化肥減施條件下木霉菌生物有機肥對西瓜生長及產量的影響

吳旭東，胡衛叢，曹蓉，李肖明，陳莉莉，戎茸，劉慶葉，王蓓，黃忠陽，王東升，李偉明

（1.南京市蔬菜科學研究所，211155；2.南京市六合區新能源技術推廣服務站；3.江蘇格冠農林科技集團有限公司）

西瓜（Citrulluslanatus）為葫蘆科西瓜屬一年生草本植物，是我國傳統的夏令水果，其味甜多汁、清熱解渴、營養豐富，且適應性強，栽培周期短，是我國高效園藝作物之一[1]，其種植面積和產量均在世界水果市場上居于第5位。我國是西瓜生產與消費大國，人均消費量是世界人均消費量的2～3倍，總產量占世界的70%左右[2]。隨著消費需求持續快速增長，農戶為了追求產量的提升，盲目大量使用化肥，污染環境的同時造成土壤鹽漬化、連作障礙等問題日益凸顯，不利于西瓜產業綠色可持續發展。有研究證實，過量施肥會導致土壤肥力下降，加劇環境污染，使農作物產量和品質下降[3]；過量施肥會導致土壤鹽分積累，為害蔬菜根系，提高植株生理性病害的發病率[4]；長期過量施用氮肥會顯著增加土壤N2O的排放，加劇溫室效應[5]。隨著人們對農產品質量安全以及生態環境保護的逐漸重視，由生物菌劑制成的生物菌肥受到關注，其主要通過固定氮素、分解磷素和鉀素等為蔬菜提供生長發育必需的多種營養成分，同時微生物的代謝能改善土壤理化性質，殺滅有害細菌，為蔬菜生長創造良好的條件[6]。木霉菌是一種廣泛用于植物病害防治和改善作物生長的絲狀真菌，具有增加作物產量和品質，改良土壤的作用。有研究表明，肥料配施木霉菌在一定條件可促進茄果類、瓜類的生長發育，同等施氮條件下，配施木霉菌較常規施肥能顯著提高作物生長指標、產量及品質[7]。目前相關木霉菌肥料的施用及其與化肥配施的研究報道較少。鑒于此，本試驗開展木霉菌與化肥復配對西瓜的生長性狀、產量和品質的影響研究，旨在為西瓜生產中肥料的合理施用以及木霉菌的科學應用提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗地設在南京市江寧區橫溪鎮蔬菜花卉科學研究所內，園區面積68 hm2，其中，大棚面積6.8 hm2，溫室5 hm2。供試土壤為黃棕壤，有機質20.66 g/kg，全氮1.15 g/kg，全磷0.60 g/kg，堿解氮68.61 mg/kg，速效磷128.15 mg/kg，速效鉀197．89 mg/kg，pH值5.64。西瓜品種為84-24。好漢普通有機肥由南通惠農生物有機肥有限公司提供，總養分≥5%，有機質≥45%。三元復合肥（15-15-15）由安徽省司爾特肥業股份有限公司生產，N+P2O5+K2O≥45%，3種養分等量。木霉菌生物有機肥由江蘇谷榮茂生物科技有限公司提供，總養分≥8%。

1.2 試驗方法

①試驗設計 試驗共設4個處理，T1（CK）：不施肥；T2（常規施肥）：每667 m2基施普通有機肥500 kg+三元復合肥30 kg，追施三元復合肥30 kg 1次；T3（在常規施肥基礎上減施30%化肥）：每667 m2基施普通有機肥500 kg+三元復合肥21 kg，追施三元復合肥21 kg 1次；T4（木霉菌生物有機肥+減施30%化肥）：每667 m2基施木霉菌生物有機肥312 kg+三元復合肥21 kg，追施三元復合肥21 kg 1次（表1）?；试诙ㄖ睬?5 d施用，追肥在定植后40～50 d西瓜膨大期施用。每處理3次重復，小區長4 m，寬2 m，面積為8 m2，間隔40 cm，每小區10株。西瓜株距為45 cm，三蔓整枝，每株留2個瓜，采用完全隨機區組排列。

