施用生物有機(jī)肥及生物菌劑對西瓜產(chǎn)量、品質(zhì)及土壤養(yǎng)分含量的影響

哈雪姣，左繼民，司長城，劉繼培，周 捷

（北京市大興區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站 北京 102600）

大興區(qū)位于北京市東南郊，境內(nèi)永定河?xùn)|側(cè)。由于地處洪積、沖積平原，多為沙性土，自然條件有利于西瓜生長，西瓜分布面積也比較集中，種植西瓜歷史悠久，素有“中國西瓜之鄉(xiāng)”的美譽(yù)，西瓜也成為大興區(qū)地理標(biāo)志產(chǎn)品。近年來，設(shè)施西瓜的種植面積不斷擴(kuò)大，但受限于傳統(tǒng)的施肥習(xí)慣，設(shè)施西瓜底肥施用大量農(nóng)家肥，造成了土壤中有機(jī)質(zhì)、堿解氮、速效磷、速效鉀等養(yǎng)分的增多[1-2]。在種植年限較長的棚室中，由于土壤速效養(yǎng)分累積過多，降低了肥料利用率，同時造成土壤環(huán)境污染等一系列問題。生物有機(jī)肥在兼具有機(jī)肥效用的同時，因其富含養(yǎng)分和高效微生物群，能夠改善作物根系微生物群，促進(jìn)被土壤固定養(yǎng)分的釋放，從而提高肥料利用率[3-6]。張鳳英等[7]研究證明，施用生物有機(jī)肥后，能夠促進(jìn)西瓜營養(yǎng)代謝協(xié)調(diào)均衡，改善西瓜品質(zhì)，李亞娟等[8]研究證明，施用有機(jī)肥能夠促進(jìn)西瓜地上部和根系生長。本試驗通過施用生物有機(jī)肥和生物菌劑，與施用傳統(tǒng)農(nóng)家肥進(jìn)行比較試驗，研究其對西瓜產(chǎn)量、品質(zhì)及對土壤養(yǎng)分含量的影響，旨在對農(nóng)業(yè)土壤的可持續(xù)利用提供一定的科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

供試西瓜品種為‘L600’，由北京市大興區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站由日本引進(jìn)的優(yōu)良小果型西瓜品種。砧木品種為‘京欣砧4號’，由北京市農(nóng)林科學(xué)院蔬菜研究中心選育，印度南瓜與中國南瓜雜交的西瓜砧木一代雜種。生物有機(jī)肥和生物菌劑由北京雙龍阿姆斯科技有限公司生產(chǎn)，生物有機(jī)肥每袋50 kg，有效活菌數(shù)≥2.0 億?g-1；生物菌劑每袋 1 kg，有效活菌數(shù)≥2.0億?g-1?；A(chǔ)土樣土壤養(yǎng)分含量：堿解氮（w，后同）202.86 mg?kg-1，有效磷 459 mg·kg-1，速效鉀 620 mg?kg-1，有機(jī)質(zhì) 42.37 g ·kg-1，pH 值7.78。

1.2 試驗設(shè)計

試驗底肥設(shè)5個處理，分別為處理1：667 m2施生物有機(jī)肥500 kg；處理2：667 m2施生物有機(jī)肥500 kg+生物菌劑20 kg；處理3：667 m2施生物菌劑20 kg；處理 4：習(xí)慣施肥（667 m2施腐熟農(nóng)家肥2 000 kg）；處理 5：對照（不施用有機(jī)肥料）；3次重復(fù)，隨機(jī)排列，小區(qū)面積50 m2。底肥667 m2施用含量為15-15-15的復(fù)混肥30 kg，其他田間管理措施一致，滴灌追肥、澆水。全生育期澆水6次，坐果前期分2次施用含量為22-11-22的水溶肥共10 kg，坐果后期分3次施用含量為16-8-34的水溶肥共15 kg。

