微生物肥料在哈密瓜生产中的应用试验初报

Preliminary Report on the Application of Microbial Fertilizer in Hami Melon Production

doi: 10.3969/j.issn.2096-7047.2023.06.014

姚协丰 Xiefeng YAO , 徐建 Jian XU , 朱凌丽 Lingli ZHU , 刘广 Guang LIU , 徐锦华 Jinhua XU

1 江苏省高效园艺作物遗传改良重点试验室/江苏省农业科学院蔬菜研究所江苏南京 210014 Jiangsu Key Laboratory for Horticultural Crop Genetic Improvement/Institute of Vegetable Crops, Jiangsu Academy of Agricultural Sciences, Nanjing, Jiangsu 210014, China 2 江苏省农业科学院泰州农科所江苏泰州 225300 Taizhou Institute of Agricultural Sciences, Jiangsu Academy of Agricultural Sciences, Taizhou, Jiangsu 225300, China

Author notes:

Correspondence to: 徐锦华(1977—)，男，硕士，研究员，主要从事西瓜甜瓜育种研究；jinhuaxu@jaas.ac.cn

摘要：

为考察微生物肥料在哈密瓜生产中的应用效果，开展了田间小区试验。结果表明：施用微生物肥料能明显提高土壤有机质含量；能有效促进甜瓜植株发育，提高叶片叶绿素相对含量(SPAD值)，具有明显的增产作用和改善哈密瓜品质的效果；可增强对蔓枯病的抵抗力。

关键词：

微生物肥料; 哈密瓜; 连作障碍; 土壤改良;

Abstract：

In order to investigate the application effect of microbial fertilizers in the production of Hami melon, a field plot experiment is conducted. The results show that the application of microbial fertilizer can significantly increase the soil organic matter content, effectively promote the development of melon plants, increase the chlorophyll relative content (SPAD value) of leaves, and have a significant effect on increasing yield and improving the quality of Hami melon as well as enhancing the resistance to gummy stem blight.

Keyword：

microbial fertilizer; hami melon; continuous cropping obstacle; soil improvement;

哈密瓜属于人们喜爱的高档果品之一，江苏省是哈密瓜、薄皮香瓜等甜瓜生产和消费量较大的省份，目前江苏省种植哈密瓜等甜瓜的总面积达25 000~28 000 hm²，是全国重要的甜瓜种植产区，特别是哈密瓜种植产值高，对农业增效和农民增收有着显著的作用^[1]。然而，近年来因设施种植哈密瓜连茬和过量使用药肥，导致土壤盐渍化、菌群失调、土传病害以及连作障碍等问题日益突出，严重影响了哈密瓜植株的正常生长。因此，生产上急需采取有效措施改良土壤、缓解设施种植哈密瓜的连作障碍，促进植株的正常生长，以确保哈密瓜等甜瓜的品质。研究和实践证明，微生物菌肥可以通过调优土壤微生物群落，提高土壤有机质含量，利用微生物拮抗作用和有益菌的招募等作用来控制病害发生，减少化肥和农药的使用带来的污染，并在改善土壤营养结构、促进蔬菜等作物生长和改善农产品品质等方面起到积极的作用^[2-3]。因此，微生物菌肥是实现环境友好型农业发展的重要手段之一，也是当前可持续农业发展的重要保障之一^[4]。

本文以“苏甜4号”哈密瓜为种植试验对象，通过测定土壤的理化性状以及哈密瓜的株高、茎粗、鲜质量、叶片数量、叶片叶绿素相对含量(SPAD值)、可溶性固形物含量、产量和对蔓枯病的防控情况等指标，考察微生物肥料在改良土壤和哈密瓜提质增产方面的应用效果，以期为实现哈密瓜的绿色高效种植提供参考。

1 材料与方法

1.1 供试材料

供试哈密瓜：品种为“苏甜4号”，江苏省农业科学院蔬菜研究所研发的白皮橙肉哈密瓜新品种。

供试肥料：微生物肥商品名为“宁盾”，由多种生防芽孢杆菌和沙雷氏菌混合复配而成，有效活菌含量＞2×10⁸ CFU/mL，微生物肥料登记号[微生物肥(2013)准字(1096)号]，试验选用“宁盾一号”A型，水剂^[7]，南京本源生物科技有限公司；有机肥商品名为“金不换”，w(N+P₂O₅+K₂O)≥ 7%，w(有机质)≥45%，常州市立华生物肥料有限公司；复合肥，N-P₂O₅-K₂O=15-15-15，中国石化集团南京化学工业有限公司。

