化肥减施条件下木霉菌生物有机肥对西瓜生长及产量的影响

吴旭东，胡卫丛，曹蓉，李肖明，陈莉莉，戎茸，刘庆叶，王蓓，黄忠阳，王东升，李伟明

（1.南京市蔬菜科学研究所，211155；2.南京市六合区新能源技术推广服务站；3.江苏格冠农林科技集团有限公司）

西瓜（Citrulluslanatus）为葫芦科西瓜属一年生草本植物，是我国传统的夏令水果，其味甜多汁、清热解渴、营养丰富，且适应性强，栽培周期短，是我国高效园艺作物之一[1]，其种植面积和产量均在世界水果市场上居于第5位。我国是西瓜生产与消费大国，人均消费量是世界人均消费量的2～3倍，总产量占世界的70%左右[2]。随着消费需求持续快速增长，农户为了追求产量的提升，盲目大量使用化肥，污染环境的同时造成土壤盐渍化、连作障碍等问题日益凸显，不利于西瓜产业绿色可持续发展。有研究证实，过量施肥会导致土壤肥力下降，加剧环境污染，使农作物产量和品质下降[3]；过量施肥会导致土壤盐分积累，为害蔬菜根系，提高植株生理性病害的发病率[4]；长期过量施用氮肥会显著增加土壤N2O的排放，加剧温室效应[5]。随着人们对农产品质量安全以及生态环境保护的逐渐重视，由生物菌剂制成的生物菌肥受到关注，其主要通过固定氮素、分解磷素和钾素等为蔬菜提供生长发育必需的多种营养成分，同时微生物的代谢能改善土壤理化性质，杀灭有害细菌，为蔬菜生长创造良好的条件[6]。木霉菌是一种广泛用于植物病害防治和改善作物生长的丝状真菌，具有增加作物产量和品质，改良土壤的作用。有研究表明，肥料配施木霉菌在一定条件可促进茄果类、瓜类的生长发育，同等施氮条件下，配施木霉菌较常规施肥能显著提高作物生长指标、产量及品质[7]。目前相关木霉菌肥料的施用及其与化肥配施的研究报道较少。鉴于此，本试验开展木霉菌与化肥复配对西瓜的生长性状、产量和品质的影响研究，旨在为西瓜生产中肥料的合理施用以及木霉菌的科学应用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验地设在南京市江宁区横溪镇蔬菜花卉科学研究所内，园区面积68 hm2，其中，大棚面积6.8 hm2，温室5 hm2。供试土壤为黄棕壤，有机质20.66 g/kg，全氮1.15 g/kg，全磷0.60 g/kg，碱解氮68.61 mg/kg，速效磷128.15 mg/kg，速效钾197．89 mg/kg，pH值5.64。西瓜品种为84-24。好汉普通有机肥由南通惠农生物有机肥有限公司提供，总养分≥5%，有机质≥45%。三元复合肥（15-15-15）由安徽省司尔特肥业股份有限公司生产，N+P2O5+K2O≥45%，3种养分等量。木霉菌生物有机肥由江苏谷荣茂生物科技有限公司提供，总养分≥8%。

1.2 试验方法

①试验设计 试验共设4个处理，T1（CK）：不施肥；T2（常规施肥）：每667 m2基施普通有机肥500 kg+三元复合肥30 kg，追施三元复合肥30 kg 1次；T3（在常规施肥基础上减施30%化肥）：每667 m2基施普通有机肥500 kg+三元复合肥21 kg，追施三元复合肥21 kg 1次；T4（木霉菌生物有机肥+减施30%化肥）：每667 m2基施木霉菌生物有机肥312 kg+三元复合肥21 kg，追施三元复合肥21 kg 1次（表1）。基肥在定植前15 d施用，追肥在定植后40～50 d西瓜膨大期施用。每处理3次重复，小区长4 m，宽2 m，面积为8 m2，间隔40 cm，每小区10株。西瓜株距为45 cm，三蔓整枝，每株留2个瓜，采用完全随机区组排列。

