腐植酸菌剂在西瓜上的应用研究

李书海 高立志 吕新春 黄祥川

鲁西集团有限公司 聊城 252211

腐植酸是一类高生物活性的有机物质，在改良土壤、促进土壤养分有效化、提高肥料利用率等方面有明显的效果[1～4]。腐植酸钾是腐植酸盐的一种，具有腐植酸所属的功能。微生物菌剂按内含的微生物种类或功能特性可分为根瘤菌菌剂、固氮菌菌剂、解磷类微生物菌剂、硅酸盐微生物菌剂和促生菌剂等[5～8]；微生物菌剂用于作物灌根时，具有直接或间接改良土壤微生态、恢复地力和预防土传病害等作用。从理论上说，腐植酸钾和微生物菌剂可相互促进，共同对土壤、作物起作用。

植物根际促生细菌（Plant Growth-Promoting Rhizobacteria，PGPR）是一群定植于植物根际、与植物根系密切相关的根际细菌，当接种于植物种子、根系、块根、块茎或土壤时，能够促进植物的生长[9，10]。本研究所选的微生物菌剂为该类群细菌，研究了腐植酸钾同该微生物菌剂结合产品即腐植酸菌剂在西瓜上的应用效果，以期为腐植酸菌剂在生产中的推广和应用提供理论依据和技术支撑。

1 材料与方法

1.1 试验时间与地点

试验时间：2016年12月—2017年6月。

试验地点：聊城市许营镇。

1.2 供试材料

供试作物：西瓜，品种“京欣”。

供试土壤：类型为潮土，土质为砂壤质，中等肥力，土壤透水、透气性良好，前茬作物为玉米。供试土壤理化性质见表1。

表1 供试土壤理化性质Tab.1 The physical and chemical properties of the tested soil

供试肥料：腐植酸钾（液体剂型，K2O=2%，水溶性腐植酸=20%），由鲁西集团有限公司提供；微生物菌剂为主要包含多粘类芽孢杆菌和解淀粉芽孢杆菌的植物根际促生复合菌剂（液体剂型，活菌含量100亿个/毫升），由鲁西集团有限公司提供；腐植酸菌剂为腐植酸钾同微生物菌剂按体积比1∶1复配而成（K2O=1%，游离腐植酸=10%、活菌含量50亿个/毫升）。

1.3 试验设计

试验共设4个处理：腐植酸钾（T1）、微生物菌剂（T2）、腐植酸菌剂（T3）、空白对照（CK），每个处理3次重复。每个小区面积为66.7 m2，各小区随机排列，区间间隔约1 m。各处理均为稀释后冲施施入，空白对照为等量清水。其中，腐植酸钾、微生物菌剂和腐植酸菌剂施用量均为5 kg/667 m2，稀释倍数为500倍，其他肥料按农户习惯正常施用，各处理施用量均一致。各处理在施底肥时，第1次冲施施入，之后每间隔10天冲施1次，共进行3次。

1.4 采样和测试方法

1.4.1 土壤样品的采集与分析

播种前采集试验地0～20 cm耕层土壤样品，采用5点交叉取样法取样。土壤常规指标检测按土壤农化常规方法[11]：碱解氮测定采用碱解扩散法；速效磷测定采用碳酸氢钠浸提——钼锑抗比色法（Olsen法）；速效钾测定采用醋酸铵浸提，火焰光度法；有机质测定采用重铬酸钾容量法——外加热法；pH测定按2.5∶1水土比例浸拌土壤，pH玻璃电极和甘汞电极（或复合电极）测定。

1.4.2 植株样品的采集与分析

2017年3月10日—5月10日，每间隔约15天在每个处理的取样区内随机选择取样点，每个点选取5株生长健壮的植株，每株选取3片最大营养叶，用米尺测量植株最大叶面积[叶边长（cm）×叶边宽（cm）]和主蔓长。收获期，在每个处理的取样区内随机选择5个生长势大致相同的西瓜，用普通的电子秤测量单瓜重量，通过实收计产方法，计算西瓜亩产量。使用便携式折光测糖仪测西瓜可溶性固形物含量[12]。用米尺测量西瓜纵径（cm）和横径（cm），计算果形指数（果实纵径/横径）。

