叶面喷施海藻有机肥对黄瓜生长发育的影响

Effects of Foliar Application of Seaweed Organic Fertilizer on the Growth and Development of Cucumber

doi: 10.3969/j.issn.2096-7047.2025.06.007

周杨 Yang ZHOU , 王霞 Xia WANG , 纪元 Yuan JI , 赵伟 Wei ZHAO , 王博 Bo WANG , 刘俊男 Junnan LIU , 石坚 Jian SHI

1 烟台市牟平区王格庄镇农业综合服务中心山东烟台 264106 Wanggezhuang Town Agricultural Comprehensive Service Center, Muping District, Yantai City, Yantai, Shandong 264106, China 2 烟台市牟平区农业技术推广中心山东烟台 264199 Agri-Technology Extension Center of Muping Distric, Yantai City, Yantai, Shandong 264199, China 3 山东省烟台市农业科学研究院山东烟台 265500 Yantai Academy of Agricultural Sciences, Yantai, Shandong 265500, China 4 烟台市福山区臧家庄镇农业综合服务中心山东烟台 265505 Zangjiazhuang Town Agricultural Comprehensive Service Center, Fushan District, Yantai City, Yantai, Shandong 265505, China

Author notes:

Correspondence to: 石坚(1976—)，男，大学本科，助理农艺师，主要从事农业技术推广工作；ganggang0526@163.com

摘要：

为探究叶面喷施海藻有机肥对黄瓜生长、产量、品质及抗病性的影响，开展了田间小区试验。试验共设置叶面喷施清水(CK0)、0.5%(质量分数)磷酸二氢钾(CK1)和海藻有机肥(T1)等3个处理，考察了不同处理下黄瓜的植株形态特性、光合参数、产量及品质和抗病性等指标。结果表明：T1处理可促进黄瓜生长，苗期的茎粗较CK0、CK1处理的分别显著提高19.67%、5.80%，节间长分别显著降低5.56%、6.85%；盛瓜期的叶面积、茎粗、光合速率和产量较CK0处理的分别显著增加11.98%、13.95%、9.51%和9.00%；可溶性糖、维生素C和可溶性蛋白含量较CK0处理的分别显著提高17.46%、26.33%和8.22%；对霜霉病和白粉病的防治效果优于CK0、CK1处理的。在黄瓜生产中，采用海藻有机肥替代常规的磷酸二氢钾进行叶面喷施，可以实现黄瓜产量、品质和抗病性的协同提升。

关键词：

海藻有机肥; 黄瓜; 生长发育; 品质; 抗病性; 叶面施肥;

Abstract：

A field plot experiment is conducted to investigate the effects of foliar application of seaweed organic fertilizer on the growth, yield, quality, and disease resistance of cucumber. The experiment includes three treatments: foliar spray with clean water (CK0), 0.5% (mass fraction) monopotassium phosphate (CK1), and seaweed organic fertilizer (T1). Plant morphological characteristics, photosynthetic parameters, yield, quality, and disease resistance of cucumber under different treatments are examined. The results show that the T1 treatment promotes cucumber growth and significantly increases seedling stages tem diameter by 19.67% and 5.80% compared with CK0 and CK1, while internode length significantly decreases by 5.56% and 6.85%. During the full fruiting period, leaf area, stem diameter, photosynthetic rate, and yield in the T1 treatment are significantly increased by 11.98%, 13.95%, 9.51%, and 9.00% compared with CK0. The contents of soluble sugar, vitamin C, and soluble protein are significantly increased by 17.46%, 26.33%, and 8.22% compared with CK0. The control effects against downy mildew and powdery mildew are superior to that of the CK0 and CK1 treatments. In cucumber production, using seaweed organic fertilizer as a foliar spray to replace conventional monopotassium phosphate can achieve synergistic improvements in yield, quality, and disease resistance.

Keyword：

seaweed organic fertilizer; cucumber; growth and development; quality; disease resistance; foliar fertilization;

