海藻肥对冷棚甜瓜品质以及产量的影响

耿志刚 陈 铭 张德蒙 赵培伟 秦益民

（1.青岛明月海藻集团有限公司农业部海藻类肥料重点实验室，山东青岛 266400；2.中国农业科学研究院烟草研究所，山东青岛 266400；3.海藻活性物质国家重点实验室，山东青岛 266400）

海洋是生命的起源，海藻又是海洋中有机物的最初生产者，营养极其丰富。从海藻中不仅可以提取到有利于植物生长发育的天然生物活性物质，例如海藻多糖、甘露醇、植物生长调剂物质等，还可以得到富集在体内的矿质营养元素，例如氮、磷、钾和铁、硼、碘等微量元素[1]。目前海藻肥的主要原料来自于褐藻，例如海带、泡叶藻、墨角藻和马尾藻等[2]，通过物理或化学技术将海藻细胞破碎，可以提取到富含海藻寡糖、矿物质、甘露醇和植物激素等营养元素的提取液[3]。大量研究表明，海藻提取液可以促进种子发芽、提高发芽率[4-6]，促进植物生长[7]、提高植物抗逆性，促进果实发育、提高果实的产量和品质[8-10]，改善土壤环境、提高植物对土壤营养物质的利用率等[11，12]。

东方蜜属于哈密瓜类型甜瓜品种，甜度高、口感好，在市场上备受青睐，因此栽培东方蜜成为广大农民快速致富的途径之一。在大棚栽培条件下，由于棚内潮湿，东方蜜甜瓜在生长后期极易发生裂果现象，影响甜瓜品质[13]。本文研究了不同浓度的海藻提取物处理下，对东方蜜1号甜瓜品质以及产量的影响，探究其最佳使用剂量，为今后的生产应用提供理论依据，奠定实验基础。

1 材料与方法

1.1 试验时间与地点 实验于2018年2-6月在青岛明月蓝海生物公司的大棚中进行，前茬空地；供试作物为甜瓜，品种为东方蜜1号，于1月18号播种育苗，2月20号定植，2018年5月19号开始采收第1茬。海藻提取物、海藻有机肥（N-P-K≥5%，Ca≥10%）由青岛明月蓝海生物科技有限公司提供。供试土壤有机质含量16.23 g/kg，全氮1.13 g/kg，有效磷含量72.56 mg/kg，速效钾含量70.31 g/kg，pH值5.18。

1.2 实验设计与方法

1.2.1 海藻有机肥 设置两个处理，每个处理3个平行试验，每个小区面积为111 m2。处理1：CK,按传统施肥方式每个小区施入20 kg硫酸钾型三元素复合肥（17-17-17），2 m2充分腐熟的鸡粪，处理2施入与处理1等量的三元素复合肥，用成本相同的25 kg纯海藻有机肥代替鸡粪。两个处理其他追肥按照当地习惯用量施入。

1.2.2 海藻提取物 施肥参照当地传统施肥习惯，其他各项栽培管理措施不变。海藻精试验分别采用灌根和叶面喷施的方式进行处理，设置6种浓度梯度，分别为1 500倍、1 200倍、1 000倍、800倍、700倍，对照为清水，每个浓度设定三组重复，每组21 m2，随机分布排列，每个小区种植60棵，按梯度稀释后灌根，每株每次250 mL，第1遍缓苗水开始，以后每隔15 d1次，共灌根2次。将海藻提取物分别稀释1 500倍、1 200倍、1 000倍、800倍、700倍，对照为清水，进行叶面喷施100 mL，以叶片两边均匀形成明显水珠为准。在每小区内选出30 株同时开花、同时授粉的雌花进行标记。

1.3 测定项目 将每个处理的采收时间、产量以及品质进行统计，施肥30 d后对土壤理化状况进行测定。将每个小区授粉后标记的30株甜瓜进行各项指标的测定，用电子天平测量甜瓜单果鲜重，直尺测量果肉厚度，肉眼观察上色程度以及着色均匀度。比色法测定叶绿素含量，蒽酮硫酸比色法测定可溶性糖含量[14]2，6-二氯靛酚钠滴定法测定抗坏血酸含量[15]，糖度计测定可溶性固形物含量。使用DPS软件对得到的数据进行显著性分析。

2 结果分析

表1显示了经过海藻肥处理后土壤理化状况。经过处理2，土壤中有机质的含量明显增加，原因是向土壤中施入了海藻有机肥，与处理1比较相比，处理2的土壤有机质、全N、碱解氮、有效磷和速效钾含量得到提高，其中施用海藻肥的处理不仅提高了土壤有机质含量而且增加了氮、磷、钾和有效铁等养分的含量，土壤pH值增加，土壤酸化减轻。土壤理化状况得到明显的改善。灌根对土壤理化性质的影响：随着海藻提取物的浓度增加，碱解氮、有效磷、速效钾的含量逐渐增加，土壤比重越小，700倍时效果最好，分别提高了17.6%、37.6%、170.5%。详情见表1。

由表2可知，不同浓度海藻提取物处理后对甜瓜采收期、着色、果香味以及果肉厚度产生了不同影响。与对照相比，使用海藻有机肥和700倍海藻提取物灌根后，甜瓜的着色分布十分均匀、果香味浓、口感脆甜，且果肉厚度分别增加了4 mm和2 mm，使甜瓜的采摘期提前了5 d。处理4到处理7与对照相比，随着海藻提取物灌根的浓度升高，甜瓜的这色均匀度、果香味以及口感逐渐增加，果肉厚度增加，采摘期也有不同程度的提前。

