不同施肥組合對硒砂瓜產量和品質的影響

劉云飛，沈 健，蘇壯壯，宋希梅，于 蓉，張 顯

（1.西北農林科技大學園藝學院 陜西楊凌 712100； 2.寧夏農林科學院園藝研究所 銀川 750002）

西瓜在園藝生產中有著非常重要的地位，同時生產規模也十分龐大，據國家西甜瓜產業技術體系不完全統計，目前全國西瓜種植面積153.3 萬～166.7 萬hm2[1-2]。作為西瓜生產大國，西瓜產業在我國種植業發展過程中發揮了重要的作用[3]。硒砂瓜又被稱作石縫中長出來的西瓜，寧夏省中衛市在發展硒砂瓜方面相對于其他地區有著非常獨特的天然優勢，該地區的晝夜溫差大，在硒砂瓜大量種植的七八月份，一天中最高的溫差可以達到15 ℃甚至更高，并且當地土壤中含有許多微量元素，所以種植出來的西瓜甘甜如蜜，營養價值高[4]。

寧夏地處干旱半干旱地區，該地區降雨量少且蒸發量大，當地的農民為了抵御惡劣的自然條件，在土地上面壓一層15～20 cm 厚的砂石，這樣做最大的效果就是使壓砂地具有很好的水土保持功效，提高土地的利用率，但是這種特殊的土壤質地，也大大增加了壓砂地在整地施肥、旋耕過程中的難度[5-6]。經過多年的硒砂瓜連作，壓砂地的土壤理化性質逐漸變差，致病微生物大量積累，產量逐年下降[7-9]。這些問題導致抗逆性較強的嫁接西瓜種植面積迅速增加，但相對于自根西瓜而言，嫁接西瓜果實品質較低，口感較差，對硒砂瓜的持續發展產生了較大的影響[10-11]。因此，筆者擬通過采用最佳的施肥組合，改善連作地的土壤條件，提高自根西瓜的產量和品質，以維持硒砂瓜的綠色可持續生產。

生物有機肥是由具有特定功能的微生物和動植物的殘體作為來源，經過一系列加工而制成的肥料[12-13]。有機肥對西瓜生長的效果如何與其種類和質量、有機物料以及供試的生態環境有著密切的關系[14-16]。此外，前人研究結果表明，草根八號有促進辣椒根系生長、改善根系結構的作用，可以提高辣椒抗逆性、抗病性，增加土壤水分和提升肥料利用率[17]。碳基生物有機肥作為液體肥料可以提高土壤的孔隙度（porosity）和吸濕水含量（hygroscopic water content），改善土壤的物理結構，提高保水保肥能力[18-19]。泥炭是植物殘體在高濕度低氧氣環境中形成的一種有機堆積物，對園藝植物的生長有著非常重要的促進作用[20-22]。但它們是否適用于西瓜的生長發育還需要進行進一步的研究和試驗，且目前研究單種有機肥對西瓜生長狀況影響的試驗較多[23]，但是將不同種類的有機肥料結合起來，并配合泥炭基質，共同探究其對西瓜生長和品質影響的研究并不常見。筆者期望找到優于單施有機肥的施肥組合，從而提高西瓜的產量和品質。筆者以當地主栽西瓜品種金城5 號自根苗為試驗材料，在寧夏中衛市尹西村連作13 年的壓砂地進行試驗，研究不同施肥組合對硒砂瓜產量和品質的影響，旨在找到最適合硒砂瓜生長的肥料組合，為促進當地提高硒砂瓜果實品質和農民增收提供有理論支撐和數據支持的施肥技術。

1 材料與方法

1.1 時間和地點

試驗于2021 年4－9 月在寧夏中衛市尹西村硒砂瓜試驗基地進行，供試土地連續13 年種植西瓜，土壤的理化性質如表1 所示。

表1 供試土壤理化性質

1.2 試驗材料及主要儀器設備

供試品種為金城5 號（甘肅武威新金城種業有限公司育苗）自根苗，該品種為寧夏香山地區硒砂瓜的主栽品種，為晚熟、大果型、高抗西瓜品種。由種苗公司在日光溫室采用72 孔穴盤育自根苗。供試肥料：草根八號為生物有機肥，由北京草根創新農業科技有限公司提供（w有機質≥40.0%，枯草芽孢桿菌活菌數≥0.20 億?g-1）；碳基營養有機肥由西北農林科技大學資源環境學院提供（c有機質27.7%，c腐殖酸2.37%，c黃腐酸8.7%）；泥炭基質由臺北市拓治有限公司提供（0～25 mm 泥炭土，不含N、P、K 肥料）。

