魚蛋白套餐肥對設(shè)施西瓜產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

摘要 以“8848甜王”西瓜為試驗材料，研究魚蛋白套餐肥對設(shè)施西瓜營養(yǎng)生長、品質(zhì)、產(chǎn)量和效益的影響，以期為魚蛋白套餐肥在西瓜上的推廣使用提供理論依據(jù)。結(jié)果表明，施用魚蛋白套餐肥可以促進西瓜的生長，提高西瓜品質(zhì)、產(chǎn)量和效益，并達顯著水平。與蕓苔素搭配施用后，效果更加明顯，可以增加株高13.83%、增加莖粗10.89%、增加糖度10.85%、增加V含量60.00%、增加收益54 930元/hm²，投入產(chǎn)出比高達1∶5.94。綜上所述，在西瓜整個生長周期，可大力推廣使用魚蛋白套餐肥，搭配使用蕓苔素后，增產(chǎn)、提質(zhì)、增收效果更加明顯。

關(guān)鍵詞 西瓜；魚蛋白套餐肥；蕓苔素；產(chǎn)量；品質(zhì)

中圖分類號 S651 文獻標識碼 A 文章編號 0517-6611（2024）19-0136-05

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2024.19.030

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標識碼（OSID）：

Effect of Fish Protein Package Fertilizer on Yield and Quality of Facility Watermelon

CHEN Xiang-fu¹， WEI Ping²， LIU Zhao-bu³ et al

（1.Shandong （Linyi） Institute of Modern Agriculture， Zhejiang University， Linyi， Shandong 276034;2.Linyi Academy of Agricultural Sciences， Linyi， Shandong 276012;3.Yinan Agricultural Technology Extension Center， Yinan， Shandong 276300）

Abstract In order to provide theoretical basis for the promotion and use of fish protein package fertilizer on watermelon ‘8848 Sweet King’， the effects of fish protein package fertilizer on the vegetative growth， quality， yield and benefit of watermelon were studied. The results showed that the application of fish protein package fertilizer could promote the growth of watermelon， improve the quality， yield and benefit of watermelon， and the experimental results reached significant differences. After combined with brassicin， the effect was more significant， which could increase the plant height by 13.83%， the stem diameter by 10.89%， the sugar content by 10.85%， the V content by 60.00%， the income by 54 930 yuan /hm²， and the input-output ratio by 1∶5.94. In summary， during the whole growth period of watermelon， fish protein package fertilizer could be vigorously promoted， especially when combined with brassicin， the effect of increasing production， improving quality and increasing income was more significant.

Key words Watermelon;Fish protein package fertilizer;Brassicin;Yield;Quality

基金項目 浙江大學(xué)山東（臨沂）現(xiàn)代農(nóng)業(yè)研究院服務(wù)地方經(jīng)濟發(fā)展項目“設(shè)施西甜瓜質(zhì)量全程控制技術(shù)集成與應(yīng)用”（ZDNY-2021-FWLY02015）；浙江大學(xué)山東（臨沂）現(xiàn)代農(nóng)業(yè)研究院服務(wù)地方經(jīng)濟發(fā)展項目“基于中醫(yī)農(nóng)業(yè)應(yīng)用的生態(tài)農(nóng)業(yè)關(guān)鍵技術(shù)及典型模式構(gòu)建”（ZDNY-2021-FWLY01001）。

作者簡介 陳祥福（1990—），男，山東臨沂人，農(nóng)藝師，碩士，從事新型肥料研發(fā)及養(yǎng)分資源高效利用研究。

收稿日期 2023-11-07

現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展離不開肥料，肥料是提高農(nóng)作物產(chǎn)量的重要因素。但肥料施用量逐年增加，常過量施用，造成土壤板結(jié)、酸化、堿化、鹽漬化等嚴重問題，影響和制約農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展^［1］。針對不合理使用化肥造成的嚴重后果，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部下發(fā)了《到2020年化肥使用量零增長行動方案》《2020年果菜茶有機肥替代化肥技術(shù)指導(dǎo)意見》，引導(dǎo)和鼓勵農(nóng)民通過施用綠色、安全、環(huán)保型有機肥的方式保持和提高土壤地力，增加土壤有機質(zhì)含量，改善土壤結(jié)構(gòu)，解決土壤肥力下降等問題^［2-3］。研究表明，海藻酸、殼寡糖、魚蛋白、氨基酸等肥料增效物質(zhì)能夠成為化肥減量增效的重要方案^［4-7］。

