減施化肥增施蚯蚓糞有機肥對連作甜瓜的影響

摘 要：【目的】研究減施化肥增施蚯蚓糞有機肥對連作甜瓜產量及品質的影響，為甜瓜生產中減施化肥增效提供基礎數據。

【方法】以甜瓜品種黃夢脆為材料，在優化施肥基礎上配施4個蚯蚓糞有機肥梯度處理，研究減施化肥增施蚯蚓糞有機肥對連作甜瓜生理、光合特性、產量、品質和線蟲根結數量的影響。

【結果】相較于常規施肥，T2處理的蔓長、蔓鮮重、蔓干重、根鮮重、根干重較對照分別增加了26.3%、39.9%、23.5%、80.6%和53.3%；光合指標T2處理的凈光合速率、氣孔導度和蒸騰速率較對照分別提升了38.6%、45.4%和66.1%，與對照差異顯著；甜瓜品質關鍵指標在T2處理下達到最大，與對照差異顯著。

【結論】T2處理（蚯蚓糞有機肥300 kg/667m2+復合肥50" kg/667m2）綜合表現最佳，可作為連作甜瓜施肥。

關鍵詞：甜瓜；蚯蚓糞有機肥；連作甜瓜；品質；線蟲

中圖分類號：S652 ""文獻標志碼：A ""文章編號：1001-4330（2024）08-1969-07

收稿日期（Received）：2024-01-07

基金項目：海南省自然科學基金青年基金項目（321QN382）；財政部和農業農村部：國家現代農業產業技術體系資助（CARS-25）

作者簡介：陳積豪（1987-），男，海南樂東人，助理研究員，研究方向為甜瓜栽培與育種，（E-mail）hnsycih@ xaasaccn

通訊作者：毛建才（1989-），男，甘肅張掖人，副研究員，碩士，研究方向為甜瓜遺傳改良，（E-mail）mjc_fly@foxmail.com

0 引 言

【研究意義】海南甜瓜從露地種植向設施栽培發展，隨著集約化種植面積不斷擴大，隨著連作年限延長，土壤養分含量降低，影響了海南甜瓜產業的可持續發展。因此，研究減施化肥增施蚯蚓糞有機肥對連作甜瓜的影響，對海南連作甜瓜減施化肥健康發展有實際意義。【前人研究進展】蚯蚓糞等有機肥可以改善土壤環境，提升果實品質，確保植物正常生長［1，2］。連作土壤施用適量蚯蚓糞對作物生長有積極的作用，不但可以提高作物出苗率，還可以促進根莖葉快速生長，顯著增強地上、地下等不同部位的生物量，提高作物農藝性狀指標［3-5］；同時果實可溶性糖、VC含量和糖酸比顯著提升，降低總酸度和硝酸鹽含量，有效改善作物品質［6-8］。蚯蚓糞的促生作用一方面源自其本身營養物質供給，另一方面與自身含有生物活性物質有密切關系，且含有氮、鉀、磷及鐵、硼、銅、鋅等微量元素，浸提蚯蚓糞形成的腐殖酸對作物栽培基質起到一定的改良作用，可以增加黃瓜、西紅柿植株生物量，提高根干重，增大葉面積［9-11］。蚯蚓糞有機肥可緩解作物根結線蟲危害，適量蚯蚓糞可以明顯減少作物寄生線蟲總數，提高其抗病能力［12］。【本研究切入點】海南甜瓜從每年的9月至次年的5月均可種植，若在同一個大棚里種植2～3季的甜瓜，長期連作不僅影響土壤的理化性質和微生物群落，還使得甜瓜品質下降、根結線蟲增多。需研究配施蚯蚓糞有機肥對連作甜瓜產量和品質的影響。【擬解決的關鍵問題】以甜瓜品種黃夢脆為材料，在優化施肥基礎上配施4個蚯蚓糞有機肥梯度處理，分析蚯蚓糞有機肥對重茬甜瓜種植產量、品質和根結線蟲的影響，為綠色、優質甜瓜生產中減施化肥提供依據。

