有机肥料和无机肥料联合应用对黄瓜生产的影响研究进展
2019-08-23刘永权何庆虎胡阳龚文柳
刘永权 何庆虎 胡阳 龚文柳
摘要 根据黄瓜需肥特点，合理配施有机肥和无机肥，不仅能克服有机肥效率低的缺点，满足黄瓜生长的要求，提高黄瓜产量，改善黄瓜的品质和风味;同时还能保护生态环境，减少因施肥过量造成的农业面源污染，提高农田土壤质量，是黄瓜生产中施肥的发展方向。本文综述了施用无机肥料对土壤、水环境、大气环境及黄瓜生产的影响，分析了无机肥料与有机肥料联合施用在黄瓜生产中的效果，以期为黄瓜生产中肥料合理应用提供参考。
关键词 黄瓜生产;有机肥料;无机肥料
中图分类号 S642.2;S626 文献标识码 A
文章编号 1007-5739（2019）13-0063-02 开放科学（资源服务）标识码（OSID）
Research Progress on Effect of Combined Application of Organic Fertilizers and Inorganic Fertilizers on Cucumber Production
LIU Yong-quan 1 HE Qing-hu 1 HU Yang 1 GONG Wen-liu 2 *
（1 Jingzhou Academy of Agricultural Sciences，Jingzhou Hubei 434000; 2 The University of Queensland）
Abstract According to the characteristics of cucumber fertilizer demand，reasonable application of organic fertilizer and inorganic fertilizer can overcome the shortcomings of low efficiency of organic fertilizer，meet the requirements of cucumber growth，improve the yield，quality and flavor of cucumber.Moreover，reasonable application of organic fertilizer and inorganic fertilizer can protect the ecological environment，reduce the non-point source pollution caused by excessive fertilization，and improve the soil quality of farmland，which is the development direction of fertilization in cucumber production.This paper summarized the effect of inorganic fertilizer on soil，water environment，atmosphere environment and cucumber production，and analyzed the benefits of combined application of inorganic fertilizer and organic fertilizer in cucumber production，so as to provide references for reasonable application of fertilizer in cucumber production.
Key words cucumber production;organic fertilizer;inorganic fertilizer
黃瓜是人们经常食用的重要蔬菜之一，在设施蔬菜生产中占有重要地位，而化肥是影响黄瓜产量和品质的主要因素[1]。生产发现，部分种植户为追求高产盲目增加施肥量，无机肥料的应用越来越多，有机肥料在农田中的应用比例不断下降，导致氮肥过量、土壤盐浓度过高、磷肥过量等危害，不利于黄瓜产量和品质的提高;同时产生了一系列环境问题，如土壤次生盐碱化、酸化，甚至造成氮肥蒸发、酸碱度变化、富磷酸盐等环境污染问题。
众所周知，无机肥料对提高蔬菜产量做出了巨大贡献，但也造成了许多严重的问题。与无机肥料相比，有机肥料养分更全面，能有效改善土壤结构和土壤肥力，但肥效较慢。长期实践证明，单施无机肥或单施有机肥在农业生产中均存在一定的优缺点。因此，为保证黄瓜优质高产，应合理施用有机肥和无机肥。