1.3 方法

試驗地選在北京市大興區(qū)農(nóng)業(yè)科技成果展示基地鋼架大棚內(nèi)，試驗采用基質(zhì)育苗和貼接嫁接技術(shù)，砧木品種為京欣砧4號。試驗前5 d起壟做畦，采用東西向小高畦，中間留1 m過道，株距35 cm，行距150 cm，雙行種植[9]。試驗于2017年8月7日定植，9月4日授粉，10月9日采收。

1.4 測定分析方法

每個小區(qū)隨機(jī)選取5棵植株，分別于苗期（8月16日）、伸蔓期（8月27日）、開花期（9月6日）、坐果期（9月17日）、膨大期（9月29日），進(jìn)行株高、莖粗、葉面積和綠葉數(shù)的測定。株高和葉片面積（長×寬）用標(biāo)準(zhǔn)卷尺測量，莖粗用游標(biāo)卡尺測量，綠葉數(shù)人工計數(shù)。在西瓜膨大期計算各小區(qū)坐瓜率，成熟后，每小區(qū)隨機(jī)取10個果實(shí)樣品，測量單瓜質(zhì)量及可溶性固形物含量，并計算產(chǎn)量。單瓜質(zhì)量用電子秤測量、可溶性固形物含量用DT-45型測糖儀測量。收獲期在各小區(qū)，用土鉆按“S”形采集0～20 cm土樣，每小區(qū)采集3個點(diǎn)混勻。土壤有機(jī)質(zhì)采用重鉻酸鉀外加熱法，堿解氮采用堿解擴(kuò)散法，有效磷采用碳酸氫鈉提取—鉬銻抗比色法，速效鉀采用乙酸銨浸提—火焰光度計法，有效活菌數(shù)采用平板計數(shù)法。試驗數(shù)據(jù)采用Excel 2007和SPSS 19.0軟件進(jìn)行處理分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 施用生物有機(jī)肥及生物菌劑對西瓜田間長勢的影響

2.1.1 施用生物有機(jī)肥及生物菌劑對西瓜株高的影響 如表1所示，各處理株高隨西瓜生長逐漸升高。其中，生物有機(jī)肥+生物菌劑處理西瓜株高不同時期增幅最為明顯，并且在膨大期達(dá)到262.3 cm，為各處理中最高，比對照提高22.17%；其次為生物有機(jī)肥處理，株高為255.0 cm；對照處理株高增幅最小，在膨大期達(dá)到214.7 cm。

表1 施用生物有機(jī)肥及生物菌劑對西瓜株高的影響cm

2.1.2 施用生物有機(jī)肥及生物菌劑對西瓜葉面積的影響 如表2所示，各處理葉面積隨西瓜的生長不斷增大。其中，生物有機(jī)肥+生物菌劑處理西瓜葉面積在進(jìn)入花期之后，均高于其他處理，在膨大期達(dá)到487.1 cm2，比生物有機(jī)肥處理提高13.7%。其余處理西瓜葉面積在膨大期時為292.8～428.5 cm2，對照處理葉面積最小，為292.8 cm2。

表2 施用生物有機(jī)肥及生物菌劑對西瓜葉面積的影響cm2

2.1.3 施用生物有機(jī)肥及生物菌劑對西瓜綠葉數(shù)的影響 如表3所示，不同處理西瓜綠葉數(shù)隨西瓜生長不斷增多，各處理在膨大期的綠葉數(shù)分別為24.3、26.0、25.7、23.7、23.3；其中，生物有機(jī)肥+生物菌劑處理綠葉數(shù)最大，比對照提高11.6%，生物有機(jī)肥處理和生物菌劑處理比對照提高4.3%和10.3%；常規(guī)施肥與對照相比，綠葉數(shù)變化不大。