1 材料與方法

1.1 材 料

供試甜瓜品種為黃夢脆（新疆農業科學院哈密瓜研究中心提供），復合肥（N∶P∶K=17∶17∶17）和蚯蚓糞有機肥均購于瀘州橘香農業科技有限公司，試驗在新疆農業科學院海南三亞農作物育種試驗中心進行。

1.2 方 法

1.2.1 試驗設計

試驗共設5個處理，對照CK。以只添加磷酸二銨的土壤進行甜瓜連作，設置3個重復，15個小區處理，隨機區組排列，每個小區100株甜瓜苗，吊蔓栽培，株距40 cm，行距60 cm，田間采用滴管方式，各個處理的田間管理方式與對照一致。表1

選取長勢一致的甜瓜壯苗，分別于2021年和2022年10月下旬定植，覆膜滴灌，每畦以2條計，每處灌水量與施肥量相等，甜瓜生長過程中定期整枝打杈，其他栽培管理措施保持一致。

1.2.2 測定指標

1.2.2.1 生物量

甜瓜收獲后，將收瓜植株作為采樣對象，采樣密度為5株/小區，以土壤與空氣銜接處為界，從植株莖綠白連接處開始，測量地上與地下的蔓長。取樣后，測量地上部鮮重和地下部鮮重（烘箱烘干），植株干重以電子天平測量數據為準。

1.2.2.2 光合指標

光合指標的測定時間為甜瓜植株伸蔓期。采用美國LI-6400儀器測定凈光合效率（Pn）與氣孔導度（Cond）、甜瓜葉片蒸騰速率（Tr）和葉綠素相對含量（SPAD值）等。以第2片真葉為標本，設定每個處理周期為3次重復，每個標本葉片完成3個相對恒定數值的測量。測定時需保證光照強度值達到1 000 μmol/（m2·s）、空氣濕度維持在80%～90%，CO2濃度達360 μL/L，葉片溫度保證在（25±1.5）℃。

1.2.2.3 產量

甜瓜采摘以小區為單位，逐一稱重摘取甜瓜后詳細記錄每個處理的小區甜瓜總產量及單瓜平均重。

1.2.2.4 品質

待果實成熟后，在每個處理小區選取6個同期授粉時間、坐瓜節位相同的，且擁有極為相近形態的甜瓜為采樣株，縱向切開果實，用直尺測量果實橫、縱面厚度和外皮厚度，以此測量數據的平均值為參考數據衡量果實品質。

營養品質測定參照許娜娜［13］方法。選用浙江產TD-45型手持測糖儀測定果實可溶性固形物及邊際、中心糖等含量；以蒽酮比色法完成果實可溶性總糖含量測定［14］；可溶性蛋白含量則選用考馬斯亮蘭G-250染色法［14］測定；以鉬藍比色法測定VC含量［14］。

1.2.2.5 蚯蚓糞有機肥對根結線蟲的防治效果

以盆栽的方式完成蚯蚓糞有機肥防治根結線蟲試驗。選用育秧盤培育的甜瓜幼苗，待幼苗長至2片真葉時移栽。試驗用土壤須為風干壤土，確保不含根結線蟲，滅菌后過篩（20目），按照風干土∶蚯蚓糞（V/V）為1∶0（CK）、3∶1（T1）、1∶1（T2）、1∶3（T3）和0∶1（T4）的比例制得1 kg的混合物作為甜瓜培養基質，裝入2 L塑料盆中，植入長勢同步且良好的甜瓜秧苗，1棵栽1盆。等到甜瓜苗緩苗并定植后，將6 000條2齡根結線蟲接種至每棵甜瓜根部（2齡幼蟲的收集參照劉大偉［15］方法）。每個處理設置重復5次，區組排列隨機，按時除草澆水管理。當接種30 d滿后，將秧苗、盆土一并倒出并輕拍土塊，取出根系完整的甜瓜秧苗后慢慢沖洗、觀察，記載根系上根結線蟲卵囊及根結數量，計算相對防治效果。

