不同沼液与硼肥配合喷施对西瓜产量及品质的影响

豁泽春， 张志芳， 韩春叶， 王明山

(1.商丘学院风景园林学院，河南商丘 476000； 2.河南农业职业学院，河南郑州 450000)

沼气池中的厌氧发酵残余物沼液中富含有机质和作物生长所需的氮、磷、钾等营养元素，其中生物活性物质具有增强作物抗逆性的作用，沼液对提高作物产量、品质及抗逆性和抗病性具有良好的作用。叶面喷施沼液是补充和调节作物营养的一种有效措施，不仅可以降低农业生产成本、提高农产品品质，还可以减轻养殖场周边环境压力以及对土壤环境造成的影响。已有研究表明[1-7]，沼液对小麦、辣椒、番茄、苹果、油桃、皇冠梨、西瓜等作物产量和品质的提高均有明显促进作用。叶面施肥是土壤施肥的有效手段，甚至是必要的施肥措施，对微量元素来说，叶面施肥是常用而有效的方法，研究表明，叶面喷施微量元素对作物生长、产量和品质有显著作用[8-12]。叶面喷施沼液、叶面喷施微肥对作物产量及品质的影响研究较多，而将微肥溶解于沼液后通过叶面喷施对作物产量及品质的影响研究较少，此外，前人对猪沼液的施用研究较多，对牛沼液的施用研究较少，且多为对土壤微生物群落的影响研究，对作物产量和品质的研究较少[13]。因此，本研究以露地西瓜为试验材料，选取西瓜所喜好的硼元素为试验肥料，研究猪沼液和牛沼液分别配合硼肥叶面喷施对西瓜产量和品质的影响，以期为西瓜叶面上沼液与微肥的合理施用提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

本试验于河南省中牟县姚家镇姚家村西瓜种植区内进行。试验地地理位置为34°36′ N、113°85′ E，属于典型的中纬度暖温带大陆性季风气候，四季分明，气候温和，雨热同期，年均降水量616 mm，年均日照2 366 h，年均气温14.2 ℃。试验地土壤类型为潮土，土壤质地为沙壤。土壤基本养分状况：有机质含量1.77%、碱解氮含量132.58 mg/kg、速效磷含量 50.34 mg/kg、速效钾含量275.73 mg/kg、有效锰含量 22.94 mg/kg、有效硼含量0.37 mg/kg。

1.2 试验材料

供试西瓜为北青9号，由河南省农业高新科技园提供。供试牛沼液取自中牟县狼城岗乡南任村农户沼气池发酵物，主要为牛粪尿发酵物，沼液基本养分状况：pH值8.03，有机质含量3.974 g/L，全氮含量1.220 g/L，全磷含量 0.081 g/L，全钾含量1.794 g/L，全硼未检出，砷含量 0.08 mg/L，铅含量0.07 mg/L，镉、铬、汞均未检出。供试猪沼液取自中牟县韩寺镇徐庄村农户沼气池发酵物，主要为猪粪尿发酵物，沼液基本养分状况：pH值8.16，有机质含量 2.553 g/L，全氮含量0.353 g/L，全磷含量0.111 g/L，全钾含量1.588 g/L，全硼未检出，砷含量0.02 mg/L，铅含量 0.04 mg/L，镉、铬、汞均未检出。供试硼肥H3BO3为市售分析纯试剂。

1.3 试验设计

本试验为随机区组设计，共设5个处理：CK(清水对照)；T1(50%牛沼液喷施)；T2(50%猪沼液喷施)；T3(50%牛沼液+硼，硼含量为0.5 g/L)；T4(50%猪沼液+硼，硼含量为 0.5 g/L)。每个处理重复3次，共15个小区，小区面积16 m2(8 m×2 m)，小区内双行栽种，每行8株，双行交错种植。供试西瓜于2017年3月10日播种，2017年4月20日定植，2017年6月25日开始收获。各处理的基肥、追肥按当地习惯施用：定植前施600 kg/hm2复合肥(氮、磷、钾比例为 15 ∶15 ∶15)和鸡粪有机肥15 000 kg/hm2，于定植后30 d(5月20日)、40 d(2017年5月30日)、50 d(6月9日)追施复合肥(氮、磷、钾比例为15 ∶15 ∶15)150 kg/hm2，共追肥3次。先将供试沼液经过滤后调pH值至6.0，然后将沼液与微肥按照1 ∶1比例直接进行混合，确保无沉淀产生，分别于2017年5月20日、2017年5月30日、2017年6月9日用小型喷雾器进行喷施，喷至叶面、叶背湿润。各处理栽培管理措施相同。

