減量施肥條件下生物有機(jī)肥對(duì)絲瓜產(chǎn)量與抗病性的影響

張國順，朱徐燕，樓玲，沈建國*，黃敏良

(1.杭州余杭區(qū)塘棲鎮(zhèn)張國順家庭農(nóng)場，浙江 杭州 311106；2.杭州市余杭區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，浙江 杭州 311100;3.杭州市余杭區(qū)農(nóng)業(yè)生態(tài)與植物保護(hù)管理總站，浙江 杭州 311100)

生物有機(jī)肥是指特定功能微生物與動(dòng)植物殘?bào)w為來源并經(jīng)無害化處理、腐熟的有機(jī)物料復(fù)合而成的一類兼具微生物肥和有機(jī)肥效應(yīng)的肥料[1]。在農(nóng)作物上使用，具有改善土壤結(jié)構(gòu)、提高肥料利用率、降低病蟲害發(fā)生、提高作物產(chǎn)量、改善農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)等作用[2]。我國學(xué)者對(duì)生物有機(jī)肥在農(nóng)作物上應(yīng)用已開展了不少試驗(yàn)研究，劉長慶等[3-5]研究表明，黃瓜施用生物有機(jī)肥后，可以提高黃瓜產(chǎn)量，改善植物學(xué)性狀和生物學(xué)性狀，降低黃瓜亞硝酸含量；徐立功等[6]研究表明，施用生物有機(jī)肥可以提高番茄產(chǎn)量，改善果實(shí)營養(yǎng)品質(zhì)，尤其是可顯著增加果實(shí)番茄紅素含量，降低果實(shí)硝酸鹽含量；還有不少研究表明，施用生物有機(jī)肥不僅對(duì)水稻具有增產(chǎn)作用，而且稻米品質(zhì)明顯提高[7-9]。但目前對(duì)于生物有機(jī)肥在絲瓜上的應(yīng)用研究鮮有報(bào)道。

“鑫豐田寶”生物有機(jī)肥是山東農(nóng)業(yè)大學(xué)為克服蔬菜連作障礙、改良土壤生態(tài)環(huán)境，以創(chuàng)新育成的超高效固氮菌、解磷菌、解鉀菌和拮抗菌4大菌群為功能菌，用腐殖酸、磷礦粉、鉀礦粉等天然原料為載體，制備而成的粒狀生物有機(jī)肥。該菌群可根據(jù)各種農(nóng)作物對(duì)氮、磷、鉀的養(yǎng)分需求，通過高效固氮菌從大氣中獲得氮素；從添加的礦質(zhì)磷和鉀，以及土壤中富含的礦物質(zhì)中分解出速效的磷和鉀化合物；以腐殖酸為載體，活化土壤提供大量中微量元素。為了探討生物有機(jī)肥在瓜類作物上的應(yīng)用效果，我們于2019年在塘棲鎮(zhèn)張國順家庭農(nóng)場絲瓜上開展“鑫豐田寶”生物有機(jī)肥應(yīng)用效果試驗(yàn)研究，以便為該生物有機(jī)肥在本地區(qū)推廣應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

供試絲瓜品種為余杭本地品種香蕉，自繁育苗。試驗(yàn)安排在杭州市余杭區(qū)塘棲鎮(zhèn)張國順家庭農(nóng)場和尚橋地塊中，供試土壤為青粉泥田，土壤肥力中等[10]，pH值為7.48，有機(jī)質(zhì)含量19.6 g·kg-1，陽離子交換量16.7 cmol·kg-1，水解性氮63 mg·kg-1，有效磷36.6 mg·kg-1，速效鉀154 mg·kg-1。該地塊已連續(xù)種植絲瓜3 a，連作障礙也有發(fā)生。

供試肥料有4種。鑫豐田寶生物有機(jī)肥(有機(jī)質(zhì)≥40%，有效活菌數(shù)≥0.2億/g，山東友邦肥業(yè)科技有限公司)；45%復(fù)合肥料(15-15-15，挪威雅苒國際有限公司)；奧捷沃土腐殖質(zhì)水溶肥高鉀型(9-6-15+Te，浙江奧捷生物有限公司)；商品有機(jī)肥[杭州綠寶有機(jī)肥有限公司，養(yǎng)分含量平均為pH值7.8，有機(jī)質(zhì)74%，總氮(N)、磷(P2O5)、鉀(K2O)含量分別為4.84%、3.42%、2.58%]。

1.2 處理設(shè)計(jì)

