化肥減施條件下木霉菌生物有機(jī)肥對(duì)西瓜生長及產(chǎn)量的影響

吳旭東，胡衛(wèi)叢，曹蓉，李肖明，陳莉莉，戎茸，劉慶葉，王蓓，黃忠陽，王東升，李偉明

（1.南京市蔬菜科學(xué)研究所，211155；2.南京市六合區(qū)新能源技術(shù)推廣服務(wù)站；3.江蘇格冠農(nóng)林科技集團(tuán)有限公司）

西瓜（Citrulluslanatus）為葫蘆科西瓜屬一年生草本植物，是我國傳統(tǒng)的夏令水果，其味甜多汁、清熱解渴、營養(yǎng)豐富，且適應(yīng)性強(qiáng)，栽培周期短，是我國高效園藝作物之一[1]，其種植面積和產(chǎn)量均在世界水果市場上居于第5位。我國是西瓜生產(chǎn)與消費(fèi)大國，人均消費(fèi)量是世界人均消費(fèi)量的2～3倍，總產(chǎn)量占世界的70%左右[2]。隨著消費(fèi)需求持續(xù)快速增長，農(nóng)戶為了追求產(chǎn)量的提升，盲目大量使用化肥，污染環(huán)境的同時(shí)造成土壤鹽漬化、連作障礙等問題日益凸顯，不利于西瓜產(chǎn)業(yè)綠色可持續(xù)發(fā)展。有研究證實(shí)，過量施肥會(huì)導(dǎo)致土壤肥力下降，加劇環(huán)境污染，使農(nóng)作物產(chǎn)量和品質(zhì)下降[3]；過量施肥會(huì)導(dǎo)致土壤鹽分積累，為害蔬菜根系，提高植株生理性病害的發(fā)病率[4]；長期過量施用氮肥會(huì)顯著增加土壤N2O的排放，加劇溫室效應(yīng)[5]。隨著人們對(duì)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全以及生態(tài)環(huán)境保護(hù)的逐漸重視，由生物菌劑制成的生物菌肥受到關(guān)注，其主要通過固定氮素、分解磷素和鉀素等為蔬菜提供生長發(fā)育必需的多種營養(yǎng)成分，同時(shí)微生物的代謝能改善土壤理化性質(zhì)，殺滅有害細(xì)菌，為蔬菜生長創(chuàng)造良好的條件[6]。木霉菌是一種廣泛用于植物病害防治和改善作物生長的絲狀真菌，具有增加作物產(chǎn)量和品質(zhì)，改良土壤的作用。有研究表明，肥料配施木霉菌在一定條件可促進(jìn)茄果類、瓜類的生長發(fā)育，同等施氮條件下，配施木霉菌較常規(guī)施肥能顯著提高作物生長指標(biāo)、產(chǎn)量及品質(zhì)[7]。目前相關(guān)木霉菌肥料的施用及其與化肥配施的研究報(bào)道較少。鑒于此，本試驗(yàn)開展木霉菌與化肥復(fù)配對(duì)西瓜的生長性狀、產(chǎn)量和品質(zhì)的影響研究，旨在為西瓜生產(chǎn)中肥料的合理施用以及木霉菌的科學(xué)應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)地設(shè)在南京市江寧區(qū)橫溪鎮(zhèn)蔬菜花卉科學(xué)研究所內(nèi)，園區(qū)面積68 hm2，其中，大棚面積6.8 hm2，溫室5 hm2。供試土壤為黃棕壤，有機(jī)質(zhì)20.66 g/kg，全氮1.15 g/kg，全磷0.60 g/kg，堿解氮68.61 mg/kg，速效磷128.15 mg/kg，速效鉀197．89 mg/kg，pH值5.64。西瓜品種為84-24。好漢普通有機(jī)肥由南通惠農(nóng)生物有機(jī)肥有限公司提供，總養(yǎng)分≥5%，有機(jī)質(zhì)≥45%。三元復(fù)合肥（15-15-15）由安徽省司爾特肥業(yè)股份有限公司生產(chǎn)，N+P2O5+K2O≥45%，3種養(yǎng)分等量。木霉菌生物有機(jī)肥由江蘇谷榮茂生物科技有限公司提供，總養(yǎng)分≥8%。

1.2 試驗(yàn)方法

①試驗(yàn)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)共設(shè)4個(gè)處理，T1（CK）：不施肥；T2（常規(guī)施肥）：每667 m2基施普通有機(jī)肥500 kg+三元復(fù)合肥30 kg，追施三元復(fù)合肥30 kg 1次；T3（在常規(guī)施肥基礎(chǔ)上減施30%化肥）：每667 m2基施普通有機(jī)肥500 kg+三元復(fù)合肥21 kg，追施三元復(fù)合肥21 kg 1次；T4（木霉菌生物有機(jī)肥+減施30%化肥）：每667 m2基施木霉菌生物有機(jī)肥312 kg+三元復(fù)合肥21 kg，追施三元復(fù)合肥21 kg 1次（表1）?；试诙ㄖ睬?5 d施用，追肥在定植后40～50 d西瓜膨大期施用。每處理3次重復(fù)，小區(qū)長4 m，寬2 m，面積為8 m2，間隔40 cm，每小區(qū)10株。西瓜株距為45 cm，三蔓整枝，每株留2個(gè)瓜，采用完全隨機(jī)區(qū)組排列。

