暖溫帶大陸性季風氣候，四季分明，氣候溫和，雨熱同期，年均降水量616 mm，年均日照2 366 h，年均氣溫14.2 ℃。試驗地土壤類型為潮土，土壤質地為沙壤。土壤基本養(yǎng)分狀況：有機質含量1.77%、堿解氮含量132.58 mg/kg、速效磷含量 50.34 mg/kg、速效鉀含量275.73 mg/kg、有效錳含量 22.94 mg/kg、有效硼含量0.37 mg/kg。

1.2 試驗材料

供試西瓜為北青9號，由河南省農業(yè)高新科技園提供。供試牛沼液取自中牟縣狼城崗鄉(xiāng)南任村農戶沼氣池發(fā)酵物，主要為牛糞尿發(fā)酵物，沼液基本養(yǎng)分狀況：pH值8.03，有機質含量3.974 g/L，全氮含量1.220 g/L，全磷含量 0.081 g/L，全鉀含量1.794 g/L，全硼未檢出，砷含量 0.08 mg/L，鉛含量0.07 mg/L，鎘、鉻、汞均未檢出。供試豬沼液取自中牟縣韓寺鎮(zhèn)徐莊村農戶沼氣池發(fā)酵物，主要為豬糞尿發(fā)酵物，沼液基本養(yǎng)分狀況：pH值8.16，有機質含量 2.553 g/L，全氮含量0.353 g/L，全磷含量0.111 g/L，全鉀含量1.588 g/L，全硼未檢出，砷含量0.02 mg/L，鉛含量 0.04 mg/L，鎘、鉻、汞均未檢出。供試硼肥H3BO3為市售分析純試劑。

1.3 試驗設計

本試驗為隨機區(qū)組設計，共設5個處理：CK(清水對照)；T1(50%牛沼液噴施)；T2(50%豬沼液噴施)；T3(50%牛沼液+硼，硼含量為0.5 g/L)；T4(50%豬沼液+硼，硼含量為 0.5 g/L)。每個處理重復3次，共15個小區(qū)，小區(qū)面積16 m2(8 m×2 m)，小區(qū)內雙行栽種，每行8株，雙行交錯種植。供試西瓜于2017年3月10日播種，2017年4月20日定植，2017年6月25日開始收獲。各處理的基肥、追肥按當?shù)亓晳T施用：定植前施600 kg/hm2復合肥(氮、磷、鉀比例為 15 ∶15 ∶15)和雞糞有機肥15 000 kg/hm2，于定植后30 d(5月20日)、40 d(2017年5月30日)、50 d(6月9日)追施復合肥(氮、磷、鉀比例為15 ∶15 ∶15)150 kg/hm2，共追肥3次。先將供試沼液經(jīng)過濾后調pH值至6.0，然后將沼液與微肥按照1 ∶1比例直接進行混合，確保無沉淀產(chǎn)生，分別于2017年5月20日、2017年5月30日、2017年6月9日用小型噴霧器進行噴施，噴至葉面、葉背濕潤。各處理栽培管理措施相同。

1.4 測定方法

于第3次噴施后(2017年6月15日)進行葉綠體色素含量和葉面積的測定。葉綠體色素含量的測定采用96%乙醇提取法，葉面積采用LAM-B活體葉面積測定儀進行測定。

果實成熟后按小區(qū)采摘，以小區(qū)各處理單株產(chǎn)量總和作為該處理產(chǎn)量。每個處理選取10個果實進行西瓜品質測定，用直尺測定西瓜果實縱徑、橫徑、果皮厚度；可溶性糖含量采用蒽酮比色法測定；還原性維生素C含量采用2，6-二氯靛酚滴定法測定；有機酸含量用酸堿滴定法測定；心部和邊部可溶性固形物含量采用折光法測定；西瓜風味采用10人5分制評分法評定，其分級標準：不喜歡=1分，一般=2分，稍喜歡=3分，喜歡=4分，很喜歡=5分。

