菌肥對(duì)西北半干旱區(qū)大棚黃瓜生長及產(chǎn)質(zhì)量的影響

李小煒， 田 麗

(榆林學(xué)院， 陜西 榆林 719000)

大棚黃瓜已經(jīng)成為半干旱區(qū)黃瓜生產(chǎn)的主要形式，西北半干旱區(qū)土質(zhì)以沙壤土為主，大棚中的土質(zhì)較差，團(tuán)粒體結(jié)構(gòu)、田間持水量、容重均較差。為了提高產(chǎn)量而大量施用化肥，致使土壤有害化肥殘留增大，土壤有機(jī)質(zhì)減少及微生物活動(dòng)降低，土壤理化結(jié)構(gòu)變差[1-2]，最終導(dǎo)致黃瓜的產(chǎn)質(zhì)量下降。為了維持或提高產(chǎn)量，往往施用更多化肥，形成產(chǎn)質(zhì)量不升反降的惡性循環(huán)。雖然很多種植戶也意識(shí)到這個(gè)問題，在實(shí)際生產(chǎn)上也利用有機(jī)肥作為基肥施用，但市面有機(jī)肥品種多樣，質(zhì)量參差不齊，一些品種難以溶解吸收，挫傷了種植戶施用有機(jī)肥的積極性。菌肥既是肥料，也是一種微生物土壤改良劑[3-4]，內(nèi)含多種有益細(xì)菌。施用菌肥后其可利用有機(jī)肥迅速繁殖，提高土壤酶活性[5]、促進(jìn)土壤有機(jī)質(zhì)的分解[6]和改善土壤團(tuán)粒體結(jié)構(gòu)及理化性質(zhì)，提高土壤田間持水量及營養(yǎng)元素含量等，有利于提高養(yǎng)分利用率和降低水肥成本，實(shí)現(xiàn)土壤的可持續(xù)利用和提高果實(shí)產(chǎn)質(zhì)量[7-8]的目的。

關(guān)于黃瓜生產(chǎn)上施用菌肥方面的研究已有較多報(bào)道，趙貞等[9]研究表明，日光溫室黃瓜施用菌肥，其產(chǎn)量、可溶性蛋白質(zhì)、可溶性糖和Vc含量均較對(duì)照高。王濤等[4]研究了微生物菌肥對(duì)連作黃瓜生長及土壤理化性狀的影響，施用菌肥能明顯改善土壤孔隙度和提高土壤速效養(yǎng)分的含量。李敏等[10]研究表明，施用菌肥可顯著提高土壤中蛋白酶、淀粉酶和過氧化氫酶的活性，有利于土壤養(yǎng)分分解為速效養(yǎng)分。西北半干旱區(qū)黃瓜大棚土壤的物理性質(zhì)、養(yǎng)分結(jié)構(gòu)和其他地區(qū)有明顯區(qū)別，土壤養(yǎng)分變化有其特殊規(guī)律，所以菌肥對(duì)黃瓜生長及品質(zhì)的影響也存在差異。但目前菌肥對(duì)大棚黃瓜影響的相關(guān)研究以南方地區(qū)大居多，鮮見西北干旱區(qū)大棚黃瓜施用菌肥的研究報(bào)道，生產(chǎn)上缺乏相應(yīng)的應(yīng)用技術(shù)規(guī)范指導(dǎo)。為此，研究菌肥對(duì)大棚黃瓜生長及產(chǎn)質(zhì)量的影響，以期為西北半干旱區(qū)大棚黃瓜合理施用菌肥提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 供試品種 黃瓜品種為博新808，市購。

1.1.2 肥料 菌肥為菌動(dòng)力(含芽孢桿菌、木霉菌、乳酸菌、固氮菌和放線菌等)，山東淮坊君德生物科技有限公司；滴灌肥，NPK滴灌肥自制；羊糞，當(dāng)?shù)馗旌蟮难蚣S，當(dāng)有機(jī)肥作基肥施用。

1.1.3 儀器 502型手持SPAD計(jì)，河南鄭州南北儀器設(shè)備有限公司。

1.2 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2018年5-7月在陜西榆林市榆陽區(qū)榆林學(xué)院實(shí)習(xí)基地大棚(109°35′E，38°37′N)進(jìn)行，土質(zhì)沙壤，試驗(yàn)地容重1.45 g/cm3，田間持水量16.18%。有機(jī)質(zhì)5.06 g/kg，堿解氮43.17 mg/kg，速效鉀102 mg/kg，有效磷16.18 mg/kg。

