微生物肥料在哈密瓜生产中的应用试验初报*

姚协丰, 徐 建, 朱凌丽, 刘 广, 徐锦华

(1.江苏省高效园艺作物遗传改良重点试验室/江苏省农业科学院蔬菜研究所 江苏南京 210014;2.江苏省农业科学院泰州农科所 江苏泰州 225300)

哈密瓜属于人们喜爱的高档果品之一,江苏省是哈密瓜、薄皮香瓜等甜瓜生产和消费量较大的省份,目前江苏省种植哈密瓜等甜瓜的总面积达25 000～28 000 hm2,是全国重要的甜瓜种植产区,特别是哈密瓜种植产值高,对农业增效和农民增收有着显著的作用[1]。然而,近年来因设施种植哈密瓜连茬和过量使用药肥,导致土壤盐渍化、菌群失调、土传病害以及连作障碍等问题日益突出,严重影响了哈密瓜植株的正常生长。因此,生产上急需采取有效措施改良土壤、缓解设施种植哈密瓜的连作障碍,促进植株的正常生长,以确保哈密瓜等甜瓜的品质。研究和实践证明,微生物菌肥可以通过调优土壤微生物群落,提高土壤有机质含量,利用微生物拮抗作用和有益菌的招募等作用来控制病害发生,减少化肥和农药的使用带来的污染,并在改善土壤营养结构、促进蔬菜等作物生长和改善农产品品质等方面起到积极的作用[2-3]。因此,微生物菌肥是实现环境友好型农业发展的重要手段之一,也是当前可持续农业发展的重要保障之一[4]。

本文以“苏甜4号”哈密瓜为种植试验对象,通过测定土壤的理化性状以及哈密瓜的株高、茎粗、鲜质量、叶片数量、叶片叶绿素相对含量(SPAD值)、可溶性固形物含量、产量和对蔓枯病的防控情况等指标,考察微生物肥料在改良土壤和哈密瓜提质增产方面的应用效果,以期为实现哈密瓜的绿色高效种植提供参考。

1 材料与方法

1.1 供试材料

供试哈密瓜:品种为“苏甜4号”,江苏省农业科学院蔬菜研究所研发的白皮橙肉哈密瓜新品种。

供试肥料:微生物肥商品名为“宁盾”,由多种生防芽孢杆菌和沙雷氏菌混合复配而成,有效活菌含量>2×108CFU/mL,微生物肥料登记号[微生物肥(2013)准字(1096)号],试验选用“宁盾一号”A型,水剂[7],南京本源生物科技有限公司;有机肥商品名为“金不换”,w(N+P2O5+K2O)≥7%,w(有机质)≥45%,常州市立华生物肥料有限公司;复合肥,N-P2O5-K2O=15-15-15,中国石化集团南京化学工业有限公司。

1.2 试验时间、地点及栽培管理

试验于2022年3月20日—6月15日,在江苏省农业科学院六合基地多年种植甜瓜的连作大棚内进行。大棚内地块设置畦面,畦高为30 cm、宽为100 cm,畦沟宽70 cm,畦中央铺滴灌条带,畦面上覆白色透明塑料地膜。

哈密瓜种苗于2022年3月20日定植,苗龄30 d,单株双行吊蔓栽培,株距60 cm,行距40 cm,密度为定植1 668株/亩(1亩=667 m2);4月29日授粉,6月13日采收,营养生长期40 d,果实发育期45 d,全生育期115 d。按照正常管理,施用底肥,每亩施有机肥1 000 kg、复合肥30 kg。采用软管滴灌系统,根据天气情况和土壤水分状况进行合理灌溉。植株采用单蔓整枝,主蔓的第12～14节位上的子蔓留果,留果侧枝2叶摘心,促进雌花发育;坐果后3～5 d选一个发育较好、果形端正优美的果实留果,其余果实摘除;着果节位以上保留15片叶摘心。开花期采用人工辅助标记授粉,在雌花开放的当日上午7:00至10:00进行授粉,授粉后将标有当日日期的标签挂在子蔓上。授粉后第43～45天采收果实。

1.3 试验设计

试验设3个处理,每个处理3次重复,共9个小区,每个小区面积12 m2,各处理的小区采用随机设计。各处理的具体实施方法如下。

(1)微生物肥处理(T1)

浸种:播种前,用微生物肥稀释50倍的稀释液浸种3～5 min。追肥:出苗后,每亩每次使用0.2 L微生物肥兑水稀释150倍进行喷施;10 d后,再用0.1 L微生物肥兑水稀释200倍进行喷施。

(2)灭活微生物肥处理(T2)

所有处理方法同T1处理,但选用在121 ℃高压蒸汽灭活30 min后的微生物肥。

(3)常规对照处理(T3)

根据生长情况,常规性追肥2次:第一次追肥在秧蔓长30～40 cm的伸蔓期培土条施,每亩施过磷酸钙50 kg;第二次追肥在小果期即坐果后果实膨大期,每亩施硫酸钾20 kg。

1.4 项目测定及方法

1.4.1 土壤理化性状指标

果实采收后采集土层下8～10 cm的土壤,5点随机取样。全氮含量采用凯氏定氮法测定,有效磷含量采用0.5 mol/L碳酸氢钠浸提-钼锑抗比色法测定,速效钾含量采用1 mol/L乙酸铵浸提-火焰光度法测定,pH采用玻璃电极法测定,有机质含量采用重铬酸钾容量法测定[5]。