1.4 测定方法

于第3次喷施后(2017年6月15日)进行叶绿体色素含量和叶面积的测定。叶绿体色素含量的测定采用96%乙醇提取法，叶面积采用LAM-B活体叶面积测定仪进行测定。

果实成熟后按小区采摘，以小区各处理单株产量总和作为该处理产量。每个处理选取10个果实进行西瓜品质测定，用直尺测定西瓜果实纵径、横径、果皮厚度；可溶性糖含量采用蒽酮比色法测定；还原性维生素C含量采用2，6-二氯靛酚滴定法测定；有机酸含量用酸碱滴定法测定；心部和边部可溶性固形物含量采用折光法测定；西瓜风味采用10人5分制评分法评定，其分级标准：不喜欢=1分，一般=2分，稍喜欢=3分，喜欢=4分，很喜欢=5分。

于采收前期(2017年6月20日)进行品质测定。瓜直径用卷尺进行测量；瓜风味采用10人10分制评分法评定；可溶性固形物含量采用折光法测定；还原性维生素C含量采用 2，6-二氯靛酚滴定法测定；有机酸含量用酸碱滴定法测定；可溶性糖含量采用蒽酮比色法测定；西瓜第3次叶面喷施后7 d随机测量10株西瓜的第9～11节位的叶长、叶宽等。从2017年6月25日开始采收，每隔3～4 d采收1次，根据西瓜食用成熟期采收标准进行分区、累计测产。在进入结瓜期后每天进行采摘，计数、称质量并记录；品质测定于盛瓜期进行，每小区随机取3个大小均一的西瓜进行品质测定[13-14]。

1.5 数据处理

试验数据用Excel 2003和DPS 7.05软件处理，并用新复极差法进行差异显著性检验。

2 结果与分析

2.1 不同处理对西瓜叶片色素含量及叶面积的影响

由表1可以看出，T3、T4处理叶绿素a含量较高，T1、T2处理叶绿素a含量次之；各处理与CK相比，T2、T3、T4处理叶绿素a含量升高达到显著水平，T1处理与CK相比叶绿素a含量有所升高，但未达到显著水平，T3与T1、T2处理相比叶绿素a含量显著升高，T4与T2处理相比，叶绿素a含量无显著差异。各处理与CK相比，叶绿素b含量均显著升高，T1、T2、T3、T4处理之间叶绿素b含量无显著差异。各处理与CK相比，叶绿素a+b含量均显著增加，其中T3与T1处理相比叶绿素a+b含量显著升高，T4与T2处理之间叶绿素a+b含量无显著差异，T1与T2处理、T3与T4处理之间叶绿素a+b含量均无显著差异。各处理与CK相比，类胡萝卜素含量均有显著增加，其中T3、T4处理类胡萝卜素含量显著高于T1和T2处理，T1与T2处理、T3与T4处理之间类胡萝卜素含量无显著差异。各处理与CK相比，叶面积均有显著增加，且均达到30 cm2以上，T1、T2、T3、T4处理之间叶面积大小无显著差异。由此可见，各施肥处理均能提高叶片色素含量及西瓜叶片的叶面积，与单施沼液的处理相比，50%牛沼液+硼和50%猪沼液+硼的处理能显著提高类胡萝卜素的含量。

2.2 不同处理对西瓜产量的影响

由表2可知，各施肥处理西瓜平均产量均显著高于CK，其中CK平均产量仅为57 807 kg/hm2，各施肥处理西瓜平均产量均达到67 500 kg/hm2以上，各施肥处理之间西瓜平均产量无显著差异；与CK相比，T1、T2、T3、T4处理的西瓜增产率分别为17.31%、16.83%、21.15%、23.56%。可见，各施肥处理均能显著提高西瓜产量，其中50%牛沼液+硼和50%猪沼液+硼处理西瓜的增产率最高。

