优化施肥配施蚯蚓粪有机肥对薄皮甜瓜产量和品质的影响

李婉茹　郭延亮　王恩煜　张显　张勇　杨建强　高钰滢　李好　魏春华　马建祥

摘    要：为了探究薄皮甜瓜最佳的优化施肥与蚯蚓粪有机肥配施组合，以千玉6号甜瓜为试验材料，在优化施肥基础上配施7个梯度蚯蚓粪有机肥处理：T1、T2、T3、T4、T5、T6、T7，以不施肥CK、常规施肥CF为对照，并综合分析了薄皮甜瓜的田间生长、产量和品质指标。结果表明，相对于常规处理，适当的配施组合可以提高薄皮甜瓜的茎粗、叶绿素相对含量、净光合速率、可溶性总糖含量、中心可溶性固形物含量、维生素C含量、产量等指标。T5处理（优化施肥配施600 kg·667 m-2蚯蚓粪有机肥）综合表现最优，相对于常规施肥该处理甜瓜可溶性总糖含量增加41.28%，中心可溶性固形物含量增加6.44%，维生素C含量增加16.82%，產量增加10.86%。

关键词：薄皮甜瓜;蚯蚓粪有机肥;产量;品质

中图分类号：S652 文献标志码：A 文章编号：1673-2871（2021）10-067-07

Effects of optimal fertilization and organic fertilizer application on the yield and quality of oriental melon

LI Wanru1， GUO Yanliang1， WANG Enyu1， ZHANG Xian1， ZHANG Yong1， YANG Jianqiang1， GAO Yuying2， LI Hao1， WEI Chunhua1， MA Jianxiang1

（1. College of Horticulture， Northwest A&F University， Yangling， Shaanxi 712100， China; 2. Xuzhou Shunran Agricultural Science and Technology Development Co.， Ltd.， Xuzhou 221000， Jiangsu， China）

Abstract： In order to explore the best combination of optimized fertilization by using earthworm manure and organic fertilization， this experiment was performed using the oriental melon Qianyu 6 as the test material， seven combinations of earthworm manure and organic fertilizer treatments based on optimized fertilization （T1， T2， T3， T4， T5， T6， T7）， with CK without fertilization and CF with conventional fertilization as controls were set. Comprehensive analysis of field growth indicators， yield， and quality indicators of muskmelon were analyzed. The results showed that the thickness of stem， relative chlorophyll content， net photosynthetic rate， total soluble sugar， central soluble solids， vitamin C， and yield of oriental melon treated with appropriate combination were better than those of the conventional treatments. The T5 treatment （optimized fertilization combined with 600 kg·667 m-2 earthworm manure organic fertilizer） was observed to be the best treatment. Compared with conventional fertilization， the total soluble sugar content， central soluble solids， vitamin C content and the yield were increased by 41.27%， 6.41%， 16.8%， 10.87%， respectively.

Key words： Thin skin melon; Earthworm manure organic fertilizer; Yield; Quality

甜瓜作为常见的畅销果品，有较高的经济附属价值。2001—2016年，甜瓜在瓜类水果产量中的占比由10.85%增长到15.98%[1]。化肥在农业生产和发展中扮演着重要的角色，我国约55%的农作物增产都与化肥的施用密切相关[2]，但化肥过度施用易造成资源浪费、环境污染等问题，这些都限制着农业的可持续发展。根据我国水资源公报（2004年），大部分被调查的湖泊处于富营养状态[3]，西北地区由于过度施用农药、化肥导致的土壤污染问题尤为突出[4]。同样，在陕西甜瓜主产区也存在着施肥过量的问题[5]。

很多学者在苹果[6]、花生[7]、烟叶[8]等作物上均开展了减施化肥的相关研究，结果表明适当减少化肥施用量也可使作物正常生长，并且可以降低肥料成本。研究表明长期将化学肥料和有机肥混合施用，显著提高了小麦和玉米的秸秆、谷物的产量，可防止土壤酸化[9]。化肥配施有机肥可以促进棉花长势以及地上干物质积累，提高棉花单株铃数[10]。

蚯蚓粪有机肥是蚯蚓消化完有机废弃物后经微生物发酵而产生的均匀颗粒，具有良好的透气保水性，可以提供给大多数作物适宜的生长环境。其中富含了细菌、真菌等大量微生物以及氨基酸、多糖等大量生物活性物质[11]，另外含有的活性酶[12]、生长素、细胞分裂素等植物激素[13]可加速营养物质的转化，高效促进作物生长[14]。在黄瓜种植中加入蚯蚓粪可以抑制黄瓜炭疽病[11]，在草莓、番茄及胡椒的生长研究中发现，前期施用化肥、后期施用蚯蚓粪有机肥可促进植株生长，提高其品质[15]。

