生物有机肥底施对设施黄瓜促生抑病的效果

2021-04-02刘阳钟增明孙漫红段普舜陈梓康赵淑婷于英娇王琪胡海奇秦立金

农业研究与应用 2021年6期

刘阳钟增明孙漫红段普舜陈梓康　赵淑婷　于英娇　王琪　胡海奇　秦立金

摘要：為了了解不同生物有机肥底施处理对设施黄瓜生长、品质、产量以及抑病效果的影响，本试验采用黄瓜田间种植的方法，设计不同浓度生物有机肥底施处理，通过测定黄瓜田间生长、品质和产量等指标，以及植株叶片霜霉病发病和100 g土壤中根结线虫的数量，筛选最佳生物有机肥底施浓度。结果表明：不同浓度生物有机肥能够促进黄瓜田间生长，提升品质，增加产量，其中，360 kg/667m2处理的最大叶面积、可溶性糖含量比CK增加了8.26%和5.79%，与CK达到了极显著差异（P<0.01）;生物有机肥底施处理降低了黄瓜植株叶片霜霉病的发病率以及100 g土壤中根结线虫数量，与CK达到了显著差异（P<0.05），其中，360 kg/667 m2处理的黄瓜植株叶片霜霉病发病率比CK降低了50.01%;360 kg/667 m2和480 kg/667 m2处理的100 g土壤中根结线虫数量与CK达到了显著差异（P<0.05），与CK相比，根结线虫减退率可达54.12%和57.21%。因此，适宜用量的生物有机肥底施处理对设施黄瓜生产能够起到促生抑病的效果，可以用于赤峰地区设施黄瓜的生产种植中。

关键词：生物有机肥;黄瓜;生长;病情指数;根结线虫数量

中图分类号：S436.421.1 文献标志码：A

Growth-Promoting and Disease-Inhibiting Effects of Biological Organic Fertilizer on Facility Cucumber

LIU Yang1，ZHONG Zengming2，SUN Manhong3，DUAN Pushun1，

CHEN Zikang1，ZHAO Shuting1，YU Yingjiao1，WANG Qi1，

HU Haiqi1，QIN Lijin1，4*

（1Institute of Chemistry and Life Sciences，Chifeng University，Chifeng，Inner Mongolia 024000，China;2Beijing Qigao Biologics Co.，Ltd.，Beijing 100193，China;3Institute

of Plant Protection，Chinese Academy of Agricultural Sciences，Beijing 100193，China;4Institute of Agricultural Sciences，Chifeng University，Chifeng，

Inner Mongolia 024000，China）

Abstract：Conducted an experiment to study the effects of base application of different concentrations of bio-organic fertilizer on the growth，quality，yield and disease suppression of facility cucumber. Planted cucumber in field，and designed base application treatments of bio-organic fertilizer with different concentrations. Measured the growth，yield，quality，downy mildew incidence of cucumber and root-knot nematodes in 100 g soil to screen the best concentration of bio-organic fertilizer. The results showed that different concentrations of bio-organic fertilizers could improve the growth，quality and yield of cucumber. In the treatment with 360 kg/667 m2 bio-organic fertilizer，the maximum leaf area and soluble sugar content were 8.26% and 5.79% higher than CK，showing very significant difference with CK （P < 0.01）. Bottom application of bio-organic fertilizer could reduce the incidence of downy mildew on cucumber leaves and the number of root knot nematodes in 100g soil，showing significant difference with CK（P < 0.05）. In the treatment with 360 kg/667 m2 bio-organic fertilizer，the downy mildew incidence was 50.01% lower than that of CK. In the treatment with 360 kg/667 m2 and 480 kg/667 m2 bio-organic fertilizer，the root-knot nematode decreased by 54.12% and 57.21%，respectively，showing significant difference with CK（P < 0.05）. Therefore，base application with appropriate amount of bio-organic fertilizer can promote the growth and inhibit the disease of facility cucumber. The technology can be used in facility cucumber production in Chifeng area.

