特制纳米新材料在甜瓜上的应用试验

徐亚兰 张德兰 吴婧 张德新 杨咏 张婵

甜瓜为高档果品，具有栽培周期较短、投入产出高等优点，是一种经济高效的瓜果作物[1]。近年来响水县甜瓜种植面积逐年扩大，以早春设施大棚多层覆盖栽培为主，一般4月底5月初上市，具有上市越早、价格越高的特点。目前，响水县甜瓜种植主要采取提早栽培、多层覆盖、增加肥料投入等措施提高产量，实现提早上市。侯喜林等[2]认为纳米远红外线应用在不结球白菜、草莓、姬菇上，增产效果非常显著。但纳米远红外线在甜瓜上的应用尚未见报道，为此，开展了特制纳米新材料对甜瓜生长期、产量、品质、抗病性等影响的研究，明确特制纳米新材料在甜瓜上的应用效果，以期为特制纳米新材料在甜瓜上的推广应用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验地点

试验地点位于江苏 （响水）现代农业（蔬菜）科技综合示范基地兴南示范点（南河镇兴南村境内盐城皓然现代农业发展有公司生产基地内），试验田土壤为轻黏土，含有机质20.15 g/kg、全氮1.52 g/kg、有效磷13.5 mg/kg、速效钾196 mg/kg，pH值为8。

1.2 试验材料

试验甜瓜品种为玉菇（台湾农友种苗股份有限公司），采用育苗移栽的方式，由盐城皓然现代农业发展有限公司进行工厂化育苗，于2020年1月25日浸种催芽，48 h后播种。

1.3 试验设置

试验器材1套，由南京浩福新材料科技有限公司提供，每套器材由纳米远红外线12组，每组42 m长，1 000 W/220 V转36 V供电配电箱3个组成。设置2个处理和1个对照，处理1（T1）：1根线在土表下3 cm，1根线在生长层 （距植株生长点5～10 cm，避免发热线贴近植株对其造成损伤），后期随植株生长对发热线布置高度进行相应调整；处理2（T2）：2根线均在生长层，同样距植株生长点5～10 cm，后期随植株生长高度进行调整；对照（CK）：不作任何处理，重复3次。

试验在3个相邻的单体钢架大棚内进行，每个处理3次重复，共计9个小区。大棚宽6.2 m、长55 m，棚体南北走向。试验区域长40 m，棚南北两头分别设长7、8 m，宽6.2 m的保护区。每棚定植5行，左右各1行，距棚边1.3 m，作保护行；其余3行等行距90 cm，每行为1个重复，小区面积36 m2。2月10日在试验大棚内按每667 m2基施微生物菌剂 50 kg、三元复合肥（15-15-15）60 kg 于棚内，然后深耙整平，按试验设计做好纳米远红外线的布设，并沿定植行铺好滴灌带，最后用地膜进行全覆盖。

3月3日，甜瓜幼苗4叶1心时定植，株距30 cm。大棚内搭小拱棚，小拱棚宽3 m、高60 cm。生产过程中追肥、水各2次。采用单蔓整枝的方式，孙蔓留瓜，吊蔓栽培，人工辅助授粉，在11～13节进行授粉，一般选择第12节位留瓜，每株留1个瓜，植株26片叶时摘心。授粉后 38～42 d即可采收。根据甜瓜光合作用特点，将纳米远红外的工作时间设定为 10：00 至第 2 天 2：00，2：00～10：00 休息。

1.4 指标调查

每个小区随机选定10株进行挂牌标记，分别于幼苗期、伸蔓期、开花期、坐果期4个生长发育期对植株进行考察。幼苗期，考察叶色、叶片数和病虫害发生程度；伸蔓期、开花期，考察植株叶色、叶片数、蔓长和病虫害发生程度；坐果期，考察最大叶片和子蔓第12节（坐果节位）叶片叶面积、子蔓第12节蔓直径和节间长、病虫害发生程度；果实成熟期，考察单果质量、中心和边缘糖含量、病虫害发生程度。。3个处理分别在6月4日、6月5日和6月11日采收小区内的所有果实进行称重，计算平均单果质量。在室内采用铭睿LB32T糖度折光仪测定糖含量。根据相关资料统计，甜瓜上发生的主要病害有细菌性果斑病、病毒病、根结线虫病、枯萎病、细菌性角斑病、霜霉病、白粉病、蔓枯病、炭疽病、疫病、灰霉病等，主要虫害有瓜蓟马、粉虱、斑潜蝇、瓜实蝇、瓜蚜、红蜘蛛、斜纹夜蛾、小地老虎、黄守瓜和瓜绢螟等[3～7]。对小区内植株病虫害发生情况进行统计，未发现病害用“-”表示；发生率在 1%～5%且为害较轻，用“+”表示；发生率在 6%～15%，病害有发生且为害较轻，用“++”表示；发生率在 16%～30%，病害常发生但为害较轻，用“+++”表示；发生率在30%～50%，病害普遍发生且为害较重，用“++++”表示；发生率在 50%以上，病害普遍发生且为害极其严重的，用“+++++”表示。虫害偶尔发生，且为害极轻，用“+”表示；虫害常发生，但为害较轻，用“++”表示；虫害普遍发生，且为害重，用“+++”表示；虫害普遍发生，且为害极其严重，用“++++”表示。

