優(yōu)化施肥配施蚯蚓糞有機肥對薄皮甜瓜產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

李婉茹　郭延亮　王恩煜　張顯　張勇　楊建強　高鈺瀅　李好　魏春華　馬建祥

摘? ? 要：為了探究薄皮甜瓜最佳的優(yōu)化施肥與蚯蚓糞有機肥配施組合，以千玉6號甜瓜為試驗材料，在優(yōu)化施肥基礎(chǔ)上配施7個梯度蚯蚓糞有機肥處理：T1、T2、T3、T4、T5、T6、T7，以不施肥CK、常規(guī)施肥CF為對照，并綜合分析了薄皮甜瓜的田間生長、產(chǎn)量和品質(zhì)指標。結(jié)果表明，相對于常規(guī)處理，適當?shù)呐涫┙M合可以提高薄皮甜瓜的莖粗、葉綠素相對含量、凈光合速率、可溶性總糖含量、中心可溶性固形物含量、維生素C含量、產(chǎn)量等指標。T5處理（優(yōu)化施肥配施600 kg·667 m-2蚯蚓糞有機肥）綜合表現(xiàn)最優(yōu)，相對于常規(guī)施肥該處理甜瓜可溶性總糖含量增加41.28%，中心可溶性固形物含量增加6.44%，維生素C含量增加16.82%，產(chǎn)量增加10.86%。

關(guān)鍵詞：薄皮甜瓜;蚯蚓糞有機肥;產(chǎn)量;品質(zhì)

中圖分類號：S652 文獻標志碼：A 文章編號：1673-2871（2021）10-067-07

Effects of optimal fertilization and organic fertilizer application on the yield and quality of oriental melon

LI Wanru1， GUO Yanliang1， WANG Enyu1， ZHANG Xian1， ZHANG Yong1， YANG Jianqiang1， GAO Yuying2， LI Hao1， WEI Chunhua1， MA Jianxiang1

（1. College of Horticulture， Northwest A&F University， Yangling， Shaanxi 712100， China; 2. Xuzhou Shunran Agricultural Science and Technology Development Co.， Ltd.， Xuzhou 221000， Jiangsu， China）

Abstract： In order to explore the best combination of optimized fertilization by using earthworm manure and organic fertilization， this experiment was performed using the oriental melon Qianyu 6 as the test material， seven combinations of earthworm manure and organic fertilizer treatments based on optimized fertilization （T1， T2， T3， T4， T5， T6， T7）， with CK without fertilization and CF with conventional fertilization as controls were set. Comprehensive analysis of field growth indicators， yield， and quality indicators of muskmelon were analyzed. The results showed that the thickness of stem， relative chlorophyll content， net photosynthetic rate， total soluble sugar， central soluble solids， vitamin C， and yield of oriental melon treated with appropriate combination were better than those of the conventional treatments. The T5 treatment （optimized fertilization combined with 600 kg·667 m-2 earthworm manure organic fertilizer） was observed to be the best treatment. Compared with conventional fertilization， the total soluble sugar content， central soluble solids， vitamin C content and the yield were increased by 41.27%， 6.41%， 16.8%， 10.87%， respectively.

Key words： Thin skin melon; Earthworm manure organic fertilizer; Yield; Quality

甜瓜作為常見的暢銷果品，有較高的經(jīng)濟附屬價值。2001—2016年，甜瓜在瓜類水果產(chǎn)量中的占比由10.85%增長到15.98%[1]?；试谵r(nóng)業(yè)生產(chǎn)和發(fā)展中扮演著重要的角色，我國約55%的農(nóng)作物增產(chǎn)都與化肥的施用密切相關(guān)[2]，但化肥過度施用易造成資源浪費、環(huán)境污染等問題，這些都限制著農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。根據(jù)我國水資源公報（2004年），大部分被調(diào)查的湖泊處于富營養(yǎng)狀態(tài)[3]，西北地區(qū)由于過度施用農(nóng)藥、化肥導致的土壤污染問題尤為突出[4]。同樣，在陜西甜瓜主產(chǎn)區(qū)也存在著施肥過量的問題[5]。