1.3 方法

1.3.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)設(shè)5個(gè)處理，即：不施用菌肥的對(duì)照(CK)及4個(gè)菌肥施用量處理(J1～J4)。J1～J4的菌肥施用量依次為600 kg/hm2、800 kg/hm2、1 000 kg/hm2和1 200 kg/hm2。菌肥作為基肥1次施入。大棚試驗(yàn)采用水肥一體管理，各處理基施羊糞3 000 kg/hm2，追肥為NPK滴管肥800 kg/hm2，灌水量為5 000 m3/hm2。栽培密度約34 000株/hm2。每個(gè)小區(qū)5.7 m2， 3次重復(fù)，隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)。

1.3.2 指標(biāo)測定 在盛果期用電子天平測量果實(shí)產(chǎn)量，并用常規(guī)方法測量生物量、株高、莖粗及葉片數(shù)。葉綠素SPAD采用502型手持SPAD計(jì)測定，可溶性糖含量采用AAS法測定，Vc含量采用2,6-二氯靛酚滴定測定，硝酸鹽含量采用水楊酸法測量，可溶性蛋白質(zhì)含量用考馬斯亮藍(lán)法測定。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2010和SAS 8.01統(tǒng)計(jì)與分析，不同處理各項(xiàng)指標(biāo)差異性均采用單因素方差分析(one-way ANOVA)。

2 結(jié)果與分析

2.1 菌肥對(duì)大棚黃瓜生長的影響

從圖1看出，不同處理黃瓜的株高、莖粗、單株干重和葉綠素SPAD等的變化趨勢(shì)。株高：不同處理為92～126 cm，以J3最高，J4其次，CK最矮；菌肥不同施用量處理均顯著高于CK，J1與J2間、J3與J4間差異不顯著，J1、J2與J3、J4差異顯著。莖粗：不同處理為6.3～9.0 mm，以J3最粗，J4其次，CK最細(xì)；菌肥不同施用量處理均顯著高于CK，J1與J2間差異顯著，J3與J4間差異不顯著，二者與J1、J2間差異顯著。單株干重：不同處理為24.6～31.7 g，以J4最重，J3其次，CK最輕；菌肥不同施用量處理均顯著高于CK，J1與J2間、J3與J4間差異不顯著，J1、J2與J3、J4差異顯著。單株葉片數(shù)：不同處理為14.5～17.3片，J3與J4較為接近，相對(duì)較多，分別為17.2片和17.3片，CK最少；菌肥不同施用量處理均顯著高于CK，J2、J3、J4間差異不顯著，三者與J1差異顯著。葉綠素SPAD：不同處理為40.5～52.3，以J3最高，J4其次，CK最低；菌肥不同施用量處理均顯著高于CK，J2、J3、J4間差異不顯著，三者與J1差異顯著。說明，施菌肥有利于改善土壤物理結(jié)構(gòu)及微生物在土壤中活動(dòng)，促進(jìn)黃瓜根系對(duì)土壤養(yǎng)分的吸收，促進(jìn)其葉片的生長，為葉片葉綠素的合成提供有益大/中/微量營養(yǎng)元素，葉綠素含量提高。綜合看，西北半干旱區(qū)大棚黃瓜菌肥的最高施用量為1 000～1 200 kg/hm2，繼續(xù)增加菌肥施用量，對(duì)半干旱區(qū)大棚黃瓜生長無明顯效果。

注：不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)，下同。

Note: Different lowercase letters indicate significant difference atP<0.05.The same below.

圖1菌肥不同施用量黃瓜的生長指標(biāo)

Fig.1 Cucumber growth variation with different application amounts of bacterial fertilizer