于采收前期(2017年6月20日)進行品質測定。瓜直徑用卷尺進行測量；瓜風味采用10人10分制評分法評定；可溶性固形物含量采用折光法測定；還原性維生素C含量采用 2，6-二氯靛酚滴定法測定；有機酸含量用酸堿滴定法測定；可溶性糖含量采用蒽酮比色法測定；西瓜第3次葉面噴施后7 d隨機測量10株西瓜的第9～11節(jié)位的葉長、葉寬等。從2017年6月25日開始采收，每隔3～4 d采收1次，根據(jù)西瓜食用成熟期采收標準進行分區(qū)、累計測產(chǎn)。在進入結瓜期后每天進行采摘，計數(shù)、稱質量并記錄；品質測定于盛瓜期進行，每小區(qū)隨機取3個大小均一的西瓜進行品質測定[13-14]。

1.5 數(shù)據(jù)處理

試驗數(shù)據(jù)用Excel 2003和DPS 7.05軟件處理，并用新復極差法進行差異顯著性檢驗。

2 結果與分析

2.1 不同處理對西瓜葉片色素含量及葉面積的影響

由表1可以看出，T3、T4處理葉綠素a含量較高，T1、T2處理葉綠素a含量次之；各處理與CK相比，T2、T3、T4處理葉綠素a含量升高達到顯著水平，T1處理與CK相比葉綠素a含量有所升高，但未達到顯著水平，T3與T1、T2處理相比葉綠素a含量顯著升高，T4與T2處理相比，葉綠素a含量無顯著差異。各處理與CK相比，葉綠素b含量均顯著升高，T1、T2、T3、T4處理之間葉綠素b含量無顯著差異。各處理與CK相比，葉綠素a+b含量均顯著增加，其中T3與T1處理相比葉綠素a+b含量顯著升高，T4與T2處理之間葉綠素a+b含量無顯著差異，T1與T2處理、T3與T4處理之間葉綠素a+b含量均無顯著差異。各處理與CK相比，類胡蘿卜素含量均有顯著增加，其中T3、T4處理類胡蘿卜素含量顯著高于T1和T2處理，T1與T2處理、T3與T4處理之間類胡蘿卜素含量無顯著差異。各處理與CK相比，葉面積均有顯著增加，且均達到30 cm2以上，T1、T2、T3、T4處理之間葉面積大小無顯著差異。由此可見，各施肥處理均能提高葉片色素含量及西瓜葉片的葉面積，與單施沼液的處理相比，50%牛沼液+硼和50%豬沼液+硼的處理能顯著提高類胡蘿卜素的含量。

2.2 不同處理對西瓜產(chǎn)量的影響

由表2可知，各施肥處理西瓜平均產(chǎn)量均顯著高于CK，其中CK平均產(chǎn)量僅為57 807 kg/hm2，各施肥處理西瓜平均產(chǎn)量均達到67 500 kg/hm2以上，各施肥處理之間西瓜平均產(chǎn)量無顯著差異；與CK相比，T1、T2、T3、T4處理的西瓜增產(chǎn)率分別為17.31%、16.83%、21.15%、23.56%?？梢?，各施肥處理均能顯著提高西瓜產(chǎn)量，其中50%牛沼液+硼和50%豬沼液+硼處理西瓜的增產(chǎn)率最高。

2.3 不同處理對西瓜果實形態(tài)的影響

由表3可知，各施肥處理對西瓜果實形態(tài)有顯著影響。其中CK果皮厚度僅為1.85 cm，T1、T2、T3、T4處理的果皮厚度分別達到2.20、2.19、2.21、2.18 cm，與CK相比均達到顯著差異，各施肥處理之間差異不顯著；各施肥處理果實縱徑與CK相比，增加2.43～3.86 cm，且差異均達到顯著水平，各施肥處理之間果實縱徑差異不顯著；各施肥處理之間果實橫徑無顯著差異，T1、T2、T3、T4處理的果實橫徑與CK相比，增加1.34～2.20 cm，且差異均達到顯著水平。果形指數(shù)以縱徑/橫徑值來表示，是西瓜果實外觀的重要指標，直接影響消費者購買欲，且在西瓜運輸過程中，圓形西瓜比橢圓形西瓜更易碰裂，同時果皮越厚越有利于西瓜的運輸和貯藏。各施肥處理與CK相比，果形指數(shù)無顯著差異，但有所增加，說明各施肥處理果形較長。由此可見，各施肥處理能顯著增加果皮厚度并在一定程度上增大了果形指數(shù)，從而改善西瓜的運輸和貯藏品質。