相對防治效果（%）＝（對照根結數－處理根結數）/對照根結數×100。

1.3 數據處理

利用Microsoft Excel 2007整理數據，利用DPS6.5進行方差分析。

2 結果與分析

2.1 減施化肥增施蚯蚓糞有機肥對甜瓜生物量的影響

研究表明，如果適當增加蚯蚓糞有機肥的施入量，可以持續增加甜瓜生物量，T1、T2、T3和T4處理的甜瓜蔓長較對照分別增加了9.6%、26.3%、8.8%和4.2%；其他生物量如蔓鮮重、蔓干重、根鮮重和根干重的變化趨勢均與蔓長相似，在T2處理達到最大值，分別較對照增加了39.9%、23.5%、80.6%和53.3%，其中根干重的增加幅度最大。之后繼續減施化肥增施蚯蚓糞有機肥，甜瓜各生物量均呈下降的趨勢，但是較對照仍有一定程度的提高。表2

2.2 減施化肥增施蚯蚓糞有機肥對甜瓜光合作用的影響

研究表明，隨著蚯蚓糞有機肥施入量的增加，甜瓜的凈光合速率呈先增后減的趨勢，其中在T3處理達到峰值，較對照增加了45.5%，其次增幅較顯著的是T2處理，凈光合速率較CK處理增加了38.6%；氣孔導度的變化趨勢與凈光合速率相似，均在T2、T3處理達到峰值，較對照分別增加了36.3%和45.4%；各處理的蒸騰速率也隨著增施蚯蚓糞有機肥而增加，T1、T2、T3和T4處理較對照分別增加了26.4%、66.1%、26.9%和17.1%，但是各處理的葉綠素相對含量較對照均無明顯差異。圖1

2.3 減施化肥增施蚯蚓糞有機肥對甜瓜產量的影響

研究表明，各處理的單瓜重較對照均有不同程度的增加，其中T2和T3處理的單瓜重與對照差異顯著，較對照分別增加了33.8%和25.6%，T1和T4處理與對照差異不顯著。T1、T2和T3處理與對照差異顯著，分別較對照增加了11.7%、25.1%和16.0%，增幅顯著，而T4處理與對照之間差異不顯著。圖2

2.4 減施化肥增施蚯蚓糞有機肥對甜瓜品質的影響

研究表明，T2和T3處理的果實縱徑較對照顯著增加，分別提高了8.4%和9.1%，其余處理的果實縱徑與對照差異不顯著，其中T2處理果實橫徑增幅較對照增加了19.8%；各處理的果實種腔與對照相比，差異不顯著；各處理的邊糖和心糖較對照均有不同程度的提高，均在T2處理達到峰值，邊糖和心糖較對照分別提升了10.4%和10.5%；VC含量和可溶性蛋白含量在增施蚯蚓糞有機肥后顯著上升，且均在T2處理下達到最大值。表3

2.5 蚯蚓糞有機肥對根結線蟲的防治效果

研究表明，隨著蚯蚓糞有機肥量的增加，對線蟲的防治效果也逐漸增加，T1、T2、T3和T4處理對線蟲的防效分別達到了5.5%、10.4%、19.7%和24.4%，防治效果顯著。圖3

3 討 論

3.1

甜瓜生產施用蚯蚓糞有機肥量尚無明確的標準，只是在有機研究資料中強調了蚯蚓糞有機肥的土壤改良作用較大，且對大田作物和水果、花卉、蔬菜的生長和增產效果明顯，可以有效抑制土傳染病的形成［16-19］。

García 等［20］發現，蚯蚓糞中的腐殖酸可促進水稻根系生長。蚯蚓糞有機肥中還含有豐富的植物激素，包括赤霉素、生長素、細胞分裂素等［21］，目前已有研究證實蚯蚓糞提取液中的植物激素可以顯著促進作物生長［22］。另外，蚯蚓糞中含有多種維生素和16種氨基酸，不但可以促進作物新陳代謝，且對作物生長、品質提高及增產具有積極作用。研究也證實了通過減施化肥增施蚯蚓糞有機肥可以在一定范圍內提高甜瓜的生理和品質指標，對蔓長、蔓鮮重、根鮮重和根干重均作用明顯，但是減施化肥幅度較大時，反而對甜瓜的生長造成不利的影響。同時，甜瓜葉片的光合指標的變化規律也與生理指標相似，隨著化肥減施和蚯蚓糞有機肥增施，甜瓜葉片的光合指標和生理指標均呈先增后減的趨勢，在T2處理達到最大值，之后遞減。單瓜重、單產和品質指標在T2處理下亦達到最大，與對照差異顯著。