1.2 试验时间、地点及栽培管理

试验于2022年3月20日—6月15日，在江苏省农业科学院六合基地多年种植甜瓜的连作大棚内进行。大棚内地块设置畦面，畦高为30 cm、宽为100 cm，畦沟宽70 cm，畦中央铺滴灌条带，畦面上覆白色透明塑料地膜。

哈密瓜种苗于2022年3月20日定植，苗龄30 d，单株双行吊蔓栽培，株距60 cm，行距40 cm，密度为定植1 668株/亩(1亩=667 m²)；4月29日授粉，6月13日采收，营养生长期40 d，果实发育期45 d，全生育期115 d。按照正常管理，施用底肥，每亩施有机肥1 000 kg、复合肥30 kg。采用软管滴灌系统，根据天气情况和土壤水分状况进行合理灌溉。植株采用单蔓整枝，主蔓的第12~ 14节位上的子蔓留果，留果侧枝2叶摘心，促进雌花发育；坐果后3~5 d选一个发育较好、果形端正优美的果实留果，其余果实摘除；着果节位以上保留15片叶摘心。开花期采用人工辅助标记授粉，在雌花开放的当日上午7：00至10：00进行授粉，授粉后将标有当日日期的标签挂在子蔓上。授粉后第43~45天采收果实。

1.3 试验设计

试验设3个处理，每个处理3次重复，共9个小区，每个小区面积12 m²，各处理的小区采用随机设计。各处理的具体实施方法如下。

(1) 微生物肥处理(T1)

浸种：播种前，用微生物肥稀释50倍的稀释液浸种3~5 min。追肥：出苗后，每亩每次使用0.2 L微生物肥兑水稀释150倍进行喷施；10 d后，再用0.1 L微生物肥兑水稀释200倍进行喷施。

(2) 灭活微生物肥处理(T2)

所有处理方法同T1处理，但选用在121 ℃高压蒸汽灭活30 min后的微生物肥。

(3) 常规对照处理(T3)

根据生长情况，常规性追肥2次：第一次追肥在秧蔓长30~40 cm的伸蔓期培土条施，每亩施过磷酸钙50 kg；第二次追肥在小果期即坐果后果实膨大期，每亩施硫酸钾20 kg。

1.4 项目测定及方法

1.4.1 土壤理化性状指标

果实采收后采集土层下8~10 cm的土壤，5点随机取样。全氮含量采用凯氏定氮法测定，有效磷含量采用0.5 mol/L碳酸氢钠浸提－钼锑抗比色法测定，速效钾含量采用1 mol/L乙酸铵浸提－火焰光度法测定，pH采用玻璃电极法测定，有机质含量采用重铬酸钾容量法测定^[5]。

1.4.2 生理性状指标

定植后第40天测量采样植株，调查植株生育状况。每个小区取3株，取平均值。

植株鲜质量：地上部全株鲜质量。

植株全质量：果实采收后的采样植株地上部全株鲜质量。

株高：全株从土面至茎顶的高度。

地上15节高：植株从土壤至第15节位的高度。

第15片叶长：植株第15片叶的长度。

第15片叶宽：植株第15片叶的宽度。

茎粗：地上部第10节位置的茎粗，采用游标卡尺测量。

全株叶片数：计数采样植株全株生长的叶片数。

叶绿素相对含量(SPAD值)：采用SPAD TYS-A型叶绿素仪对顶部新鲜叶片进行测定。

1.4.3 产量、果实外观、品质性状指标

产量：记录相应小区产量，然后折算为亩产量。果实外观：果重调查为该处理单棵果实的质量；果长和果宽的测量，是将果实纵剖，测量最长、最宽的距离。

果肉厚度：测量果实中段果皮至胎座间果肉的厚度。

品质测定：中心糖度是先将中段果肉用挤汁器挤出果汁，然后采用手持式折射糖度计(VR-113ATC)进行测量；维生素C(Vc)含量采用钼蓝比色法进行测定^[6-7]。

以上指标均为各小区取3个果实进行测定后的平均值。

1.4.4 病害与生物防效统计

哈密瓜生育中后期调查记录小区内甜瓜蔓枯病的发病情况，病害调查统计与生物防治效果方法参考文献[8]。发病株以出现蔓枯病病害典型症状起算，计算病害严重度并统计生防效果^[8]。

