水肥藥一體化對(duì)西瓜生長(zhǎng)發(fā)育和果實(shí)品質(zhì)的影響

古斌權(quán)，李林章，邢乃林，嚴(yán)蕾艷，付玉婧，王毓洪，黃蕓萍

(寧波市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，浙江 寧波 315040)

西瓜是葫蘆科一年生蔓生經(jīng)濟(jì)作物，是全球十大水果之一，在全球廣泛種植。我國(guó)的西瓜種植面積和產(chǎn)量均居世界第一位。2017年，我國(guó)西瓜種植面積達(dá)186萬(wàn)hm2，占全球的53.48%。由于連作障礙問(wèn)題，枯萎病等根部病害已成為限制西瓜產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要因素。隨著西瓜設(shè)施栽培面積的不斷擴(kuò)大，病蟲(chóng)害對(duì)西瓜的危害日益增大。同時(shí)，西瓜生產(chǎn)中常需施用大量的化肥。農(nóng)藥和化肥的過(guò)量使用，不僅破壞生態(tài)環(huán)境，而且影響西瓜的食用安全。此外，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中大水漫灌的生產(chǎn)方式不僅浪費(fèi)水資源，而且會(huì)沖淋掉大量的養(yǎng)分，影響土壤結(jié)構(gòu)和肥料利用，進(jìn)而影響作物產(chǎn)量和品質(zhì)[1]。因此，水肥藥的合理利用對(duì)西瓜綠色安全生產(chǎn)來(lái)說(shuō)十分必要。

水肥一體化技術(shù)在作物生產(chǎn)中已經(jīng)得到了廣泛的研究和應(yīng)用。侯東穎等[2]綜合考慮西瓜產(chǎn)量、品質(zhì)、水分利用效率，以及水肥交互作用和環(huán)境保護(hù)等因素，發(fā)現(xiàn)中等水肥量為西瓜膜下滴灌栽培模式的最優(yōu)水肥配比。研究證實(shí)，利用水肥一體化技術(shù)可提高作物的產(chǎn)量和品質(zhì)，同時(shí)提高水肥利用率[3-5]。對(duì)于西瓜枯萎病和根腐病，傳統(tǒng)藥劑采用澆根方式，不但利用率低，而且費(fèi)工費(fèi)時(shí)。水肥藥一體化可有效控制環(huán)境濕度，減少藥物揮發(fā)，增強(qiáng)用藥效果[6]，但在西瓜上還未見(jiàn)針對(duì)性研究的報(bào)道。

針對(duì)以上問(wèn)題，本研究基于西瓜枯萎病和根腐病相關(guān)藥劑、西瓜專用水溶性肥料，設(shè)計(jì)藥肥組合，篩選出適宜的藥肥組合，并通過(guò)水肥藥一體化設(shè)備，研究水肥藥組合對(duì)西瓜長(zhǎng)勢(shì)、產(chǎn)量和品質(zhì)的影響，以期為水肥藥一體化技術(shù)在西瓜生產(chǎn)中的應(yīng)用推廣提供借鑒與參考。

1 材料與方法

1.1 材料

供試西瓜品種為早佳8424。供試藥劑包括：80億mL-1地衣芽孢桿菌，15%絡(luò)氨銅，50%惡霉靈。供試肥料為以色列海法公司生產(chǎn)的系列水溶肥，包括均衡型(N 15%、P2O515%、K2O 15%)、高鉀型(N 16%、P2O58%、K2O 34%)、低磷高鉀型(N 13%、P2O55%、K2O 42%)?？菸【祻奈鞴峡菸≈晟戏蛛x獲得的16PKW165、ZDXKW，根腐病菌系從西瓜根腐病株上分離獲得的B15、HZGF，在PDA培養(yǎng)基上斜面4 ℃保存?zhèn)溆谩?/p>

