菌肥对西北半干旱区大棚黄瓜生长及产质量的影响

李小炜， 田 丽

(榆林学院， 陕西 榆林 719000)

大棚黄瓜已经成为半干旱区黄瓜生产的主要形式，西北半干旱区土质以沙壤土为主，大棚中的土质较差，团粒体结构、田间持水量、容重均较差。为了提高产量而大量施用化肥，致使土壤有害化肥残留增大，土壤有机质减少及微生物活动降低，土壤理化结构变差[1-2]，最终导致黄瓜的产质量下降。为了维持或提高产量，往往施用更多化肥，形成产质量不升反降的恶性循环。虽然很多种植户也意识到这个问题，在实际生产上也利用有机肥作为基肥施用，但市面有机肥品种多样，质量参差不齐，一些品种难以溶解吸收，挫伤了种植户施用有机肥的积极性。菌肥既是肥料，也是一种微生物土壤改良剂[3-4]，内含多种有益细菌。施用菌肥后其可利用有机肥迅速繁殖，提高土壤酶活性[5]、促进土壤有机质的分解[6]和改善土壤团粒体结构及理化性质，提高土壤田间持水量及营养元素含量等，有利于提高养分利用率和降低水肥成本，实现土壤的可持续利用和提高果实产质量[7-8]的目的。

关于黄瓜生产上施用菌肥方面的研究已有较多报道，赵贞等[9]研究表明，日光温室黄瓜施用菌肥，其产量、可溶性蛋白质、可溶性糖和Vc含量均较对照高。王涛等[4]研究了微生物菌肥对连作黄瓜生长及土壤理化性状的影响，施用菌肥能明显改善土壤孔隙度和提高土壤速效养分的含量。李敏等[10]研究表明，施用菌肥可显著提高土壤中蛋白酶、淀粉酶和过氧化氢酶的活性，有利于土壤养分分解为速效养分。西北半干旱区黄瓜大棚土壤的物理性质、养分结构和其他地区有明显区别，土壤养分变化有其特殊规律，所以菌肥对黄瓜生长及品质的影响也存在差异。但目前菌肥对大棚黄瓜影响的相关研究以南方地区大居多，鲜见西北干旱区大棚黄瓜施用菌肥的研究报道，生产上缺乏相应的应用技术规范指导。为此，研究菌肥对大棚黄瓜生长及产质量的影响，以期为西北半干旱区大棚黄瓜合理施用菌肥提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 供试品种 黄瓜品种为博新808，市购。

1.1.2 肥料 菌肥为菌动力(含芽孢杆菌、木霉菌、乳酸菌、固氮菌和放线菌等)，山东淮坊君德生物科技有限公司；滴灌肥，NPK滴灌肥自制；羊粪，当地腐熟后的羊粪，当有机肥作基肥施用。

1.1.3 仪器 502型手持SPAD计，河南郑州南北仪器设备有限公司。

1.2 试验地概况

试验于2018年5-7月在陕西榆林市榆阳区榆林学院实习基地大棚(109°35′E，38°37′N)进行，土质沙壤，试验地容重1.45 g/cm3，田间持水量16.18%。有机质5.06 g/kg，碱解氮43.17 mg/kg，速效钾102 mg/kg，有效磷16.18 mg/kg。

1.3 方法

1.3.1 试验设计 试验设5个处理，即：不施用菌肥的对照(CK)及4个菌肥施用量处理(J1～J4)。J1～J4的菌肥施用量依次为600 kg/hm2、800 kg/hm2、1 000 kg/hm2和1 200 kg/hm2。菌肥作为基肥1次施入。大棚试验采用水肥一体管理，各处理基施羊粪3 000 kg/hm2，追肥为NPK滴管肥800 kg/hm2，灌水量为5 000 m3/hm2。栽培密度约34 000株/hm2。每个小区5.7 m2， 3次重复，随机区组设计。

1.3.2 指标测定 在盛果期用电子天平测量果实产量，并用常规方法测量生物量、株高、茎粗及叶片数。叶绿素SPAD采用502型手持SPAD计测定，可溶性糖含量采用AAS法测定，Vc含量采用2,6-二氯靛酚滴定测定，硝酸盐含量采用水杨酸法测量，可溶性蛋白质含量用考马斯亮蓝法测定。