表1 各处理肥料组合及用量 kg/667 m2

②测定指标 2020年3月定植，6月西瓜成熟，分批采收，并统计产量。于西瓜苗期测定植株株高、茎粗、SPAD值；采收后随机选取西瓜果实及时测定可溶性糖、可溶性蛋白和VC含量。可溶性糖含量用费林试剂滴定法测定[8]，可溶性蛋白含量用考马斯亮蓝法测定[9]，VC含量用2，6-二氯靛酚滴定法测定[10]。

1.3 数据统计分析

采用Microsoft Excel 2007进行数据统计。差异显著性采用单因素方差分析评价，多重比较采用最小显著性差异法（LSD法）。

2 结果与分析

2.1 不同施肥处理对西瓜株高、茎粗及SPAD值的影响

由表2可知，不同处理间，西瓜的株高表现为T4（111.44 cm）＞T2（102.44 cm）＞T3（96.44 cm）＞T1（84.33 cm）。T2与T3差异不显著，两者与T1、T4差异显著，T1显著低于其他施肥处理。表明木霉菌生物有机肥+减施30%化肥处理（T4）对西瓜株高促进效果最好；常规施肥处理（T2）对增加西瓜株高的效果优于在常规施肥基础上减施30%化肥处理（T3），但差异不显著；不施肥处理（T1）的株高最矮，植株生长不良。说明在减施30%化肥条件下，使用木霉菌生物有机肥，对西瓜株高的增加有显著促进作用。

表2 不同施肥处理对西瓜株高、茎粗及SPAD值的影响

不同处理间，西瓜的茎粗表现为T4（7.39 mm）＞T2（6.67 mm）＞T3（6.37 mm）＞T1（5.56 mm）。T2与T3差异不显著，但两者与T1、T4差异显著，其中T1显著低于其他施肥处理。表明木霉菌生物有机肥+减施30%化肥处理（T4）对增加西瓜茎粗的效果最好；常规施肥处理（T2）对增加西瓜茎粗的效果优于在常规施肥基础上减施30%化肥处理（T3），但差异不显著；不施肥处理（T1）的西瓜茎粗最小，植株瘦弱。说明在减施30%化肥条件下，使用木霉菌生物有机肥，对西瓜茎粗的增长有显著促进作用。

不同处理间，西瓜SPAD值表现为T4（43.33）＞T2（38.48）＞T3（37.47）＞T1（34.28）。T2与T3差异不显著，但两者与T1、T4差异显著，其中T1显著低于其他处理。表明木霉菌生物有机肥+减施30%化肥处理（T4）对增加西瓜SPAD值的效果最好；常规施肥处理（T2）对增加西瓜SPAD值的效果优于在常规施肥基础上减施30%化肥处理（T3），但是差异不显著；不施肥处理（T1）的西瓜SPAD值最小。说明在减施30%化肥条件下，使用木霉菌生物有机肥，对西瓜SPAD值的提高有显著促进作用。

2.2 不同施肥处理对西瓜品质的影响

由表3可知，不同施肥处理间，西瓜可溶性蛋白含量的表现为T4（2.24 mg/g）＞T2（1.70 mg/g）＞T3（1.32 mg/g）＞T1（0.88 mg/g）。T2与T3差异不显著，但两者与T1、T4差异显著，其中T1显著低于其他处理。表明木霉菌生物有机肥+减施30%化肥处理（T4）增加西瓜可溶性蛋白含量的效果最好；常规施肥处理（T2）增加西瓜可溶性蛋白含量的效果优于在常规施肥基础上减施30%化肥处理（T3），但是差异不显著；不施肥处理（T1）的西瓜可溶性蛋白含量最低。说明在减施30%化肥条件下，使用木霉菌生物有机肥，对提高西瓜可溶性蛋白含量有显著促进作用。

