基施硅肥对基质栽培小型西瓜生长发育及品质的影响

马超 曾剑波 张莹 穆生奇 胡潇怡 攸学松 陈艳利

摘要：为筛选出西瓜基质栽培模式下适宜的基施硅肥用量，利用小型西瓜作为试材，研究不同硅肥用量对其生长发育及品质的影响。结果表明，增施硅肥用量为600 kg/hm2时可增加产量、提高品质，应用效果最好。

关键词：硅肥;基质栽培;小型西瓜;生长发育;品质

Abstract：In order to screen out the suitable amount of silicon fertilizer in watermelon substrate cultivation mode， mini-watermelon was used as test material to study the effect of different amount of silicon fertilizer on its growth and quality.The results showed that when the amount of silicon fertilizer was 600 kg/hm2， the yield and quality could be increased， and the application effect was the best.

Key words：Silicon fertilizer; Substrate cultivation; Mini-watermelon; Growth and development; Quality

许多地区常规设施西瓜种植主要以土壤栽培为主，存在着土地资源利用率低、水肥利用率低、劳动强度大、枯萎病及线虫等土传病害发生严重等问题，此外，西瓜种植以经验种植为主，标准化、现代化程度不高。基质栽培在我国蔬菜保护地栽培中逐渐发展起来[1 ]，利用基质栽培，可有效克服土传病害和连作障碍，减少农药用量，节水省工，提高单位面积产量，甚至可以在不适宜耕作或倒茬的设施内实现周年种植，与土壤栽培比较有明显的优势[2 ]。因此该项技术是解决设施西瓜连作障碍的有效方法，由于营养液配方固定，水肥灌溉自动化，可实现规模化、标准化的生产，且产品质量稳定，利于西瓜产业绿色安全高效化的发展[3 - 7 ]。

硅肥可以提高农作物抗旱、抗倒伏、抗盐渍能力，防止病虫害，协調营养元素的吸收，抑制重金属离子对农作物的影响;在减毒的同时，硅肥还可以成为土壤调节剂，改良土壤。硅肥在水稻、小麦等生产中已大面积推广应用，在双子叶植物上的应用研究也逐渐增多，但有关硅在西瓜上的应用研究较少。我们通过在栽培基质中分别施用150、300、450、600、750 kg/hm2的硅肥，以未施硅肥的小型西瓜为对照，研究了不同用量硅肥对基质栽培小型西瓜生长发育和果实品质的影响，以期筛选出适宜西瓜基质栽培的硅肥用量，为西瓜大面积基质栽培生产提供理论依据。

1   材料与方法

1.1   试验材料

指示西瓜品种为京颖（北京市农林科学院选育）。供试硅肥为欧矿，主要成分为：氧化硅（SiO2）34.74%、氧化铁（Fe2O3）5.47%、氧化钙（CaO）12.05%，天津建农进出口有限公司生产。

1.2   试验设计

试验在北京顺沿特种蔬菜种植基地进行，共设6个处理：处理1～5的底肥中添加硅肥，用量分别为5、10、15、20、25 g/株，折合硅肥用量分别为150、300、450、600、750 kg/hm2;处理6为对照（CK），不添加硅肥。

种植方式为单垄单行，吊蔓栽培，一株一侧，主蔓结瓜。株距30 cm，密度为22 500株/hm2。每处理3次重复，18个小区。每小区面积37 m2，定植83株，除施用硅肥外，各处理田间管理措施一致，微喷浇水。大棚东西宽10 m，南北长58 m。棚膜选用正规厂家生产的无滴PO薄膜，棚膜两侧均能通风。试验采用营养钵、营养盘、基质营养土育苗，采用贴接嫁接技术，所用砧木为京欣砧4号。采用黑色栽培槽，栽培槽规格设置为25 cm×30 cm×25 cm。栽培时，槽内铺设一层加厚防虫网，基质置于防虫网上。 栽培基质为草炭、珍珠岩、蛭石按质量比7∶3∶4配制，基质混合时，加入鸡粪33 kg/m2，其中有机质含量≥20%，pH 5.5～6.5，全氮（以N计）≥0.8%，全磷（以P2O5计）≥0.3%，全钾（以K2O计）≥0.4%。将配制好的栽培基质用50%多菌灵可湿性粉剂800倍液消毒，混匀后填于栽培槽中。每个栽培槽内平行铺上2条滴灌带，滴灌带直径为15 mm，出水口间隔30 cm。首部应用精量施肥系统，使每条滴灌带出水口出水均匀，并安装过滤装置，以防止出水口堵塞。整个生育期EC值均控制在1.5～2.5 ms/cm。苗期、伸蔓期、坐果期EC值分别控制在1.5～1.8、1.8～2.0、2.0～2.5 ms/cm。整个生育期pH均控制在5.5～6.0。苗期、伸蔓期、坐果期pH分别控制在5.5～5.8、5.8～6.0、5.8～6.0。 伸蔓期和坐果期用世高、百菌清和三唑酮等药剂防治白粉病和红蜘蛛;用吡虫啉防治蚜虫，功夫水剂防治棉铃虫和烟青虫。