表1 各處理肥料組合及用量 kg/667 m2

②測定指標 2020年3月定植，6月西瓜成熟，分批采收，并統計產量。于西瓜苗期測定植株株高、莖粗、SPAD值；采收后隨機選取西瓜果實及時測定可溶性糖、可溶性蛋白和VC含量?？扇苄蕴呛坑觅M林試劑滴定法測定[8]，可溶性蛋白含量用考馬斯亮藍法測定[9]，VC含量用2，6-二氯靛酚滴定法測定[10]。

1.3 數據統計分析

采用Microsoft Excel 2007進行數據統計。差異顯著性采用單因素方差分析評價，多重比較采用最小顯著性差異法（LSD法）。

2 結果與分析

2.1 不同施肥處理對西瓜株高、莖粗及SPAD值的影響

由表2可知，不同處理間，西瓜的株高表現為T4（111.44 cm）＞T2（102.44 cm）＞T3（96.44 cm）＞T1（84.33 cm）。T2與T3差異不顯著，兩者與T1、T4差異顯著，T1顯著低于其他施肥處理。表明木霉菌生物有機肥+減施30%化肥處理（T4）對西瓜株高促進效果最好；常規施肥處理（T2）對增加西瓜株高的效果優于在常規施肥基礎上減施30%化肥處理（T3），但差異不顯著；不施肥處理（T1）的株高最矮，植株生長不良。說明在減施30%化肥條件下，使用木霉菌生物有機肥，對西瓜株高的增加有顯著促進作用。

表2 不同施肥處理對西瓜株高、莖粗及SPAD值的影響

不同處理間，西瓜的莖粗表現為T4（7.39 mm）＞T2（6.67 mm）＞T3（6.37 mm）＞T1（5.56 mm）。T2與T3差異不顯著，但兩者與T1、T4差異顯著，其中T1顯著低于其他施肥處理。表明木霉菌生物有機肥+減施30%化肥處理（T4）對增加西瓜莖粗的效果最好；常規施肥處理（T2）對增加西瓜莖粗的效果優于在常規施肥基礎上減施30%化肥處理（T3），但差異不顯著；不施肥處理（T1）的西瓜莖粗最小，植株瘦弱。說明在減施30%化肥條件下，使用木霉菌生物有機肥，對西瓜莖粗的增長有顯著促進作用。

不同處理間，西瓜SPAD值表現為T4（43.33）＞T2（38.48）＞T3（37.47）＞T1（34.28）。T2與T3差異不顯著，但兩者與T1、T4差異顯著，其中T1顯著低于其他處理。表明木霉菌生物有機肥+減施30%化肥處理（T4）對增加西瓜SPAD值的效果最好；常規施肥處理（T2）對增加西瓜SPAD值的效果優于在常規施肥基礎上減施30%化肥處理（T3），但是差異不顯著；不施肥處理（T1）的西瓜SPAD值最小。說明在減施30%化肥條件下，使用木霉菌生物有機肥，對西瓜SPAD值的提高有顯著促進作用。

2.2 不同施肥處理對西瓜品質的影響

由表3可知，不同施肥處理間，西瓜可溶性蛋白含量的表現為T4（2.24 mg/g）＞T2（1.70 mg/g）＞T3（1.32 mg/g）＞T1（0.88 mg/g）。T2與T3差異不顯著，但兩者與T1、T4差異顯著，其中T1顯著低于其他處理。表明木霉菌生物有機肥+減施30%化肥處理（T4）增加西瓜可溶性蛋白含量的效果最好；常規施肥處理（T2）增加西瓜可溶性蛋白含量的效果優于在常規施肥基礎上減施30%化肥處理（T3），但是差異不顯著；不施肥處理（T1）的西瓜可溶性蛋白含量最低。說明在減施30%化肥條件下，使用木霉菌生物有機肥，對提高西瓜可溶性蛋白含量有顯著促進作用。