Key words：Bio-organic fertilizer;cucumber;growth;disease index;number of root knot nematodes

黄瓜（Cucumis sativus L.）是我国北方地区日光温室栽培的主要蔬菜品种之一，栽培面积呈逐年增加的趋势[1]。但设施环境相对封闭和生产者的种植水平有限，不合理施肥造成了土壤肥力下降、肥料利用率低、产量及品质下降、土传病害加重等诸多问题[2，3]。黄瓜霜霉病和根结线虫病是设施黄瓜生产上的主要病害种类，已成为制约黄瓜高产、稳产的限制因子。根结线虫（Meloidogyne incognita）是一种危害最严重的植物病原线虫，在世界各地广泛分布，可寄生于3000多种植物，尤以茄科、葫芦科和十字花科等植物受害严重[4]。据估计，在全世界农业生产每年因各类灾害造成的总损失中，根结线虫的危害约占到5%，损失多达500亿美元[5]。其中，根结线虫病在黄瓜生产实践中，一般危害可造成减产20%～30%，严重的达70%以上，甚至绝收[6～8]。

在设施黄瓜生产实践中，有关使用生物菌肥进行处理的研究已见报道，施用生物有机肥能起到促生[9-10]、增产提质[10]的作用。目前，对设施黄瓜霜霉病和根结线虫病防治的研究只要集中于使用化学药剂[11-13]和生防菌剂[14-15]进行处理，但单一药剂或单一类型化学药剂，由于不合理的使用，导致黄瓜霜霉病菌对市场上常用杀菌剂已普遍产生抗性，防效下降，农药残留超标、环境污染加重[13]。而生防菌由于受到有效菌种种类、田间环境等因素的影响，防效有限[16-17]。因此，目前设施蔬菜生产上，筛选质优、高效的生物有机肥种类，并开发其田间应用技术和方法，是保障设施蔬菜高产稳产的有效途径。

采用“沃丰康”生物有机肥底施处理对设施黄瓜促生抑病的研究未见报道，本试验在前人研究的基础上，以设施黄瓜为试材，用不同浓度生物有机肥对设施黄瓜进行底施处理，通过测定黄瓜田间生长、品质和产量等指标，以及地上部黄瓜植株叶片霜霉病发病程度和100 g土壤中根结线虫数量，筛选最佳底施处理浓度，为以后设施黄瓜促生、提质增产栽培和主要病害有效防控提供科学依据和实践指导。

1 材料与方法

1.1 试验材料

黄瓜：‘津春四号’，由天津科润黄瓜研究所提供。

“沃丰康”生物有机肥：由中国农业科学研究院植物保护研究所和北京启高生物科技有限公司联合研发，总养分≥5%，有机质≥45%，有效活菌数≥0.5亿个/g，含钙、镁、硫、硼、锌、钼、铜、铁等中微量元素，净含量40 kg/袋。

CK有机肥料：由内蒙古辽中京农业科技有限责任公司提供，总养分≥5%，有机质≥45%，腐殖酸≥15%，氨基酸≥1.5%，有效活菌数≥2亿/g，CaO≥6%，SiO2≥6%，净含量40 kg/袋。

蒙多力三安复混肥料：由内蒙古中京慧尔生物科技有限公司提供，总养分≥54%，N∶P2O5∶K2O=18∶18∶18，净含量40 kg/袋。

稀土过磷酸钙肥：由秦皇岛天阜化工有限公司提供，Ca≥17%，S≥11%，有效P2O5≥12%，稀土含量0.2%～0.3%，净含量40 kg/袋。

1.2 試验设计

试验于2019年5月至10月在赤峰学院校园试验地冷棚进行。2019年5月29日进行播种，7月15日田间定植。试验以不同浓度“沃丰康”生物有机肥为底肥处理，设计浓度梯度为120、240、360、480 kg/667m2，当地农户常规用量（360 kg/667m2）为CK，共5个处理，每个处理3次重复。试验小区面积5.5 m2，黄瓜株行距35 cm×40 cm，所有底肥处理施入蒙多力三安复混肥料和稀土过磷酸钙肥各40 kg/667m2（具体底肥设计方案见表1）。

