不同有机肥处理对黄瓜生长产量及死棵率的影响

不同有机肥处理对黄瓜生长、产量及死棵率的影响

李炜蔷、 丁习武 、江丽华

黄瓜是我国广泛种植的设施蔬菜之一，其在丰富城乡居民“菜篮子”、增加菜农种植效益方面发挥着重要作用。但在实际生产中，种植者为了追求高产，设施蔬菜生产中肥料投入量普遍较高，水肥一体化技术有效解决了根层水肥供应与需求的匹配问题，降低了化肥用量。但是，有机肥投入过量的问题仍然普遍存在，容易造成土壤养分失衡以及蔬菜品质下降等问题。优化有机肥种类和用量可减少资源浪费、保证蔬菜优质高产，是解决设施菜田问题的重要途径。已有研究表明，生物有机肥因兼具生物性、有机性，能促进黄瓜、番茄、西兰花等作物的生长，而且其含有的微生物还可以将土壤中难以被作物吸收的无效养分分解转化为易吸收的形态，提高养分供应速率，从而提高作物产量、改善产品品质；泥炭是一种疏松的纤维状自然生物质特殊材料，疏松多孔，具有较大的比表面积及很强的吸附能力，可作为天然的土壤改良剂，其含有丰富的腐植酸，可促进土壤团粒结构的形成，对土壤改善具有明显作用；功能性生物有机肥含有植物拮抗菌、促生菌、腐植酸、氨基酸等，具有防病、增抗、促生、改良土壤和抗板结作用。前人对生物有机肥研究较多，但关于泥炭、功能性生物有机肥及多种有机肥配施的报道较少。因此，本研究选择生物有机肥、泥炭、生物有机肥+泥炭+功能性生物有机肥作优化处理，与常规施肥进行比较，探究设施黄瓜稳产提质的有机肥施用优化方案，以期为设施黄瓜品质提升及节肥增效提供技术依据。

1   、材料与方法

1.1  、 试验材料

      试验于2020年9月至2021年1月在济南市济阳区曲堤镇闻韶庄园的日光温室进行，前茬作物甜瓜。供试黄瓜品种为亮剑，由山东安信种苗股份有限公司提供。试验地块0～30 cm土壤pH值7.81，有机质16.0 g/kg，全氮0.717 g/kg，全磷0.798 g/kg，全钾16.3 g/kg，碱解氮97.1毫克每千克，有效磷112.5毫克每千克，速效钾244毫克每千克，电导率为581μS/cm。试验中的腐熟牛粪（干基含N 1.86%、P2O5 1.28%、K2O 1.38%、有机质86.8%）取材于当地市场，泰可丰生物有机肥（N 2.4%、P2O5 3.8%、K2O 2.3%、有机质60%，有效活菌数≥5亿/g）来源于山东泰可丰生物科技有限公司，泥炭（N 1.7%、P2O5 0.08%、K2O 0.2%、有机质95%）来源于福洛伽园艺（佛山）有限公司，丰田宝生物有机肥（有机质≥40%，含N 0、P2O5 1.6%、K2O 2.4%，有效活菌数≥0.2亿/g，由高效固氮菌、解磷菌、解钾菌、拮抗菌组成功能菌群，与活化腐植酸、磷矿粉、钾矿粉等有机载体混合造粒而成）来源于山东丰田宝农业科技有限公司。化肥用量及施用方法按常规，底肥三元复合肥（15-15-15）来源于金正大生态工程集团股份有限公司，追肥水溶肥（21-21-21+TE）、水溶肥（16-8-32+TE）来源于以色列海法化学工业公司。

1.2  、 试验设计

      试验共设置4个处理：CK，常规施肥（腐熟牛粪）；T1，泰可丰生物有机肥；T2，泥炭；T3，泰可丰生物有机肥+泥炭+丰田宝生物有机肥。所有处理的肥料均作为基肥一次性施入，泰可丰生物有机肥和泥炭在黄瓜定植前撒施到土壤中，丰田宝生物有机肥在定植时穴施，常规施肥按照当地农民习惯施用量，具体见表1。每处理3次重复，小区面积40 m2，随机区组排列，小区间用塑料薄膜封闭隔离，防止窜水窜肥。2020年9月13日定植，南北向起垄，1.3 m双行种植，窄行距60 cm、宽行距70 cm，株距27 cm，10月25日始收，2021年1月15日拉秧。