本試驗(yàn)在減量施肥的前提下，以常規(guī)施肥為對(duì)照，比較2種生物有機(jī)肥配施模式在絲瓜上的應(yīng)用效果，共設(shè)處理3個(gè)。處理1為常規(guī)施肥作為對(duì)照(CK)，即T1(CK)，100%商品有機(jī)肥+100%化肥，基肥施用商品有機(jī)肥15 000 kg·hm-2、45%復(fù)合肥600 kg·hm-2；6月下旬開始，每10 d滴施奧捷高鉀型水溶肥1次，共12次，每次用量75 kg·hm-2。處理2為半量生物有機(jī)肥，即T2，50%生物有機(jī)肥+50%商品有機(jī)肥+50%化肥，基肥施用商品有機(jī)肥7 500 kg·hm-2和鑫豐田寶生物有機(jī)肥1 252.5 kg·hm-2；6月下旬開始，每10 d滴施奧捷高鉀型水溶肥1次，共12次，每次用量75 kg·hm-2。處理3為全量生物有機(jī)肥，即T3，100%生物有機(jī)肥，不施商品有機(jī)肥和化肥，基肥施用鑫豐田寶生物有機(jī)肥2 505 kg·hm-2后不追肥。每處理重復(fù)3次，共9個(gè)小區(qū)，每小區(qū)160 m2。除處理內(nèi)容外，其他栽培管理措施均一致。試驗(yàn)區(qū)于2019年3月10日育苗，4月10日移栽，株距為50 cm，667 m2密度為167株，5月7日整枝，6月6日開始采收，11月30日采收完畢。

1.3 調(diào)查與測定

在試驗(yàn)前采集耕作層土壤樣品，采用常規(guī)分析方法[11]測定土壤pH、陽離子交換量、有機(jī)質(zhì)、全氮、有效磷、速效鉀等土壤養(yǎng)分指標(biāo)。從移栽后36 d起，每隔4 d，每小區(qū)選10株，對(duì)絲瓜藤蔓長度、葉片數(shù)進(jìn)行測定；對(duì)整個(gè)小區(qū)絲瓜病害發(fā)生情況進(jìn)行調(diào)查。從開始采收至采收結(jié)束，每次采收時(shí)對(duì)各個(gè)小區(qū)絲瓜產(chǎn)量進(jìn)行分等、稱重并記錄。

2 結(jié)果與分析

2.1 對(duì)絲瓜植株前期生長的影響

分別于2019年5月6日、5月10日、5月14日、5月18日、5月22日對(duì)各小區(qū)絲瓜藤蔓長度和葉片數(shù)進(jìn)行測定。由圖1、2可知，無論是絲瓜的藤蔓長度還是葉片數(shù)，2個(gè)生物有機(jī)肥處理均高于同期常規(guī)施肥處理。其中，藤蔓長度增115%以上，葉片數(shù)增40%以上，絲瓜的藤蔓長度動(dòng)態(tài)增長速率也明顯快于常規(guī)施肥處理。相對(duì)而言，T3較T2對(duì)絲瓜初期生長促進(jìn)作用更強(qiáng)些，但相互之間無明顯差異。這說明，在商品有機(jī)肥和化肥同步減量的前提下，施用鑫豐田寶生物有機(jī)肥，能夠利用固氮菌、解磷菌、解鉀菌等菌群，通過土壤為作物前期提供足夠的營養(yǎng)元素，促進(jìn)絲瓜植株?duì)I養(yǎng)生長。

圖1 各處理不同時(shí)期絲瓜藤蔓長度動(dòng)態(tài)變化

圖2 不同處理各時(shí)期絲瓜葉片數(shù)動(dòng)態(tài)變化

2.2 對(duì)絲瓜產(chǎn)量和商品性的影響

按采收前期(6月)、中期(7—8月)、后期(9月)進(jìn)行分期統(tǒng)計(jì)小區(qū)產(chǎn)量。由表1可知，絲瓜前期產(chǎn)量以T3最高，T1(CK)最低，中期和后期產(chǎn)量均以T2最高，T3最低；最終絲瓜總產(chǎn)量以T2最高，較T1(CK)增產(chǎn)16.0%，而T3最低，反比T1(CK)減產(chǎn)3.8%。由此可見，在商品有機(jī)肥和化肥同步減量50%的前提下，施用適量鑫豐田寶生物有機(jī)肥能夠提高絲瓜產(chǎn)量；但若完全不施商品有機(jī)肥和化肥，即使加倍施用鑫豐田寶生物有機(jī)肥，也達(dá)不到原有產(chǎn)量，甚至?xí)斐山z瓜減產(chǎn)。究其原因，可能是T2不施追肥(化肥)，僅靠生物有機(jī)肥本身提供和通過土壤分解的養(yǎng)分，難于滿足絲瓜整個(gè)生育期尤其是后期生長對(duì)養(yǎng)分的需求，容易造成后期脫肥，從而影響作物產(chǎn)量。

表1 不同處理絲瓜的產(chǎn)量和產(chǎn)值

由圖3可見，T3的絲瓜商品性狀較好，其一等品和等外品瓜的比例分別較T1提高7.5和下降2.1百分點(diǎn)；而T2的絲瓜商品性也不錯(cuò)，其一等品瓜比例也較T1(CK)提高了3.2個(gè)百分點(diǎn)。由此可見，施用鑫豐田寶生物有機(jī)肥能夠有效改善絲瓜商品性狀。