表3 不同施肥处理对西瓜品质的影响

不同处理间，西瓜可溶性糖含量表现为T4（87.61 mg/g）＞T2（69.67 mg/g）＞T3（56.47 mg/g）＞T1（46.36 mg/g）。T1与T3差异不显著，但两者与T2、T4差异显著，其中T1显著低于其他所有施肥处理。表明木霉菌生物有机肥+减施30%化肥处理（T4）提高西瓜可溶性糖含量的效果最好；常规施肥处理（T2）增加西瓜可溶性糖含量的效果显著优于在常规施肥基础上减施30%化肥处理（T3），在常规施肥基础上减施30%化肥处理（T3）不利于西瓜甜度的积累，对品质有一定影响；不施肥处理（T1）西瓜的可溶性糖含量最低，品质最差。说明在减施30%化肥条件下，使用木霉菌生物有机肥，对提高西瓜可溶性糖含量有显著促进作用。

不同施肥处理间，西瓜VC含量的表现为T4（11.72mg/100g）＞T2（11.26mg/100g）＞T3（10.77mg/100g）＞T1（9.94 mg/100 g）。4个处理间差异达到显著水平，T4显著高于其他3个处理，T1显著低于所有处理。表明，木霉菌生物有机肥+减施30%化肥处理（T4）增加西瓜VC含量的效果最好，其次为常规施肥处理（T2），不施肥处理（T1）的西瓜VC含量最低，品质最差。说明在减施30%化肥条件下，使用木霉菌生物有机肥，对提高西瓜VC含量有显著效果。

2.3 不同施肥处理对西瓜产量及产值的影响

由表4可知，不同处理间西瓜的小区产量和667 m2产量均表现为T4＞T2＞T3＞T1。4个处理的小区产量差异达到显著水平，T4显著高于其他3个处理，T1产量最低、显著低于3个施肥处理。表明木霉菌生物有机肥+减施30%化肥处理（T4）增加西瓜产量的效果最好；常规施肥处理（T2）增加西瓜产量的效果其次；不施肥处理（T1）的西瓜产量最低。说明在减施30%化肥条件下，使用木霉菌生物有机肥，对提高西瓜产量有显著促进作用。

表4 不同施肥处理对西瓜产量及产值的影响

4个不同施肥处理每667 m2西瓜产值和收益均表现为T4＞T2＞T3＞T1，其中T4的每667 m2产值和收益均最高，分别为7 888.95、6 770.39元，T4每667 m2收益比T1高2 210.61元，T2每667 m2收益比T1高1 378.40元。故木霉菌生物有机肥+减施30%化肥处理（T4）对提升西瓜经济效益的效果较其他施肥处理显著，增收效果明显。

3 讨论与结论

研究表明，化肥在西瓜生长过程中起到不可或缺的作用，但生产上常存在化肥施用过量的情况，不仅浪费资源，还破坏生态环境[11]；适当减施化肥并配施生物菌肥能促进花椰菜、甘蓝、番茄及大蒜等作物的生长发育，改善其品质，提高产量和肥料利用率[12～16]。木霉菌剂可以显著增强土壤微生物活性，改善作物根系的土壤环境；减施50%氮肥配合施用木霉菌剂，可以显著增加甜瓜果实可溶性糖、VC及香气物质含量，且硝酸盐含量最低[17]。木霉菌肥使用量为9 000 kg/hm2时，青椒产量可以达到115 800 kg/hm2，而且其可溶性糖和VC含量分别达到266.5 g/kg和703.8 mg/kg，显著高于其他肥料处理[18]。以上研究成果与本研究结果类似，表明木霉菌对作物的生长具有促进作用。

本研究结果表明，在减施30%化肥条件下，使用木霉菌生物有机肥，西瓜的株高、茎粗、SPAD值、可溶性蛋白含量、可溶性糖含量、VC含量、产量和收益均表现最好，667 m2收益高达6 770.39元。故建议在西瓜生产中，适当减少化肥用量，配施木霉菌生物有机肥，在有效利用肥料的同时增产提质，形成生态和经济的良性循环，实现农业可持续发展。