1.3  、 测定项目和方法

      黄瓜定植后40 d测定株高、茎粗、叶片数和第1坐瓜节位，每小区测5株。结果盛期随机采集每个小区商品瓜果实10个，截取黄瓜中段测定果实VC、可溶性糖、可溶性蛋白、游离氨基酸含量。每次采收按各小区分别统计产量，最后计算总产量。拉秧前每小区各取9株测定地上、下部干质量；每小区在黄瓜根际周围采集5点0～30 cm土层的土样混合，重复3次，风干、过筛后测定土壤pH值、有机质含量；每小区随机选取3行，统计黄瓜总棵数和死棵数，死棵率（%）=死棵数/总棵数×100。

      株高是黄瓜茎基部到生长点的高度，用卷尺测量；茎粗是子叶到第1片真叶间的茎的直径，用游标卡尺测量；叶片数以展开面积达到完全展开叶的1/3以上的叶片。干质量是将黄瓜植株置干燥箱内105℃杀青30 min，75℃烘干至恒重称量的干质量。VC含量采用二甲苯萃取比色法测定；可溶性糖含量采用蒽酮比色法测定；可溶性蛋白含量采用考马斯亮蓝G-250染色法测定；游离氨基酸含量采用茚三酮溶液显色法测定。pH值（2.5∶1水土比）采取酸度计电位法测定，有机质含量采取定重铬酸钾容量法测定。

1.4   、数据处理

      试验数据采用Microsoft Excel 2007软件进行处理，采用SPSS进行统计分析。

2   、结果与分析

2.1   、不同有机肥处理对黄瓜生长的影响

      表2表明，T1、T2、T3处理的株高、叶片数显著高于CK，T1、T2、T3处理的株高分别比CK高20.72%、26.37%、26.92%；叶片数分别比CK高15.49%、14.08%、19.72%；在茎粗和第1坐瓜节位上，各处理间差异不显著，说明不同有机肥对黄瓜营养生长向生殖生长转化的影响不大。结果末期，各处理地上部干质量与CK无显著差异，但以T1处理最大，显著高于T2和T3处理，T2处理的地上部干质量最小；地下部干质量以T1处理最高，较CK显著提高12.76%，但与T3处理差异不显著。综上，T1处理下黄瓜生长效果较好。

2.2、   不同有机肥处理对黄瓜产量的影响

      表3表明，T1、T2处理的黄瓜产量显著高于CK，每亩分别增产518.0、420.2 kg，增产率为7.06%和5.72%，T3处理的产量也比CK高，但差异不显著。可见，T1处理提高黄瓜产量的效果最好。

2.3  、 不同有机肥处理对黄瓜营养品质的影响

      由表4可知，各处理的可溶性蛋白含量均比CK的高，其中以T3处理的最高，较CK显著提升12.74%；各处理间的游离氨基酸含量差异不显著；VC和可溶性糖含量均以T3处理最高，T1处理次之，两者间差异不显著，其中，T3和T1处理的VC含量分别较CK高12.13%和4.68%，T3和T1处理的可溶性糖含量较CK高27.67%和16.95%。综上，T3处理提升黄瓜营养品质的效果最佳。

2.4  、 不同有机肥处理对土壤pH值和有机质含量的影响

      由表5可知，黄瓜拉秧后各处理pH值差异不显著。但T1、T2和T3处理显著提升了土壤的有机质含量，分别比CK高6.59%、19.78%、9.89%，其中以T2处理最高，T3处理次之。

2.5   、不同有机肥处理对黄瓜死棵率的影响

      由表5可知，与CK相比，T1、T2、T3处理显著降低了黄瓜的死棵率，分别比CK低16.68%、13.26%、58.55%，其中以T3处理的死棵率最低，显著低于T2、T3处理，可能与其含有拮抗菌有关，能有效降低土传病害的发生。