近年來，隨著我國海洋漁業(yè)及水產(chǎn)品加工業(yè)的發(fā)展，每年產(chǎn)生約1 500萬t的魚皮、魚骨、魚頭、內(nèi)臟等水產(chǎn)品加工下腳料^［8-9］。這些水產(chǎn)品加工下腳料含豐富的蛋白質(zhì)、脂肪及各種微量元素，可成為重要的綠色生態(tài)有機質(zhì)原料來源^［10-12］。魚蛋白類肥料以其綠色、有機、高效、低成本等優(yōu)勢成為化肥減量增效的重要實施方案^［13-14］。葉優(yōu)良等^［15］研究表明，在小麥生長后期，葉面噴施150倍魚蛋白有機肥可增加小麥千粒重5.61%、增加小麥穗粒數(shù)14.84%、提升產(chǎn)量13.27%、產(chǎn)投比增加69.66%。金芳芳^［16］研究表明，通過在西瓜上施用魚蛋白專用肥，發(fā)現(xiàn)與常規(guī)施肥相比產(chǎn)量增加6.7%，糖度增加1.5度，西瓜口味得到明顯改善。表明魚蛋白類肥料不僅可以增加作物產(chǎn)量，還可改善農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)。此外，蕓苔素是一種新型植物內(nèi)源激素，是公認的高效、光譜、綠色、無毒植物生長調(diào)節(jié)劑，能有效增加葉綠素含量，提高光合作用效率，促根壯苗、?；ū９?；提高作物的抗寒、抗旱、抗鹽堿等抗逆性，顯著減少病害的發(fā)生；并能顯著緩解藥害的發(fā)生，使作物快速恢復(fù)生長，并能消除病斑^［17-20］。關(guān)于魚蛋白類肥料的應(yīng)用有少量報道，但以魚蛋白類肥料作為套餐肥應(yīng)用于作物整個生長周期，以及蕓苔素對魚蛋白類肥料有無促進或抑制作用未見報道。

西瓜是世界最受歡迎的水果之一，我國西瓜種植面積和產(chǎn)量均居世界第一^［21］。但部分種植戶為追求西瓜的產(chǎn)量和品質(zhì)，不合理使用化肥、農(nóng)藥，導(dǎo)致土壤有機質(zhì)含量下降、土壤微生物群落結(jié)構(gòu)失衡、土壤鹽漬化加劇，從而降低西瓜產(chǎn)量和品質(zhì)。筆者針對以上現(xiàn)狀及問題，以設(shè)施西瓜為試驗材料，通過在設(shè)施西瓜的不同生長時期施用不同種類魚蛋白類肥料，研究魚蛋白套餐肥對設(shè)施西瓜產(chǎn)量和品質(zhì)的影響，為魚蛋白套餐肥在設(shè)施西瓜上的應(yīng)用提供參考，此外，通過與蕓苔素搭配使用，研究蕓苔素對魚蛋白套餐肥肥效的影響，為魚蛋白類肥料與增效物質(zhì)搭配施用提供數(shù)據(jù)支持。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗于2023年3—6月在山東省臨沂市沂南縣盛世莊園基地進行。采用鋼架溫室大棚種植，東西長90 m，南北寬10 m。定植時行間距2.4 m，株間距25～35 cm，定植約12 000株/hm²。供試土壤為黃壤，土壤肥力均勻，有機質(zhì)含量24.7 g/kg，全氮1.82 g/kg，速效磷56.2 mg/kg，速效鉀186.8 mg/kg，pH 7.4。