定植30 d后（2019年8月15日）开始测定黄瓜田间生长指标。定植40 d后（2019年8月26日），在黄瓜生长前中期测定品质和产量指标。田间追踪黄瓜霜霉病发病情况，在黄瓜拉秧时，调查霜霉病发病率、病情指数，计算防效。同时，田间采取不同处理土壤，实验室测定不同处理土壤根结线虫条数，计算线虫减退率。

1.3 调查指标

1.3.1 生长指标

株高：用米尺测量黄瓜根茎处至心叶的高度;茎粗：用游标卡尺测量黄瓜距地面1 cm处;最大叶面积：用直尺测量最大叶片的长与宽，计算长与宽的乘积;叶片数：直径≥5 cm为一片叶。

1.3.2 品质指标

维生素C含量：采用2，6一二氯酚靛酚滴定法[18];蛋白质含量：采用紫外吸收法[19];可溶性固形物：采用数显糖度计测量;可溶性糖含量：采用蒽酮比色法[18];有机酸含量：采用标准碱溶液滴定法[19]。

1.3.3 产量指标

单瓜重：采用电子天平测量黄瓜重量，单瓜重=重量/条数;瓜长：采用曲尺测量整个黄瓜瓜条的长度;瓜柄长：采用直尺测量黄瓜瓜柄长度;柄直径：采用游标卡尺测量黄瓜瓜柄最均匀部分直径;瓜直径：采用游标卡尺量取黄瓜中间均匀部位的直径。

1.3.4 抗病指标

1.3.4.1 霜霉病分级方法（以叶片为单位）：

0级：无病;1级：仅1～2片边叶有病斑，心叶无病;2级：少数边叶（2片左右）小心叶均有病，但植株生长正常;3级：全株大部分叶片（包括心叶）均产生系统病斑，上部叶片皱缩畸形;4级：全株大部分叶片均有系统病斑，部分叶片枯凋，植株枯死或趋枯死。

发病率（%）=发病植株数/调查总株数×100。

病情指数=∑（病级株数×病级数） / （调查总株数×最高病级值） ×100。

防治效果（%）= （处理病情指数-对照病情指数） /对照病情指数×100。

1.3.4.2 土壤采样方法

每个小区使用土钻采用“W”型5点取样的方法，取黄瓜根际周围20 cm处土壤，将土均匀混合后，放于塑封袋中，带回于实验室测量鲜土中根结线虫数量。

1.3.4.3 土壤线虫分离方法—采用贝曼浅盘法

i将筛子放在小盆中，然后在筛子上铺一层面巾纸;

ii土壤压碎混匀，取100 g土壤放在面巾纸上;

iii从筛子和小盆的缝隙中加入水，水量要没过土壤，但不没过面巾纸;

iv在室温下静置24～48 h后，将小盆中的水过500目的筛网，此时线虫留在筛网上，用少量清水将线虫冲洗到玻璃皿中，静置1～2 min，在体视镜（或显微镜下）计数。

1.4 数据分析

试验数据采用Excel 2010和SPSS 17.0软件进行处理。

2 结果与分析

2.1 生物有机肥底施处理对黄瓜田间生长的影响

2.1.1 对株高的影响

株高是衡量田间作物生长好坏的最基本的指标之一，不同生物有机肥底施处理对黄瓜株高的影响见图1。图1表明，不同生物有机肥底施处理对黄瓜株高的影响差异不显著（P>0.05）。其中，处理3的株高高于CK，达到182.44 cm，比CK增加了1.03%。其余处理均较CK降低。

2.1.2 对茎粗的影响

不同生物有机肥底施处理对黄瓜茎粗的影响见图2。图2表明，不同生物有机肥底施处理对黄瓜茎粗的影响差异不显著（P>0.05）。其中，处理1和处理2的茎粗高于CK，分别达到12.61 cm和11.98 cm，比CK增加了2.31%～7.69%。其余处理均较CK降低。