主要儀器：卷尺、游標卡尺、電子天平、攪拌機、分光光度計、漏斗、濾紙、搖床、離心機、恒溫水浴鍋、烘箱、移液槍、試管架、離心管（10 mL）、4 ℃冰箱、-80 ℃冰箱、燒杯、容量瓶、量筒。

1.3 試驗設計

設15 個施肥處理，以不施加任何供試肥料作為對照（CK），各施肥處理見表2。每個處理3 次重復，共計45 個小區，隨機區組排列。小區面積27 m2，株距1.5 m，行距1.8 m。定植前進行整地挖穴，施入50 kg?667 m-2史丹利復合肥料（N、P2O5、K2O 的質量分數分別為17%、17%、17%）作為基肥，后逐穴施入各施肥處理并與土壤混合均勻。爬地栽培，順風向整理瓜蔓，不整枝，花期天然授粉，每株留1 果。采用膜下滴灌進行灌水和追肥，其他的田間操作均一致。

表2 試驗設計

1.4 測定項目與方法

在伸蔓期、開花坐果期、膨瓜期、成熟期測量硒砂瓜植株的生長指標。待成熟期果實收獲后每小區取3～5 個瓜測量果實有關形態指標和品質。生長指標包括蔓長（用卷尺測定，從主莖靠近地表處起測量，到生長點截止）、莖粗（用數顯游標卡尺進行測量，測量部位始終為西瓜主莖基部的第一節位）、葉片數。果實產量指標測定：調查小區坐果數和4 kg 以上西瓜果實計算小區產量和平均單瓜質量，折算成每667 m2產量。果實形態特征：用直尺測量果實的縱徑、橫徑以及果皮厚度，用硬度計測量果皮硬度，并通過縱徑與橫徑的比值得出果形指數。果實品質：用PAL-1 糖度計（日本ATAGO）測定果實可溶性固形物含量；用蒽酮比色法[24]測定果實可溶性總糖含量；采用考馬斯亮蘭G-250 染色法[24]測定可溶性蛋白含量；用鉬藍比色法[24]測定維生素C 含量；用3，5-二硝基水楊酸法[24]測定果實還原糖含量。

1.5 數據統計與分析

西瓜果實品質評價應用模糊數學中的隸屬函數法，計算公式為：R（Xi）=（Xi-Xmin）/（Xmax-Xmin）。式中：Xi為指標測定值，Xmax、Xmin為所測指標的最大值與最小值[25]。以西瓜可溶性蛋白、維生素C、可溶性總糖、可溶性固形物、還原性糖含量5 個品質指標為依據，計算各個指標的隸屬函數值，并進行綜合評價，各處理的綜合得分為所有指標隸屬函數值之和。

采用EXCEL 進行試驗數據統計分析，采用ORIGIN 2022 進行圖表制作，采用IBM SPSS Statis‐tics 23 分析相關性和檢驗差異顯著性。

2 結果與分析

2.1 不同施肥組合對硒砂瓜生長的影響

由表3、4、5 可知，隨著硒砂瓜生育期的推進，各個處理的蔓長、莖粗、葉片數均呈升高趨勢，但是在膨瓜期之后升高趨勢逐漸變緩，趨于穩定。由表3 可知，在伸蔓期，各個施肥處理對于硒砂瓜蔓長的影響較小，與CK 相比均無顯著差異；在開花坐果期，蔓長相對于CK 有顯著差異的施肥組合有A1、A2、A1C1、A2C2、B2C2、A1B1C1、A2B2C2，其中以A2C2 效果最佳，A2B2C2 次之，較CK 處理分別增加32.47%、30.20%；在膨瓜期，蔓長相較于CK 有顯著 差 異 的 施 肥 組 合 有A2、A2B2、A2C2、B2C2、A1B1C1、A2B2C2；在成熟期，蔓長相較于CK 有顯著差異的施肥組合有A2、B2C2、A1B1C1、A2B2C2，其中以B2C2 組合效果最佳，較CK 處理增加24.42%。