黄瓜作为重要的蔬菜作物，具有丰富的营养价值和广泛的市场需求。然而，随着种植规模的不断扩大，传统化肥的长期过量施用导致的土壤退化、肥力下降及环境污染等问题日益突出。这些问题不仅影响了黄瓜的产量和品质，也制约了农业的可持续发展。近年来，在绿色农业转型与耕地质量提升的双重需求下，有机肥已成为替代传统化肥的核心技术手段，是农业绿色升级和实现耕地可持续利用的关键切入点和前沿研究热点。研究表明，有机肥可以改善土壤的理化性状和生物活性，促进作物根系生长^[1]。同时，有机肥中含有丰富的有机质和微量元素，可显著降低黄瓜中硝酸盐的含量，提高维生素C(Vc)和可溶性糖的含量，从而改善黄瓜的口感并提升营养价值^[2]。Yasir等^[3]的研究表明，叶面喷施腐殖酸类有机肥能显著提高黄瓜叶片中氮、钾的含量，促进光合产物积累。白国新等^[4]的研究发现，叶面喷施氨基酸类有机肥可使黄瓜干质量提高28%，叶绿素相对含量提高35.2%，可溶性糖含量提高31%。在抗逆性和抗病性方面，叶面喷施有机肥能够增强黄瓜对逆境条件(如干旱、低温、盐渍化等)的耐受能力，减少逆境对黄瓜生长的负面影响。何春梅等^[5]的研究发现，叶面喷施麸酸有机复混肥可以抑制黄瓜枯萎病，病情指数降低42%，根系活力提高38%，丙二醛(MDA)含量下降35%，显著增强了黄瓜的耐病性。马太光等^[6]的研究发现，叶面喷施腐殖酸液剂可显著提高盐胁迫下黄瓜幼苗的抗氧化能力，处理组相对电导率降低，可溶性糖含量增加，SOD活性提高。随着现代农业对高效、环保肥料的需求日益增长，海藻有机肥作为一种绿色、高效的生物肥料，因其丰富的营养成分和多样的生物活性物质，逐渐受到广泛关注。本文以海藻有机肥为研究对象，探讨其在黄瓜种植中的应用效果，分析其对黄瓜生长的促进作用，为海藻有机肥的推广和应用提供技术支撑。

1 材料与方法

1.1 供试材料

供试作物：黄瓜，品种为烟台地区主栽的“白玉”。

供试肥料：以海藻为原料，采用先进工艺提取的高活性海藻有机肥，ρ(海藻酸)≥110 g/L，ρ(Zn)为100 g/L。

1.2 试验设计

黄瓜于2024年3月16日定植，7月8日拉秧。试验共设置3个处理：CK0，叶面喷施等量清水；CK1，叶面喷施等量0.5%(质量分数，下同)磷酸二氢钾；T1，叶面喷施2 000倍液海藻有机肥。小区面积为48 m²，采用完全随机区组排列，每个处理重复3次。黄瓜生长期共叶面喷施8次肥料，喷施日期分别为3月23日、4月5日、4月12日、4月22日、5月2日、5月13日、5月23日及6月6日。根据黄瓜不同生育期，每个小区每次喷施量为15~30 kg。除叶面喷施的肥料不同外，各处理的其余管理措施完全一致。

1.3 测定指标

1.3.1 黄瓜植株形态特性

每个处理随机选取15株黄瓜，在黄瓜的第6~7节处和第6片叶处进行标记，并记录被标记植株的株高、茎粗和叶片的叶面积。株高为生长点至子叶的距离，用直尺进行测量；茎粗为与测量位置叶平行的粗度，用游标卡尺进行测量；叶面积用CI-202型便携式激光叶面积仪进行测量^[7-8]。测量日期分别为苗期(4月7日)、始瓜期(4月25日)和盛瓜期(5月16日)。

1.3.2 光合参数

光合参数的测定分别在黄瓜的苗期、始瓜期和盛瓜期进行。每个处理随机选取5株植株，采用LI-6400型光合仪，对黄瓜植株相同部位无病虫害且完整的功能叶片(倒6叶)进行光合速率、蒸腾速率和气孔导度的测定^[9]。测定时，使用红蓝光源叶室，光量子通量密度设为900 μmol/(m² ·s)。

1.3.3 产量及品质

在盛瓜期后，随机选取相同结位且无病虫害的黄瓜进行品质指标的测定。Vc、可溶性蛋白、可溶性糖的含量分别采用2, 6-二氯酚靛酚法、考马斯亮蓝G-250法、蒽酮比色法测定^[7]。

