




摘 要:為研究化肥減量配施有機肥對甜瓜生產的影響,實現化肥減量施用與節本增效,本研究設置了常規施肥(CK)、優化施肥(T1)、有機肥替代10%化肥(T2)、有機肥替代20%化肥(T3)共4個處理,按不同比例降低化肥用量并配施有機肥,測定不同處理的植株莖粗、根干/鮮質量、蔓干/鮮質量、可溶性總糖含量等指標,分析施肥方式對甜瓜品質和產量的影響。結果表明,適當降低化肥用量、配施有機肥能夠促進植株生長,提升甜瓜產量,改善甜瓜品質,提高產品效益。與常規施肥相比,T2處理在干物質量、維生素C含量、可溶性總糖含量、產量方面分別增加1.25%、16.82%、41.28%、10.86%,增產提質效果最為顯著。綜上,減施10%化肥并采用有機肥進行替代的施肥方案,可以提高甜瓜產量,改善甜瓜品質,建議推廣,以提升經濟效益和生態效益。
關鍵詞:甜瓜;化肥減量;有機肥;產量;品質
中圖分類號:S641 文獻標志碼:A 文章編號:1008-1038(2024)12-0065-05
DOI:10.19590/j.cnki.1008-1038.2024.12.011
Effects of Fertilizer Reduction Combined with Organic Fertilizer
on Yield and Quality of Muskmelon
QIAO Xiaolin1, HE Li1, MAN Daijun2, CHENG Bing1
(1. Shandong Province Jining City Agricultural Technology Extension Center, Jining 272019, China; 2. Jining Economic Development Zone Tuanli Town Agricultural Service Center, Jining 272415, China)
Abstract: To study the impact of reducing chemical fertilizers and applying organic fertilizers on the production of sweet muskmelon, and to achieve cost saving and efficiency improvement, this study set up four treatments: conventional fertilization (CK), optimized fertilization (T1), organic fertilizer substitution and reduction of 10% fertilizer application (T2), and organic fertilizer substitution and reduction of 20% fertilizer application (T3). The fertilizer application was reduced in different proportions and combined with organic fertilizer. By measuring the indicators of plant stem diameter, root dry and fresh mass, vine dry and fresh mass, soluble total sugar in different treatments, the effects of fertilization methods on quality and yield were analyzed. The results showed that reducing the amount of chemical fertilizers and applying organic fertilizers appropriately promoted plant growth, increased melon yield, improve melon quality, and enhanced product efficiency. Compared with conventional fertilization, T2 treatment increased dry matter mass, vitamin C content, soluble sugar content, and yield by 1.25%, 16.82%, 41.28%, and 10.86%, respectively, with the most significant effect of increasing yield and improving quality. In summary, reducing 10% chemical fertilizers and applying organic fertilizers could increase the yield and improve the quality of sweet melons. It was recommended promoting the reduction of chemical fertilizers and the application of organic fertilizers, to improve economic and ecological benefits.
Keywords: Muskmelon; fertilizer reduction; organic fertilizer; field; quality