表3 不同施肥組合對蔓長的影響 cm

由表4 可知，在伸蔓期，不同的施肥處理對莖粗的影響較小，僅B1 相較CK 有顯著差異，較CK處理增加了18.68%；在開花坐果期，各個施肥處理之間莖粗都沒有顯著差異；在膨瓜期，莖粗相較于CK 有顯著差異的施肥組合有A2、C1、A2B2、B2C2、A2B2C2；在成熟期，除B1、B2、C2 外，其他施肥處理莖粗相較于CK 均有顯著差異，其中以A2B2C2 的效果最佳，相對于CK 處理增加了21.37%。

表4 不同施肥組合對莖粗的影響 mm

由表5 可知，在伸蔓期，各個施肥處理葉片數與CK 相比均沒有顯著差異；在開花坐果期，葉片數相對于CK 有顯著差異的施肥組合有A2C2、A1B1C1，較CK 處理分別增加了22.43%、23.84%，但二者均與其他施肥組合并沒有顯著差異；在膨瓜期，不同梯度的單種肥料施肥處理的葉片數雖然有差異，但差異不顯著；在成熟期，葉片數相對于CK有顯著性差異的施肥處理有A2、A2B2、A2C2、B2C2，其中以B2C2 的效果最佳，相較于CK 處理增加了28.58%，同膨瓜期一樣，單種肥料不同梯度的施肥處理之間沒有顯著差異。

表5 不同施肥組合對葉片數的影響

2.2 不同施肥組合對果實品質的影響

從表6 中可以看出，所有的施肥組合對可溶性蛋白含量的影響相較于CK 都有顯著差異，以A2B2C2 的效果最好，相對于CK 處理增加了102.38%。與CK 相比，A1B1 可顯著提高西瓜果肉維生素C 含量，比CK 增加了20.03%；其次為A2B2C2 組合，維生素C 含量比CK 增加了17.18%，但與對照差異不顯著。不同施肥組合對果肉可溶性總糖含量的影響較大，除A1、B1 和B1C1外，其他處理可溶性總糖含量均顯著高于對照，其中B2C2、A2B2C2、A2C2 增幅為31.59%～38.72%。各施肥處理間西瓜的可溶性固形物含量無顯著差異。組合施肥可提升果肉還原性糖含量，其中A2B2、B2C2 表現較優，相對于CK 處理分別增加了30.58%、29.92%。

表6 不同施肥組合對果實品質的影響

通過對西瓜各品質指標的分析得出，不同施肥處理對硒砂瓜各品質指標的影響有一定的差異，因此利用隸屬函數法對果實品質進行綜合評價，結果如表7 所示，各處理綜合品質得分依次為：A2B2C2、B2C2、A2B2、A1B1、A2C2、A1B1C1、C2、C1、B1、B1C1、B2、A2、A1C1、A1、CK。

表7 不同施肥處理西瓜果實品質指標隸屬函數值及綜合得分

2.3 不同施肥組合對硒砂瓜產量的影響

由表8 可以看出，除A1、B1、C1、B1C1 外，其他施肥處理對縱徑的影響相對于CK 都具有顯著差異，其中以A2B2C2 處理的縱徑值最大，相對于CK增加了20.80%。除B1、C1、A1B1、B1C1 外，其他施肥處理對橫徑的影響相對于CK 都具有顯著性差異。同時，CK 的縱徑和橫徑在所有施肥組合中均為最小。所有施肥組合中A2B2C2、A1B1 的果形指數較大，與CK 相比差異顯著。

表8 不同施肥組合對果實形態的影響

從表9 中可以看出，所有施肥組合的單瓜質量和產量均要高于CK，除A2、B1、A1C1、B1C1 外，其他施肥組合對硒砂瓜產量的影響相對于CK 均有顯著差異，增產幅度為15.22%～35.80%。A2C2、B2C2、A2B2C2 處理的增產量排名為前3，相對于CK 分別增加了35.80%、34.36%、31.92%；隨后依次為B2、C1、A1B1C1 和A2B2，相 對 于CK 增 產 幅 度 為22.90%～28.76%，且與產量排名前三名處理無顯著差異。單種肥料施肥處理中B2 的產量最高，并且相對于低濃度有機肥與泥炭基質結合的肥料組合A1C1、B1C1 有顯著差異；草根八號和泥炭基質單獨使用時低濃度即有效，但兩者組合使用時高濃度增產效果更加顯著。