2.3 不同处理对西瓜果实形态的影响

由表3可知，各施肥处理对西瓜果实形态有显著影响。其中CK果皮厚度仅为1.85 cm，T1、T2、T3、T4处理的果皮厚度分别达到2.20、2.19、2.21、2.18 cm，与CK相比均达到显著差异，各施肥处理之间差异不显著；各施肥处理果实纵径与CK相比，增加2.43～3.86 cm，且差异均达到显著水平，各施肥处理之间果实纵径差异不显著；各施肥处理之间果实横径无显著差异，T1、T2、T3、T4处理的果实横径与CK相比，增加1.34～2.20 cm，且差异均达到显著水平。果形指数以纵径/横径值来表示，是西瓜果实外观的重要指标，直接影响消费者购买欲，且在西瓜运输过程中，圆形西瓜比椭圆形西瓜更易碰裂，同时果皮越厚越有利于西瓜的运输和贮藏。各施肥处理与CK相比，果形指数无显著差异，但有所增加，说明各施肥处理果形较长。由此可见，各施肥处理能显著增加果皮厚度并在一定程度上增大了果形指数，从而改善西瓜的运输和贮藏品质。

表1 不同处理对西瓜叶片色素含量及叶面积的影响

注：同列数据后不同小写字母表示在0.05水平上差异显著。下表同。

表2 不同处理对西瓜产量的影响

表3 不同处理对西瓜果实形态的影响

2.4 不同处理对西瓜品质的影响

由表4可知，与CK相比，T1和T2处理西瓜果实可溶性糖含量无显著变化，且T1和T2处理之间西瓜果实可溶性糖含量无显著差异，T3、T4处理西瓜果实可溶性糖含量与CK、T1、T2处理相比显著增加，分别提高17.26%、15.89%、15.08%和 20.33%、18.93%、18.10%；各处理之间西瓜果实总酸度无显著差异；总体来看，沼液与硼肥配施的2个处理对果实可溶性糖的积累效果优于单施沼液的2个处理，各施肥处理对西瓜果实的总酸度影响不明显。

表4 不同处理对西瓜品质的影响

各施肥处理对西瓜果实维生素C含量有一定影响。其中，T1、T2处理与CK相比，果实维生素C含量分别提高 10.93%、12.32%，但差异并未达到显著水平；T3、T4处理与CK相比，果实维生素C含量分别提高31.31%、35.54%，且差异均达到显著水平；T1与T2、T3与T4处理之间差异均不显著。由此可见，施用硼肥的沼液处理能显著提高西瓜果实维生素C含量，仅用牛沼液或猪沼液处理对西瓜果实维生素C含量的影响不明显。

可溶性固形物含量是评价西瓜品质优劣的重要指标，可溶性固形物含量越高，西瓜品质越好。由表4可知，各施肥处理边部可溶性固形物含量与CK相比无显著差异；与CK相比，各处理心部可溶性固形物含量均显著增加，各施肥处理之间差异不显著；从可溶性固形物中边差来看，各施肥处理中边差均显著高于CK，且T1与T2、T3与T4处理间差异均不显著，其中T4处理中边差最大，显著高于T1处理。可见，各施肥处理能显著提高西瓜心部可溶性固形物含量和可溶性固形物的中边差，但对边部可溶性固形物含量影响不明显，其中单施牛沼液的处理西瓜果实心部可溶性固形物含量低于10%，并未达到优质西瓜的要求。

从口感打分结果来看，T1、T2、T3、T4处理的结果显著高于CK，且T1、T2、T3、T4处理间得分差异不显著，T2、T3、T4处理的结果均高于4分，其中T3处理打分结果最高，达到 4.10 分。