表1 不同處理對西瓜葉片色素含量及葉面積的影響

注：同列數(shù)據(jù)后不同小寫字母表示在0.05水平上差異顯著。下表同。

表2 不同處理對西瓜產(chǎn)量的影響

表3 不同處理對西瓜果實形態(tài)的影響

2.4 不同處理對西瓜品質的影響

由表4可知，與CK相比，T1和T2處理西瓜果實可溶性糖含量無顯著變化，且T1和T2處理之間西瓜果實可溶性糖含量無顯著差異，T3、T4處理西瓜果實可溶性糖含量與CK、T1、T2處理相比顯著增加，分別提高17.26%、15.89%、15.08%和 20.33%、18.93%、18.10%；各處理之間西瓜果實總酸度無顯著差異；總體來看，沼液與硼肥配施的2個處理對果實可溶性糖的積累效果優(yōu)于單施沼液的2個處理，各施肥處理對西瓜果實的總酸度影響不明顯。

表4 不同處理對西瓜品質的影響

各施肥處理對西瓜果實維生素C含量有一定影響。其中，T1、T2處理與CK相比，果實維生素C含量分別提高 10.93%、12.32%，但差異并未達到顯著水平；T3、T4處理與CK相比，果實維生素C含量分別提高31.31%、35.54%，且差異均達到顯著水平；T1與T2、T3與T4處理之間差異均不顯著。由此可見，施用硼肥的沼液處理能顯著提高西瓜果實維生素C含量，僅用牛沼液或豬沼液處理對西瓜果實維生素C含量的影響不明顯。

可溶性固形物含量是評價西瓜品質優(yōu)劣的重要指標，可溶性固形物含量越高，西瓜品質越好。由表4可知，各施肥處理邊部可溶性固形物含量與CK相比無顯著差異；與CK相比，各處理心部可溶性固形物含量均顯著增加，各施肥處理之間差異不顯著；從可溶性固形物中邊差來看，各施肥處理中邊差均顯著高于CK，且T1與T2、T3與T4處理間差異均不顯著，其中T4處理中邊差最大，顯著高于T1處理。可見，各施肥處理能顯著提高西瓜心部可溶性固形物含量和可溶性固形物的中邊差，但對邊部可溶性固形物含量影響不明顯，其中單施牛沼液的處理西瓜果實心部可溶性固形物含量低于10%，并未達到優(yōu)質西瓜的要求。

從口感打分結果來看，T1、T2、T3、T4處理的結果顯著高于CK，且T1、T2、T3、T4處理間得分差異不顯著，T2、T3、T4處理的結果均高于4分，其中T3處理打分結果最高，達到 4.10 分。

3 討論與結論

葉綠素和類胡蘿卜素是植物的光合色素，直接影響光合作用的進行。已有研究表明，硼對植物光合色素的形成和穩(wěn)定性具有良好作用，缺硼時，心葉白化，老葉早黃[14]。沼液中含有豐富的有機質及氮、磷、鉀等營養(yǎng)成分，這些營養(yǎng)物質通過液面噴施能迅速被作物吸收利用。本研究表明，50%牛沼液的處理噴施對葉片葉綠素a含量影響較弱，葉綠素b、葉綠素a+b含量顯著升高，50%牛沼液+硼的處理，葉綠素a、葉綠素b、葉綠素a+b含量均顯著提高，50%豬沼液和50%豬沼液+硼的處理均能顯著提高葉綠素a、葉綠素b、葉綠素a+b含量，且50%豬沼液+硼的處理效果優(yōu)于50%豬沼液處理。施用沼液的處理均能顯著提高西瓜葉片類胡蘿卜素含量，且增施硼肥的處理類胡蘿卜素含量顯著高于單施沼液的處理，說明50%沼液+硼的處理能顯著提高葉綠素含量，不同沼液之間對葉綠素含量的影響無顯著差異。徐小利等研究表明，在一定范圍內，西瓜葉面積大，接受光的能量多，對光能的利用率也就高，且葉面積的增加與產(chǎn)量形成呈正相關[15]。各施用沼液處理西瓜葉片葉面積顯著增大，且各施肥處理之間無顯著差異，這說明西瓜長勢增強主要是由沼液的施用引起的。