1.5 数据处理和统计

采用Excel 2010软件进行数据处理，采用SPSS 26.0软件进行数据分析，通过最小显著差异法(LSD)比较不同处理间的差异显著性(P＜0.05)。

2 结果与分析

2.1 不同施肥处理对土壤理化性状的影响

对不同施肥处理的哈密瓜种植大棚的土壤进行采样检测及比较分析，土壤理化性状测定结果见表 1。

表 1

不同施肥处理的哈密瓜种植大棚土壤理化性状

处理	w(全氮)/ (g·kg^-1)	w(速效钾)/ (mg·kg^-1)	w(有效磷)/ (mg·kg^-1)	pH	w(有机质)/ %
注：1)同列数据后不同小写字母表示处理间差异显著(P＜0.05)，下同
T1	1.59±0.86 a	243.6±4.67 a	20.90±4.98 a	7.88±0.54 a	1.25±0.19 a
T2	1.33±0.57 b	135.3±1.77 b	18.13±0.94 b	7.90±0.37 a	0.86±0.13 b
T3	1.07±0.47 c	120.5±1.39 b	14.53±0.81 b	7.92±0.35 a	0.63±0.15 c

由表 1可知：大棚土壤的酸碱度均为中性偏碱性，且各处理差异不明显，符合甜瓜种植要求；与T3处理相比，T1处理的土壤中全氮、速效钾、有效磷、有机质的质量分数分别增加了0.52 g/kg、123.1 mg/kg、6.37 mg/kg、0.62%，尤其是速效钾和有机质含量明显提升，比T3处理的分别提高了1.02倍和0.98倍，有效改善了土壤养分结构。速效钾和有机质都有利于提高哈密瓜品质，为后续提升哈密瓜品质奠定了基础。

2.2 不同施肥处理对哈密瓜生长指标的影响

株高、茎粗等生长指标反映了哈密瓜植株的长势。果实采收后全株鲜质量越小、秧蔓越轻，植株营养物质的有效转化率就越高。移栽40 d后，不同施肥处理的哈密瓜长势出现明显差异，测量的哈密瓜瓜藤茎粗、生长速率(株高、地上15节高)、有效转化率(植株全质量)的具体数据见表 2和表 3。

表 2

不同施肥处理的哈密瓜生长促进效果(移栽40 d后)

项目		T1	T2	T3
株高/cm	重复Ⅰ	112.3	102.1	92.3
	重复Ⅱ	114.3	96.9	95.1
	重复Ⅲ	115.1	103.7	92.2
	平均值	113.9±1.14 a	100.9±2.34 b	93.2±2.56 c
茎粗/mm	重复Ⅰ	9.28	8.11	6.89
	重复Ⅱ	9.78	9.02	7.68
	重复Ⅲ	9.22	9.08	6.71
	平均值	9.43±3.54 a	8.74±0.87 b	7.09±0.54 c
SPAD值	重复Ⅰ	29.25	25.23	22.25
	重复Ⅱ	30.36	25.68	23.16
	重复Ⅲ	35.27	31.03	24.05
	平均值	31.63±3.46 a	27.31±4.89 b	23.15±1.57 c

表 3

不同施肥处理的哈密瓜地上部植株性状

处理	植株鲜质量/ kg	全株叶片数/片	株高/ cm	地上15节高/ cm	第15片叶长/cm	第15片叶宽/cm	植株全质量/ kg
T1	1.03 a	29 a	263.7 a	110.0 a	24.2 a	32.0 a	0.65 b
T2	0.66 b	24 b	197.2 b	94.5 b	21.6 b	25.3 b	0.81 a
T3	0.57 b	25 b	188.5 b	98.7 b	21.4 b	24.8 b	0.83 a

由表 2可知，T3处理的植株长势整体不如T1处理的茂盛，T1处理的哈密瓜植株株高、茎粗以及SPAD值都明显优于其他处理的，尤其在茎粗和SPAD值方面，T1处理的茎粗和SPAD值比T2、T3处理的分别提高7.89%、33.00%和15.82%、36.63%。由表 3可知：T1处理的株高和地上15节高明显高于T3处理的；T1处理的植株全质量显著低于T3处理的，表明T1处理的营养物质有效积累较高。综合表 2和表 3，T1处理显著促进了哈密瓜的生长和营养物质的有效转化积累。

2.3 不同施肥处理对哈密瓜产量的影响

不同施肥处理的哈密瓜产量见表 4。

表 4

不同施肥处理的哈密瓜产量

处理	小区产量/kg				折亩产量/kg	增产效果/%
处理	重复Ⅰ	重复Ⅱ	重复Ⅲ	平均值	折亩产量/kg	增产效果/%
T1	49.34	55.90	48.34	51.19±0.14 a	2 845.31	13.43
T2	42.56	46.32	47.96	45.61±0.57 b	2 535.16	1.06
T3	44.28	43.54	47.56	45.13±0.26 b	2 508.48