2.2 菌肥對(duì)大棚黃瓜果實(shí)品質(zhì)的影響

Vc、可溶性糖和可溶性蛋白質(zhì)是黃瓜果實(shí)的品質(zhì)指標(biāo)，其含量越高，說明黃瓜品質(zhì)越好；硝酸鹽特別是亞硝酸鹽對(duì)人體健康有極大危害，其含量越高，說明黃瓜品質(zhì)越差。從圖2看出，不同處理黃瓜的Vc、可溶性糖、可溶性蛋白質(zhì)及硝酸鹽含量的變化。Vc：不同處理為5.3～9.7 μg/g，以J3最高，J4其次，CK最低；菌肥不同施用量處理均顯著高于CK，J2、J3、J4間差異不顯著，三者與J1差異顯著?？扇苄蕴牵翰煌幚頌?.62%～5.18%，以J4最高，J3其次，CK最低；菌肥不同施用量處理均顯著高于CK，J1與J2間、J3與J4間差異不顯著，J1、J2與J3、J4差異顯著。可溶性蛋白質(zhì)：不同處理為0.77～1.62 mg/g，以J3最高，J4其次，CK最低；菌肥不同施用量處理均顯著高于CK，J2、J3、J4間差異不顯著，三者與J1差異顯著。硝酸鹽含量:不同處理為42.8～47.2 mg/kg，以CK最高，J2其次，J4最低；CK顯著高于菌肥不同施用量處理，J1與J2間、J3與J4間差異不顯著，J1、J2與J3、J4差異顯著。表明，隨著菌肥施用量的增加，黃瓜品質(zhì)指標(biāo)總體呈升高趨勢(shì)，硝酸鹽含量呈逐漸下降趨勢(shì)。說明，施用菌肥對(duì)提高黃瓜品質(zhì)具有重要作用。

2.3 菌肥對(duì)大棚黃瓜產(chǎn)量的影響

從圖3看出，在不同處理中，產(chǎn)量以J3最高，為893.7 t/hm2；J4其次，為92.6 t/hm2；CK最低，為3.2 t/hm2。菌肥不同施用量處理均顯著高于CK，J1與J2間、J3與J4間差異不顯著，J1、J2與J3、J4差異顯著。說明，施用菌肥比單一施用有機(jī)肥和化肥更有利于提高大棚黃瓜的產(chǎn)量，且增產(chǎn)效果顯著。綜合看，菌肥施用量以1 000～1 200 kg/hm2為宜。

圖2 菌肥不同施用量黃瓜的果實(shí)品質(zhì)

圖3 菌肥不同施用量黃瓜的產(chǎn)量

Fig.3 Cucumber yield with different application amounts of bacterial fertilizer

3 結(jié)論與討論

西北半干旱區(qū)土質(zhì)以沙壤為主，大棚黃瓜栽培投入高、產(chǎn)量低。該地區(qū)由于土壤微生物活性及土質(zhì)物理結(jié)構(gòu)差，再加上有機(jī)肥難以分解，簡單地采用多施有機(jī)肥的效果有限，而施用菌肥可以很好地解決該問題。菌肥作為一種新型肥料，在生產(chǎn)實(shí)踐中，需要人們有一個(gè)逐步認(rèn)識(shí)的過程，所以做好技術(shù)示范尤為重要。

研究結(jié)果表明，在西北干旱區(qū)土質(zhì)結(jié)構(gòu)差的黃瓜大棚施用菌肥，隨著菌肥施用量的增加，黃瓜品質(zhì)含量指標(biāo)總體呈升高趨勢(shì)，較對(duì)照提高100%～130%，硝酸鹽含量呈逐漸下降趨勢(shì)，黃瓜產(chǎn)量較對(duì)照提高8.9%左右。說明，施用菌肥對(duì)提高黃瓜產(chǎn)質(zhì)量具有重要作用。趙貞等[9]研究表明，施用菌肥溫室黃瓜產(chǎn)量提高17%。王廣印等[11]報(bào)道，施用菌肥大棚春番茄產(chǎn)量提高23%。在西北干旱區(qū)的試驗(yàn)結(jié)果與其還有較大差距，原因在于試驗(yàn)地存在較大差異，山東和河南等地大棚土壤生態(tài)環(huán)境、物理結(jié)構(gòu)本身較好，投入菌肥后，菌肥中的細(xì)菌在適宜的土壤環(huán)境下繁殖較為迅速；而該試驗(yàn)大棚位于西北干旱區(qū)，土質(zhì)疏松，團(tuán)粒體結(jié)構(gòu)等物理性質(zhì)差，菌肥中微生物投入土壤后，繁殖能力相對(duì)較差，對(duì)產(chǎn)量的促進(jìn)作用也相對(duì)較小。但只要每個(gè)生產(chǎn)周期堅(jiān)持施用菌肥，隨著土壤生態(tài)的逐步提高，微生物在土壤中的繁殖活動(dòng)能力增強(qiáng)，施用菌肥促產(chǎn)的效果必然呈遞增趨勢(shì)。