表1 各處理肥料組合及用量 kg/667 m2

②測定指標(biāo) 2020年3月定植，6月西瓜成熟，分批采收，并統(tǒng)計(jì)產(chǎn)量。于西瓜苗期測定植株株高、莖粗、SPAD值；采收后隨機(jī)選取西瓜果實(shí)及時(shí)測定可溶性糖、可溶性蛋白和VC含量。可溶性糖含量用費(fèi)林試劑滴定法測定[8]，可溶性蛋白含量用考馬斯亮藍(lán)法測定[9]，VC含量用2，6-二氯靛酚滴定法測定[10]。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

采用Microsoft Excel 2007進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)。差異顯著性采用單因素方差分析評(píng)價(jià)，多重比較采用最小顯著性差異法（LSD法）。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施肥處理對(duì)西瓜株高、莖粗及SPAD值的影響

由表2可知，不同處理間，西瓜的株高表現(xiàn)為T4（111.44 cm）＞T2（102.44 cm）＞T3（96.44 cm）＞T1（84.33 cm）。T2與T3差異不顯著，兩者與T1、T4差異顯著，T1顯著低于其他施肥處理。表明木霉菌生物有機(jī)肥+減施30%化肥處理（T4）對(duì)西瓜株高促進(jìn)效果最好；常規(guī)施肥處理（T2）對(duì)增加西瓜株高的效果優(yōu)于在常規(guī)施肥基礎(chǔ)上減施30%化肥處理（T3），但差異不顯著；不施肥處理（T1）的株高最矮，植株生長不良。說明在減施30%化肥條件下，使用木霉菌生物有機(jī)肥，對(duì)西瓜株高的增加有顯著促進(jìn)作用。

表2 不同施肥處理對(duì)西瓜株高、莖粗及SPAD值的影響

不同處理間，西瓜的莖粗表現(xiàn)為T4（7.39 mm）＞T2（6.67 mm）＞T3（6.37 mm）＞T1（5.56 mm）。T2與T3差異不顯著，但兩者與T1、T4差異顯著，其中T1顯著低于其他施肥處理。表明木霉菌生物有機(jī)肥+減施30%化肥處理（T4）對(duì)增加西瓜莖粗的效果最好；常規(guī)施肥處理（T2）對(duì)增加西瓜莖粗的效果優(yōu)于在常規(guī)施肥基礎(chǔ)上減施30%化肥處理（T3），但差異不顯著；不施肥處理（T1）的西瓜莖粗最小，植株瘦弱。說明在減施30%化肥條件下，使用木霉菌生物有機(jī)肥，對(duì)西瓜莖粗的增長有顯著促進(jìn)作用。

不同處理間，西瓜SPAD值表現(xiàn)為T4（43.33）＞T2（38.48）＞T3（37.47）＞T1（34.28）。T2與T3差異不顯著，但兩者與T1、T4差異顯著，其中T1顯著低于其他處理。表明木霉菌生物有機(jī)肥+減施30%化肥處理（T4）對(duì)增加西瓜SPAD值的效果最好；常規(guī)施肥處理（T2）對(duì)增加西瓜SPAD值的效果優(yōu)于在常規(guī)施肥基礎(chǔ)上減施30%化肥處理（T3），但是差異不顯著；不施肥處理（T1）的西瓜SPAD值最小。說明在減施30%化肥條件下，使用木霉菌生物有機(jī)肥，對(duì)西瓜SPAD值的提高有顯著促進(jìn)作用。

2.2 不同施肥處理對(duì)西瓜品質(zhì)的影響

由表3可知，不同施肥處理間，西瓜可溶性蛋白含量的表現(xiàn)為T4（2.24 mg/g）＞T2（1.70 mg/g）＞T3（1.32 mg/g）＞T1（0.88 mg/g）。T2與T3差異不顯著，但兩者與T1、T4差異顯著，其中T1顯著低于其他處理。表明木霉菌生物有機(jī)肥+減施30%化肥處理（T4）增加西瓜可溶性蛋白含量的效果最好；常規(guī)施肥處理（T2）增加西瓜可溶性蛋白含量的效果優(yōu)于在常規(guī)施肥基礎(chǔ)上減施30%化肥處理（T3），但是差異不顯著；不施肥處理（T1）的西瓜可溶性蛋白含量最低。說明在減施30%化肥條件下，使用木霉菌生物有機(jī)肥，對(duì)提高西瓜可溶性蛋白含量有顯著促進(jìn)作用。

