减量施肥条件下生物有机肥对丝瓜产量与抗病性的影响

张国顺，朱徐燕，楼玲，沈建国*，黄敏良

(1.杭州余杭区塘栖镇张国顺家庭农场，浙江 杭州 311106；2.杭州市余杭区农业技术推广中心，浙江 杭州 311100;3.杭州市余杭区农业生态与植物保护管理总站，浙江 杭州 311100)

生物有机肥是指特定功能微生物与动植物残体为来源并经无害化处理、腐熟的有机物料复合而成的一类兼具微生物肥和有机肥效应的肥料[1]。在农作物上使用，具有改善土壤结构、提高肥料利用率、降低病虫害发生、提高作物产量、改善农产品品质等作用[2]。我国学者对生物有机肥在农作物上应用已开展了不少试验研究，刘长庆等[3-5]研究表明，黄瓜施用生物有机肥后，可以提高黄瓜产量，改善植物学性状和生物学性状，降低黄瓜亚硝酸含量；徐立功等[6]研究表明，施用生物有机肥可以提高番茄产量，改善果实营养品质，尤其是可显著增加果实番茄红素含量，降低果实硝酸盐含量；还有不少研究表明，施用生物有机肥不仅对水稻具有增产作用，而且稻米品质明显提高[7-9]。但目前对于生物有机肥在丝瓜上的应用研究鲜有报道。

“鑫丰田宝”生物有机肥是山东农业大学为克服蔬菜连作障碍、改良土壤生态环境，以创新育成的超高效固氮菌、解磷菌、解钾菌和拮抗菌4大菌群为功能菌，用腐殖酸、磷矿粉、钾矿粉等天然原料为载体，制备而成的粒状生物有机肥。该菌群可根据各种农作物对氮、磷、钾的养分需求，通过高效固氮菌从大气中获得氮素；从添加的矿质磷和钾，以及土壤中富含的矿物质中分解出速效的磷和钾化合物；以腐殖酸为载体，活化土壤提供大量中微量元素。为了探讨生物有机肥在瓜类作物上的应用效果，我们于2019年在塘栖镇张国顺家庭农场丝瓜上开展“鑫丰田宝”生物有机肥应用效果试验研究，以便为该生物有机肥在本地区推广应用提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料

供试丝瓜品种为余杭本地品种香蕉，自繁育苗。试验安排在杭州市余杭区塘栖镇张国顺家庭农场和尚桥地块中，供试土壤为青粉泥田，土壤肥力中等[10]，pH值为7.48，有机质含量19.6 g·kg-1，阳离子交换量16.7 cmol·kg-1，水解性氮63 mg·kg-1，有效磷36.6 mg·kg-1，速效钾154 mg·kg-1。该地块已连续种植丝瓜3 a，连作障碍也有发生。

供试肥料有4种。鑫丰田宝生物有机肥(有机质≥40%，有效活菌数≥0.2亿/g，山东友邦肥业科技有限公司)；45%复合肥料(15-15-15，挪威雅苒国际有限公司)；奥捷沃土腐殖质水溶肥高钾型(9-6-15+Te，浙江奥捷生物有限公司)；商品有机肥[杭州绿宝有机肥有限公司，养分含量平均为pH值7.8，有机质74%，总氮(N)、磷(P2O5)、钾(K2O)含量分别为4.84%、3.42%、2.58%]。

1.2 处理设计

本试验在减量施肥的前提下，以常规施肥为对照，比较2种生物有机肥配施模式在丝瓜上的应用效果，共设处理3个。处理1为常规施肥作为对照(CK)，即T1(CK)，100%商品有机肥+100%化肥，基肥施用商品有机肥15 000 kg·hm-2、45%复合肥600 kg·hm-2；6月下旬开始，每10 d滴施奥捷高钾型水溶肥1次，共12次，每次用量75 kg·hm-2。处理2为半量生物有机肥，即T2，50%生物有机肥+50%商品有机肥+50%化肥，基肥施用商品有机肥7 500 kg·hm-2和鑫丰田宝生物有机肥1 252.5 kg·hm-2；6月下旬开始，每10 d滴施奥捷高钾型水溶肥1次，共12次，每次用量75 kg·hm-2。处理3为全量生物有机肥，即T3，100%生物有机肥，不施商品有机肥和化肥，基肥施用鑫丰田宝生物有机肥2 505 kg·hm-2后不追肥。每处理重复3次，共9个小区，每小区160 m2。除处理内容外，其他栽培管理措施均一致。试验区于2019年3月10日育苗，4月10日移栽，株距为50 cm，667 m2密度为167株，5月7日整枝，6月6日开始采收，11月30日采收完毕。

1.3 调查与测定

在试验前采集耕作层土壤样品，采用常规分析方法[11]测定土壤pH、阳离子交换量、有机质、全氮、有效磷、速效钾等土壤养分指标。从移栽后36 d起，每隔4 d，每小区选10株，对丝瓜藤蔓长度、叶片数进行测定；对整个小区丝瓜病害发生情况进行调查。从开始采收至采收结束，每次采收时对各个小区丝瓜产量进行分等、称重并记录。

2 结果与分析

2.1 对丝瓜植株前期生长的影响

分别于2019年5月6日、5月10日、5月14日、5月18日、5月22日对各小区丝瓜藤蔓长度和叶片数进行测定。由图1、2可知，无论是丝瓜的藤蔓长度还是叶片数，2个生物有机肥处理均高于同期常规施肥处理。其中，藤蔓长度增115%以上，叶片数增40%以上，丝瓜的藤蔓长度动态增长速率也明显快于常规施肥处理。相对而言，T3较T2对丝瓜初期生长促进作用更强些，但相互之间无明显差异。这说明，在商品有机肥和化肥同步减量的前提下，施用鑫丰田宝生物有机肥，能够利用固氮菌、解磷菌、解钾菌等菌群，通过土壤为作物前期提供足够的营养元素，促进丝瓜植株营养生长。