1.3.4 抗病性比较

在采收中后期(6月13日)，按式(1)、式(2)计算各处理植株的霜霉病、白粉病的发病情况：

图 1

$ \text { 发病率 }=\text { (病株数/总株数) } \times 100 \% $

图 2

$ \text { 发病率 }=\text { (病株数/总株数) } \times 100 \% $

1.3.5 数据统计与分析

试验数据采用Microsoft Excel 2013和SPSS 26.0软件进行处理和统计分析，对各处理平均值采用Duncan′s法进行差异显著性检验。

2 结果与分析

2.1 不同叶面喷施处理对黄瓜形态特性的影响

不同叶面喷施处理的黄瓜形态特性见表 1，表中同列数据后不同小写字母表示各处理间差异显著(P＜0.05)，下同。

表 1

不同叶面喷施处理的黄瓜形态特性

处理	苗期				始花期				盛瓜期
处理	株高/cm	茎粗/mm	叶面积/cm²	节间长度/cm	株高/cm	茎粗/mm	叶面积/cm²	节间长度/cm	株高/cm	茎粗/mm	叶面积/cm²	节间长度/cm
CK0	73.5 a	6.1 c	201.4 b	7.2 a	122.7 b	7.1 b	308.5 c	10.3 b	176.8 b	8.6 b	398.2 c	13.5 b
CK1	74.4 a	6.9 b	212.2 a	7.3 a	134.3 a	7.8 a	317.0 b	11.6 a	180.4 a	9.7 a	421.8 b	13.9 a
T1	72.5 a	7.3 a	214.9 a	6.8 b	133.2 a	8.0 a	338.8 a	11.5 a	188.6 a	9.8 a	445.9 a	14.2 a

从表 1可看出：在苗期，T1处理的茎粗显著粗于CK0、CK1处理的，分别增粗19.67%、5.80%；T1处理的节间长度显著低于CK0、CK1处理的，分别降低5.56%、6.85%；T1、CK1处理的叶面积显著大于CK0处理的，T1处理和CK1处理间无显著性差异；不同处理间的株高无显著性差异。在始花期和盛瓜期，T1处理的叶面积显著大于CK1、CK0处理的；T1、CK1处理的株高、茎粗和节间长度都显著大于CK0处理的，而T1处理和CK1处理间无显著性差异。

2.2 不同叶面喷施处理对黄瓜光合参数的影响

不同叶面喷施处理的黄瓜光合参数见表 2。

表 2

不同叶面喷施处理的黄瓜光合参数

生长期	处理	光合速率/(μmol·m^-2·s^-1)	气孔导度/(mol·m^-2·s^-1)	胞间CO₂浓度/(μmol·mol^-1)	蒸腾速率/(mmol·m^-2·s^-1)
苗期	CK0	26.7 b	0.66 a	242.5 b	4.8 b
	CK1	26.8 b	0.68 a	250.3 b	4.9 b
	T1	29.3 a	0.71 a	272.4 a	5.2 a
始花期	CK0	27.2 c	0.80 b	271.5 c	4.3 c
	CK1	29.1 b	0.82 b	285.6 b	4.8 b
	T1	31.3 a	0.85 a	297.1 a	5.3 a
盛瓜期	CK0	30.5 b	0.82 b	272.5 b	4.6 b
	CK1	32.9 a	0.88 a	281.4 a	5.1 a
	T1	33.4 a	0.87 a	283.7 a	5.0 a

从表 2可看出：相同处理下，苗期光合速率＜始花期光合速率＜盛瓜期光合速率。在黄瓜苗期，T1处理的光合速率、胞间CO₂浓度和蒸腾速率均显著高于CK0、CK1处理的，而3个处理间的气孔导度无显著性差异。在始花期，T1处理的光合速率、气孔导度、胞间CO₂浓度和蒸腾速率均最高，且显著高于CK0、CK1处理的；CK1处理的光合速率、胞间CO₂浓度和蒸腾速率显著高于CK0处理的。在盛瓜期，T1、CK1处理的光合速率、气孔导度、胞间CO₂浓度和蒸腾速率无显著性差异，但二者均显著高于CK0处理的。

2.3 不同叶面喷施处理对黄瓜产量及品质的影响

不同叶面喷施处理的黄瓜产量及品质见表 3(1亩=667 m²)。

表 3

不同叶面喷施处理的黄瓜产量及品质

处理	总产量/(kg·亩^-1)	w(Vc)/(mg·kg^-1)	w(可溶性糖)/%	w(可溶性蛋白)/(mg·kg^-1)
CK0	6 245.4 b	75.2 b	1.89 c	7.3 b
CK1	6 718.2 a	96.0 a	2.03 b	7.6 a
T1	6 807.5 a	95.0 a	2.22 a	7.9 a

从表 3可看出：T1处理的黄瓜产量最高，较CK0、CK1处理的分别提高9.00%、1.33%，虽与CK1处理的无显著性差异，但显著高于CK0处理的；T1、CK1处理的Vc和可溶性蛋白含量显著高于CK0处理的，T1、CK1处理间无显著性差异；T1处理的可溶性糖含量最高，较CK0、CK1处理的分别显著提高17.46%、9.36%，CK1处理的可溶性糖含量显著高于CK0处理的。由此可见，叶面喷施海藻有机肥在实现增产的同时，还可提升黄瓜的品质。

