微生物肥料在哈密瓜生產中的應用試驗初報*

姚協豐, 徐 建, 朱凌麗, 劉 廣, 徐錦華

(1.江蘇省高效園藝作物遺傳改良重點試驗室/江蘇省農業科學院蔬菜研究所 江蘇南京 210014;2.江蘇省農業科學院泰州農科所 江蘇泰州 225300)

哈密瓜屬于人們喜愛的高檔果品之一,江蘇省是哈密瓜、薄皮香瓜等甜瓜生產和消費量較大的省份,目前江蘇省種植哈密瓜等甜瓜的總面積達25 000～28 000 hm2,是全國重要的甜瓜種植產區,特別是哈密瓜種植產值高,對農業增效和農民增收有著顯著的作用[1]。然而,近年來因設施種植哈密瓜連茬和過量使用藥肥,導致土壤鹽漬化、菌群失調、土傳病害以及連作障礙等問題日益突出,嚴重影響了哈密瓜植株的正常生長。因此,生產上急需采取有效措施改良土壤、緩解設施種植哈密瓜的連作障礙,促進植株的正常生長,以確保哈密瓜等甜瓜的品質。研究和實踐證明,微生物菌肥可以通過調優土壤微生物群落,提高土壤有機質含量,利用微生物拮抗作用和有益菌的招募等作用來控制病害發生,減少化肥和農藥的使用帶來的污染,并在改善土壤營養結構、促進蔬菜等作物生長和改善農產品品質等方面起到積極的作用[2-3]。因此,微生物菌肥是實現環境友好型農業發展的重要手段之一,也是當前可持續農業發展的重要保障之一[4]。

本文以“蘇甜4號”哈密瓜為種植試驗對象,通過測定土壤的理化性狀以及哈密瓜的株高、莖粗、鮮質量、葉片數量、葉片葉綠素相對含量(SPAD值)、可溶性固形物含量、產量和對蔓枯病的防控情況等指標,考察微生物肥料在改良土壤和哈密瓜提質增產方面的應用效果,以期為實現哈密瓜的綠色高效種植提供參考。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試哈密瓜:品種為“蘇甜4號”,江蘇省農業科學院蔬菜研究所研發的白皮橙肉哈密瓜新品種。

供試肥料:微生物肥商品名為“寧盾”,由多種生防芽孢桿菌和沙雷氏菌混合復配而成,有效活菌含量>2×108CFU/mL,微生物肥料登記號[微生物肥(2013)準字(1096)號],試驗選用“寧盾一號”A型,水劑[7],南京本源生物科技有限公司;有機肥商品名為“金不換”,w(N+P2O5+K2O)≥7%,w(有機質)≥45%,常州市立華生物肥料有限公司;復合肥,N-P2O5-K2O=15-15-15,中國石化集團南京化學工業有限公司。

1.2 試驗時間、地點及栽培管理

試驗于2022年3月20日—6月15日,在江蘇省農業科學院六合基地多年種植甜瓜的連作大棚內進行。大棚內地塊設置畦面,畦高為30 cm、寬為100 cm,畦溝寬70 cm,畦中央鋪滴灌條帶,畦面上覆白色透明塑料地膜。

哈密瓜種苗于2022年3月20日定植,苗齡30 d,單株雙行吊蔓栽培,株距60 cm,行距40 cm,密度為定植1 668株/畝(1畝=667 m2);4月29日授粉,6月13日采收,營養生長期40 d,果實發育期45 d,全生育期115 d。按照正常管理,施用底肥,每畝施有機肥1 000 kg、復合肥30 kg。采用軟管滴灌系統,根據天氣情況和土壤水分狀況進行合理灌溉。植株采用單蔓整枝,主蔓的第12～14節位上的子蔓留果,留果側枝2葉摘心,促進雌花發育;坐果后3～5 d選一個發育較好、果形端正優美的果實留果,其余果實摘除;著果節位以上保留15片葉摘心。開花期采用人工輔助標記授粉,在雌花開放的當日上午7:00至10:00進行授粉,授粉后將標有當日日期的標簽掛在子蔓上。授粉后第43～45天采收果實。

1.3 試驗設計

試驗設3個處理,每個處理3次重復,共9個小區,每個小區面積12 m2,各處理的小區采用隨機設計。各處理的具體實施方法如下。

(1)微生物肥處理(T1)

浸種:播種前,用微生物肥稀釋50倍的稀釋液浸種3～5 min。追肥:出苗后,每畝每次使用0.2 L微生物肥兌水稀釋150倍進行噴施;10 d后,再用0.1 L微生物肥兌水稀釋200倍進行噴施。

(2)滅活微生物肥處理(T2)

所有處理方法同T1處理,但選用在121 ℃高壓蒸汽滅活30 min后的微生物肥。

(3)常規對照處理(T3)

根據生長情況,常規性追肥2次:第一次追肥在秧蔓長30～40 cm的伸蔓期培土條施,每畝施過磷酸鈣50 kg;第二次追肥在小果期即坐果后果實膨大期,每畝施硫酸鉀20 kg。

1.4 項目測定及方法

1.4.1 土壤理化性狀指標

果實采收后采集土層下8～10 cm的土壤,5點隨機取樣。全氮含量采用凱氏定氮法測定,有效磷含量采用0.5 mol/L碳酸氫鈉浸提-鉬銻抗比色法測定,速效鉀含量采用1 mol/L乙酸銨浸提-火焰光度法測定,pH采用玻璃電極法測定,有機質含量采用重鉻酸鉀容量法測定[5]。