1.3   调查指标和测定方法

试验田3月31日定植、4月20日授粉、6月3日采收。生育期调查时间为1 — 5月，田间性状调查时间为3 — 5月，产量及品质性状调查时间为5月。 成熟期每小区随机取5株的成熟果实，计算平均单果重量;每小区选10个具代表性的成熟果实测量果肉厚度、果形指数、可溶性固形物含量，取平均值，并记录口感。各小区单采单收，记录实际产量。

1.4   数据处理

试验数据采用SAS软件进行方差分析，用Duncans新复极差法（P < 0.05）进行显著性检验。

2   结果与分析

2.1   生长发育

2.1.1    株高    由图1可知，在基质中增施不同用量硅肥后15 d，小型西瓜的株高与未增施硅肥的对照相比无明显差异，各处理的株高均处于同一水平。在增施硅肥后25 d，处理3和处理4的西瓜株高分别高于对照1.00、2.33 cm，其余处理低于对照。在增施硅肥后35 d，处理2、处理3和处理4的西瓜株高分别比对照高1.24、2.30、6.32 cm，而处理1和处理5的西瓜株高分别低于对照6.11、9.73 cm。在增施硅肥后的45 d，处理3和处理4的西瓜株高分别比对照高3.14、9.33 cm，而处理1、处理2和处理5的西瓜株高分别低于对照11.10、6.20、6.00 cm。

2.1.2    茎粗    由图2可知，在基质中增施不同用量硅肥后30 d，小型西瓜的茎粗与未增施硅肥的对照相比无明显差异，各处理的茎粗均处于同一水平。在增施硅肥后的40 d，处理2、处理4和处理5的西瓜茎粗分别比对照高0.01、0.04、0.02 cm，其余处理茎粗低于对照。在增施硅肥后的50 d，处理3、处理4和处理5的西瓜茎粗分别高于对照0.01、0.05、0.03 cm，而处理1和处理2的西瓜茎粗分别比对照低0.04、0.01 cm。在增施硅肥后的60 d，处理2、处理3、处理4和处理5的西瓜茎粗分别比对照高0.01、0.01、0.05、0.02 cm，而处理1的西瓜茎粗低于对照0.02 cm，各处理间茎粗差异不大。

2.1.3    叶面积    由图3可知，在基质中增施不同用量硅肥后30 d和40 d，小型西瓜叶面积与未增施硅肥的对照相比无明显差异，各处理的西瓜叶面积均处于同一水平。在增施硅肥后50 d，处理3和处理4的西瓜叶面积分别比对照高4.16、6.32 cm2，而处理1、处理2和处理5的西瓜叶面积分别比对照低3.88、3.38、3.24 cm2。在增施硅肥后60 d，处理2、处理3、处理4和处理5的西瓜叶面积分别比对照高6.16、14.76、63.94、34.95 cm2，而處理1的西瓜叶面积比对照低6.97 cm2。

2.1.4    叶片数    由图4可知，在基质中增施不同用量硅肥后15 d，小型西瓜叶片数与未增施硅肥的对照相比无明显差异，各处理的西瓜叶片数均处于同一水平。在增施硅肥后25 d后，小型西瓜的叶片数开始多于对照，尤其是增施硅肥后45 d，效果最明显，各处理的西瓜叶片数分别较对照增加1.21、1.67、1.97、4.33、2.33片。

2.1.5    坐果节位    由图5可知，在基质中增施不同用量硅肥后的坐果节位与对照相比差异不明显，其中处理1和处理2的坐果节位分别较对照增加0.10和0.03，处理3、处理4和处理5的坐果节位分别较对照低0.24、0.23和0.05。

2.2   不同硅肥用量对小型西瓜产量的影响

2.2.1    产量    从表1可以看出，处理4的小区产量最高，为207.43 kg，明显高于对照;处理1的小区产量最低，为168.11 kg;其他处理的小区产量为170.71～192.93 kg。折合产量变化趋势与小区产量一致，其中处理4的产量最高，为56 005.05 kg/hm2，其次是处理3，为52 090.20 kg/hm2，分别较对照高    4 823.40、908.55 kg/hm2。其中折合产量较低的有处理1、处理2 和处理5，分别较对照低5 791.20、5 090.10、4 465.65 kg/hm2。

2.2.2    单果质量    由表1可见，西瓜平均单果质量表现为：处理4 > 处理3 > CK > 处理5 > 处理2 > 处理1。其中处理4的单果质量最高，处理2和处理1的单果质量较低，丰产性差。各处理的西瓜坐果率为97.4%～98.9%，其中处理4的坐果率最高，处理2的坐果率最低，各处理的坐果率差异不明显。