2.4 不同叶面喷施处理对黄瓜抗病性的影响

8次叶面喷施结束后的第10天，对黄瓜霜霉病、白粉病的发病情况进行调查，结果见表 4。

表 4

不同叶面喷施处理的黄瓜抗病性分析

处理	发病率/%		病情指数/%
处理	霜霉病	白粉病	霜霉病	白粉病
CK0	64.71 a	35.29 a	60.27 a	58.02 a
CK1	47.06 b	35.29 a	49.07 b	49.38 b
T1	45.10 b	23.53 b	47.83 b	38.89 c

从表 4可看出：T1处理的霜霉病和白粉病的发病率及病情指数均最低；T1、CK1处理的霜霉病发病率和病情指数显著低于CK0处理的，且T1处理和CK1处理间无显著性差异；T1处理的白粉病发病率显著低于CK0、CK1处理的，CK1、CK0处理间无显著性差异；T1处理的白粉病病情指数显著低于CK0、CK1处理的；CK1处理的白粉病病情指数显著低于CK0处理的。

3 讨论

海藻有机肥作为一种源于海洋生物的新型肥料，凭借其独特的成分构成和作用机制，在农业生产与生态保护中展现出多方面的优势。海藻有机肥不仅能为作物提供生长必需的氮、磷、钾等大量元素，还含有海藻多糖、海藻酸(褐藻酸)、甘露醇、甜菜碱、细胞分裂素、生长素类似物(如吲哚乙酸)等天然活性成分。

苗期是黄瓜生长发育的关键阶段，此阶段植株根系、叶片等器官快速分化，生理机能逐步完善，直接决定后续开花结果的时间、数量及果实品质。健壮的苗期植株抗逆性更强，能更好抵御干旱、病虫害等不良环境，为高产奠定坚实基础。黄瓜植株茎较粗、节间较短是壮苗的评价标准^[10]。本研究中，T1处理的黄瓜，苗期茎粗较CK0处理的提高了19.67%，较CK1处理的提高了5.80%，节间长度较CK0、CK1处理的分别降低了5.56%和6.85%，说明叶面喷施海藻有机肥对培育壮苗有促进作用，这与王玉红等^[11]的研究结果一致。

光合作用作为植物物质代谢与能量代谢的核心生理过程，是植物同化产物(如碳水化合物)合成的根本途径，也是植物获取生命活动所需能量的主要来源，其高效运行构成了植物生长发育、形态建成及生命周期维持的物质与能量基础，直接调控植物的生产力与环境适应性^[12]。李欣欣等^[13]的研究表明，叶面喷施黄腐酸钾可显著提高黄瓜幼苗的净光合速率、气孔导度；崔海花等^[14]的研究结果显示，喷施海藻生物有机肥可提高小麦光合特性，从而显著提高单株穗质量, 增加小麦容重。本研究结果与上述研究结论一致，叶面喷施海藻有机肥可显著提高黄瓜的光合速率，尤其在苗期和始花期显著高于CK1、CK0处理的，盛瓜期则与CK1处理的相当。这一光合特性的提升与叶面喷施海藻有机肥处理后黄瓜苗期茎粗显著增加、节间长显著缩短的表型特征相契合，表明叶面喷施海藻有机肥可通过提高黄瓜苗期光合速率促进壮苗形成。

已有研究证实，海藻肥能够显著改善植物的生长性能、提高品质并增强植物抗逆性^[15-16]。本研究发现，与CK1处理相比，叶面喷施海藻有机肥可使黄瓜可溶性糖含量显著提升9.36%，该结果与陈娟等^[15]、郭文靖等^[16]的研究结果一致。在对黄瓜主要病害霜霉病和白粉病的抗性方面，T1、CK1处理的病情株数均显著低于CK0处理的，说明叶面喷施海藻有机肥可以提高黄瓜植株的抗性，这可能与叶面喷施肥料后黄瓜植物学特征特性得到显著提高，从而提高了其对病害的抵抗能力有关。在对白粉病的抗性方面，叶面喷施海藻有机肥的效果优于CK1处理的，其原因可能是海藻有机肥富含丰富的海藻酸、褐藻素、胡萝卜素类、叶黄素类、甘露醇、海藻多糖等物质^[8]，这些小分子物质更利于被植株吸收，从而提高了黄瓜植株对白粉病的抵抗能力。

4 结语

叶面喷施海藻有机肥可有效促进黄瓜壮苗形成，显著提升植株的光合效率，并对黄瓜品质起到积极的改善作用。本研究不仅明确了新型海藻有机肥在黄瓜栽培中的应用价值，还为其在设施蔬菜生产中的规模化推广提供了重要的理论支撑与实践参考，也为后续深入探究海藻有机肥调控作物生长发育的生理机制奠定了基础。

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