表3 不同施肥處理對(duì)西瓜品質(zhì)的影響

不同處理間，西瓜可溶性糖含量表現(xiàn)為T4（87.61 mg/g）＞T2（69.67 mg/g）＞T3（56.47 mg/g）＞T1（46.36 mg/g）。T1與T3差異不顯著，但兩者與T2、T4差異顯著，其中T1顯著低于其他所有施肥處理。表明木霉菌生物有機(jī)肥+減施30%化肥處理（T4）提高西瓜可溶性糖含量的效果最好；常規(guī)施肥處理（T2）增加西瓜可溶性糖含量的效果顯著優(yōu)于在常規(guī)施肥基礎(chǔ)上減施30%化肥處理（T3），在常規(guī)施肥基礎(chǔ)上減施30%化肥處理（T3）不利于西瓜甜度的積累，對(duì)品質(zhì)有一定影響；不施肥處理（T1）西瓜的可溶性糖含量最低，品質(zhì)最差。說明在減施30%化肥條件下，使用木霉菌生物有機(jī)肥，對(duì)提高西瓜可溶性糖含量有顯著促進(jìn)作用。

不同施肥處理間，西瓜VC含量的表現(xiàn)為T4（11.72mg/100g）＞T2（11.26mg/100g）＞T3（10.77mg/100g）＞T1（9.94 mg/100 g）。4個(gè)處理間差異達(dá)到顯著水平，T4顯著高于其他3個(gè)處理，T1顯著低于所有處理。表明，木霉菌生物有機(jī)肥+減施30%化肥處理（T4）增加西瓜VC含量的效果最好，其次為常規(guī)施肥處理（T2），不施肥處理（T1）的西瓜VC含量最低，品質(zhì)最差。說明在減施30%化肥條件下，使用木霉菌生物有機(jī)肥，對(duì)提高西瓜VC含量有顯著效果。

2.3 不同施肥處理對(duì)西瓜產(chǎn)量及產(chǎn)值的影響

由表4可知，不同處理間西瓜的小區(qū)產(chǎn)量和667 m2產(chǎn)量均表現(xiàn)為T4＞T2＞T3＞T1。4個(gè)處理的小區(qū)產(chǎn)量差異達(dá)到顯著水平，T4顯著高于其他3個(gè)處理，T1產(chǎn)量最低、顯著低于3個(gè)施肥處理。表明木霉菌生物有機(jī)肥+減施30%化肥處理（T4）增加西瓜產(chǎn)量的效果最好；常規(guī)施肥處理（T2）增加西瓜產(chǎn)量的效果其次；不施肥處理（T1）的西瓜產(chǎn)量最低。說明在減施30%化肥條件下，使用木霉菌生物有機(jī)肥，對(duì)提高西瓜產(chǎn)量有顯著促進(jìn)作用。

表4 不同施肥處理對(duì)西瓜產(chǎn)量及產(chǎn)值的影響

4個(gè)不同施肥處理每667 m2西瓜產(chǎn)值和收益均表現(xiàn)為T4＞T2＞T3＞T1，其中T4的每667 m2產(chǎn)值和收益均最高，分別為7 888.95、6 770.39元，T4每667 m2收益比T1高2 210.61元，T2每667 m2收益比T1高1 378.40元。故木霉菌生物有機(jī)肥+減施30%化肥處理（T4）對(duì)提升西瓜經(jīng)濟(jì)效益的效果較其他施肥處理顯著，增收效果明顯。

3 討論與結(jié)論

研究表明，化肥在西瓜生長過程中起到不可或缺的作用，但生產(chǎn)上常存在化肥施用過量的情況，不僅浪費(fèi)資源，還破壞生態(tài)環(huán)境[11]；適當(dāng)減施化肥并配施生物菌肥能促進(jìn)花椰菜、甘藍(lán)、番茄及大蒜等作物的生長發(fā)育，改善其品質(zhì)，提高產(chǎn)量和肥料利用率[12～16]。木霉菌劑可以顯著增強(qiáng)土壤微生物活性，改善作物根系的土壤環(huán)境；減施50%氮肥配合施用木霉菌劑，可以顯著增加甜瓜果實(shí)可溶性糖、VC及香氣物質(zhì)含量，且硝酸鹽含量最低[17]。木霉菌肥使用量為9 000 kg/hm2時(shí)，青椒產(chǎn)量可以達(dá)到115 800 kg/hm2，而且其可溶性糖和VC含量分別達(dá)到266.5 g/kg和703.8 mg/kg，顯著高于其他肥料處理[18]。以上研究成果與本研究結(jié)果類似，表明木霉菌對(duì)作物的生長具有促進(jìn)作用。

本研究結(jié)果表明，在減施30%化肥條件下，使用木霉菌生物有機(jī)肥，西瓜的株高、莖粗、SPAD值、可溶性蛋白含量、可溶性糖含量、VC含量、產(chǎn)量和收益均表現(xiàn)最好，667 m2收益高達(dá)6 770.39元。故建議在西瓜生產(chǎn)中，適當(dāng)減少化肥用量，配施木霉菌生物有機(jī)肥，在有效利用肥料的同時(shí)增產(chǎn)提質(zhì)，形成生態(tài)和經(jīng)濟(jì)的良性循環(huán)，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。