2.1.3 对最大叶面积的影响

叶面积是反映植物群体生长状况的一个重要指标，其大小直接与最终产量高低密切相关。不同生物有机肥底施处理对黄瓜最大叶面积的影响见图3。图3表明，不同生物有机肥底施处理对黄瓜最大叶面积的影响差异显著（P<0.05），且达到极显著水平（P<0.01）。其中，处理3和处理4极显著高于CK，最大叶面积分别达到659.76 cm2和640.06 cm2，分别比CK增加了8.26%和5.03%。其余处理均较CK降低。不同处理间，处理3和处理4与处理1和处理2差异极显著（P<0.01），但处理3和处理4、处理1和处理2未达极显著差异（P>0.01），但处理1和处理2差异显著（P<0.05）。

2.1.4 对单株叶片数的影响

不同生物有机肥底施处理对黄瓜单株叶片数的影响见图4，图4表明，不同生物有机肥底施处理对黄瓜单株叶片数的影响差异显著（P<0.05）。其中，处理3和处理4的单株叶片数高于CK，分别达到20.56个和20.67个，比CK增加了3.79%和4.34%。其余处理均较CK降低。

图4 生物有机肥底施处理对黄瓜单株叶片数的影响

2.2 生物有机肥底施处理对黄瓜品质的影响

不同生物有机肥底施处理对黄瓜品质的影响见表2。表2表明，不同生物有机肥底施处理对黄瓜维生素C含量、可溶性糖含量以及有机酸含量的影响差异显著（P<0.05），其中，可溶性糖含量达到极显著差异（P<0.01），可溶性蛋白质含量和可溶性固形物差异不显著（P>0.05）。所有处理维生素C含量和有机酸含量较CK显著降低，降幅达到9.31%～43.00%，22.10%～35.91%。处理3的可溶性蛋白质含量和可溶性糖含量均高于CK，达到0.77 g/100g和2.01%，分别比CK增加了24.19%和5.79%，其余处理均较CK降低。处理3可溶性糖含量达2.01%，比CK增加了5.79%，但未達到差异显著，与处理1和处理4差异显著。

2.3 生物有机肥底施处理对黄瓜产量的影响

不同生物有机肥底施处理对黄瓜产量的影响见表3。表3表明，不同生物有机肥底施处理对黄瓜单瓜重和瓜长的影响差异显著（P<0.05），对黄瓜柄长、柄直径、瓜直径、单株结果数以及单株产量的影响差异不显著（P>0.05）。其中，处理3、处理4的单瓜重高于CK，达到315.28 g和311.08 g，比CK增加了4.65%和3.26%。其余处理瓜重均较CK降低。处理3和处理4的单株结果数和单株产量均高于CK，单株结果数达到7.20和7.04，比CK增加了13.56%和11.04%，单株产量达到2.27 kg和2.19 kg，比CK增加了18.85%和14.66%。

2.4 生物有机肥底施处理对黄瓜抑病效果的影响

2.4.1 对黄瓜霜霉病的抑病效果

不同生物有机肥底施处理对黄瓜霜霉病的抑病效果见表4。不同生物有机肥底施处理对黄瓜霜霉病田间发病率的影响差异显著（P<0.05），但未达到极显著水平（P>0.01）。对黄瓜霜霉病病情指数的影响差异不显著（P>0.05）。所有处理的黄瓜叶片霜霉病的田间发病率均低于CK，比CK降低了20.01%～50.01%。处理1、处理3、处理4的病情指数低于CK，达到43.33、38.89、33.33，防治效果达3.70%～25.93%。

2.4.2 对黄瓜土壤根结线虫数量的影响

不同生物有机肥底施处理对黄瓜土壤根结线虫数量的影响见图5。不同生物有机肥底施处理对黄瓜土壤根结线虫数量的影响差异显著（P<0.05），但未达到极显著水平（P>0.01）。所有处理的100 g土的根结线虫数量均较CK降低，100g土根结线虫数量分别达到了426.00、306.67、208.00、194.00条，比CK相比，线虫减退率可达6.02%、32.35%、54.12%和57.21%。其中，处理3和处理4的根结线虫减退率较高，效果较佳，二者差异不显著。