3 讨论与结论

叶绿素和类胡萝卜素是植物的光合色素，直接影响光合作用的进行。已有研究表明，硼对植物光合色素的形成和稳定性具有良好作用，缺硼时，心叶白化，老叶早黄[14]。沼液中含有丰富的有机质及氮、磷、钾等营养成分，这些营养物质通过液面喷施能迅速被作物吸收利用。本研究表明，50%牛沼液的处理喷施对叶片叶绿素a含量影响较弱，叶绿素b、叶绿素a+b含量显著升高，50%牛沼液+硼的处理，叶绿素a、叶绿素b、叶绿素a+b含量均显著提高，50%猪沼液和50%猪沼液+硼的处理均能显著提高叶绿素a、叶绿素b、叶绿素a+b含量，且50%猪沼液+硼的处理效果优于50%猪沼液处理。施用沼液的处理均能显著提高西瓜叶片类胡萝卜素含量，且增施硼肥的处理类胡萝卜素含量显著高于单施沼液的处理，说明50%沼液+硼的处理能显著提高叶绿素含量，不同沼液之间对叶绿素含量的影响无显著差异。徐小利等研究表明，在一定范围内，西瓜叶面积大，接受光的能量多，对光能的利用率也就高，且叶面积的增加与产量形成呈正相关[15]。各施用沼液处理西瓜叶片叶面积显著增大，且各施肥处理之间无显著差异，这说明西瓜长势增强主要是由沼液的施用引起的。

从产量结果来看，各施肥处理均能显著提高西瓜产量，且各施肥处理之间西瓜产量无显著差异，说明50%牛沼液相比50%猪沼液，在西瓜增产的作用上效果相当，添加硼肥的沼液处理与单施沼液的处理相比西瓜产量无显著差异，这与杜少平等的研究[16]不一致，这可能与沼液的施用对西瓜增产起主要作用有关。从西瓜的增产率来看，50%牛沼液处理增产率为17.31%，50%猪沼液处理增产率为16.83%，50%牛沼液+硼处理增产率为21.15%，50%猪沼液+硼处理增产率为23.56%，可见沼液与硼肥配施的处理效果最好。

各施用沼液肥料的处理均能显著增加果皮厚度，增加果实纵径和横径，对果形指数的影响不明显，可见各施肥处理在改善西瓜果实运输品质和提高西瓜质量的同时，没有影响西瓜的正常果形。充足的养分是西瓜生长发育的必备条件，沼肥养分全面，含有丰富的有机质、腐殖酸、氮、磷、钾等营养成分，具有促进西瓜快速生长的功能；硼肥能参与半纤维素及细胞壁物质的合成，促进细胞伸长和细胞分裂，并且具有稳定细胞壁和质膜结构的作用，这可能是果实形态改善的原因[17]。单施沼液的处理与沼液+硼的处理相比果皮厚度、果实纵径、横径及果形指数均无显著差异，这说明在西瓜果实外观形态改善方面，沼液的施用起到了主要作用。

50%牛沼液+硼和50%猪沼液+硼的处理能显著提高可溶性糖、维生素C和心部可溶性固形物含量，进而改善西瓜品质，这与杜少平等研究结果[16]一致。其原因可能是硼肥具有促进植物体内碳水化合物合成及运输的功能，另外硼对由多酚氧化酶活化的氧化系统有一定的调节作用，特别是能参与葡萄糖代谢、促进葡萄糖降解、抑制醌类聚合物的形成，这可能是西瓜品质改善的原因。50%牛沼液和50%猪沼液处理对西瓜可溶性糖和维生素C含量的影响不显著，这与张利等研究结果[18]不一致，这可能与沼液施肥方式及沼液肥料配比不同有关。各处理间总酸度和边部可溶性糖含量均无显著变化，总体上，施用沼液的处理均能提高西瓜糖酸的比例和中边差，从而改善西瓜口感。

综合西瓜产量和品质指标分析，本试验条件下，单施50%沼液和50%沼液+硼的处理均可显著提高西瓜产量。50%沼液+硼的处理在保证西瓜产量和改善西瓜外观品质的同时，能显著提高西瓜果实还原糖和维生素C含量。此外，施用猪沼液与施用牛沼液的处理相比，对西瓜产量和品质的影响无显著差异。

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