由表3可以看出，使用海藻有机肥和700倍海藻提取物进行灌根处理时，产量明显高于对照和其他处理，且使用海藻有机肥效果优于700倍海藻提取物灌根。海藻提取物从800倍稀释到1 200倍时，与对照相比产量均能得到显著提高，随着海藻提取物浓度越高，效果越明显，处理3效果最好，产量提高6.39%。底肥施海藻有机肥和海藻提取物灌根均可明显提高甜瓜品质，其中处理2和对照相比对可溶性固形物和维生素C影响较大，对可溶性糖影响较小，但均显著高于对照。使用海藻提取物进行灌根时对可溶性糖和可溶性固形物影响较大，其中处理3对提升甜瓜糖度效果最好，可溶性糖和可溶性固形物分别达到了14.2%、15.1%，处理4对提高甜瓜维生素C含量效果最好，较CK提高了17.23%。

表1 海藻肥对土壤理化性状的影响

表2 东方蜜甜瓜采收日期、着色、果香、口感以及果肉厚度调查结果

表3 施用海藻有机肥和海藻提取物灌根对甜瓜品质的影响

表4 不同浓度的海藻提取物在叶面喷施处理条件下对东方蜜甜瓜产量和品质的影响

在叶面喷施海藻提取物的情况下，与对照相比较，稀释700倍和800倍对甜瓜品质和产量提升较高，超过1 000倍后对可溶性糖和可溶性固形物影响不显著，但对提升维生素C含量影响显著。其中在800倍时提升效果最明显，产量和维生素C含量分别提升了4.75%和19.73%。

由图1、图2可以看出海藻提取物不同施肥方式和不同浓度处理对东方蜜甜瓜叶片叶绿素的影响。在页面喷施不同浓度海藻提取物的情况下，与对照相比较，稀释700倍、800倍、1 000倍、1 200倍和1500倍均能提高甜瓜叶片叶绿素a和叶绿素b的含量，稀释700倍和800倍之间无明显差异，但显著高于1 200倍和1 500倍，其中稀释800组和对照相比较效果最明显，达到及其显著的水平，其提高的程度分别为800倍＞700＞倍＞1 000倍＞1 200倍＞1 500倍＞CK。

在使用不同浓度海藻提取物进行灌根处理时，于对照相比较，稀释700倍海藻提取物进行灌根时叶绿素a和叶绿素b的提高效果极其显著，稀释800倍时提高效果显著高于1 000倍、1 200倍和1 500。稀释程度达到1 000倍以上时灌根处理对叶绿素a和叶绿素b的效果影响较小，其提高程度的顺序为700倍＞800倍＞1 000倍＞1 200倍＞1 500倍＞CK。

综合来看，页面喷施不同浓度海藻提取物和灌根冲施不同浓度海藻提取物均能提高叶绿素a和叶绿素b的含量，但叶面喷施比灌根冲施对叶绿素a和叶绿素b的影响更加明显。

图1 不同施肥方式和不同浓度处理对东方蜜甜瓜叶片叶绿素a的影响

图2 不同施肥方式和不同浓度处理对东方蜜甜瓜叶片叶绿素b的影响

3 讨论

海藻中含有丰富的有机质以及中微量元素，施肥后土壤中有机质的含量明显增加，有效铁的含量也迅速增加。土壤容重下降，主要是因为海藻有机肥中含有丰富的海藻酸和藻阮酸，海藻酸是存在于海藻中的一种天然产物，可调节土壤如微生物以及植物三者之间的关系。海藻中还含有一种天然的土壤调节化合物藻阮酸，能促进土壤向原本的团粒结构转变，增加土壤内部孔隙，打破土壤板结，恢复由于土壤负担过重和化学污染而失去的天然胶质平衡，使土壤更加疏松，因此使土壤的容重下降。

海藻肥中含有丰富的海洋活性物质，除了能直接增加土壤有机质外，可以增加土壤中各种有益微生物的活动[16]，使土壤的生物效力增加。土壤微生物的代谢可分解土壤中的氮磷钾，代谢物转化成可被植物利用的速效养分[17]，因此经处理后，土壤中全氮量为1.30 g/kg，变化不大，但碱解氮、有效磷、速效钾含量显著增加。

本研究中使用的海藻肥原料为深海泡叶藻，它的有效成分与含有的活性物质达66种以上，能为甜瓜提供生长所必需的各种营养元素、多种氨基酸、多糖和维生素等。其本身含有的植物内源激素能调节甜瓜生长，从而增加甜瓜的品质和产量等，帮助甜瓜建立健壮的根系，增进其对土壤养分、水分与气体的吸收利用，同时可为管束细胞对养分和水分的运输，增强蒸腾压力；含有的内源活性物质能粗细细胞的伸长和分裂，延缓作物的生长期，有效地提高光合效率，因此使用海藻肥能显著提高甜瓜的产量、口感、香味以及可溶性糖等。

本文研究在对海藻提取物页面喷施和灌根冲施两种方式处理下，不同浓度的海藻提取物对甜瓜叶绿素的影响。结果表明，页面喷施海藻提取物在800倍时对甜瓜叶片叶绿素影响较大，而在灌根时700倍时对叶绿素的提升效果最显著，但两种处理方式均显著高于对照组，页面喷施海藻提取物效果更好，与Kumari等（2011）研究结果一致[18]。

海藻酸可以降低水的表面张力，在植物表面形成一层薄膜，增大接触面积，使水溶性物质较易透过茎叶表面细胞膜进入植物细胞，使植物更有效地吸收海藻提取液中的营养成分。综上所述，本研究结果可为探究生产海藻肥最佳使用浓度和产品使用方式提供依据，同时也可为海藻肥在甜瓜种植中的应用提供理论支撑。