很多學者在蘋果[6]、花生[7]、煙葉[8]等作物上均開展了減施化肥的相關(guān)研究，結(jié)果表明適當減少化肥施用量也可使作物正常生長，并且可以降低肥料成本。研究表明長期將化學肥料和有機肥混合施用，顯著提高了小麥和玉米的秸稈、谷物的產(chǎn)量，可防止土壤酸化[9]?；逝涫┯袡C肥可以促進棉花長勢以及地上干物質(zhì)積累，提高棉花單株鈴數(shù)[10]。

蚯蚓糞有機肥是蚯蚓消化完有機廢棄物后經(jīng)微生物發(fā)酵而產(chǎn)生的均勻顆粒，具有良好的透氣保水性，可以提供給大多數(shù)作物適宜的生長環(huán)境。其中富含了細菌、真菌等大量微生物以及氨基酸、多糖等大量生物活性物質(zhì)[11]，另外含有的活性酶[12]、生長素、細胞分裂素等植物激素[13]可加速營養(yǎng)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化，高效促進作物生長[14]。在黃瓜種植中加入蚯蚓糞可以抑制黃瓜炭疽病[11]，在草莓、番茄及胡椒的生長研究中發(fā)現(xiàn)，前期施用化肥、后期施用蚯蚓糞有機肥可促進植株生長，提高其品質(zhì)[15]。

在優(yōu)施化肥基礎(chǔ)上，對甜瓜配施不同梯度的蚯蚓糞有機肥的研究較少，筆者以薄皮甜瓜千玉6號為材料，在優(yōu)化施肥的基礎(chǔ)上配施不同梯度的蚯蚓糞有機肥進行試驗。在甜瓜不同生育期進行生長、產(chǎn)量、品質(zhì)等指標的測定，以確定最佳的配施組合，為當?shù)乇∑ぬ鸸仙a(chǎn)提供理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試驗時間和地點

試驗于2019年12月至2020年8月在楊凌示范區(qū)西北農(nóng)林科技大學園藝學院西甜瓜五泉試驗示范基地、南校區(qū)園藝學院實驗室進行。供試土壤理化性質(zhì)如表1所示。

1.2 材料

供試品種為薄皮甜瓜千玉6號（陜西楊凌千普種業(yè)有限公司），該品種作為楊凌當?shù)刂髟缘闹性缡毂∑ぬ鸸掀贩N，具有抗裂耐貯、香濃可口的特性。供試肥料為蚯蚓糞有機肥：N+P2O5+K2O≥5%，有機質(zhì)≥45%（陜西盛達農(nóng)業(yè)生物科技有限公司）;干雞糞為新鮮雞糞經(jīng)高溫堆制發(fā)酵腐熟而成。尿素：總氮≥46%（陜西渭河重化工有限責任公司）、過磷酸鈣：P2O5≥17%（云南個舊瑞綠肥業(yè)有限公司）、硫酸鉀：K2O≥50.0%（青海中信國安鋰業(yè)發(fā)展有限公司）。

1.3 試驗設計

本次試驗以千玉6號為材料，在優(yōu)化施肥的基礎(chǔ)上，設計7個梯度蚯蚓糞有機肥處理，以不施肥（CK）、常規(guī)施肥（CF）作為對照，詳見表2。常規(guī)化肥施用量參考陜西設施甜瓜主產(chǎn)區(qū)平均施肥量[5]，優(yōu)化施肥量參考陜西地區(qū)設施甜瓜推薦減施化肥量[5]，其中除不施肥外，各處理施用干雞糞均為2000 kg·667 m-2（當?shù)剞r(nóng)戶平均施用量）。包含不施肥及常規(guī)施肥共9個處理，每個處理設3次重復，每小區(qū)面積7.2 m2，每小區(qū)吊蔓栽培定植20株甜瓜。試驗采用溝施方法，將肥料深耕在植物根系分布區(qū)域，將總施肥量的60%尿素、60%硫酸鉀、100%過磷酸鈣以及全部有機肥作基肥施入，其余肥料在果實膨大期時追入?；ㄆ谌斯な诜?，采用滴灌方式進行灌溉，保持大棚通風良好，各處理田間管理方式一致。