1.2 方法

基于3種供試藥劑、3種肥料，及其藥肥組合設(shè)置，按以下處理濃度配制PDA培養(yǎng)基：處理1，50%惡霉靈3.33 mg·L-1；處理2，均衡型水溶肥33.33 mg·L-1；處理3，均衡型水溶肥33.33 mg·L-1+50%惡霉靈3.33 mg·L-1；處理4，高鉀型水溶肥66.67 mg·L-1+50%惡霉靈3.33 mg·L-1；處理5，低磷高鉀型水溶肥66.67 mg·L-1+50%惡霉靈3.33 mg·L-1；處理6，80億mL-1地衣芽孢桿菌7.33 μL·L-1；處理7，高鉀型水溶肥66.67 mg·L-1；處理8，均衡型水溶肥33.33 mg·L-1+80億mL-1地衣芽孢桿菌7.33 μL·L-1；處理9，高鉀型水溶肥66.67 mg·L-1+80億mL-1地衣芽孢桿菌7.33 μL·L-1；處理10，低磷高鉀型水溶肥66.67 mg·L-1+80億mL-1地衣芽孢桿菌7.33 μL·L-1；處理11，15%絡(luò)氨銅7.33 μL·L-1；處理12，低磷高鉀型水溶肥66.67 mg·L-1；處理13，均衡型水溶肥33.33 mg·L-1+15%絡(luò)氨銅7.33 μL·L-1；處理14，高鉀型水溶肥66.67 mg·L-1+15%絡(luò)氨銅7.33 μL·L-1；處理15，低磷高鉀型水溶肥66.67 mg·L-1+15%絡(luò)氨銅7.33 μL·L-1。

以清水為對(duì)照，采用菌絲生長(zhǎng)速率抑制法測(cè)定不同處理對(duì)枯萎病菌和根腐病菌的抑制率。無(wú)菌操作條件下，將配制好的含供試藥劑的PDA培養(yǎng)基充分混勻后，倒入直徑為9 cm的培養(yǎng)皿中，制成系列平板(以加清水的PDA培養(yǎng)基為對(duì)照)。待培養(yǎng)基完全凝固后，將培養(yǎng)好的病原菌用打孔器打成菌餅(直徑5 mm)，自菌落邊緣挑起菌餅，分別轉(zhuǎn)接到不同處理濃度的培養(yǎng)基上，每處理3皿，重復(fù)3次。放入人工氣候箱，在25 ℃培養(yǎng)。根據(jù)對(duì)照皿中菌絲的生長(zhǎng)情況，待對(duì)照皿長(zhǎng)滿菌絲時(shí)調(diào)查各處理菌絲的生長(zhǎng)情況，用數(shù)顯游標(biāo)卡尺十字交叉測(cè)量各處理的菌落擴(kuò)展直徑，計(jì)算抑菌率(I)。

式中d1和d2分別為對(duì)照與處理的菌落直徑。

田間試驗(yàn)于2018年春季在寧波市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院高新農(nóng)業(yè)技術(shù)實(shí)驗(yàn)園區(qū)的塑料大棚內(nèi)進(jìn)行。試驗(yàn)大棚前茬作物為南瓜。不同處理的田間管理措施同常規(guī)西瓜生產(chǎn)，基肥為有機(jī)肥(雞糞)300 kg。藥劑選用篩選出的最佳藥劑50%惡霉靈。田間設(shè)3個(gè)處理，每個(gè)處理設(shè)苗期、伸蔓期、坐果期、膨瓜期等4個(gè)處理時(shí)期。處理A為肥水組合：苗期，667 m2施用均衡型水溶肥2.5 kg兌水3 000 kg；伸蔓期，667 m2施用均衡型水溶肥5 kg兌水3 000 kg；坐果期，667 m2施用高鉀型水溶肥10 kg兌水3 000 kg；膨瓜期，667 m2施用低磷高鉀型水溶肥10 kg兌水3 000 kg。處理B為藥水組合：分別于苗期、伸蔓期、坐果期和膨瓜期，50%惡霉靈150 g兌水225 kg，每株灌根0.5 kg。處理C為水肥藥組合：苗期，667 m2施用50%惡霉靈150 g、均衡型水溶肥2.5 kg兌水3 000 kg；伸蔓期，667 m2施用50%惡霉靈150 g、均衡型水溶肥5 kg兌水3 000 kg；坐果期，667 m2施用50%惡霉靈150 g、高鉀型水溶肥10 kg兌水3 000 kg；膨瓜期，50%惡霉靈150 g、低磷高鉀型水溶肥10 kg兌水3 000 kg。處理D為清水對(duì)照(CK)，苗期、伸蔓期、坐果期、膨瓜期667 m2均施用清水3 000 kg。每個(gè)處理設(shè)3次重復(fù)，每重復(fù)10株，隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)。

分別于苗期和成熟期調(diào)查各處理的枯萎病和根腐病總發(fā)病率。于伸蔓期考查植株蔓長(zhǎng)(cm)、莖粗(cm)和第10片葉的長(zhǎng)、寬(cm)，每項(xiàng)指標(biāo)測(cè)量10株取平均值作為一個(gè)重復(fù)。西瓜成熟后，每個(gè)重復(fù)取相對(duì)一致的8個(gè)果實(shí)，考查單果重(kg)、果長(zhǎng)(cm)、果寬(cm)、果皮厚度(cm)、中心糖度、邊緣糖度。果肉糖度利用日本愛(ài)拓ATAGO PR-32 α測(cè)定。

