麻地膜對鐵把瓜生長發育和土壤理化性質的影響

劉軒溢，鄒浩然，張 豪，陳曉峰

(中國農業大學 煙臺研究院，山東 煙臺 264670)

“鐵把瓜”是山東省招遠市的優良薄皮甜瓜品種，由于果柄堅硬，無“瓜熟蒂落”現象，由此稱其為“鐵把瓜”。該品種風味佳、品質優，深受消費者青睞，因此栽培面積逐年擴大，成為當地春季設施栽培的主要甜瓜品種[1]，也是其地理標志農產品。該品種在實際生產中多采用地膜覆蓋以提高其產品質量，但隨著塑料地膜使用年數的增多，土壤中的塑料殘留物逐年增多，造成主栽區出現土壤板結，地力下降等現象，嚴重影響了作物品質以及產量[2]。近年來，隨著農業生產技術的進步，利用植物纖維生產的可完全降解的地膜已成為地膜覆蓋的主要發展趨勢，麻地膜具有較好的保濕、保溫和促進作物生長發育的作用，同時降解后的麻地膜還可改良培肥土壤，減少環境污染[3, 4]。目前麻地膜主要用于白菜種植、辣椒種植等試驗或推廣示范中[5]。研究通過對比試驗，進一步探究麻地膜覆蓋對瓜類作物生長發育和土壤理化性狀的影響，并以鐵把瓜為試驗對象，以期對該品種瓜的無公害設施栽培起到一定的指導作用。

1 材料與方法

1.1 試驗地概括

試驗在山東省招遠市楊揚家庭農場進行，試驗拱棚面積為210 m2(70 m×3 m)，試驗地在整地前施充分腐熟發酵的雞糞4 m3作基肥，鐵把瓜定植前測得拱棚內0～40 cm土壤理化性狀為：有機質11.4 g·kg-1，速效氮93.2 mg·kg-1，速效磷42.5 mg·kg-1，速效鉀124.2 mg·kg-1全氮0.85 g·kg-1，全磷0.82 g·kg-1，全鉀16.4 g·kg-1，pH為6.17。

1.2 試驗材料

供試鐵把瓜種苗由農場自行育苗，嫁接砧木為白籽南瓜。麻地膜采用以苧麻纖維等為主要原料制成的淺白色膜，厚度1.6 mm，聚乙烯農用地膜(PE地膜)采用厚度為0.1 mm的黑色地膜。

1.3 試驗設計

鐵把瓜種苗于2020年4月11日定植，高畦單行栽培，株行距50 cm×90 cm，種植密度為1 600株·667 m-2。每個試驗小區面積12 m2，每小區栽25株，植株采用多次摘心的整枝方式栽培，即主蔓長出4～5片真葉后摘心，保留所有子蔓，子蔓長至8～10節摘心促進孫蔓生長，孫蔓留瓜后保留2葉摘心，整個生長期摘心3次。幼瓜長至雞蛋大小時進行留瓜，每株留4～6個，其余的要及時疏去。揭棚后植株進入伸蔓期，可結合澆水沖施一次化肥，每667 m2施磷酸二銨15 kg。除處理不同，所有田間管理與常規生產管理均相同[6]。

試驗采用單因素隨機區組設計，于拱棚內分別設置麻地膜覆蓋(T1)、PE農用薄膜覆蓋(T2)和無覆蓋(CK)3個處理進行鐵把瓜栽培，每個處理進行3次重復，隨機排列，共9個小區，每個小區選定長勢相同，具有代表性的5株植株作為測定植株，定植后及時調查記錄鐵把瓜的生育期(定植日期、授粉日期、采收日期)及單瓜重，采收結束后計算小區產量。

1.4 項目測定

1.4.1 甜瓜植株生物學性狀及物候期觀測 記錄各處理鐵把瓜的定植日期、授粉日期、采收日期。采收結束后采用趙云霞等[7]的方法測量主蔓長、主根長、莖粗和葉形指數。

1.4.2 果實產量和營養品質測定 在甜瓜果實達到商品成熟期后及時采摘，進行果實營養品質與產量的測定。每個試驗處理隨機挑選10個鐵把瓜，使用電子天平稱量其單果重，可溶性固形物采用手持糖度計測定[8]，可溶性糖和維生素C含量的測定參考徐曉飛[9]等方法，每個樣品每個指標進行3次平行重復檢測[10]。

1.4.3 土壤理化性質測定 鐵把瓜采收結束后1周，采用5點取樣法采集定植行下0～40 cm土壤樣品，混樣后分成2份，分別用于土壤物理性狀和化學性狀的測定。其中，土壤容重、孔隙度和三相比例采用環刀法測定；土壤pH值、有機質、全氮、全磷、全鉀、速效氮、速效磷和速效鉀等均按照常規分析方法測定[11～12]。