1.4 測定項目及方法

試驗于甜瓜開花坐果期、果實膨大期、果實成熟期進行生長指標測定，在成熟后采集果實，測定甜瓜形態(tài)、產(chǎn)量和品質(zhì)指標。

相關(guān)生長指標測定：采用游標卡尺測定莖粗;采用便攜式葉綠素儀測定葉綠素相對含量;采用LI-6800光合儀器測定凈光合速率（Pn）。

植株根蔓干鮮質(zhì)量測定：用去離子水沖洗干凈并吸干水分，稱其鮮質(zhì)量;在烘箱中105 ℃殺青30 min，75 ℃烘至恒質(zhì)量，稱其干質(zhì)量。

產(chǎn)量指標測定：對每個小區(qū)甜瓜進行逐個稱質(zhì)量，得出平均單瓜質(zhì)量;稱取每個處理小區(qū)的產(chǎn)量，折算成667 m2產(chǎn)量。

果形指標：用直尺測量果實橫徑、縱徑、橫腔徑、縱腔徑。

計算果形指數(shù)：果實縱徑與橫徑的比值。

甜瓜品質(zhì)測定：采用蒽酮比色法測定可溶性總糖含量，采用TD-45手持測糖儀測定中心可溶性固形物含量，采用2，6-二氯靛酚法測定維生素C含量，采用考馬斯亮藍法測定可溶性蛋白含量，采用滴定法測定有機酸含量。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

采用EXCEL進行試驗數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析和圖表制作，用IBM SPSS Statistics 19進行相關(guān)性及差異顯著性檢驗。

2 結(jié)果與分析

2.1 優(yōu)化施肥配施蚯蚓糞有機肥對薄皮甜瓜不同時期莖粗的影響

由表3可以看出，隨生育期的延長，各處理甜瓜莖粗均逐漸增大，且在同一生育期內(nèi)，T5處理莖粗大于其余處理。其中，開花坐果期CF處理莖粗最小，為9.46 mm;T5處理莖粗最大，T4處理次之，分別為10.06、9.89 mm，均與CF處理差異顯著，較CF處理分別增加6.34%、4.55%。果實膨大期T5處理莖粗為10.50 mm，比CF處理增加3.75%，二者間差異顯著;其他各處理均與CF處理差異不顯著。果實成熟期T5處理莖粗最大，T6處理次之，分別為11.00、10.93 mm，均與CF處理差異顯著，較CF處理分別增加4.46%、3.80%。

2.2 優(yōu)化施肥配施蚯蚓糞有機肥對薄皮甜瓜不同時期葉綠素相對含量（SPAD）的影響

由圖1可以看出，在同一生育期內(nèi)，T5處理葉綠素相對含量高于其余處理。開花坐果期，CF處理葉綠素相對含量為58.27，T5葉綠素相對含量為59.05，與CF處理比較增加1.34%，二者之間差異不顯著。果實膨大期，CF處理葉綠素相對含量為58.18，T5葉綠素相對含量為59.69，與CF處理比較增加2.60%，二者之間差異達到顯著水平。果實成熟期，CF處理葉綠素相對含量為64.11，T5葉綠素相對含量為66.97，與CF處理比較增加4.46%，二者之間差異達到顯著水平。

2.3 優(yōu)化施肥配施蚯蚓糞有機肥對薄皮甜瓜不同時期凈光合速率的影響

由圖2可以看出，同一生育期內(nèi)，T5處理凈光合速率高于其余處理，且成熟期凈光合速率隨著蚯蚓糞有機肥梯度的增加呈先增加后降低的趨勢。開花坐果期，CF處理凈光合速率為31.14 μmol·m-2·s-1，T5的凈光合速率為33.88 μmol·m-2·s-1，與CF處理比較增加了8.80%，二者間差異達到顯著水平。果實膨大期，CF處理凈光合速率為27.62 μmol·m-2·s-1，T5的凈光合速率為32.46 μmol·m-2·s-1，與CF處理比較增加了17.52%，二者間差異達到顯著水平，且各處理凈光合速率均顯著高于CK。果實成熟期，各處理凈光合速率均顯著高于CF、CK。CF處理凈光合速率為25.93 μmol·m-2·s-1，T4、T5的凈光合速率分別為32.92、33.63 μmol·m-2·s-1，均與CF處理間差異達到顯著水平，較CF處理分別增加26.96%、29.70%。