1.4.2 生理性狀指標

定植后第40天測量采樣植株,調查植株生育狀況。每個小區取3株,取平均值。

植株鮮質量:地上部全株鮮質量。

植株全質量:果實采收后的采樣植株地上部全株鮮質量。

株高:全株從土面至莖頂的高度。

地上15節高:植株從土壤至第15節位的高度。

第15片葉長:植株第15片葉的長度。

第15片葉寬:植株第15片葉的寬度。

莖粗:地上部第10節位置的莖粗,采用游標卡尺測量。

全株葉片數:計數采樣植株全株生長的葉片數。

葉綠素相對含量(SPAD值):采用SPAD TYS-A型葉綠素儀對頂部新鮮葉片進行測定。

1.4.3 產量、果實外觀、品質性狀指標

產量:記錄相應小區產量,然后折算為畝產量。

果實外觀:果重調查為該處理單棵果實的質量;果長和果寬的測量,是將果實縱剖,測量最長、最寬的距離。

果肉厚度:測量果實中段果皮至胎座間果肉的厚度。

品質測定:中心糖度是先將中段果肉用擠汁器擠出果汁,然后采用手持式折射糖度計(VR-113ATC)進行測量;維生素C(Vc)含量采用鉬藍比色法進行測定[6-7]。

以上指標均為各小區取3個果實進行測定后的平均值。

1.4.4 病害與生物防效統計

哈密瓜生育中后期調查記錄小區內甜瓜蔓枯病的發病情況,病害調查統計與生物防治效果方法參考文獻[8]。發病株以出現蔓枯病病害典型癥狀起算,計算病害嚴重度并統計生防效果[8]。

1.5 數據處理和統計

采用Excel 2010軟件進行數據處理,采用SPSS 26.0軟件進行數據分析,通過最小顯著差異法(LSD)比較不同處理間的差異顯著性(P<0.05)。

2 結果與分析

2.1 不同施肥處理對土壤理化性狀的影響

對不同施肥處理的哈密瓜種植大棚的土壤進行采樣檢測及比較分析,土壤理化性狀測定結果見表1。

表1 不同施肥處理的哈密瓜種植大棚土壤理化性狀

由表1可知:大棚土壤的酸堿度均為中性偏堿性,且各處理差異不明顯,符合甜瓜種植要求;與T3處理相比,T1處理的土壤中全氮、速效鉀、有效磷、有機質的質量分數分別增加了0.52 g/kg、123.1 mg/kg、6.37 mg/kg、0.62%,尤其是速效鉀和有機質含量明顯提升,比T3處理的分別提高了1.02倍和0.98倍,有效改善了土壤養分結構。速效鉀和有機質都有利于提高哈密瓜品質,為后續提升哈密瓜品質奠定了基礎。

2.2 不同施肥處理對哈密瓜生長指標的影響

株高、莖粗等生長指標反映了哈密瓜植株的長勢。果實采收后全株鮮質量越小、秧蔓越輕,植株營養物質的有效轉化率就越高。移栽40 d后,不同施肥處理的哈密瓜長勢出現明顯差異,測量的哈密瓜瓜藤莖粗、生長速率(株高、地上15節高)、有效轉化率(植株全質量)的具體數據見表2和表3。

表2 不同施肥處理的哈密瓜生長促進效果(移栽40 d后)

表3 不同施肥處理的哈密瓜地上部植株性狀

由表2可知,T3處理的植株長勢整體不如T1處理的茂盛,T1處理的哈密瓜植株株高、莖粗以及SPAD值都明顯優于其他處理的,尤其在莖粗和SPAD值方面,T1處理的莖粗和SPAD值比T2、T3處理的分別提高7.89%、33.00%和15.82%、36.63%。由表3可知:T1處理的株高和地上15節高明顯高于T3處理的;T1處理的植株全質量顯著低于T3處理的,表明T1處理的營養物質有效積累較高。綜合表2和表3,T1處理顯著促進了哈密瓜的生長和營養物質的有效轉化積累。

2.3 不同施肥處理對哈密瓜產量的影響

不同施肥處理的哈密瓜產量見表4。

表4 不同施肥處理的哈密瓜產量

由表4可知:相對于T3處理,T1處理和T2處理的哈密瓜產量分別提高了13.43%、1.06%,施用微生物肥的增產效果明顯。

2.4 不同施肥處理對哈密瓜品質的影響

哈密瓜的果實大小、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質,不同施肥處理的哈密瓜品質見表5。

表5 不同施肥處理的哈密瓜品質

由表5可知,T1處理的果重比T3處理的增加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,說明施用微生物肥對哈密瓜品質有明顯的提升作用。

2.5 不同施肥處理對哈密瓜抗蔓枯病的影響

蔓枯病是哈密瓜生產中的主要病害之一,調查和研究微生物肥對蔓枯病的防效是生產的需要,調查結果見表6。

表6 不同施肥處理的哈密瓜蔓枯病防治效果

由表6可知:不同施肥處理的蔓枯病發病嚴重度差異顯著;T1處理的防治效果較好,相比T3處理的防治效果達到80.44%。施用微生物肥能增強哈密瓜長勢,提高植株抗性,有效防止蔓枯病的發生。

3 結語

試驗結果表明,微生物肥料應用于哈密瓜生產具有良好的效果,能明顯提高哈密瓜的株高、莖粗、植株鮮質量、葉片SPAD值,具有促進植株生長發育、增強對蔓枯病抵抗力的作用;能夠提高土壤中有機質含量,改善土壤中速效鉀、有效磷等的養分結構,為哈密瓜生長提供了充足的營養元素,明顯改善了哈密瓜的中心糖度和Vc含量,對哈密瓜果實品質的提升作用明顯。