2.6   不同有机肥处理对黄瓜经济效益的影响

      从表6可以看出，T1、T2处理的经济效益分别比CK高1 314.0、920.6元/亩，分别提高6.91%和4.84%。T3处理的产值较CK高747元/亩，但施肥成本较CK高1 390元/亩，导致经济效益下降。其中，T1处理的经济效益明显高于CK和T3处理，而T3处理更适宜高品质黄瓜栽培应用，当高品质黄瓜单价高于常规黄瓜3%时，经济效益将高于农民常规种植。

3  、 讨论与结论

      不同有机肥处理在减少有机肥用量的条件下，保证产量不降低，主要原因有以下几点：一是虽然常规施肥的腐熟牛粪N、P、K含量均高于其他处理，但T1、T2、T3处理投入的N、P、K施用总量高于相同产量水平的推荐施用量，本试验黄瓜产量在110～118 t/公顷，黄瓜植株N、P、K的吸收量分别在217～254、111～130、278～325 kg/公顷。考虑到土壤养分状况以及产量水平，N、P、K的推荐量分别为337～393、128～149、319～373 kg/公顷，因此施用量能够满足黄瓜的生长需求并保证稳产。二是常规施肥采用的腐熟牛粪多为菜农自行堆置而成，其性状不稳定，可能限制苗期生长。生物有机肥经过无害化处理并完全腐熟，可避免烧苗现象发生，促进黄瓜缓苗和苗期生长。三是不同有机肥特性不同，泰可丰生物有机肥和丰田宝生物有机肥同时具备生物性、有机性，含有的活性菌在适宜的土壤环境中可迅速繁殖，不仅起到激活土著微生物的作用，同时还增加了外源微生物数量，有利于加速土壤养分的分解、转化和释放，从而改善土壤微生物区系，为黄瓜生长提供养分保障；泥炭中的氮形态主要为植物可以直接吸收的铵态氮和硝态氮，并含有22种氨基酸，可被作物根系直接吸收，不需要转化便可直接参与植物体内蛋白质的合成，从而减少了植株本身的能量消耗，有利于养分的吸收、转化及积累；同时，泥炭是天然的土壤改良剂，可促进土壤团粒结构形成，改善根际环境，促进黄瓜生长。

      与常规施肥相比，泰可丰生物有机肥+泥炭+丰田宝生物有机肥处理的黄瓜营养品质最好，可溶性蛋白、VC、可溶性糖含量均高于单一有机肥处理，这可能与3种有机肥理化性质的差异有关，配施后对黄瓜生长所需的养分提供具有一定的互补性；丰田宝生物有机肥穴施提高了菌群浓度，缩短营养元素运输距离，促进营养物质形成。同时，有机肥配施处理能够显著降低黄瓜死棵率，这与丰田宝生物有机肥含解淀粉芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌等功能性拮抗菌有关，施入土壤后迅速繁殖，定殖在植物根际土壤，与病原菌在根际微生物菌落发生生态位重叠，通过资源竞争和抗菌性代谢产物来抑制病原菌繁殖，从而达到生防目的，这与袁玉娟等、闫龙翔等研究结果一致。

      有机肥的施入除为植株提供养分外，更重要的是培肥土壤。本研究结果表明，T1、T2、T3处理的土壤有机质含量显著高于CK，主要是C源不同，C的固持效率不同。研究表明，鸡粪C的固持效率为8%，腐植酸C的固持效率为41.5%，施用粪肥后C在土壤的固持效率为12%，本试验中泥炭和丰田宝生物有机肥中含有大量腐植酸，泰可丰生物有机肥主要原料为鸡粪，因此，泥炭处理有机质含量高于泰可丰生物有机肥和常规施肥处理。

      综上所述，T1、T3处理较常规施肥处理在黄瓜上应用表现更好，其中泰可丰生物有机肥增产效果较好，泰可丰生物有机肥+泥炭+丰田宝生物有机肥处理在改善黄瓜品质、降低死棵率方面效果较好。