1 施用無机肥料对环境和黄瓜生产的影响
1.1 对土壤的影响
一是增加土壤中重金属和有毒元素。重金属是土壤主要污染物，化肥中含有的重金属或有毒物质进入土壤后不能被微生物降解，并能通过食物链在生物体内富集，危害人体健康[2]。二是导致土壤硝酸盐积累。长期施用无机肥料，尤其是氮肥过量，会增加土壤磷、钾的消耗，导致硝酸根离子积累。在亚硝铵作用下，硝酸根也可转化为一种强致癌物，可引发多种消化系统癌症[3]。三是促进土壤酸化。长期施用化肥会加速土壤酸化，即在通风良好的土壤中，通过硝化作用氨氮和有机氮肥变成硝酸盐时释放H+，会引起土壤酸化[4]。
1.2 对水环境的影响
农业施用化肥是水体富营养化的主要污染源。研究表明，长期大规模地施用化肥是造成地下水硝酸盐污染的重要原因，地下水中硝酸盐含量增加主要是由过量施用氮肥所致[5-6]。
1.3 对大气环境的影响
对大气环境影响较大的主要是氮肥。氨的挥发和释放会增加大气中氮含量，硝化反硝化将N2O释放到大气中，造成温室效应。此外，施用氮肥对其他温室气体也有影响，如CH4和CO2[7]。
1.4 对黄瓜生产的影响
在黄瓜生产中，施用氮肥可显著提高黄瓜产量，但过量施用会降低黄瓜品质。收获期是黄瓜产量形成的关键时期，也是霜霉病、灰霉病、白粉病等病害的频发时期。有研究表明，在黄瓜收获中后期，过量施用化肥会导致黄瓜植株抗性显著降低[8]。
2 无机肥与有机肥联合施用的效果
有机肥生产效率低，不能满足作物生长的需要。因此，结合黄瓜的需肥特点，利用有机肥和无机肥配制复合肥料，既能满足黄瓜生长需求，又能克服有机肥效率低的缺点。联合施用无机肥与有机肥，黄瓜品质和产量明显高于单施无机肥，种植效益明显提高。
2.1 对土壤的影响
有机肥包括秸秆、动物肥、绿肥等，含有丰富的有机质及植物生长所需的氮、磷、钾、钙、镁、硫、铁等大量元素和微量元素，对改善土壤物理性质和土壤养分含量具有重要作用。无机肥与有机肥联合施用可增加土壤有机质、土壤微生物，促进黄瓜植株生长，提高其产量和品质;可以改善土壤结构，提高土壤胶体对重金属等有毒物质的吸附能力;增加某些植物生长素抗生素的含量，提高作物防御酶活性和抗病性。另外，有机肥还含有大量功能性微生物，能抑制病原菌生长，显著减少土壤传播病害的发生[9]。
2.2 对黄瓜品质的影响
黄瓜独特的风味和酥脆的质地是人们喜爱它的重要原因之一，其中糖、蛋白质等含量的高低是决定其风味的最重要指标。蛋白质是原生质的基本物质，可溶性蛋白质与黄瓜的味道和整体风味成正相关。还原糖是果蔬的重要组成部分，也是具有重要生理功能的物质，还原糖含量会随着糖分的增加而增加，从而提高黄瓜的口感和品质。无机肥与有机肥联合施用，黄瓜中VC、可溶性糖、可溶性蛋白和游离氨基酸含量明显高于单施无机肥处理，黄瓜品质显著提高[10]。黄瓜叶片硝酸还原酶活性与黄瓜硝酸盐含量成负相关，说明硝酸还原酶活性是影响黄瓜硝酸盐含量的重要因素。有机肥与无机肥联合施用可以提高黄瓜硝酸还原酶活性，提高硝酸盐还原同化能力，且有机肥中的氮主要以氨基酸等有机氮的形式存在，因而无机肥与有机肥联合施用能显著减少硝酸盐在果实中的积累，提高黄瓜质量安全性[11]。
2.3 对黄瓜植株的影响
有机肥料含有腐植酸、氨基酸等促生长物质和大量的根际促进微生物。与无机肥处理相比，在有机肥处理下，黄瓜植株高度、叶片数、叶片厚度、叶长、叶宽均有所增加;雌花数量、雌花率、叶片叶绿素含量和光合速率等均显著提高[12]。另外，无机肥与有机肥联合施用，可显著提高黄瓜根系活力，促进根系生长，提高黄瓜产量和经济效益。
2.4 对黄瓜枯萎病发生的影响
黄瓜枯萎病是一种典型的病害，分布范围广，连作会加重病害的发生。无机肥与有机肥联合施用，减少了土壤和根际土壤中镰刀菌氧孢菌的数量，增加了土壤微生物多样性。有机肥具有抗菌作用，随着有机肥用量的增加，抗菌效果更加明显，说明有机肥携带的微生物成分直接抑制病原体生长，并通过生物和化学物质刺激植物增强其抗病性[13]，从而抑制黄瓜枯萎病菌数量的增长，提高黄瓜产量。
3 展望
有机肥和无机肥联合施用，不仅能保持黄瓜产量，提高品质和风味，而且还能保护生态环境，减少因施肥过量造成的农业面源污染，提高农田土壤质量[14]。根据黄瓜需肥特点，合理配施有机肥和无机肥，既能满足黄瓜生长的要求，又能克服有机肥效率低的缺点。在黄瓜生长过程中，联合施用有机肥和无机肥，肥料利用率以及黄瓜的生理指标、经济指标和产品质量均高于单施无机肥料，从而增加设施黄瓜栽培的经济效益。因此，有机肥料和无机肥料联合应用将是黄瓜肥料发展的重要方向。
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