1.4 数据处理

采用Excel 2010和SAS 8.01统计与分析，不同处理各项指标差异性均采用单因素方差分析(one-way ANOVA)。

2 结果与分析

2.1 菌肥对大棚黄瓜生长的影响

从图1看出，不同处理黄瓜的株高、茎粗、单株干重和叶绿素SPAD等的变化趋势。株高：不同处理为92～126 cm，以J3最高，J4其次，CK最矮；菌肥不同施用量处理均显著高于CK，J1与J2间、J3与J4间差异不显著，J1、J2与J3、J4差异显著。茎粗：不同处理为6.3～9.0 mm，以J3最粗，J4其次，CK最细；菌肥不同施用量处理均显著高于CK，J1与J2间差异显著，J3与J4间差异不显著，二者与J1、J2间差异显著。单株干重：不同处理为24.6～31.7 g，以J4最重，J3其次，CK最轻；菌肥不同施用量处理均显著高于CK，J1与J2间、J3与J4间差异不显著，J1、J2与J3、J4差异显著。单株叶片数：不同处理为14.5～17.3片，J3与J4较为接近，相对较多，分别为17.2片和17.3片，CK最少；菌肥不同施用量处理均显著高于CK，J2、J3、J4间差异不显著，三者与J1差异显著。叶绿素SPAD：不同处理为40.5～52.3，以J3最高，J4其次，CK最低；菌肥不同施用量处理均显著高于CK，J2、J3、J4间差异不显著，三者与J1差异显著。说明，施菌肥有利于改善土壤物理结构及微生物在土壤中活动，促进黄瓜根系对土壤养分的吸收，促进其叶片的生长，为叶片叶绿素的合成提供有益大/中/微量营养元素，叶绿素含量提高。综合看，西北半干旱区大棚黄瓜菌肥的最高施用量为1 000～1 200 kg/hm2，继续增加菌肥施用量，对半干旱区大棚黄瓜生长无明显效果。

注：不同小写字母表示差异显著(P<0.05)，下同。

Note: Different lowercase letters indicate significant difference atP<0.05.The same below.

图1菌肥不同施用量黄瓜的生长指标

Fig.1 Cucumber growth variation with different application amounts of bacterial fertilizer

2.2 菌肥对大棚黄瓜果实品质的影响

Vc、可溶性糖和可溶性蛋白质是黄瓜果实的品质指标，其含量越高，说明黄瓜品质越好；硝酸盐特别是亚硝酸盐对人体健康有极大危害，其含量越高，说明黄瓜品质越差。从图2看出，不同处理黄瓜的Vc、可溶性糖、可溶性蛋白质及硝酸盐含量的变化。Vc：不同处理为5.3～9.7 μg/g，以J3最高，J4其次，CK最低；菌肥不同施用量处理均显著高于CK，J2、J3、J4间差异不显著，三者与J1差异显著。可溶性糖：不同处理为2.62%～5.18%，以J4最高，J3其次，CK最低；菌肥不同施用量处理均显著高于CK，J1与J2间、J3与J4间差异不显著，J1、J2与J3、J4差异显著。可溶性蛋白质：不同处理为0.77～1.62 mg/g，以J3最高，J4其次，CK最低；菌肥不同施用量处理均显著高于CK，J2、J3、J4间差异不显著，三者与J1差异显著。硝酸盐含量:不同处理为42.8～47.2 mg/kg，以CK最高，J2其次，J4最低；CK显著高于菌肥不同施用量处理，J1与J2间、J3与J4间差异不显著，J1、J2与J3、J4差异显著。表明，随着菌肥施用量的增加，黄瓜品质指标总体呈升高趋势，硝酸盐含量呈逐渐下降趋势。说明，施用菌肥对提高黄瓜品质具有重要作用。

2.3 菌肥对大棚黄瓜产量的影响

从图3看出，在不同处理中，产量以J3最高，为893.7 t/hm2；J4其次，为92.6 t/hm2；CK最低，为3.2 t/hm2。菌肥不同施用量处理均显著高于CK，J1与J2间、J3与J4间差异不显著，J1、J2与J3、J4差异显著。说明，施用菌肥比单一施用有机肥和化肥更有利于提高大棚黄瓜的产量，且增产效果显著。综合看，菌肥施用量以1 000～1 200 kg/hm2为宜。

图2 菌肥不同施用量黄瓜的果实品质

图3 菌肥不同施用量黄瓜的产量

Fig.3 Cucumber yield with different application amounts of bacterial fertilizer

3 结论与讨论

西北半干旱区土质以沙壤为主，大棚黄瓜栽培投入高、产量低。该地区由于土壤微生物活性及土质物理结构差，再加上有机肥难以分解，简单地采用多施有机肥的效果有限，而施用菌肥可以很好地解决该问题。菌肥作为一种新型肥料，在生产实践中，需要人们有一个逐步认识的过程，所以做好技术示范尤为重要。

研究结果表明，在西北干旱区土质结构差的黄瓜大棚施用菌肥，随着菌肥施用量的增加，黄瓜品质含量指标总体呈升高趋势，较对照提高100%～130%，硝酸盐含量呈逐渐下降趋势，黄瓜产量较对照提高8.9%左右。说明，施用菌肥对提高黄瓜产质量具有重要作用。赵贞等[9]研究表明，施用菌肥温室黄瓜产量提高17%。王广印等[11]报道，施用菌肥大棚春番茄产量提高23%。在西北干旱区的试验结果与其还有较大差距，原因在于试验地存在较大差异，山东和河南等地大棚土壤生态环境、物理结构本身较好，投入菌肥后，菌肥中的细菌在适宜的土壤环境下繁殖较为迅速；而该试验大棚位于西北干旱区，土质疏松，团粒体结构等物理性质差，菌肥中微生物投入土壤后，繁殖能力相对较差，对产量的促进作用也相对较小。但只要每个生产周期坚持施用菌肥，随着土壤生态的逐步提高，微生物在土壤中的繁殖活动能力增强，施用菌肥促产的效果必然呈递增趋势。