表9 不同施肥組合對硒砂瓜產量的影響

2.4 不同施肥組合對硒砂瓜貯運性的影響

從表10 中可以看出，A2B2 處理的果皮硬度值最大且顯著高于對照，較對照增加了19.71%，其次為A1C1、B2C2、A1B1C1，相對于對照分別增加了12.09%、11.60%、11.38%，雖然與對照有差異，但是差異并不顯著。A1B1C1 處理的果皮最厚，但僅與C1 處理差異顯著。

表10 不同施肥組合對硒砂瓜貯運性的影響

3 討 論

有研究表明，施用有機肥可以改善土壤環境狀況，提高土壤肥力，從而促進作物的生長發育[26]。但是隨著農業的不斷發展，有機肥的種類隨之增多、來源更加廣泛，不同有機肥的成分也存在著明顯的差異。因此，不同有機肥在不同區域及西瓜栽培模式下的應用效果也大不相同。筆者發現，不同施肥組合可以提高硒砂瓜的產量，并且在促進硒砂瓜植株生長方面有顯著的效果，這與杜少平等[27]、饒麗仙[28]的研究結果基本一致。同時，鐘書堂等[29]在對連作多年的香蕉園的試驗中發現，連續兩年施用生物有機肥可以提高小區產量。郭勤衛等[30]發現不同施肥組合在提高盆栽青菜產量、促進生長方面與筆者的試驗效果相同。筆者研究發現，單施草根八號的處理在對西瓜植株蔓長生長方面的影響要優于單施另外兩種肥料，可能是由于草根八號中含有豐富的活性有益菌，促進了西瓜植株根系生長，進而蔓長增加，這也驗證了不同種類有機肥在促進植株生長方面存在明顯差異的結論。在增產方面，相對于單施處理，高濃度有機肥搭配泥炭的施肥組合有明顯的效果，這與戴小紅等[31]的研究結果類似。

由于有機肥本身具有良好的孔隙結構和較高的陽離子交換量，所以能將土壤中的養分吸附到顆粒周圍，從而改善土壤營養狀況，便于植株從土壤中提取轉化養分[32]。筆者研究發現，不同施肥組合可以顯著提高硒砂瓜果實中的可溶性蛋白含量，這與王圣澤等[33]在青花菜中的研究結果一致。同時單施高濃度單種有機肥并沒有顯著提高果實中的維生素C 含量，但可溶性總糖含量相對于CK 有顯著的提升，可能是由于有機肥施用量以及施肥配比不當引起的，這與趙躍等[34]、王成等[35]在西瓜和韭菜上的研究結果相符。筆者發現一定濃度泥炭基質與有機肥配施可以提高果實品質，這與孫平平等[36]在黃瓜上的研究結果相符。可溶性固形物含量作為最直觀的果實品質評價指標，不同施肥組合雖然相對于CK 略有提高，但是差異并不顯著，這可能是由寧夏地區特殊的環境條件造成的，所以如何進一步提高果實可溶性固形物含量也是筆者今后的工作方向。

由于硒砂瓜果實特殊的商品性，對其貯運性的要求也十分嚴格，果實硬度和果皮厚度共同決定了硒砂瓜的貯運性是否良好。筆者試驗研究得出，不同施肥處理對硒砂瓜貯運性的影響并不顯著，這可能與供試品種本身為中晚熟大果型品種的特性有關。同時該試驗設計也存在一定的缺陷，沒有進行高濃度與低濃度相互組合的施肥處理，無法得出各種肥料在進行組合施肥時的最佳濃度，還需要在今后的試驗中不斷進行完善和改進。

4 結 論

由筆者的研究結果可以看出，不同施肥組合對硒砂瓜生長和品質有一定的促進效果。所以考慮不同施肥組合對硒砂瓜的生長、品質、產量、貯運性等方面的綜合影響，在露地栽培條件下，B2C2（碳基營養有機肥100 mL+泥炭基質200 g）、A2B2C2（草根八號40 g+碳基營養有機肥100 mL+泥炭基質200 g）施肥組合的果實品質較優，增產31.92%以上，可以實現連作壓砂地上自根西瓜的優質和高產。