表3 施用生物有機(jī)肥及生物菌劑對西瓜綠葉數(shù)的影響

2.1.4 施用生物有機(jī)肥及生物菌劑對西瓜莖粗的影響 如表4所示，不同處理西瓜莖粗隨西瓜生長不斷增大。其中生物有機(jī)肥+生物菌劑處理西瓜莖粗最大，為6.8 mm；生物有機(jī)肥、生物菌劑、常規(guī)施肥處理西瓜莖粗差異不大，分別為6.3、6.5、6.4 mm；對照處理莖粗最小，為5.8 mm。

表4 施用生物有機(jī)肥及生物菌劑對西瓜莖粗的影響mm

2.2 施用生物有機(jī)肥及生物菌劑對西瓜產(chǎn)量的影響

由表5可以看出，生物有機(jī)肥+生物菌劑處理西瓜產(chǎn)量最高，667 m2產(chǎn)量為3 376.19 kg，與生物菌劑、常規(guī)施肥、對照處理差異顯著，與生物有機(jī)肥處理差異不顯著；生物有機(jī)肥處理西瓜667 m2產(chǎn)量為3 318.96 kg，與常規(guī)施肥、對照處理差異顯著；生物菌劑處理西瓜667 m2產(chǎn)量為3 122.85 kg，與常規(guī)施肥處理差異不顯著；對照處理667 m2產(chǎn)量最低，為2 623.08 kg，與其他處理差異顯著；單瓜質(zhì)量的變化趨勢與667 m2產(chǎn)量基本一致，生物有機(jī)肥+生物菌劑處理西瓜單瓜質(zhì)量最高，為1.678 kg；對照處理單瓜質(zhì)量最低，為1.304 kg。

表5 施用生物有機(jī)肥及生物菌劑對西瓜產(chǎn)量的影響

2.3 施用生物有機(jī)肥及生物菌劑對西瓜可溶性固形物含量的影響

由表6可以看出，生物有機(jī)肥+生物菌劑處理西瓜中心可溶性固形物含量最高，為11.5%，與生物有機(jī)肥處理差異不顯著，與其余處理差異顯著；生物有機(jī)肥處理西瓜中心可溶性固形物含量為11.3%，與生物菌劑、常規(guī)施肥、對照處理差異顯著。生物菌劑、常規(guī)施肥處理西瓜中心可溶性固形物含量分別為10.7%和10.6%，與對照差異顯著。生物有機(jī)肥+生物菌劑處理西瓜邊部可溶性固形物含量最高，為10.7%，與生物菌劑、常規(guī)施肥、對照處理差異顯著，與生物有機(jī)肥處理差異不顯著；生物菌劑、常規(guī)施肥、對照處理的西瓜邊部可溶性固形物含量差異不顯著。