2.4 優(yōu)化施肥配施蚯蚓糞有機肥對薄皮甜瓜植株鮮質(zhì)量和干質(zhì)量的影響

由圖3可以看出，各處理中T2處理甜瓜根鮮質(zhì)量最大，CF處理根鮮質(zhì)量為14.71 g，T2根鮮質(zhì)量為16.18 g，與CF處理比較增加了9.99%。T2根干質(zhì)量最大，CF處理根干質(zhì)量為2.14 g，T2根干質(zhì)量為2.17 g，與CF處理比較增加了1.25%。T2蔓鮮質(zhì)量最大，CF處理蔓鮮質(zhì)量為797.5 g，T2蔓鮮質(zhì)量為920 g，與CF處理比較增加了15.36%;除CK、T1外，其他處理與CF處理的蔓鮮質(zhì)量差異不顯著。T3蔓干質(zhì)量最大，CF處理蔓干質(zhì)量為114.88 g，T3蔓干質(zhì)量為120.77 g，與CF處理比較增加了5.13%。

2.5 優(yōu)化施肥配施蚯蚓糞有機肥對薄皮甜瓜單瓜質(zhì)量和產(chǎn)量的影響

由圖4可以看出，T6、T7單瓜質(zhì)量相同且高于其余處理。CF處理單瓜質(zhì)量為0.48 kg，T6、T7單瓜質(zhì)量均為0.49 kg，與CF處理之間差異不顯著。T5處理產(chǎn)量高于其余處理，CF處理產(chǎn)量為2 748.29 kg·667 m-2;T5產(chǎn)量為3 046.89 kg·667 m-2，比CF處理增加10.86%，二者間差異達到顯著水平。

2.6 優(yōu)化施肥配施蚯蚓糞有機肥對薄皮甜瓜果實形態(tài)指標的影響

由表4可以看出，T6果實橫腔徑最大，為6.40 cm，CF處理果實橫腔徑為5.92 cm，T6比CF處理增加8.11%，二者之間差異達到顯著水平。T6果實縱腔徑最大，為6.53 cm，CF處理果實縱腔徑為6.40 cm，T6比CF處理增加2.03%。T7處理果實橫徑最大，為10.07 cm，CF處理果實橫徑為9.61 cm，T7比CF處理增加4.75%，二者之間差異達到顯著水平。T5果實縱徑最大，為9.23 cm，CF處理果實縱徑為9.00 cm，T5比CF增加2.56%，二者之間差異達到顯著水平。果形指數(shù)隨著蚯蚓糞有機肥梯度的增加呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢，T5果形指數(shù)最大，與CF處理果形指數(shù)相同，均為0.93。

2.7 優(yōu)化施肥配施蚯蚓糞有機肥對薄皮甜瓜果實品質(zhì)的影響

由表5可以看出，可溶性總糖含量隨著蚯蚓糞有機肥梯度的增加呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢，以T5可溶性總糖含量為最高。CF處理可溶性總糖含量（w，下同）為54.29 mg·g-1，T5可溶性總糖含量為76.70 mg·g-1，與CF處理比較增加了41.28%，二者之間差異達到顯著水平。除T1外，中心可溶性固形物含量隨著蚯蚓糞有機肥梯度的增加呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢。CF處理中心可溶性固形物含量為10.40%，T4、T5中心可溶性固形物含量分別為11.20%、11.07%，與CF處理相比分別顯著增加7.69%、6.44%。

由圖5可以看出，維生素C含量在T5處理表現(xiàn)最高，隨后呈下降趨勢。CF處理維生素C含量（w，下同）為13.73 mg·100 g-1，T5維生素C含量為16.04 mg·100 g-1，與CF相比增加16.82%，二者之間差異達到顯著水平。