1.4.2 生理性状指标

定植后第40天测量采样植株,调查植株生育状况。每个小区取3株,取平均值。

植株鲜质量:地上部全株鲜质量。

植株全质量:果实采收后的采样植株地上部全株鲜质量。

株高:全株从土面至茎顶的高度。

地上15节高:植株从土壤至第15节位的高度。

第15片叶长:植株第15片叶的长度。

第15片叶宽:植株第15片叶的宽度。

茎粗:地上部第10节位置的茎粗,采用游标卡尺测量。

全株叶片数:计数采样植株全株生长的叶片数。

叶绿素相对含量(SPAD值):采用SPAD TYS-A型叶绿素仪对顶部新鲜叶片进行测定。

1.4.3 产量、果实外观、品质性状指标

产量:记录相应小区产量,然后折算为亩产量。

果实外观:果重调查为该处理单棵果实的质量;果长和果宽的测量,是将果实纵剖,测量最长、最宽的距离。

果肉厚度:测量果实中段果皮至胎座间果肉的厚度。

品质测定:中心糖度是先将中段果肉用挤汁器挤出果汁,然后采用手持式折射糖度计(VR-113ATC)进行测量;维生素C(Vc)含量采用钼蓝比色法进行测定[6-7]。

以上指标均为各小区取3个果实进行测定后的平均值。

1.4.4 病害与生物防效统计

哈密瓜生育中后期调查记录小区内甜瓜蔓枯病的发病情况,病害调查统计与生物防治效果方法参考文献[8]。发病株以出现蔓枯病病害典型症状起算,计算病害严重度并统计生防效果[8]。

1.5 数据处理和统计

采用Excel 2010软件进行数据处理,采用SPSS 26.0软件进行数据分析,通过最小显著差异法(LSD)比较不同处理间的差异显著性(P<0.05)。

2 结果与分析

2.1 不同施肥处理对土壤理化性状的影响

对不同施肥处理的哈密瓜种植大棚的土壤进行采样检测及比较分析,土壤理化性状测定结果见表1。

表1 不同施肥处理的哈密瓜种植大棚土壤理化性状

由表1可知:大棚土壤的酸碱度均为中性偏碱性,且各处理差异不明显,符合甜瓜种植要求;与T3处理相比,T1处理的土壤中全氮、速效钾、有效磷、有机质的质量分数分别增加了0.52 g/kg、123.1 mg/kg、6.37 mg/kg、0.62%,尤其是速效钾和有机质含量明显提升,比T3处理的分别提高了1.02倍和0.98倍,有效改善了土壤养分结构。速效钾和有机质都有利于提高哈密瓜品质,为后续提升哈密瓜品质奠定了基础。

2.2 不同施肥处理对哈密瓜生长指标的影响

株高、茎粗等生长指标反映了哈密瓜植株的长势。果实采收后全株鲜质量越小、秧蔓越轻,植株营养物质的有效转化率就越高。移栽40 d后,不同施肥处理的哈密瓜长势出现明显差异,测量的哈密瓜瓜藤茎粗、生长速率(株高、地上15节高)、有效转化率(植株全质量)的具体数据见表2和表3。

表2 不同施肥处理的哈密瓜生长促进效果(移栽40 d后)

表3 不同施肥处理的哈密瓜地上部植株性状

由表2可知,T3处理的植株长势整体不如T1处理的茂盛,T1处理的哈密瓜植株株高、茎粗以及SPAD值都明显优于其他处理的,尤其在茎粗和SPAD值方面,T1处理的茎粗和SPAD值比T2、T3处理的分别提高7.89%、33.00%和15.82%、36.63%。由表3可知:T1处理的株高和地上15节高明显高于T3处理的;T1处理的植株全质量显著低于T3处理的,表明T1处理的营养物质有效积累较高。综合表2和表3,T1处理显著促进了哈密瓜的生长和营养物质的有效转化积累。

2.3 不同施肥处理对哈密瓜产量的影响

不同施肥处理的哈密瓜产量见表4。

表4 不同施肥处理的哈密瓜产量

由表4可知:相对于T3处理,T1处理和T2处理的哈密瓜产量分别提高了13.43%、1.06%,施用微生物肥的增产效果明显。

2.4 不同施肥处理对哈密瓜品质的影响

哈密瓜的果实大小、果肉厚度、中心糖度和Vc含量,都不同程度反映了哈密瓜的品质,不同施肥处理的哈密瓜品质见表5。

表5 不同施肥处理的哈密瓜品质

由表5可知,T1处理的果重比T3处理的增加0.13 kg,果肉厚度增加0.1 cm,中心糖度增加1.8°Brix,Vc含量增加76.1 mg/kg,说明施用微生物肥对哈密瓜品质有明显的提升作用。

2.5 不同施肥处理对哈密瓜抗蔓枯病的影响

蔓枯病是哈密瓜生产中的主要病害之一,调查和研究微生物肥对蔓枯病的防效是生产的需要,调查结果见表6。

表6 不同施肥处理的哈密瓜蔓枯病防治效果

由表6可知:不同施肥处理的蔓枯病发病严重度差异显著;T1处理的防治效果较好,相比T3处理的防治效果达到80.44%。施用微生物肥能增强哈密瓜长势,提高植株抗性,有效防止蔓枯病的发生。

3 结语

试验结果表明,微生物肥料应用于哈密瓜生产具有良好的效果,能明显提高哈密瓜的株高、茎粗、植株鲜质量、叶片SPAD值,具有促进植株生长发育、增强对蔓枯病抵抗力的作用;能够提高土壤中有机质含量,改善土壤中速效钾、有效磷等的养分结构,为哈密瓜生长提供了充足的营养元素,明显改善了哈密瓜的中心糖度和Vc含量,对哈密瓜果实品质的提升作用明显。