3 讨论与结论

生物有机肥是富含有益微生物的一种新型肥料，是将特定功能微生物与发酵腐熟的有机物料按照一定比例制成，通过微生物的代谢物促进根系及植株地上部的生长。因此，合理利用功能型生物有机肥，可以显著改善黄瓜的生长[9]。黄作喜[20]等人发现，施用自制有机肥较施用无机化肥的株高和叶片数均增加，促进了黄瓜生长。王东升[9]研究结果表明，生物有机肥相较于普通有机肥提高了黄瓜茎粗16.74%。本试验表明，“沃丰康”生物有机肥与当地常规有机肥相比，促进了黄瓜田间地上部植株的营养生长，其中，360 kg/667m2处理的株高和最大叶面积达到最大值，而480 kg/667m2处理的单株叶片数达到最大值，为黄瓜产量的形成奠定了良好的基础。

吴平江[21]等人发现，4.05 t/hm2的生物有机肥处理的黄瓜果实中可溶性糖和维生素C的含量最高。张俊峰[22]等人研究表明，400 kg/667 m2生物有机肥处理可提高可溶性糖、可溶性蛋白的含量，改善产品品质。本试验结果表明，不同浓度“沃丰康”生物有机肥处理增加了蛋白质含量、可溶性糖含量，降低了维生素C、可溶性固形物和有机酸含量，360 kg/667m2处理的可溶性糖含量与CK极显著提高了5.79%。对于维生素C和有机酸的研究结果与前人[21]不一致，分析原因可能是生物有机肥的原料不同造成的，“沃丰康”生物有机肥主要原料为发酵腐熟的牛羊粪，而吴平江[21]等人采用生物有机肥的原料为假劣玉米种子。

李小萌[23]等人研究发现，生物有机肥添加量为10 ～20 t/hm2与不添加生物有机肥相比，黄瓜产量的提高分别为1.48%～38.88%和15.31%～50.91%。本试验中，不同浓度生物有机肥处理提高了黄瓜单瓜重、单株结果数和单株果重。其中，360 kg/667m2处理的单瓜重、单株结果数和单株果重达到最大值315.28 g、7.20个和2.27 kg，相比常规CK提高4.65%～18.85%，与前人[22-23]研究结果一致。

采用生物制剂及化学药剂防治黄瓜霜霉病的研究较多，郑丽[24]等人试验研究表明，浓度为50 g/mL粗蛋白对田间日光温室黄瓜霜霉病生防效果为60.08%。陈钫[25]等人实验表明，10%氟噻唑吡乙酮SC 8 000倍液+代森锰锌WP 1 000倍液对黄瓜霜霉病防治效果达84.92%～91.69%;80%烯酰吗啉WG1 200倍液对黄瓜霜霉病防效在76.42%～85.83%。有关生物有机肥处理对黄瓜霜霉病的抗病性研究较少，有研究表明，施用生物有机肥可以促进根际有益微生物繁殖，减少病害发生，对黄瓜霜霉病有明显防治效果，平均防效达51.4%[26]。本试验研究结果表明，不同生物有机肥处理降低了黄瓜霜霉病的田间发病率，抑病效果可达20.01%～50.01%。除240 kg/667m2处理外，其余3个处理的防治效果可达3.70%～25.93%，而240 kg/667m2防治效果为-3.70%，分析原因可能是测量误差造成的。

前人对设施黄瓜根结线虫病的研究主要集中于采用化学药剂以及微生物菌剂进行防治，防治效果可达82.89%～91.07%[16]和60%以上[17]。本试验研究结果表明，不同生物有机肥底肥处理显著降低了设施黄瓜土壤中根结线虫的数量，防效可达6.02%～57.21%。其中，360 kg/667m2和480 kg/667m2处理效果最好，相比化学方法，具有安全、绿色、生态和友好的优势。

综上所述，在内蒙古赤峰地区当地设施蔬菜种植户施用牛羊粪习惯的基础上（一般发酵腐熟牛羊粪施入量为15～25 m3/667m2），为更好促进当地设施果菜类蔬菜的田间营养生长、丰产优质，建议在以后的种植生产中可结合当地有机肥的使用情况和施用量，每667 m2施入“沃丰康”生物有机肥360～480 kg，促生抑病，效果显著。

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