從產(chǎn)量結果來看，各施肥處理均能顯著提高西瓜產(chǎn)量，且各施肥處理之間西瓜產(chǎn)量無顯著差異，說明50%牛沼液相比50%豬沼液，在西瓜增產(chǎn)的作用上效果相當，添加硼肥的沼液處理與單施沼液的處理相比西瓜產(chǎn)量無顯著差異，這與杜少平等的研究[16]不一致，這可能與沼液的施用對西瓜增產(chǎn)起主要作用有關。從西瓜的增產(chǎn)率來看，50%牛沼液處理增產(chǎn)率為17.31%，50%豬沼液處理增產(chǎn)率為16.83%，50%牛沼液+硼處理增產(chǎn)率為21.15%，50%豬沼液+硼處理增產(chǎn)率為23.56%，可見沼液與硼肥配施的處理效果最好。

各施用沼液肥料的處理均能顯著增加果皮厚度，增加果實縱徑和橫徑，對果形指數(shù)的影響不明顯，可見各施肥處理在改善西瓜果實運輸品質和提高西瓜質量的同時，沒有影響西瓜的正常果形。充足的養(yǎng)分是西瓜生長發(fā)育的必備條件，沼肥養(yǎng)分全面，含有豐富的有機質、腐殖酸、氮、磷、鉀等營養(yǎng)成分，具有促進西瓜快速生長的功能；硼肥能參與半纖維素及細胞壁物質的合成，促進細胞伸長和細胞分裂，并且具有穩(wěn)定細胞壁和質膜結構的作用，這可能是果實形態(tài)改善的原因[17]。單施沼液的處理與沼液+硼的處理相比果皮厚度、果實縱徑、橫徑及果形指數(shù)均無顯著差異，這說明在西瓜果實外觀形態(tài)改善方面，沼液的施用起到了主要作用。

50%牛沼液+硼和50%豬沼液+硼的處理能顯著提高可溶性糖、維生素C和心部可溶性固形物含量，進而改善西瓜品質，這與杜少平等研究結果[16]一致。其原因可能是硼肥具有促進植物體內碳水化合物合成及運輸?shù)墓δ?，另外硼對由多酚氧化酶活化的氧化系統(tǒng)有一定的調節(jié)作用，特別是能參與葡萄糖代謝、促進葡萄糖降解、抑制醌類聚合物的形成，這可能是西瓜品質改善的原因。50%牛沼液和50%豬沼液處理對西瓜可溶性糖和維生素C含量的影響不顯著，這與張利等研究結果[18]不一致，這可能與沼液施肥方式及沼液肥料配比不同有關。各處理間總酸度和邊部可溶性糖含量均無顯著變化，總體上，施用沼液的處理均能提高西瓜糖酸的比例和中邊差，從而改善西瓜口感。

綜合西瓜產(chǎn)量和品質指標分析，本試驗條件下，單施50%沼液和50%沼液+硼的處理均可顯著提高西瓜產(chǎn)量。50%沼液+硼的處理在保證西瓜產(chǎn)量和改善西瓜外觀品質的同時，能顯著提高西瓜果實還原糖和維生素C含量。此外，施用豬沼液與施用牛沼液的處理相比，對西瓜產(chǎn)量和品質的影響無顯著差異。

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