1.5 数据分析

采用SPPS软件对数据进行统计和分析。

表1 各处理间植株生长情况比较

2 结果与分析

2.1 特制纳米新材料对甜瓜生长情况的影响

由表1可知，T1、T2幼苗期、伸蔓期、开花期的叶片数相同，分别为 6、9、17 片，对照为 4、7、15 片，T1和T2在不同的时期平均叶数均比CK多2片，但三者间无显著差异。在叶色上，T1、T2的叶色均比对照深。在蔓长上，伸蔓期时T1、T2的蔓长分别为37、41 cm， 分别比 CK 长 53%、85%，T1、T2之间无显著差异，但均与对照存在显著差异；开花期时，T1、T2、CK蔓长分别为168、181、156 cm，三者之间差异不显著，说明后期温度升高，对照生长速度加快，这与袁建玉等[8]观点一致。3个时期的蔓长都表现为T2＞T1＞CK，说明在低温条件下T2促生长效果更明显。

表2 各处理在不同生长期病虫害发生程度比较

表3 各处理间授粉和采收情况比较

表4 各处理间产量品质情况比较（果实成熟期）

2.2 特制纳米新材料对甜瓜叶片性状的影响

由表1可知，在叶面积上，T1、T2的最大叶片的叶面积和子蔓第12节叶片的叶面积均大于对照组，T1、T2的最大叶片叶面积与对照存在显著差异；子蔓第12节蔓直径表现为T2＞T1＞CK，三者间有差异，但差异不显著；子蔓第12节节间长表现为T2＜T1＜CK，三者间有差异，但差异不显著。

2.3 特制纳米材料对甜瓜病虫害发生程度的影响

由表2可知，在幼苗期时，T1、T2均无病虫害发生，对照偶有病毒病发生；伸蔓期，T1、T2均未发生角斑病，T1病毒病的发病程度明显较对照轻，T2蚜虫发生程度较T1、CK轻；开花期，T2未发生病虫害，T1仅发生病毒病，且发生程度较对照轻；坐果期，T2仅偶有白粉病发生，T1发生病毒病和白粉病，CK发生病毒病、白粉病、角斑病和蚜虫，发病程度高于T1、T2。

2.4 特制纳米材料对甜瓜授粉期和采收期的影响

由表3可知，T1于4月26日开始授粉，T2于4月25日开始授粉，CK于5月1日开始授粉，T2授粉日期最早，CK 最迟，T1、T2分别比 CK 早 5、6 d。T2采收最早，于6月4日开始采收；CK采收最迟，于6月11日开始采收，T1、T2分别较CK提前6、7 d采收。6月4日上市的甜瓜本地平均售价5.6元/kg，提前1 d上市可提高价格0.2～0.4元/kg，这说明提前上市能明显提高甜瓜的种植效益。

2.5 特制纳米新材料对甜瓜产量及品质的影响

由表 4 结果可知，T1、T2的单果质量分别比CK增加5%和6%，三者间存在差异但不显著；在折合产量上，T2最高，为3 407 kg/667 m2，CK 的最低，为3 209 kg/667 m2，2个处理分别较 CK 高 161、197 kg/667 m2；T1、T2的果肉中心糖含量和边缘糖含量均高于CK，但差异不显著。

3 小结

3.1 特制纳米新材料位置的设置

试验结果表明，与CK相比，T1、T2均能促进植株生长、缩短生长期，具有一定的增产效果等作用，T2的促生长、增产效果比T1明显，说明对甜瓜来说，特制纳米新材料宜放在生长层上方5～10 cm，能够促进叶片生长，而叶片是作物进行光合作用和蒸腾作用的主要器官[9]，叶片数量和叶面积大小，对作物的生长发育、光能利用、干物质积累、产量等都有显著的促进作用[10]。

3.2 特制纳米新材料在甜瓜上的初步试验效果

一是缩短缓苗期，促进前期生长。本试验中甜瓜于3月3日定植，外界温度较低，植株定植后缓苗慢，2个特制纳米新材料处理甜瓜均比对照生长旺盛，且均多2片叶。伸蔓期T2的促生长效果显著，蔓长较CK长85%，存在显著差异，这对促进早春低温条件下蔬菜的生长意义重大。

二是促进植株生长健壮，增强植株抗性。本试验发现，经过特制纳米新材料处理的植株较对照植株生长健壮，病虫害的发生程度明显降低，植株抗病虫害能力明显高于对照，各处理效果表现为T2＞T1＞CK。

三是缩短生长期，使果实上市期提前。在选择相同节位授粉、相同成熟度采收的前提下，T1、T2分别比CK提前5、6 d授粉，果实成熟期分别比CK提前6、7 d，一定程度缩短了生长期，提高了甜瓜的价格，增加了农户的经济效益，T2效果优于T1。

四是促进产量增加，品质改善。T2、T1分别比对照增产 5%～6%，产量表现为 T2＞T1＞CK。 T1、T2与对照的中心糖含量略有差异，但差异不显著；T1、T2的边缘糖含量分别比CK高5%、3%，中心糖含量和边缘糖含量均表现为 T1＞T2＞CK。