在优施化肥基础上，对甜瓜配施不同梯度的蚯蚓粪有机肥的研究较少，笔者以薄皮甜瓜千玉6号为材料，在优化施肥的基础上配施不同梯度的蚯蚓粪有机肥进行试验。在甜瓜不同生育期进行生长、产量、品質等指标的测定，以确定最佳的配施组合，为当地薄皮甜瓜生产提供理论基础。

1 材料与方法

1.1 试验时间和地点

试验于2019年12月至2020年8月在杨凌示范区西北农林科技大学园艺学院西甜瓜五泉试验示范基地、南校区园艺学院实验室进行。供试土壤理化性质如表1所示。

1.2 材料

供试品种为薄皮甜瓜千玉6号（陕西杨凌千普种业有限公司），该品种作为杨凌当地主栽的中早熟薄皮甜瓜品种，具有抗裂耐贮、香浓可口的特性。供试肥料为蚯蚓粪有机肥：N+P2O5+K2O≥5%，有机质≥45%（陕西盛达农业生物科技有限公司）;干鸡粪为新鲜鸡粪经高温堆制发酵腐熟而成。尿素：总氮≥46%（陕西渭河重化工有限责任公司）、过磷酸钙：P2O5≥17%（云南个旧瑞绿肥业有限公司）、硫酸钾：K2O≥50.0%（青海中信国安锂业发展有限公司）。

1.3 试验设计

本次试验以千玉6号为材料，在优化施肥的基础上，设计7个梯度蚯蚓粪有机肥处理，以不施肥（CK）、常规施肥（CF）作为对照，详见表2。常规化肥施用量参考陕西设施甜瓜主产区平均施肥量[5]，优化施肥量参考陕西地区设施甜瓜推荐减施化肥量[5]，其中除不施肥外，各处理施用干鸡粪均为2000 kg·667 m-2（当地农户平均施用量）。包含不施肥及常规施肥共9个处理，每个处理设3次重复，每小区面积7.2 m2，每小区吊蔓栽培定植20株甜瓜。试验采用沟施方法，将肥料深耕在植物根系分布区域，将总施肥量的60%尿素、60%硫酸钾、100%过磷酸钙以及全部有机肥作基肥施入，其余肥料在果实膨大期时追入。花期人工授粉，采用滴灌方式进行灌溉，保持大棚通风良好，各处理田间管理方式一致。

1.4 测定项目及方法

试验于甜瓜开花坐果期、果实膨大期、果实成熟期进行生长指标测定，在成熟后采集果实，测定甜瓜形态、产量和品质指标。

相关生长指标测定：采用游标卡尺测定茎粗;采用便携式叶绿素仪测定叶绿素相对含量;采用LI-6800光合仪器测定净光合速率（Pn）。

植株根蔓干鲜质量测定：用去离子水冲洗干净并吸干水分，称其鲜质量;在烘箱中105 ℃杀青30 min，75 ℃烘至恒质量，称其干质量。

产量指标测定：对每个小区甜瓜进行逐个称质量，得出平均单瓜质量;称取每个处理小区的产量，折算成667 m2产量。

果形指标：用直尺测量果实横径、纵径、横腔径、纵腔径。

计算果形指数：果实纵径与横径的比值。

甜瓜品质测定：采用蒽酮比色法测定可溶性总糖含量，采用TD-45手持测糖仪测定中心可溶性固形物含量，采用2，6-二氯靛酚法测定维生素C含量，采用考马斯亮蓝法测定可溶性蛋白含量，采用滴定法测定有机酸含量。

1.5 数据统计与分析

采用EXCEL进行试验数据统计分析和图表制作，用IBM SPSS Statistics 19进行相关性及差异显著性检验。

2 结果与分析

2.1 优化施肥配施蚯蚓粪有机肥对薄皮甜瓜不同时期茎粗的影响

由表3可以看出，随生育期的延长，各处理甜瓜茎粗均逐渐增大，且在同一生育期内，T5处理茎粗大于其余处理。其中，开花坐果期CF处理茎粗最小，为9.46 mm;T5处理茎粗最大，T4处理次之，分别为10.06、9.89 mm，均与CF处理差异显著，较CF处理分别增加6.34%、4.55%。果实膨大期T5处理茎粗为10.50 mm，比CF处理增加3.75%，二者间差异显著;其他各处理均与CF处理差异不显著。果实成熟期T5处理茎粗最大，T6处理次之，分别为11.00、10.93 mm，均与CF处理差异显著，较CF处理分别增加4.46%、3.80%。