2 結(jié)果與分析

抑菌試驗(yàn)結(jié)果(圖1、圖2)顯示，3種藥劑中，50%惡霉靈對(duì)枯萎病菌和根腐病菌的綜合抑制效果最好，對(duì)2種枯萎病菌的抑制率可達(dá)73.8%以上，對(duì)2種根腐病的抑制率也有47.9%以上；3種肥料中，均衡性和高鉀型水溶肥對(duì)枯萎病菌和根腐病菌均有一定的抑制效果，而低磷高鉀型水溶肥僅對(duì)根腐病菌有一定的抑制效果，對(duì)枯萎病菌則無(wú)抑菌效果。50%惡霉靈與3種水溶性肥料相組合后，對(duì)枯萎病菌和根腐病菌的抑制效果優(yōu)于單用肥料而小于單用藥劑。所有藥、肥組合中，以50%惡霉靈與低磷高鉀型組合的抑菌效果最好，對(duì)枯萎病菌和根腐病菌的抑制效果分別在46.3%和32.3%以上。

圖1 不同處理對(duì)根腐病菌的抑制率

圖2 不同處理對(duì)枯萎病菌的抑制率

田間試驗(yàn)結(jié)果顯示，水肥藥組合(處理C)在各項(xiàng)指標(biāo)上均顯著高于CK(圖3、圖4)。與肥水組合(處理A)或藥水組合(處理B)相比，水肥藥組合在伸蔓期的蔓長(zhǎng)、莖粗、第10片葉寬，以及成熟期的西瓜單果重、果長(zhǎng)、果寬、果皮厚度和邊緣糖度上均顯著更高；與藥水組合(處理B)相比，水肥藥組合在成熟期的西瓜單果重、果皮厚度和邊緣糖度上均顯著更高。肥水組合與藥水組合相比，兩者僅在伸蔓期的莖粗上有顯著差異。

柱上無(wú)相同字母的同一指標(biāo)下不同表示處理間差異顯著(P<0.05)。圖4同。圖3 不同處理對(duì)伸蔓期蔓長(zhǎng)、莖粗和第10片葉長(zhǎng)、寬的影響

圖4 不同處理對(duì)成熟期西瓜果實(shí)性狀的影響

從枯萎病和根腐病總發(fā)病率(圖5)上來(lái)看，無(wú)論是苗期、成熟期，還是總體，均以水肥藥組合最低，藥水組合次之，CK最高。

圖5 不同處理對(duì)西瓜枯萎病和根腐病總發(fā)病率的影響

3 討論

水肥藥一體化技術(shù)是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中最重要的一項(xiàng)綜合管理技術(shù)，在節(jié)水省工、減肥減藥方面效果顯著，對(duì)農(nóng)業(yè)提質(zhì)增效、鄉(xiāng)村發(fā)展振興具有重要作用。本研究顯示，合適的水肥藥一體化技術(shù)，不僅降低了西瓜病害發(fā)生率，同時(shí)改善了西瓜的長(zhǎng)勢(shì)和品質(zhì)。整體來(lái)看，水肥藥一體化較水肥或水藥一體化在西瓜單果重、邊緣糖度，以及病害發(fā)生方面

效果更優(yōu)。梁兵等[7]對(duì)煙草根結(jié)線蟲(chóng)的研究同樣發(fā)現(xiàn)，肥料與農(nóng)藥之間存在協(xié)同作用。張璐等[8]發(fā)現(xiàn)，引入拮抗菌減少枯萎病的發(fā)生，可促進(jìn)黃瓜生長(zhǎng)發(fā)育；陸萍等[9]使用生防菌劑，減少了病害的發(fā)生，進(jìn)而提高了哈密瓜的果重和品質(zhì)。

本研究中，地衣芽孢桿菌、絡(luò)氨銅和低磷高鉀肥料僅對(duì)根腐病菌表現(xiàn)出抑制作用，而其余肥料和藥劑對(duì)枯萎病菌和根腐病菌均表現(xiàn)出一定的抑制作用。藥肥組合對(duì)2種病菌的抑制效果與單用肥料或單用藥劑的效果并不完全一致，具體原因尚須進(jìn)一步探索。另外要指出的是，本研究只是對(duì)在西瓜上開(kāi)展水肥藥一體化生產(chǎn)的一個(gè)初步嘗試，若要在生產(chǎn)上推廣應(yīng)用，相關(guān)研究還須進(jìn)一步細(xì)化深入。