表6 施用生物有機(jī)肥及生物菌劑對西瓜可溶性固形物含量的影響%

2.4 施用生物有機(jī)肥及生物菌劑對土壤養(yǎng)分的影響

由表7可以看出，生物有機(jī)肥、生物有機(jī)肥+生物菌劑、生物菌劑、常規(guī)施肥處理與對照相比，土壤有機(jī)質(zhì)含量均有所增加，增幅在 0.7～5.1 g?kg-1之間。其中常規(guī)施肥處理較對照增加5.1 g?kg-1，增幅30.5%，效果最為明顯；生物有機(jī)肥、生物有機(jī)肥+生物菌劑處理較對照分別增加 1.9、2.6 g?kg-1，增幅為11.4%和15.6%，提升效果較為明顯；生物菌劑處理與對照相比，土壤有機(jī)質(zhì)含量變化不明顯，增加0.7 g?kg-1，增幅為4.1%。各處理與對照相比，土壤堿解氮含量均有所增加；生物菌劑處理與空白對照相比，土壤堿解氮含量降低了8.38 mg?kg-1；其中，常規(guī)施肥處理較對照相比，土壤堿解氮增加70.6 mg?kg-1，增幅為 36.2%，增幅最為明顯；生物有機(jī)肥處理與對照相比，土壤堿解氮增加17.5 mg?kg-1，增幅為9.0%；生物有機(jī)肥+生物菌劑處理與對照相比，土壤堿解氮增加6.4 mg?kg-1，增幅為3.3%。各處理與對照相比，土壤有效磷的含量均有所增加。其中，常規(guī)施肥處理與對照相比，土壤有效磷增加68.5 mg?kg-1，增幅為 44.9%，增幅最為明顯；生物有機(jī)肥、生物有機(jī)肥+生物菌劑處理與對照相比，土壤有效磷含量分別增加 20.9、24.0 mg?kg-1，增幅為13.7%和15.7%；生物菌劑處理與對照相比，土壤有效磷含量增加5.7 mg?kg-1，增幅為3.7%，增幅不明顯。各處理與對照相比，土壤速效鉀含量均有所增加。其中常規(guī)施肥處理與對照相比，土壤速效鉀增加 67.5 mg?kg-1，增幅為 40.8%；生物有機(jī)肥、生物有機(jī)肥+生物菌劑處理與對照相比，土壤速效鉀分別增加 17.3、21.2 mg?kg-1，增幅為 10.5%和 12.8%；生物菌劑處理和對照相比，土壤速效鉀增加4.4 mg?kg-1，增幅為2.7%，增加效果不明顯。

表7 施用生物有機(jī)肥及生物菌劑對土壤養(yǎng)分含量的影響

2.5 施用生物有機(jī)肥及生物菌劑對土壤中有效活菌數(shù)的影響

從表8中可以看出，生物有機(jī)肥+生物菌劑處理土壤中細(xì)菌、放線菌、真菌的有效活菌數(shù)為各處理中最高，與對照相比分別增加173.2%、96.1%、104.0%；生物有機(jī)肥處理土壤中細(xì)菌、放線菌、真菌的有效活菌數(shù)與對照相比分別增加74.4%、55.6%、35.3%；生物菌劑處理土壤中細(xì)菌、放線菌、真菌的有效活菌數(shù)與對照相比分別提高76.0%、81.1%、80.0%；常規(guī)施肥處理土壤中細(xì)菌、放線菌、真菌的有效活菌數(shù)與對照相比分別提高41.2%、18.3%、10.7%。

表8 施用生物有機(jī)肥及生物菌劑對土壤中有效活菌數(shù)的影響 （cfu?g-1）

3 討論與結(jié)論

施用生物有機(jī)肥和生物菌劑的處理，土壤養(yǎng)分含量相較于常規(guī)施肥處理，都有所下降。這是由于施用生物有機(jī)肥和生物菌劑處理并沒有施用傳統(tǒng)的農(nóng)家肥，667 m2只應(yīng)用了少量的生物有機(jī)肥（500 kg）和生物菌劑（20 kg），因為有機(jī)肥的差別，造成了土壤養(yǎng)分的下降。同時，施用生物有機(jī)肥和生物菌劑的處理，西瓜的產(chǎn)量和品質(zhì)并沒有下降，生物有機(jī)肥處理和生物有機(jī)肥+生物菌劑處理還優(yōu)于常規(guī)施肥處理，這說明施用生物有機(jī)肥和生物菌劑后，能夠改善土壤環(huán)境[10]，在土壤肥力較高的情況下，能夠利用土壤中的養(yǎng)分滿足西瓜生長，提高西瓜品質(zhì)。

綜上所述，在園區(qū)、基地、合作社等規(guī)?；N植地區(qū)，以及常年大量施用農(nóng)家肥、種植西瓜年限較長的設(shè)施菜田，可以通過施用生物有機(jī)肥和生物菌劑替代農(nóng)家肥的方式，在提高西瓜產(chǎn)量和品質(zhì)的基礎(chǔ)上，更好地利用養(yǎng)分，減少速效養(yǎng)分在土壤中的累積和浪費(fèi)，促進(jìn)土壤的可持續(xù)利用。