3.2

蚯蚓糞中的有益微生物在一定條件下大量繁殖，最終產生多糖，多糖與作物自身分泌的礦物、有機膠體等以及植物黏液迅速結合后，在幼齡和未形成木栓化的根部表面，形成可以保護根系防治病原微生物入侵、不連續的膜，提高作物的抗病性［23］。研究發現，對于作物根結線蟲危害，蚯蚓糞有機肥具有一定的緩解作用，如果適量添加蚯蚓糞有機肥，不但降低作物感染率，還可以減少作物寄生蟲數量，申飛等［12］強調，單施蚯蚓糞有機肥，對防治食細菌線蟲效果顯著。研究表明，增施蚯蚓糞有機肥對甜瓜根結線蟲有一定的防效，各處理的長勢與對照均差異不顯著，但是根結明顯減少，因此，蚯蚓糞有機肥對甜瓜根結線蟲的防效還需進行進一步系統的研究。

4 結 論

相較于常規施肥，T2處理的蔓長、蔓鮮重、蔓干重、根鮮重和根干重較對照分別增加了26.3%、39.9%、23.5%、80.6%和53.3%；光合指標T2處理的凈光合速率、氣孔導度和蒸騰速率較對照分別提升了38.6%、45.4%和66.1%，與對照差異顯著；一些指標雖然在T2處理下未達到峰值，但是T2處理仍是最佳配施處理。

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Effects of optimal fertilization and organic fertilizer application

on the yield and quality of oriental melon

CHEN Jihao1，2， ZHANG Hao1，2， LIANG Qigan1，2， FU Xiaofa1，2， ZHANG Xuejun1，2，3， MAO Jiancai2，3

（1.Hainan Sanya Crops Breeding Trial Center of Xinjiang Academy Agricultural Sciences， Sanya Hainan 572000，China；2.Sanya Mingzhu Melon and Watermelon Variety Demonstration， Evaluation and Research Center， Sanya Hainan 572000，China；3.Hami Melon Research Center， Xinjiang Academy of Agricultural Sciences， Urumqi 830091，China）

Abstract：【Objective】 To study the effects of reducing fertilizer application and increasing organic earthworm manure application on continuous cultivation of muskmelon in the hope of providing basic data for fertilization reduction and efficiency improvement in muskmelon production.

【Methods】 A new melon variety Huangmengcui was used as the material to study the effects of reducing chemical fertilizer and increasing organic vermicompost fertilizer on physiology， photosynthesis， yield， quality and root-tie nematode of continuous cropping melon.

【Results】 Compared with conventional fertilization， the vine length， fresh vine weight， dry vine weight， fresh root weight and dry root weight of T2 treatment were increased by 26.3%， 39.9%， 23.5%， 80.6% and 53.3%， respectively. The net photosynthetic rate， stomatal conductance and transpiration rate treated with T2 were increased by 38.6%， 45.4% and 66.1% compared with the control， respectively， and the differences were significant. The comprehensive analysis of yield index and quality index showed that the key quality index of melon reached the maximum under T2 treatment， which was significantly different from the control.

【Conclusion】" T2（Earthworm organic fertilizer 300 kg/667m2+compound fertilizer 50 kg/667m2） treatment has the best comprehensive performance， which can be used as a reference for continuous cultivation of melon fertilization.

Key words：melon; compost from earthworm; continuous cultivation of melon; quality; Meloidogyne incognita

Fund projects：Hainan Science Foundation for Distinguished Young Scholars（321QN382）; China Agriculture Research System of MOF and MARA（CARS-25）

Correspondence author：MAO Jiancai（1989-），male，from Xinjiang， associate researcher， master， research direction： melon breeding and cultivation， （E-mail）mjc_fly@foxmail.com