由表 4可知：相对于T3处理，T1处理和T2处理的哈密瓜产量分别提高了13.43%、1.06%，施用微生物肥的增产效果明显。

2.4 不同施肥处理对哈密瓜品质的影响

哈密瓜的果实大小、果肉厚度、中心糖度和Vc含量，都不同程度反映了哈密瓜的品质，不同施肥处理的哈密瓜品质见表 5。

表 5

不同施肥处理的哈密瓜品质

处理	果重/ kg	果长/ cm	果宽/ cm	果肉厚度/cm	中心糖度/ °Brix	w(Vc)/ (mg·kg^-1)
T1	2.03 a	17.4 a	15.2 a	4.6 a	16.8 a	168.2 a
T2	1.94 b	17.4 a	15.0 ab	4.5 ab	15.6 b	85.7 b
T3	1.90 b	17.1 a	15.2 a	4.5 ab	15.0 b	92.1 b

由表 5可知，T1处理的果重比T3处理的增加0.13 kg，果肉厚度增加0.1 cm，中心糖度增加1.8°Brix，Vc含量增加76.1 mg/kg，说明施用微生物肥对哈密瓜品质有明显的提升作用。

2.5 不同施肥处理对哈密瓜抗蔓枯病的影响

蔓枯病是哈密瓜生产中的主要病害之一，调查和研究微生物肥对蔓枯病的防效是生产的需要，调查结果见表 6。

表 6

不同施肥处理的哈密瓜蔓枯病防治效果

处理	病害严重度/%			病害严重度平均值/%	防治效果/%
处理	Ⅰ	Ⅱ	Ⅲ	病害严重度平均值/%	防治效果/%
T1	8.23	9.26	7.38	8.29±0.04 a	80.44
T2	10.21	9.74	8.98	9.64±0.21 b	77.26
T3	39.19	45.78	42.21	42.39±1.26 c

由表 6可知：不同施肥处理的蔓枯病发病严重度差异显著；T1处理的防治效果较好，相比T3处理的防治效果达到80.44%。施用微生物肥能增强哈密瓜长势，提高植株抗性，有效防止蔓枯病的发生。

3 结语

试验结果表明，微生物肥料应用于哈密瓜生产具有良好的效果，能明显提高哈密瓜的株高、茎粗、植株鲜质量、叶片SPAD值，具有促进植株生长发育、增强对蔓枯病抵抗力的作用；能够提高土壤中有机质含量，改善土壤中速效钾、有效磷等的养分结构，为哈密瓜生长提供了充足的营养元素，明显改善了哈密瓜的中心糖度和Vc含量，对哈密瓜果实品质的提升作用明显。

ckwx 参考文献

刘广, 徐锦华, 张曼, 等. 江苏省西甜瓜产业现状与发展对策[J]. 中国蔬菜, 2021(11): 6-11. doi:10.19928/j.cnki.1000-6346.2021.5025

仝倩倩, 祝英, 崔得领, 等. 我国微生物肥料发展现状及在蔬菜生产中的应用[J]. 中国土壤与肥料, 2022(4): 259-266.

秦立金, 尹慧来, 王塔娜, 等. 复合微生物菌剂与生物有机肥复配对甜瓜增产提质抗病的研究[J]. 赤峰学院学报(自然科学版), 2021, 37(12): 40-44. doi:10.13398/j.cnki.issn1673-260x.2021.12.010

闫海霞, 吴国庆, 曹布霆, 等. 微生物肥宁盾对连作地和非连作地厚皮甜瓜的影响[J]. 长江蔬菜, 2018(6): 75-77.

罗利艳, 尹微, 田佳美, 等. 含腐殖酸复合肥对番茄植株生长及产量的影响[J]. 肥料与健康, 2023, 50(2): 48-50. doi:10.3969/j.issn.2096-7047.2023.02.009

高俊凤. 植物生理学实验指导[M]. 北京: 高等教育出版社, 2006.

冯翠, 田鹏飞, 施菊琴, 等. 生物菌剂对甜瓜海蜜8号生长、光合特性和品质的影响[J]. 浙江农业科学, 2022, 63(5): 923-927.

李波. 微生物肥"宁盾"在番茄、甜瓜上的示范推广[D]. 南京: 南京农业大学, 2014.