表3 不同施肥處理對西瓜品質的影響

不同處理間，西瓜可溶性糖含量表現為T4（87.61 mg/g）＞T2（69.67 mg/g）＞T3（56.47 mg/g）＞T1（46.36 mg/g）。T1與T3差異不顯著，但兩者與T2、T4差異顯著，其中T1顯著低于其他所有施肥處理。表明木霉菌生物有機肥+減施30%化肥處理（T4）提高西瓜可溶性糖含量的效果最好；常規施肥處理（T2）增加西瓜可溶性糖含量的效果顯著優于在常規施肥基礎上減施30%化肥處理（T3），在常規施肥基礎上減施30%化肥處理（T3）不利于西瓜甜度的積累，對品質有一定影響；不施肥處理（T1）西瓜的可溶性糖含量最低，品質最差。說明在減施30%化肥條件下，使用木霉菌生物有機肥，對提高西瓜可溶性糖含量有顯著促進作用。

不同施肥處理間，西瓜VC含量的表現為T4（11.72mg/100g）＞T2（11.26mg/100g）＞T3（10.77mg/100g）＞T1（9.94 mg/100 g）。4個處理間差異達到顯著水平，T4顯著高于其他3個處理，T1顯著低于所有處理。表明，木霉菌生物有機肥+減施30%化肥處理（T4）增加西瓜VC含量的效果最好，其次為常規施肥處理（T2），不施肥處理（T1）的西瓜VC含量最低，品質最差。說明在減施30%化肥條件下，使用木霉菌生物有機肥，對提高西瓜VC含量有顯著效果。

2.3 不同施肥處理對西瓜產量及產值的影響

由表4可知，不同處理間西瓜的小區產量和667 m2產量均表現為T4＞T2＞T3＞T1。4個處理的小區產量差異達到顯著水平，T4顯著高于其他3個處理，T1產量最低、顯著低于3個施肥處理。表明木霉菌生物有機肥+減施30%化肥處理（T4）增加西瓜產量的效果最好；常規施肥處理（T2）增加西瓜產量的效果其次；不施肥處理（T1）的西瓜產量最低。說明在減施30%化肥條件下，使用木霉菌生物有機肥，對提高西瓜產量有顯著促進作用。

表4 不同施肥處理對西瓜產量及產值的影響

4個不同施肥處理每667 m2西瓜產值和收益均表現為T4＞T2＞T3＞T1，其中T4的每667 m2產值和收益均最高，分別為7 888.95、6 770.39元，T4每667 m2收益比T1高2 210.61元，T2每667 m2收益比T1高1 378.40元。故木霉菌生物有機肥+減施30%化肥處理（T4）對提升西瓜經濟效益的效果較其他施肥處理顯著，增收效果明顯。

3 討論與結論

研究表明，化肥在西瓜生長過程中起到不可或缺的作用，但生產上常存在化肥施用過量的情況，不僅浪費資源，還破壞生態環境[11]；適當減施化肥并配施生物菌肥能促進花椰菜、甘藍、番茄及大蒜等作物的生長發育，改善其品質，提高產量和肥料利用率[12～16]。木霉菌劑可以顯著增強土壤微生物活性，改善作物根系的土壤環境；減施50%氮肥配合施用木霉菌劑，可以顯著增加甜瓜果實可溶性糖、VC及香氣物質含量，且硝酸鹽含量最低[17]。木霉菌肥使用量為9 000 kg/hm2時，青椒產量可以達到115 800 kg/hm2，而且其可溶性糖和VC含量分別達到266.5 g/kg和703.8 mg/kg，顯著高于其他肥料處理[18]。以上研究成果與本研究結果類似，表明木霉菌對作物的生長具有促進作用。

本研究結果表明，在減施30%化肥條件下，使用木霉菌生物有機肥，西瓜的株高、莖粗、SPAD值、可溶性蛋白含量、可溶性糖含量、VC含量、產量和收益均表現最好，667 m2收益高達6 770.39元。故建議在西瓜生產中，適當減少化肥用量，配施木霉菌生物有機肥，在有效利用肥料的同時增產提質，形成生態和經濟的良性循環，實現農業可持續發展。