圖3 不同處理絲瓜商品性狀比較

2.3 對(duì)絲瓜土傳病害抗性的影響

枯萎病、蔓枯病是絲瓜作物的主要土傳病害[12-13]。由表2可知，T1(CK)的絲瓜土傳病害發(fā)病率總體較高，調(diào)查期間平均發(fā)病率為19.33%。其中，5月14日前主要是疑似發(fā)病株較多，之后死亡病株開始增多；而T2、T3的絲瓜在5月14日前沒有發(fā)病現(xiàn)象，之后開始發(fā)病，至5月22日死亡病株數(shù)開始增多，但總體發(fā)病率要明顯低于T1(CK)，調(diào)查期間平均發(fā)病率僅為1.33%和1.17%；而T2與T3之間絲瓜土傳病害發(fā)病率差不多。這說明，該試驗(yàn)地絲瓜連作障礙已比較嚴(yán)重，土傳病害發(fā)生率較高；而施用鑫豐田寶生物有機(jī)肥能夠利用拮抗菌對(duì)土傳疾病發(fā)生起到抑制作用，提高作物抗土傳病害能力，促進(jìn)絲瓜植株健康生長。

表2 不同處理絲瓜土傳病害的發(fā)生情況

2.4 對(duì)絲瓜種植效益的影響

由表1、3可見，從增產(chǎn)增效來看，與CK相比，T2增加20 755元·hm-2，T3則下降4 940元·hm-2；從施肥成本來看，T2和T3分別較CK下降2 538和14 052元·hm-2。最終體現(xiàn)在綜合效益上，T2的綜合增效較好，比CK增加18 217元·hm-2；T3也有一定增效效果，比CK增加9 112元·hm-2。

表3 不同處理絲瓜種植肥料成本、效益的比較

3 小結(jié)與討論

試驗(yàn)結(jié)果初步表明，施用鑫豐田寶生物有機(jī)肥對(duì)絲瓜植株前期生長有較強(qiáng)的促進(jìn)作用，能有效改善絲瓜商品性狀；在商品有機(jī)肥和化肥減量50%的前提下，施用鑫豐田寶生物有機(jī)肥能增加絲瓜產(chǎn)量16.0%，增加綜合效益18 217元·hm-2；但完全不施商品有機(jī)肥和化肥，施用鑫豐田寶生物有機(jī)肥會(huì)造成絲瓜減產(chǎn)。同時(shí)還發(fā)現(xiàn)，施用鑫豐田寶生物有機(jī)肥能提高絲瓜抗土傳病害的能力，大幅降低發(fā)病率。

生物有機(jī)肥除了含有較高的有機(jī)質(zhì)、氮磷鉀、腐殖質(zhì)和微量元素外，還含有改善肥料或土壤中養(yǎng)分釋放能力的功能菌[2]。本試驗(yàn)選用的“鑫豐田寶”生物有機(jī)肥就含有固氮菌、解磷菌、解鉀菌、拮抗菌等4大功能菌，可分解和釋放土壤中固定的養(yǎng)分，增強(qiáng)土壤養(yǎng)分供應(yīng)能力，或抑制有害微生物的活動(dòng)，增加有益微生物，增強(qiáng)作物抗病和抗逆能力，促進(jìn)作物對(duì)養(yǎng)分的吸收。大量研究表明，部分生物有機(jī)肥替代無機(jī)肥可促進(jìn)黃瓜、小白菜、玉米等作物對(duì)氮、磷、鉀等養(yǎng)分吸收利用率，增加土壤微生物群落的種類和數(shù)量，改善土壤酶活性，提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)[14-15]。關(guān)于施用生物有機(jī)肥究竟可替代化肥的量，各地研究報(bào)道因作物種類、土壤肥力、栽培模式等不同而異。宋以玲等[16]研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)化肥減量30%時(shí)，增施生物有機(jī)肥對(duì)玉米生長影響效果明顯，并能保持穩(wěn)定的產(chǎn)量；張迎春等[17]研究發(fā)現(xiàn)，化肥減量20%并配施生物有機(jī)肥使萵苣各項(xiàng)生長指標(biāo)均有不同程度的增加，但減量30%并配施生物有機(jī)肥則降低了萵苣最大部莖粗和根粗。本試驗(yàn)設(shè)計(jì)了化肥減量50%配施生物有機(jī)肥和不施化肥配施倍量生物有機(jī)肥2種模式進(jìn)行應(yīng)用效果比較表明，在化肥減量50%的前提下，施用生物有機(jī)肥能夠促進(jìn)絲瓜生長，提高絲瓜產(chǎn)量，但在不施化肥配施倍量生物有機(jī)肥的絲瓜產(chǎn)量反而有所下降，這說明生物有機(jī)肥不能完全替代化肥。在實(shí)際生產(chǎn)中，生物有機(jī)肥應(yīng)與化肥配合施用，才能達(dá)到預(yù)期的效果。至于在絲瓜上施用生物化肥有機(jī)肥時(shí)，在確保產(chǎn)量不減的前提下，化肥的減量值還需進(jìn)一步試驗(yàn)研究。