图1 各处理不同时期丝瓜藤蔓长度动态变化

图2 不同处理各时期丝瓜叶片数动态变化

2.2 对丝瓜产量和商品性的影响

按采收前期(6月)、中期(7—8月)、后期(9月)进行分期统计小区产量。由表1可知，丝瓜前期产量以T3最高，T1(CK)最低，中期和后期产量均以T2最高，T3最低；最终丝瓜总产量以T2最高，较T1(CK)增产16.0%，而T3最低，反比T1(CK)减产3.8%。由此可见，在商品有机肥和化肥同步减量50%的前提下，施用适量鑫丰田宝生物有机肥能够提高丝瓜产量；但若完全不施商品有机肥和化肥，即使加倍施用鑫丰田宝生物有机肥，也达不到原有产量，甚至会造成丝瓜减产。究其原因，可能是T2不施追肥(化肥)，仅靠生物有机肥本身提供和通过土壤分解的养分，难于满足丝瓜整个生育期尤其是后期生长对养分的需求，容易造成后期脱肥，从而影响作物产量。

表1 不同处理丝瓜的产量和产值

由图3可见，T3的丝瓜商品性状较好，其一等品和等外品瓜的比例分别较T1提高7.5和下降2.1百分点；而T2的丝瓜商品性也不错，其一等品瓜比例也较T1(CK)提高了3.2个百分点。由此可见，施用鑫丰田宝生物有机肥能够有效改善丝瓜商品性状。

图3 不同处理丝瓜商品性状比较

2.3 对丝瓜土传病害抗性的影响

枯萎病、蔓枯病是丝瓜作物的主要土传病害[12-13]。由表2可知，T1(CK)的丝瓜土传病害发病率总体较高，调查期间平均发病率为19.33%。其中，5月14日前主要是疑似发病株较多，之后死亡病株开始增多；而T2、T3的丝瓜在5月14日前没有发病现象，之后开始发病，至5月22日死亡病株数开始增多，但总体发病率要明显低于T1(CK)，调查期间平均发病率仅为1.33%和1.17%；而T2与T3之间丝瓜土传病害发病率差不多。这说明，该试验地丝瓜连作障碍已比较严重，土传病害发生率较高；而施用鑫丰田宝生物有机肥能够利用拮抗菌对土传疾病发生起到抑制作用，提高作物抗土传病害能力，促进丝瓜植株健康生长。

表2 不同处理丝瓜土传病害的发生情况

2.4 对丝瓜种植效益的影响

由表1、3可见，从增产增效来看，与CK相比，T2增加20 755元·hm-2，T3则下降4 940元·hm-2；从施肥成本来看，T2和T3分别较CK下降2 538和14 052元·hm-2。最终体现在综合效益上，T2的综合增效较好，比CK增加18 217元·hm-2；T3也有一定增效效果，比CK增加9 112元·hm-2。

表3 不同处理丝瓜种植肥料成本、效益的比较

3 小结与讨论

试验结果初步表明，施用鑫丰田宝生物有机肥对丝瓜植株前期生长有较强的促进作用，能有效改善丝瓜商品性状；在商品有机肥和化肥减量50%的前提下，施用鑫丰田宝生物有机肥能增加丝瓜产量16.0%，增加综合效益18 217元·hm-2；但完全不施商品有机肥和化肥，施用鑫丰田宝生物有机肥会造成丝瓜减产。同时还发现，施用鑫丰田宝生物有机肥能提高丝瓜抗土传病害的能力，大幅降低发病率。

生物有机肥除了含有较高的有机质、氮磷钾、腐殖质和微量元素外，还含有改善肥料或土壤中养分释放能力的功能菌[2]。本试验选用的“鑫丰田宝”生物有机肥就含有固氮菌、解磷菌、解钾菌、拮抗菌等4大功能菌，可分解和释放土壤中固定的养分，增强土壤养分供应能力，或抑制有害微生物的活动，增加有益微生物，增强作物抗病和抗逆能力，促进作物对养分的吸收。大量研究表明，部分生物有机肥替代无机肥可促进黄瓜、小白菜、玉米等作物对氮、磷、钾等养分吸收利用率，增加土壤微生物群落的种类和数量，改善土壤酶活性，提高作物产量和品质[14-15]。关于施用生物有机肥究竟可替代化肥的量，各地研究报道因作物种类、土壤肥力、栽培模式等不同而异。宋以玲等[16]研究发现，当化肥减量30%时，增施生物有机肥对玉米生长影响效果明显，并能保持稳定的产量；张迎春等[17]研究发现，化肥减量20%并配施生物有机肥使莴苣各项生长指标均有不同程度的增加，但减量30%并配施生物有机肥则降低了莴苣最大部茎粗和根粗。本试验设计了化肥减量50%配施生物有机肥和不施化肥配施倍量生物有机肥2种模式进行应用效果比较表明，在化肥减量50%的前提下，施用生物有机肥能够促进丝瓜生长，提高丝瓜产量，但在不施化肥配施倍量生物有机肥的丝瓜产量反而有所下降，这说明生物有机肥不能完全替代化肥。在实际生产中，生物有机肥应与化肥配合施用，才能达到预期的效果。至于在丝瓜上施用生物化肥有机肥时，在确保产量不减的前提下，化肥的减量值还需进一步试验研究。