2.3   不同硅肥用量对小型西瓜品质的影响

2.3.1    果实性状    从表2可以看出，各硅肥处理与对照的西瓜外观均为椭圆行。果形指数在1.29～1.36，其中处理4和处理5的果形指数较高，分别为1.33和1.36;处理2的果形指数最低，为1.29。果皮厚度在0.4～0.5 cm。各处理间果形指数和果皮厚度差异不明显。各硅肥处理的西瓜果皮硬度均高于对照，分别较对照高0.04、0.08、0.31、0.98、0.61 kg/cm2。

2.3.2    果实营养品质    从表3可以看出，处理4的中心可溶性固形物含量最高，达到12.34%，较对照高0.27百分点;处理5次之，其中心可溶性固形物含量为12.33%，较对照高0.26百分点;处理2和处理3的中心可溶性固形物含量也高于对照。中心与边部可溶性固形物差异最小的是处理3，为1.12百分点;差异最大的是CK，为1.52百分点。基施硅肥对提高可溶性蛋白和Vc均有效果，其中处理4和处理5的效果最明显，可溶性蛋白分别较对照高0.004 2、0.002 8 mg/g，Vc分别较对照高0.006 4、0.002 6 mg/g。

3   结论与讨论

试验结果表明，增施硅肥对西瓜茎粗影响较小，对叶片数和株高有一定的影响，尤其是硅肥施用量为600 kg/hm2时，与对照差异较明显，这一结果与Jones等[8 ]研究结果相似。随着硅肥用量增加，用量600 kg/hm2时显著增加了小型西瓜的叶面积，但当硅肥用量继续增加时，叶面积反而有下降趋势，这与高芳等[9 ]研究结果相似，其研究结果表明，施用硅肥可以明显提高厚皮甜瓜的叶面积指数，改善植株结构体系，有效提高抗逆性。同时随着硅肥用量增加，在小于450 kg/hm2或大于600 kg/hm2时，西瓜的坐果节位量有下降趋势。

在硅肥用量小于450 kg/hm2或大于600 kg/hm2时，西瓜产量有下降趋势，而在600 kg/hm2时产量得到有效提高，这与王明祖 等[10 ]的研究结果一致，其研究显示甜瓜喷施浓度10 mmol/L硅酸钠后，有效提高了产量，而过高、过低的硅肥浓度反而会对甜瓜产量造成严重影响。

增施硅肥对小型西瓜果形指数和果皮厚度的影响较小，但增施600、750 kg/hm2硅肥均可显著增加果实的横纵径，在增施750 kg/hm2时达到最大值，纵横径分别比对照增加7.00%和2.46%，这一研究结果与高芳[9 ]的应用效果一致;在增施600 kg/hm2硅肥时，果皮硬度比对照有较显著的增加，较对照增加7.92%。基施600 kg/hm2硅肥时可使小型西瓜VC和可溶性蛋白含量增加明显，分别较对照增加51.22%和9.14%，这也与高芳等[9， 11 ]的研究结果一致。从本试验结果可以看出，硅肥用量的增加可不同程度地提高西瓜果实中Vc和可溶性蛋白含量，明显改善了小型西瓜的营养品质。

参考文献：

[1] 刘   伟，余宏军，蒋卫杰，等.  我国蔬菜无土栽培基质研究与应用进展[J].  中国生态农业学报，2006，14（3）：4-7.

[2] 李式军，高丽红，庄仲连.  我国无土栽培研究新技术新成果及发展动向[J].  长江蔬菜，1997（5）：1-5.

[3] 马   超，曾剑波，曾   雄，等.  北京地区春大棚小型西瓜吊蔓密植抢早栽培技术[J].  中国蔬菜，2014（1）：83-85.

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[6] 左士平.  小西瓜有机生态型无土栽培技术[J].  中国瓜菜，2006（5）：36-37.

[7] 李鹏奎，王   萍，胡晓斌，等.  天水市日光温室西瓜有机无土栽培技术[J].  甘肅农业科技，2016（8）：75-77.

[8] JONES H P，HANDRECK K A.  Effects of iron and aluminum oxideson silicon in solution in soil[J].  Nature，1963，198：852.

[9] 高   芳.  基施硅肥对厚皮甜瓜光合生理特性和果实品质的影响[D].  南宁：广西大学，2018.

[10] 王明祖，何生根.  施用硅酸钠对甜瓜产量和品质的影响[J].  农业与技术，2004（3）：91-92;114.

[11] 丁华萍，陈   斌，吉训凤，等.  多效硅肥在番茄上应用效果初报[J].  上海农业科技，2002 （6）：64.

（本文责编：郑丹丹）