甜瓜是葫蘆科黃瓜屬一年生蔓性草本植物,肉質脆或綿軟,味香而甜,備受人們喜愛,是春夏之際的優良果品之一。近年來,隨著需求量的增加,甜瓜種植面積也越來越大。甜瓜生長季需肥量很大,施用化肥是提高產量的有效措施[1-3],而化肥用量過大難免會影響果實品質和生態環境。目前有些蔬菜瓜果化肥的投入已超過其正常生長需要的量而逐漸在土壤中積累,造成土壤次生鹽漬化、肥料利用率低、作物品質下降、農田生態環境被破壞等一系列負面影響[4-6]。
有研究表明,有機肥與化肥配施可以改善土壤環境質量,提升作物產量和品質[7-9]。郭鵬飛等[10]研究也發現,化肥減量配施適量有機肥可明顯促進作物的株高、莖粗和葉片數的增加。本試驗通過調整施肥方式,以化肥減量配施不同用量有機肥,尋求甜瓜生產中化肥減量配施有機肥的適宜模式,提高土壤養分利用率,改善品質,為瓜菜作物的高質量發展提供數據支撐。
1 材料與方法
1.1 試驗基地
試驗點前茬作物為大蒜,土壤類型為壤土。試驗地地勢平坦、肥力中等且比較均勻,肥力差異較小。土壤養分情況為有機質18.9 g/kg,堿解氮97 mg/kg,速效磷156 mg/kg,速效鉀189 mg/kg,pH 8.1。
1.2 供試材料
甜瓜,品種為‘綠寶石’。
供試肥料為尿素(含N量46%)、過磷酸鈣(含P2O5 量18%)、硫酸鉀(含K2O量52%)、復合肥氮-磷-鉀(16-16-16),均為山東農大肥業科技有限公司生產。
1.3 試驗方法
試驗設置了4個處理,分別為常規施肥(CK)、優化施肥(T1)、有機肥替代10%化肥(T2)、有機肥替代20%化肥(T3),每個處理一個小區,小區面積50 m2,隨機區組排列,每個處理重復3次。供試品種于2022年6月2日播種,每個小區定植后注意肥水管理和病蟲害防治。除施肥外,各小區其他田間管理措施相同,施肥情況見表1,其中處理1(CK):常規施肥,同當地施肥習慣,調查農戶施肥量不少于20戶,取其平均值;處理2(T1):優化施肥,化肥用量按當地配方肥推薦用量;處理3(T2):有機肥替代10%化肥,氮磷鉀肥用量較處理2減少10%;處理4(T3):有機肥替代20%化肥,氮磷鉀肥用量較處理2減少20%。
1.4 測定指標與方法
按照5點取樣法,于開花坐果期、果實膨大期、果實成熟期,每小區按照整體生長水平選擇長勢一致的植株取樣測定生長指標。維生素C含量測定采用2,6-二氯酚靛酚滴定法,可溶性糖含量采用蒽酮比色法測定[11-12],3次重復。SPAD值采用SPAD-502plus葉綠素儀測定,在葉片上均勻取10個點(避開葉脈)進行測量,取平均值。
1.5 數據處理
試驗數據采用SPSS 22.0進行單因素方差分析,并用Duncan’s新復極差法進行多重比較(P<0.05)。
2 結果與分析
2.1 有機肥替代化肥對甜瓜不同時期莖粗的影響
隨著生育期的延長,各處理甜瓜莖粗均逐漸增大,在同一生育期內,各處理表現并不相同。由表2可以看出,T2處理莖粗大于其他處理。其中,開花坐果期對照處理莖粗最小,為9.46 mm;T2處理莖粗最大,T1處理次之,分別為9.75 mm和9.71 mm,均與對照處理差異顯著,較對照處理分別增加3.07%、2.64%。果實膨大期,T2處理莖粗為10.30 mm,比對照增加1.78%,二者間差異顯著。果實成熟期T2處理莖粗最大,T3處理次之,分別為10.34、10.29 mm,均與對照處理差異顯著,較對照組處理分別增加1.57%、1.08%。
表2 不同施肥處理對甜瓜莖粗的影響
Table 2 Effects of different fertilization treatments
on muskmelon stem thick
注:同列不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05),表3~5同。
2.2 有機肥替代化肥對甜瓜不同時期葉綠素相對含量(SPAD)的影響
由表3可以看出,同一生育期內,T2處理的甜瓜葉綠素相對含量高于其他處理。開花坐果期,CK處理葉綠素相對含量為58.27,T2處理的葉綠素相對含量為59.05,與對照相比增加1.34%,二者之間差異不顯著。果實膨大期,CK處理葉綠素相對含量為58.18,T2處理葉綠素相對含量為59.69,與對照相比增加2.6%,二者之間差異達到顯著水平。果實成熟期,CK處理葉綠素相對含量為64.11,T1處理葉綠素相對含量為66.97,與對照處理相比增加4.46%,二者之間差異達到顯著水平。
表 3 不同施肥處理對甜瓜不同時期葉綠素
相對含量(SPAD)的影響
Table 3 Effects of different fertilization treatments
on muskmelon SPAD in different period
2.3 有機肥替代化肥對植株鮮質量和干質量的影響
由表4可知,各處理甜瓜根鮮質量不同,CK處理根鮮質量為14.71 g,T2處理根鮮質量為16.18 g,比CK增加9.69%。T2處理的根干質量最大,為2.17 g,比CK增加了1.25%。T1處理蔓鮮質量最大,為920.00 g,CK處理鮮質量為797.5 g,T1處理蔓鮮質量比CK增加了15.36%。T1處理蔓干質量最大,為120.77 g,CK處理蔓干質量為114.88 g,T1蔓干質量與對照處理相比增加了5.13%。
表4 不同施肥處理對甜瓜植株鮮質量和干質量的影響
Table 4 Effects of different fertilization treatments
on muskmelon plant fresh matter and dry matter
2.4 有機肥替代化肥對甜瓜產量和品質的影響