1.5 數據分析

采用Excel 2018和SPSS 18.0對數據進行統計分析，并進行LSD差異顯著性檢驗。

2 結果與分析

2.1 麻地膜覆蓋栽培對鐵把瓜生長發育的影響

表1表明，覆膜栽培下(T1和T2)鐵把瓜的授粉日期分別比CK提前了2d和3d，采收日期均提前了10d左右，試驗結果與梁武旺[13]等研究結果相符。可見，T1、T2處理均可縮短果實發育期，且兩種地膜覆蓋栽培對鐵把瓜物候期的影響并無顯著差異。果實發育期縮短有利于果實提早上市，提高銷售價格。兩種地膜覆蓋栽培均可增加植株主蔓長度、主根長度和莖粗，同時葉形指數相對減小，可見，兩種覆膜栽培均可使植株更加健壯。

表1 2020年不同處理對鐵把瓜生長發育的影響

2.2 麻地膜覆蓋栽培對鐵把瓜果實營養品質和產量的影響

表2表明，兩種地膜覆蓋栽培下的平均單瓜重無顯著差異，但均與CK有極顯著差異，T1和T2處理下的平均單瓜重較CK分別提高了17.9%和16.1%。各處理間的單株結果數無顯著差異。試驗結果與安霞[5]等研究結果相符。可見T1處理可通過提高平均單瓜重來提高產量，且與T2處理增產效果無顯著差異。

表2 不同處理對鐵把瓜果實產量的影響

表3表明，兩種地膜覆蓋栽培處理均可提高鐵把瓜的可溶性糖含量、可溶性固形物含量以及Vc含量。與CK相比，T1處理可將果實可溶性糖含量提高5.9%，略高于T2處理；T1處理也可提高果實可溶性固形物以及Vc含量，但提高效果較T2處理較差。試驗與郭元成[14]等研究結果相符。可見T1處理可提高果實品質。

表3 不同處理對鐵把瓜果實營養品質的影響

2.3 麻地膜覆蓋栽培對拱棚內土壤理化性狀的影響

由表4可以看出，與CK相比，T1處理可降低土壤固相率和容重，增加土壤孔隙度，而T2處理的影響則相反。試驗結果與王朝云[15]研究結果相符。可見麻地膜覆蓋栽培處理下土壤結構得以改善，進而有利于作物生長發育。

表4 不同處理對土壤物理性狀的影響

由表5可以看出，兩種地膜覆蓋處理的pH均低于CK，且差異性并不顯著。這可能是由于覆膜提高了膜內CO2濃度,導致土壤肥料轉化過程中產生的酸性離子不斷積累，從而導致pH降低，具體原因有待進一步研究。與CK相比，兩種地膜覆蓋均可提高土壤速效養分含量，且T1處理的速效氮、速效磷和速效鉀含量比T2處理分別高6.81%、9.05%和3.83%；各處理間土壤全效養分含量變化并不顯著，兩種地膜覆蓋處理略低于CK。這可能是由于地膜覆蓋可加快土壤全效養分向速效養分轉化，并且麻地膜降解后具有改良培肥土壤的作用，從而使T1處理的有效養分含量高于其他兩個處理，其具體原因需要進一步研究。各處理間有機質含量差別較大，表現為T1處理顯著高于其它兩個處理。這是由于隨著采收結束，T1處理中麻地膜已經降解，因此T1處理中有機質含量最高，而T2和CK處理相差不大。本研究結果與胡根生[16]和舒英杰[17]等研究結果相符。可見T1處理可提高土壤有效養分和有機質含量，有利于作物生長發育。

表5 不同處理對土壤化學性狀的影響

3 結論

目前，麻地膜覆蓋栽培主要應用于水稻機插育秧盤以及茄果類作物種植的試驗或推廣示范中[18]，在瓜果類作物栽培中的應用相對較少。本研究發現在提高鐵把瓜經濟效益方面，麻地膜處理與PE地膜處理差別并不顯著，且二者均優于無地膜覆蓋處理。二者均可通過提高平均單瓜重來提高作物產量；通過提高果實可溶性糖含量、可溶性固形物含量和Vc含量來提高果實品質；通過縮短果實發育期使果實提前上市來提高銷售價格。在對土壤理化性質影響方面，本研究發現麻地膜處理效果顯著優于PE地膜處理。麻地膜處理通過降低土壤固相率和容重，增加土壤孔隙度來改善土壤結構。并且麻地膜還可通過其自身降解補充土壤速效養分和有機質含量來提高土壤肥力，進一步提高作物產量。另外，麻地膜處理和PE地膜處理均使土壤pH降低，導致土壤不斷酸化，如何克服此不良影響仍需進一步研究[19]。

筆者研究還發現，鐵把瓜定植后約60 d左右，試驗所用麻地膜開始降解。而此時氣溫較高，地膜在栽培中的作用明顯降低，麻地膜的降解并不影響作物生長發育，后續還需研究不同厚度的麻地膜對設施栽培作物的影響。試驗表明麻地膜適用于設施鐵把瓜的無公害栽培，但麻地膜覆蓋栽培對其他瓜類作物生長發育的影響仍需進一步研究。