1.2 試驗材料

供試西瓜品種為8848甜王，由安徽大齊農(nóng)業(yè)有限公司提供，并由沂南縣金馬山生態(tài)農(nóng)業(yè)示范園有限公司提供育苗和嫁接。

蕓苔素由浙江大學(xué)農(nóng)業(yè)與生物技術(shù)學(xué)院提供。

供試套餐肥料由寧波吉豐生物科技發(fā)展有限公司提供，不同水溶肥均添加有一定含量的魚蛋白酶解液，具體含量見表1。

1.3 試驗設(shè)計

共設(shè)3個處理，處理T在西瓜不同生長期施用不同種類的魚蛋白類肥料：①于全營養(yǎng)期內(nèi)每隔7～15 d沖施原動力（有機水溶肥）15～30 kg/hm²；②分別于幼苗期、伸蔓期、授粉期、膨瓜期各噴施一次魚肽素（氨基酸水溶肥，稀釋750～1 500倍葉面噴施，葉面滴水為止）；③分別于伸蔓期、授粉期、膨瓜期噴施一次果兒美（中量元素水溶肥，稀釋600～800倍葉面噴施，葉面滴水為止）。處理T在處理T的基礎(chǔ)上分別于伸蔓期、授粉期、膨瓜期各噴施一次蕓苔素（稀釋2 000～3 000倍液面噴施，葉面滴水為止），對照（CK），不施用任何魚蛋白類肥料和蕓苔素類產(chǎn)品。不同時期所用其他肥料各處理保持一致，肥料種類和施肥量與當?shù)胤N植戶施肥習(xí)慣一致，翻耕時施入底肥18-18-18硫酸鉀復(fù)合肥，開花坐果后，每隔15 d追施1次大量元素水溶肥14-14-30。

溫室大棚西瓜種植方式為單壟單行，覆膜栽培，雙蔓整枝，地爬式種植，授粉后每株保留1個瓜。每個處理3次重復(fù)，每2個重復(fù)之間設(shè)置1條保護行。每個重復(fù)在空間分布上避開大棚兩端，并隨機排列，每個重復(fù)面積約60 m²，定植約100株。各處理田間管理措施一致。

1.4 測量指標與方法

1.4.1 生長指標測定。

株高：在伸蔓期，人工掐尖前，用卷尺測量從嫁接點到主蔓生長點的長度。每個重復(fù)測量10株，每個處理共測量30株。

莖粗：分別于伸蔓期、授粉期、膨瓜期、成熟期用游標卡尺測量坐瓜結(jié)位的莖粗。每個重復(fù)測量10株，每個處理共測量30株。

葉綠素：分別于伸蔓期、授粉期、膨瓜期、成熟期用葉綠素儀（SPAD-502 Plus）測量坐瓜結(jié)位上方第一片葉片的葉綠素含量。每個重復(fù)測量10株，每個處理共測量30株。

1.4.2 品質(zhì)指標測定。

果實成熟后，每個重復(fù)隨機選擇授粉時間相同的成熟西瓜5個，采用手持糖度計（日本Atago愛拓PAL-1便攜式數(shù)顯糖度計）測量西瓜中心的可溶性固形物含量，采用蒽酮比色法測定可溶性糖含量，采用考馬斯亮藍法測定可溶性蛋白含量，采用2，6-二氯酚靛酚比色法測定維生素C含量，采用酸堿滴定法測定可滴定酸含量，根據(jù)可溶性固形物和可滴定酸進一步測定糖酸比。

1.4.3 產(chǎn)量測定和收益估算。

果實成熟后，每個重復(fù)隨機選擇授粉時間相同的成熟西瓜5個，采用電子天平測量單果重；根據(jù)每個小區(qū)的實測產(chǎn)量估算1 hm²產(chǎn)量，進一步根據(jù)市場平均價格估算收益。