由表5可知,T2單瓜質量高于其他處理,為0.49 kg,對照單瓜質量為0.48 kg,T2單瓜質量與對照處理差異不顯著。T2產量高于其余處理,為3 046.89 kg/667 m2,高于對照10.86%,二者間差異達到顯著水平。T2處理可溶性總糖含量最高,為76.70 mg/g,對照可溶性糖含量為54.29 mg/g,T2比對照增加了41.28%,二者之間差異達到顯著水平。維生素C含量,對照為13.73 mg/100 g,T2處理最高,為16.04 mg/100 g,比對照增加了16.82%;T1處理維生素C含量為15.64 mg/100 g,與對照相比增加了13.91%;T3處理維生素C含量為15.89 mg/100 g,與對照相比增加了15.73%;三個處理與對照間差異均達到顯著水平。
2.5 效益情況分析
從投入成本看,CK投入成本為645元,T1優化施肥配施成本高于其他處理,總投入成本達到755.9元/667 m2,略高于T2(750.4元/667 m2)和T3(745.5元/667 m2)。從產值來看,T2有機肥替代減施10%化肥組產值最高為13 954.76元/667 m2,比對照高10.86%。綜合各項指標看,T2有機肥替代減施10%化肥組凈收入最高,為13 204.36元/667 m2,比對照多收入1 262.19元/667 m2,增收10.57%。
3 結論
從試驗結果可以看出,莖粗、相對葉綠素含量在優化施肥的基礎上,有機肥替代10%化肥的T2處理表現最優,根鮮質量、干質量也均為最大,在果實品質上,T2處理的果實品相相對較好,產量、可溶性糖和維生素C含量最高,分別為3 046.89 kg/667 m2、76.70 mg/g、16.04 mg/g,相比對照分別增加了10.86%、41.28%、16.82%,產量及品質均表現最優。
有機肥富含活性微生物,能夠活化土壤惰性磷與鉀,從而促進作物對磷鉀肥的吸收利用[13-14]。因此,適宜的有機肥替代化肥有利于增加作物產量,改善品質,還可以提升土壤有機質含量,而土壤有機質含量是表征土壤肥力高低最重要的指標,有機質含量增加可以增加速效氮磷鉀養分含量及養分活化系數[15-16]。綜上所述,通過減施10%化肥并采用有機肥進行替代的科學配施方案,明顯提高了甜瓜產量,改善了品質。雖然成本略增,但凈收入明顯提升。同時,還減少了化肥施用量,降低了大量施用化肥對環境帶來的不良影響,改善了土壤理化性質,建議在甜瓜生產中推廣有機肥配施,進一步提升科學施肥水平,促進農業綠色發展。
參考文獻:
[1] LI X, LI B, CHEN L, et al. Partial substitution of chemical fertilizer with organic fertilizer over seven years increases yields and restores soil bacterial community diversity in wheat-rice rotation[J]. European Journal of Agronomy, 2022, 133: 126445.
[2] 楊保國, 劉洪軍, 王傳峰, 等. 不同有機肥替代化肥對果品營養品質的影響[J]. 上海蔬菜, 2023(1): 67-71.
[3] 楊銳, 熊廷浩, 資濤, 等. 配施有機肥條件下油菜化肥氮減施潛力研究[J]. 中國土壤與肥料, 2022(9): 39-44.
[4] 呂享華, 潘忠強, 翟光輝, 等. 蔬菜生產中的土壤肥料問題與測土配方施肥技術應用研究[J]. 中國農村科技, 2021(9): 66-67.
[5] 馬榮輝, 梁金英, 王憲剛, 等. 化肥減量配施有機肥對設施番茄產量、品質和土壤肥力的影響[J]. 北方園藝, 2023(24): 45-51.
[6] 殷琳毅, 李進, 袁春新, 等. 生物有機肥替代化肥對土壤及薺菜產量、品質的影響[J]. 中國瓜菜, 2023, 36(1): 85-89.
[7] 劉瑜, 李萍, 趙凱麗, 等. 化肥減量配施生物有機肥對芹菜產量、品質和土壤養分的影響[J]. 中國農學通報, 2023, 39(8): 63-68.
[8] 宋雅欣, 趙同科, 安志裝, 等. 有機無機肥料配施對設施番茄產量及土壤養分含量的影響[J]. 華北農學報, 2021, 36(S1): 306-311.
[9] 邵俊飛, 尹靜, 李貴杰, 等. 化肥減量配合有機肥部分替代對土壤性狀及蘋果產量和品質的影響[J]. 山東農業科學, 2023, 55(3): 124-131.
[10]" 郭鵬飛, 張筱茜, 韓文, 等. 不同滴灌頻率和施氮量對西葫蘆生長發育的影響[J]. 北方園藝, 2018(7): 1-8.
[11]" 李建武, 蕭能, 余瑞元, 等. 生物化學實驗原理和方法[M]. 北京: 北京大學出版社, 1994: 302-305.
[12]" 李亞莉, 白靜, 吳正虎, 等. 化肥減量下氮磷鉀肥施用時期對加工番茄產量、品質及養分吸收的影響[J]. 中國農學通報, 2023, 39(6): 58-63.
[13]" 陳志龍, 陳杰, 許建平, 等. 有機肥氮替代部分化肥氮對小麥產量及氮肥利用率的影響[J]. 江蘇農業科學, 2013, 41(7): 55-57.
[14]" 賴寧, 耿慶龍, 信會男, 等. 有機肥替代部分化學氮肥對南疆超晚播冬小麥產量、氮磷吸收利用及土壤肥力的影響[J]. 江蘇農業科學, 2022, 50(21): 215-220.
[15]" 李其勇, 夏武奇, 李星月, 等. 化肥減量配施商品有機肥對白菜生長及土壤養分的影響[J]. 北方園藝, 2022(20): 41-47.
[16]" 焦金龍, 李友強, 吳玲, 等. 化肥減量配施有機肥對青貯玉米產量、營養品質及土壤養分的影響[J]. 華北農學報, 2022, 37(3): 128-135.
收稿日期:2024-09-16
基金項目:山東省農業重大技術協調推廣項目-大蒜節本增效關鍵技術示范與推廣(SDNYXTTG-2023-39)
第一作者簡介:喬曉琳(1981—),女,高級農藝師,碩士,主要從事農技推廣、土壤肥料等工作