1.5 数据统计与分析

用Microsoft Excel 2007和SPSS Statistics 17.0软件对试验数据进行统计与分析。

2 结果与分析

2.1 不同处理对西瓜生长势的影响

生长势是指植物生长发育的旺盛程度（如蔓生长长度、粗度和叶片的大小），可客观反映西瓜植株的生命力[13]，植株生长量越大、越壮、越快的，表示生长势越强。表2为不同处理对西瓜主蔓长度的影响。由表可知，与空白对照相比，腐植酸钾、微生物菌剂和腐植酸菌剂对西瓜生长发育均有一定的促进作用，不同处理西瓜主蔓长差异仅表现在生长前期，西瓜主蔓长分别增加4.6%～20.0%、6.3%～14.7%、11.3%～60.0%；施用腐植酸菌剂较单施腐植酸钾或微生物菌剂的西瓜主蔓长分别增加6.3%～33.3%和4.7%～42.8%。

表3为不同处理对西瓜最大叶面积的影响。由表可知，腐植酸钾、微生物菌剂和腐植酸菌剂处理的西瓜最大叶面积均与空白对照差异不明显，说明三者在西瓜最大叶面积上无明显促进效果。

表2 不同处理对西瓜主蔓长度的影响Tab.2 E ff ects of di ff erent treatments on the main tendril length of watermelon cm

表3 不同处理对西瓜最大叶面积的影响Tab.3 E ff ects of di ff erent treatments on the maximum leaf area of watermelon cm2

2.2 不同处理对西瓜产量的影响

表4为不同处理对西瓜产量的影响。由表可知，各处理西瓜的单瓜重量在4.87～6.01 kg不等，腐植酸钾、微生物菌剂、腐植酸菌剂处理的西瓜单瓜重量较空白对照分别增长13.3%、16.8%和23.4%。各处理西瓜产量均在3500 kg/667 m2以上，施用腐植酸菌剂处理西瓜产量显著高于其他处理，为4015.4 kg/667 m2。与空白对照相比，施用腐植酸钾、微生物菌剂和腐植酸菌剂分别增产8.1%、6.7%和13.9%。腐植酸菌剂与单施腐植酸钾或微生物菌剂相比，西瓜单瓜重量分别增长8.9%和5.6%，亩产量分别增加5.4%和6.8%。

表4 不同处理对西瓜产量的影响Tab.4 Effects of different treatments on the yield of watermelon

2.3 不同处理对西瓜品质的影响

2.3.1 不同处理对西瓜果形指数的影响

果形指数是指果实纵径与横径的比值，是西瓜的质量指标之一[13]。表5为不同处理对西瓜果形指数的影响。由表可知，各处理西瓜纵径和横径均在20 cm左右，属于较大型瓜，果形指数范围为1.03～1.13，空白对照西瓜较为圆润，接近圆形，腐植酸钾、微生物菌剂和腐植酸菌剂处理西瓜均属于椭圆形。其中，在西瓜横径方面，不同处理间无明显差异；在西瓜纵径方面，腐植酸菌剂处理较其他处理增长显著，较空白对照、腐植酸钾和微生物菌剂处理分别增长12.8%、6.5%和5.0%。

2.3.2 不同处理对西瓜可溶性固形物含量的影响

可溶性固形物是指液体或流体食品中所有溶解于水的化合物的总称，包括糖、酸、维生素、矿物质等，可溶性固形物含量直接决定西瓜的品质和口感[14]。表6为不同处理对西瓜可溶性固形物含量的影响。由表可知，各处理西瓜的中心可溶性固形物含量均大于11.5%，最高达到12.0%，中心与边部的差异分别为1.7%、1.9%、1.8%、1.5%，各处理西瓜均未出现空心现象；但不同处理间可溶性固形物含量差异不显著。

表5 不同处理对西瓜果形指数的影响Tab.5 Effects of different treatments on the fruit shape index of watermelon

表6 不同处理对西瓜可溶性固形物含量的影响Tab.6 E ff ects of di ff erent treatments on the soluble solid content of watermelon %

3 结论与讨论

从以上大田试验结果来看，与空白对照相比，腐植酸菌剂使西瓜的主蔓长、最大叶面积（生长势）、产量、果形指数、可溶性固形物含量（品质）分别提高了11.3%～60.0%、1.7%～8.5%、13.9%、9.7%、2.8%。与单施腐植酸钾或微生物菌剂相比，施用腐植酸菌剂的西瓜主蔓长分别增加6.3%～33.3%和4.7%～42.8%，单瓜重量分别增长8.9%和5.6%，亩产量分别增加5.4%和6.8%，说明腐植酸菌剂在促进西瓜的主蔓长、产量方面效果明显。

随着“减肥增效”等政策的推出，国家对有机肥推广的力度会进一步加大，腐植酸（含腐植酸盐）、氨基酸、海藻酸和微生物菌剂等均属于天然有机物质且对土壤和作物有益，理应被两两结合甚至三三结合。因此，在肥料开发方面，仍需我们共同努力，研制出更高效、更长效、对环境更友好的新型肥料。