產(chǎn)值：西瓜田間收購價按照3元/kg；

CK肥料成本包含有機肥、硫酸鉀復(fù)合肥18-18-18、大量元素水溶肥14-14-30，共約9 750 元/hm²；

T肥料成本包含有機肥、硫酸鉀復(fù)合肥18-18-18、大量元素水溶肥14-14-30、魚蛋白套餐肥，共約11 250 元/hm²；

T、CK肥料成本包含有機肥、硫酸鉀復(fù)合肥18-18-18、大量元素水溶肥14-14-30、魚蛋白套餐肥、蕓苔素，共約11 700 元/hm²。

1.5 數(shù)據(jù)分析

試驗數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel 2016軟件整理和分析；采用IBM SPSS 22.0 軟件對試驗數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，差異顯著性采用單因素方差分析評價，顯著性水平設(shè)為0.05，多重比較采用最小顯著極差法（LSD）。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對西瓜生長指標的影響

2.1.1 不同處理對西瓜主蔓株高的影響。

由表2可知，在伸蔓期，人工掐尖前，處理T和處理T的株高均高于對照CK，并達顯著差異。處理T的株高最高，達187.7 cm，較處理T和對照分別增加7.69%、13.83%；其次是處理T，株高較對照CK增加5.70%。處理T和處理T之間也達顯著差異，說明單獨施用魚蛋白套餐肥和蕓苔素均可顯著增加西瓜主蔓的株高，促進西瓜的營養(yǎng)生長。與蕓苔素搭配施用后，對主蔓株高的增加效果更加明顯。

2.1.2 不同處理對西瓜主蔓莖粗的影響。

由圖1可知，西瓜莖粗從伸蔓期到成熟期表現(xiàn)為先快后慢的生長趨勢。由表2可知，同一生長時期，處理T表現(xiàn)最好，其中成熟期莖粗最大，為7.13 mm，較處理T和對照CK分別增加3.63%、10.89%。處理T與對照CK相比，除伸蔓期外均達顯著差異，但與處理T相比，莖粗有增加，但未達顯著差異，其原因可能為蕓苔素通過調(diào)控基因表達來促進細胞分裂和縱向細胞伸長^［22］。此外，處理T與對照CK相比，除授粉期外，均達顯著差異。說明施用魚蛋白套餐肥可以顯著增加西瓜的莖粗，單獨施用蕓苔素對莖粗無顯著影響，兩者搭配施用，效果更佳，有一定的相輔相成、相互促進的效果。

2.1.3 不同處理對西瓜葉片葉綠素含量的影響。

由圖1可知，隨時間延長，同一處理西瓜葉片的葉綠素含量逐漸增加，直至成熟期，葉片逐漸老化，增長逐漸變緩，甚至略微下降。由表2可知，同一生長時期，處理T葉綠素含量最高，與對照CK相比達顯著差異，與處理T相比無顯著差異。其次為處理T，與對照CK相比，除膨瓜期外均達顯著差異。成熟期葉綠素含量最高，處理T和處理T分別較對照CK增加3.41%、4.60%。說明單獨施用魚蛋白套餐肥或搭配蕓苔素施用均可以顯著增加西瓜葉片的葉綠素含量，有利于提高西瓜的光合作用效率；但單獨施用蕓苔素，葉綠素含量增加效果不明顯。

2.2 不同處理對西瓜果實品質(zhì)指標的影響

2.2.1 不同處理對西瓜果實糖度和糖酸比的影響。

糖度和糖酸比與西瓜品嘗時的口感息息相關(guān)，是衡量西瓜品質(zhì)重要的指標之一。由表3可知，處理T和處理T的糖度和糖酸均高于對照CK，并達顯著差異，糖度較對照CK分別增加5.43%、10.85%，糖酸比較對照CK分別高47.66%、55.88%。其中處理T的糖度和糖酸比最高，分別為14.3%、47.03，且與處理T達顯著差異。說明單獨施用魚蛋白套餐肥和蕓苔素均可以顯著增加西瓜果實的糖度和糖酸比，提升口感，提高果實品質(zhì)，且與兩者混配施用后對于提升西瓜果實糖度，增加糖酸比，改善口感，效果更佳。