與CF相比，可溶性蛋白含量沒有隨著蚯蚓糞有機肥的配施得到顯著提升。CF可溶性蛋白含量（w，下同）為0.59 mg·g-1，T4可溶性蛋白含量為0.60 mg·g-1，與CF相比處理相比增加了1.69%。適量蚯蚓糞有機肥施加可降低有機酸含量，其中T5有機酸含量最低，為0.72%，CF有機酸含量最高，為1.05%，T5有機酸含量相對于CF下降了31.42%，差異達到顯著水平。

3 討論與結(jié)論

從試驗結(jié)果綜合分析可以看出，莖粗、相對葉綠素含量、凈光合速率在優(yōu)化施肥的基礎(chǔ)上，配施蚯蚓糞有機肥的T5處理表現(xiàn)最優(yōu)。T2處理根鮮質(zhì)量、干質(zhì)量均為最大，但是相對于CF沒有顯著性增加，各處理蔓的鮮質(zhì)量相對于CF沒有顯著性增加。同樣，單瓜質(zhì)量未得到顯著性增加。T5處理產(chǎn)量最高，與CF處理比較增加了10.86%，差異達到顯著水平。

橫腔徑T6最大，相對于CF處理顯著性增加8.11%;縱腔徑T6最大，相對于CF差異不顯著。果實橫徑T7最大，縱徑T5最大，差異均達到顯著水平。T5果形指數(shù)最大，但相對于CF沒有顯著性增加。

在優(yōu)化施肥的基礎(chǔ)上，配施適量的蚯蚓糞有機肥可以顯著提高果實可溶性總糖、中心可溶性固形物、維生素C含量。T5可溶性總糖含量最高，為76.70 mg·g-1，相對于CF處理增加了41.28%;T4、T5中心可溶性固形物含量分別為11.2%、11.07%，相對于CF處理分別增加了7.69%、6.44%。T5維生素C含量最高，為16.04 mg·100 g-1，相比于CF處理增加了16.82%。與CF相比，可溶性蛋白含量沒有隨著蚯蚓糞有機肥的配施得到顯著提升。適量蚯蚓糞有機肥施加可降低有機酸含量，其中T5有機酸含量最低為0.72%，相對于CF下降了31.42%。

李少杰等[16]發(fā)現(xiàn)在甜瓜中施加蚯蚓糞提高了植株的葉綠素含量以及凈光合速率，促進了植株生長，提高了果實可溶性總糖、維生素C含量，顯著性降低了甜瓜有機酸含量，改善了甜瓜品質(zhì)。韓順斌等[17]發(fā)現(xiàn)在番茄中進行蚯蚓糞與化肥的配施，增大了植株的莖粗，提高了產(chǎn)量，改善了果實維生素C、可溶性總糖和中心可溶性固形物等品質(zhì)，筆者試驗結(jié)果與此表現(xiàn)一致。周東興等[18]研究發(fā)現(xiàn)添加一定量的蚯蚓糞可以促進水稻增產(chǎn)，超過一定限度反而不利于產(chǎn)量的增加。范潔等[19]研究發(fā)現(xiàn)薄皮甜瓜對養(yǎng)分需求量有其適宜范圍，并不是施肥越多越好，這與本試驗研究結(jié)果一致。筆者利用蚯蚓糞有機肥既改善了作物品質(zhì)、提高了作物產(chǎn)量，又科學地進行了化肥配施，降低了大量施用化肥帶來的環(huán)境污染。

綜上所述，在優(yōu)化施肥配施蚯蚓糞有機肥試驗中，相對于常規(guī)施肥CF，T5處理的甜瓜千玉6號可溶性總糖含量增加41.28%，中心可溶性固形物含量增加6.44%，維生素C含量增加16.82%，品質(zhì)表現(xiàn)優(yōu)異，產(chǎn)量增加10.86%，減肥增效在各處理間表現(xiàn)最好，可在當?shù)厣a(chǎn)中推廣應用，為當?shù)乇∑ぬ鸸峡茖W施肥提供參考價值。

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