2.2 优化施肥配施蚯蚓粪有机肥对薄皮甜瓜不同时期叶绿素相对含量（SPAD）的影响

由图1可以看出，在同一生育期内，T5处理叶绿素相对含量高于其余处理。开花坐果期，CF处理叶绿素相对含量为58.27，T5叶绿素相对含量为59.05，与CF处理比较增加1.34%，二者之间差异不显著。果实膨大期，CF处理叶绿素相对含量为58.18，T5叶绿素相对含量为59.69，与CF处理比较增加2.60%，二者之间差异达到显著水平。果实成熟期，CF处理叶绿素相对含量为64.11，T5叶绿素相对含量为66.97，与CF处理比较增加4.46%，二者之间差异达到显著水平。

2.3 优化施肥配施蚯蚓粪有机肥对薄皮甜瓜不同时期净光合速率的影响

由图2可以看出，同一生育期内，T5处理净光合速率高于其余处理，且成熟期净光合速率随着蚯蚓粪有机肥梯度的增加呈先增加后降低的趋势。开花坐果期，CF处理净光合速率为31.14 μmol·m-2·s-1，T5的净光合速率为33.88 μmol·m-2·s-1，与CF处理比较增加了8.80%，二者间差异达到显著水平。果实膨大期，CF处理净光合速率为27.62 μmol·m-2·s-1，T5的净光合速率为32.46 μmol·m-2·s-1，与CF处理比较增加了17.52%，二者间差异达到显著水平，且各处理净光合速率均显著高于CK。果实成熟期，各处理净光合速率均显著高于CF、CK。CF处理净光合速率为25.93 μmol·m-2·s-1，T4、T5的净光合速率分别为32.92、33.63 μmol·m-2·s-1，均与CF处理间差异达到显著水平，较CF处理分别增加26.96%、29.70%。

2.4 优化施肥配施蚯蚓粪有机肥对薄皮甜瓜植株鲜质量和干质量的影响

由图3可以看出，各处理中T2处理甜瓜根鲜质量最大，CF处理根鲜质量为14.71 g，T2根鲜质量为16.18 g，与CF处理比较增加了9.99%。T2根干质量最大，CF处理根干质量为2.14 g，T2根干质量为2.17 g，与CF处理比较增加了1.25%。T2蔓鲜质量最大，CF处理蔓鲜质量为797.5 g，T2蔓鲜质量为920 g，与CF处理比较增加了15.36%;除CK、T1外，其他处理与CF处理的蔓鲜质量差异不显著。T3蔓干质量最大，CF处理蔓干质量为114.88 g，T3蔓干质量为120.77 g，与CF处理比较增加了5.13%。

2.5 优化施肥配施蚯蚓粪有机肥对薄皮甜瓜单瓜质量和产量的影响

由图4可以看出，T6、T7单瓜质量相同且高于其余处理。CF处理单瓜质量为0.48 kg，T6、T7单瓜质量均为0.49 kg，与CF处理之间差异不显著。T5处理产量高于其余处理，CF处理产量为2 748.29 kg·667 m-2;T5产量为3 046.89 kg·667 m-2，比CF处理增加10.86%，二者间差异达到显著水平。

2.6 优化施肥配施蚯蚓粪有机肥对薄皮甜瓜果实形态指标的影响

由表4可以看出，T6果实横腔径最大，为6.40 cm，CF处理果实横腔径为5.92 cm，T6比CF处理增加8.11%，二者之间差异达到显著水平。T6果实纵腔径最大，为6.53 cm，CF处理果实纵腔径为6.40 cm，T6比CF处理增加2.03%。T7处理果实横径最大，为10.07 cm，CF处理果实横径为9.61 cm，T7比CF处理增加4.75%，二者之间差异达到显著水平。T5果实纵径最大，为9.23 cm，CF处理果实纵径为9.00 cm，T5比CF增加2.56%，二者之间差异达到显著水平。果形指数随着蚯蚓粪有机肥梯度的增加呈现先增加后降低的趋势，T5果形指数最大，与CF处理果形指数相同，均为0.93。