2.2.2 不同處理對西瓜果實可溶性蛋白的影響。

由表3可知，處理T和處理T的可溶性蛋白含量均高于對照CK，并達顯著差異。處理T的可溶性蛋白含量最高，達1.72 mg/g，較處理T和對照CK分別增加12.42%、39.84%；其次是處理T，較對照CK增加24.39%。處理T和處理T之間也達顯著差異，說明單獨施用魚蛋白套餐肥和蕓苔素均可顯著增加西瓜果實的可溶性蛋白含量，提高果實品質(zhì)；蕓苔素和魚蛋白套餐肥的施用存在相互促進的關(guān)系，兩者混配施用對于提升西瓜可溶性蛋白含量效果更加顯著。

2.2.3 不同處理對西瓜果實可溶性糖的影響。

由表3可知，處理T的可溶性糖含量最高，達45.36%，較處理T和對照CK分別增加33.10%、92.37%；其次是處理T，可溶性糖含量較對照CK增加44.53%。處理T和處理T的可溶性糖含量均高于對照CK，并達顯著差異。處理T和處理T之間也達顯著差異，說明魚蛋白套餐肥和蕓苔素均可顯著增加西瓜果實的可溶性糖含量，提高果實品質(zhì)，增加口感。且兩者在提升可溶性糖含量上有一定的相互促進作用。

2.2.4 不同處理對西瓜果實V的影響。

由表3可知，處理T和處理T的V含量均高于對照CK，并達顯著差異。處理T的V含量最高，達304.8 mg/kg，較處理T和對照CK分別增加14.29%、60.00%；其次是處理T，較對照CK增加40.00%。處理T和處理T之間未達顯著差異，說明單獨施用魚蛋白套餐肥可顯著增加西瓜果實的V含量，提高果實品質(zhì)；單獨施用蕓苔素可以一定程度上提高西瓜V含量，但差異不顯著；兩者混配施用對于提升西瓜果實中的V含量效果更加明顯。

2.3 不同處理對西瓜產(chǎn)量和經(jīng)濟效益的影響

由表4可知，處理T和處理T的單果重均高于對照CK，并達顯著差異。處理T的單果重、產(chǎn)量、產(chǎn)值最高，分別為10.93 kg、131 160 kg/hm²、393 480元/hm²，其次是處理T，但兩者差異不顯著。此外，在實際收益上，處理T和處理T較對照CK處理分別提高了15.31%、19.49%。在投入產(chǎn)出比上，處理T最高，其次為處理T，分別為1∶5.94和1∶5.78。說明施用魚蛋白套餐肥可顯著提高西瓜產(chǎn)量，提高投入產(chǎn)出比，增加種植戶的收益。與蕓苔素搭配施用后，可進一步提升種植戶收益。

3 結(jié)論與討論

魚類加工下腳料和低值魚類資源經(jīng)過物理、化學(xué)、生物酶解等方法產(chǎn)生的發(fā)酵殘渣及提取液，富含有機質(zhì)、維生素、礦物質(zhì)、小分子肽及游離氨基酸，可被制作成不同的有機肥、有機液體肥、氨基酸水溶肥、葉面肥等肥料^{［9，23-24］}。利用魚蛋白作為優(yōu)質(zhì)的有機質(zhì)來源生產(chǎn)魚蛋白類肥料，不但可以提供作物和土壤微生物所需的營養(yǎng)成分，促進作物產(chǎn)量和品質(zhì)增加，維持土壤微生態(tài)平衡，還可以增加土壤中腐殖質(zhì)含量，疏松土壤結(jié)構(gòu)、提高土壤保水保肥性、增加土壤微生物的種類和數(shù)量，從提高土壤質(zhì)量^{［14，25］}。符合綠色健康可持續(xù)發(fā)展要求，這使得魚蛋白類肥料有較好的應(yīng)用前景。

蕓苔素是繼生長素、脫落酸、赤霉素、乙烯、細胞分裂素之后的第六大植物激素，極低濃度的蕓苔素就能使植物表現(xiàn)出顯著的生理效應(yīng)。蕓苔素可通過“酸生長”機制，刺激質(zhì)膜上ATP酶活性，促進細胞分裂和伸長生長^［26］；蕓苔素可激活碳酸酐酶和Rubisco酶活性，提高葉綠素含量，增強光合效率，促進光合產(chǎn)物向果實運輸^［27］；蕓苔素在逆境條件下可增強膜的電勢差、ATP酶的活性和H⁺的分泌，從而改善膜的通透性，提高作物抗逆性，又被稱作“逆境緩和激素”^［28］。

西瓜種植過程中，不同生長期對無機養(yǎng)分和有機養(yǎng)分的需求是不同的。因此，該研究通過搭配不同種類的魚蛋白類肥料組成的魚蛋白套餐肥，研究其對西瓜種植過程中的生理指標、品質(zhì)指標、產(chǎn)量及經(jīng)濟效益的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在西瓜生長前期，施用魚蛋白套餐肥可顯著增加西瓜主蔓的株高、結(jié)瓜部位莖粗和葉綠素含量。單獨施用蕓苔素也能增加株高、莖粗和葉綠素含量，但莖粗和葉綠素含量增加未達顯著水平。魚蛋白套餐肥和蕓苔素搭配施用后對西瓜生長的促生作用更加明顯。其中主蔓株高顯著增加13.83%，成熟期結(jié)瓜部位莖粗顯著增加10.89%，成熟期葉綠素含量顯著增加4.60%。其原因：①魚蛋白套餐肥中富含的有機質(zhì)和各種礦質(zhì)營養(yǎng)元素，增加土壤肥力，活化土壤中的各種微生物種類，促進西瓜幼苗根系發(fā)達及植株生長，提高西瓜養(yǎng)分吸收效率和光合作用效率，從而促進西瓜的營養(yǎng)生長；②蕓苔素作為高效、光譜、新型植物生長調(diào)節(jié)劑，與魚蛋白套餐肥中的小分子肽或其他物質(zhì)發(fā)生了協(xié)同作用，促進了養(yǎng)分的吸收和轉(zhuǎn)運，并且在逆境條件下促進作物生長效果較為明顯^［29-31］。③蕓苔素與外界環(huán)境或魚蛋白提取液中的部分成分發(fā)生了拮抗作用，溫度過高可能會抑制蕓苔素的促生效果^［32］，導(dǎo)致單獨施用蕓苔素時效果不佳。

在西瓜生長后期，施用魚蛋白套餐肥可以顯著增加西瓜果實的糖度、糖酸比、可溶性糖、可溶性蛋白、V含量；單獨施用蕓苔素西瓜品質(zhì)指標均有不同程度的增加，除V外均達顯著差異；魚蛋白套餐肥與蕓苔素搭配施用后對西瓜品質(zhì)指標的提升效果更加顯著，其中西瓜糖度顯著提高10.85%、糖酸比顯著提高55.88%、可溶性蛋白含量顯著提高39.84%、可溶性糖含量顯著提高92.37%、V含量顯著提高60.00%。分析原因為蕓苔素與魚蛋白類肥料的中小分子肽或其他物質(zhì)有一定的協(xié)同作用，可促進養(yǎng)分的吸收，顯著提高西瓜果實品質(zhì)指標。

綜上所述，該試驗驗證了施用魚蛋白套餐肥不但可以顯著增加西瓜的產(chǎn)量，提升西瓜品質(zhì)，還可以提高投入產(chǎn)出比，增加種植戶收益。魚蛋白套餐肥與蕓苔素搭配施用后促生提質(zhì)效果更加顯著，產(chǎn)量增加16.90%，收益增加19.49%，投入產(chǎn)出比高達1∶5.94，因此，魚蛋白套餐肥可應(yīng)用于作物整個生長周期，搭配蕓苔素施用后增產(chǎn)、提質(zhì)、增收效果更加明顯，可在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中大力推廣使用。

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