2.7 优化施肥配施蚯蚓粪有机肥对薄皮甜瓜果实品质的影响

由表5可以看出，可溶性总糖含量随着蚯蚓粪有机肥梯度的增加呈现先增加后降低的趋势，以T5可溶性总糖含量为最高。CF处理可溶性总糖含量（w，下同）为54.29 mg·g-1，T5可溶性总糖含量为76.70 mg·g-1，与CF处理比较增加了41.28%，二者之间差异达到显著水平。除T1外，中心可溶性固形物含量随着蚯蚓粪有机肥梯度的增加呈现先增加后降低的趋势。CF处理中心可溶性固形物含量为10.40%，T4、T5中心可溶性固形物含量分别为11.20%、11.07%，与CF处理相比分别显著增加7.69%、6.44%。

由图5可以看出，维生素C含量在T5处理表现最高，随后呈下降趋势。CF处理维生素C含量（w，下同）为13.73 mg·100 g-1，T5维生素C含量为16.04 mg·100 g-1，与CF相比增加16.82%，二者之间差异达到显著水平。

与CF相比，可溶性蛋白含量没有随着蚯蚓粪有机肥的配施得到显著提升。CF可溶性蛋白含量（w，下同）为0.59 mg·g-1，T4可溶性蛋白含量为0.60 mg·g-1，与CF相比处理相比增加了1.69%。适量蚯蚓粪有机肥施加可降低有机酸含量，其中T5有机酸含量最低，为0.72%，CF有机酸含量最高，为1.05%，T5有机酸含量相对于CF下降了31.42%，差异达到显著水平。

3 讨论与结论

从试验结果综合分析可以看出，茎粗、相对叶绿素含量、净光合速率在优化施肥的基础上，配施蚯蚓粪有机肥的T5处理表现最优。T2处理根鲜质量、干质量均为最大，但是相对于CF没有显著性增加，各处理蔓的鲜质量相对于CF没有显著性增加。同样，单瓜质量未得到显著性增加。T5处理产量最高，与CF处理比较增加了10.86%，差异达到显著水平。

横腔径T6最大，相对于CF处理显著性增加8.11%;纵腔径T6最大，相对于CF差异不显著。果实横径T7最大，纵径T5最大，差异均达到显著水平。T5果形指数最大，但相对于CF没有显著性增加。

在优化施肥的基础上，配施适量的蚯蚓粪有机肥可以显著提高果实可溶性总糖、中心可溶性固形物、维生素C含量。T5可溶性总糖含量最高，为76.70 mg·g-1，相对于CF处理增加了41.28%;T4、T5中心可溶性固形物含量分别为11.2%、11.07%，相对于CF处理分别增加了7.69%、6.44%。T5维生素C含量最高，为16.04 mg·100 g-1，相比于CF处理增加了16.82%。与CF相比，可溶性蛋白含量没有随着蚯蚓粪有机肥的配施得到显著提升。适量蚯蚓粪有机肥施加可降低有机酸含量，其中T5有机酸含量最低为0.72%，相对于CF下降了31.42%。

李少杰等[16]发现在甜瓜中施加蚯蚓粪提高了植株的叶绿素含量以及净光合速率，促进了植株生长，提高了果实可溶性总糖、维生素C含量，显著性降低了甜瓜有机酸含量，改善了甜瓜品质。韩顺斌等[17]发现在番茄中进行蚯蚓粪与化肥的配施，增大了植株的茎粗，提高了产量，改善了果实维生素C、可溶性总糖和中心可溶性固形物等品质，笔者试验结果与此表现一致。周东兴等[18]研究发现添加一定量的蚯蚓粪可以促进水稻增产，超过一定限度反而不利于产量的增加。范洁等[19]研究发现薄皮甜瓜对养分需求量有其适宜范围，并不是施肥越多越好，这与本试验研究结果一致。笔者利用蚯蚓粪有机肥既改善了作物品质、提高了作物产量，又科学地进行了化肥配施，降低了大量施用化肥带来的环境污染。

综上所述，在优化施肥配施蚯蚓粪有机肥试验中，相对于常规施肥CF，T5处理的甜瓜千玉6号可溶性总糖含量增加41.28%，中心可溶性固形物含量增加6.44%，維生素C含量增加16.82%，品质表现优异，产量增加10.86%，减肥增效在各处理间表现最好，可在当地生产中推广应用，为当地薄皮甜瓜科学施肥提供参考价值。

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