不同施肥组合对硒砂瓜产量和品质的影响

刘云飞，沈 健，苏壮壮，宋希梅，于 蓉，张 显

（1.西北农林科技大学园艺学院 陕西杨凌 712100； 2.宁夏农林科学院园艺研究所 银川 750002）

西瓜在园艺生产中有着非常重要的地位，同时生产规模也十分庞大，据国家西甜瓜产业技术体系不完全统计，目前全国西瓜种植面积153.3 万～166.7 万hm2[1-2]。作为西瓜生产大国，西瓜产业在我国种植业发展过程中发挥了重要的作用[3]。硒砂瓜又被称作石缝中长出来的西瓜，宁夏省中卫市在发展硒砂瓜方面相对于其他地区有着非常独特的天然优势，该地区的昼夜温差大，在硒砂瓜大量种植的七八月份，一天中最高的温差可以达到15 ℃甚至更高，并且当地土壤中含有许多微量元素，所以种植出来的西瓜甘甜如蜜，营养价值高[4]。

宁夏地处干旱半干旱地区，该地区降雨量少且蒸发量大，当地的农民为了抵御恶劣的自然条件，在土地上面压一层15～20 cm 厚的砂石，这样做最大的效果就是使压砂地具有很好的水土保持功效，提高土地的利用率，但是这种特殊的土壤质地，也大大增加了压砂地在整地施肥、旋耕过程中的难度[5-6]。经过多年的硒砂瓜连作，压砂地的土壤理化性质逐渐变差，致病微生物大量积累，产量逐年下降[7-9]。这些问题导致抗逆性较强的嫁接西瓜种植面积迅速增加，但相对于自根西瓜而言，嫁接西瓜果实品质较低，口感较差，对硒砂瓜的持续发展产生了较大的影响[10-11]。因此，笔者拟通过采用最佳的施肥组合，改善连作地的土壤条件，提高自根西瓜的产量和品质，以维持硒砂瓜的绿色可持续生产。

生物有机肥是由具有特定功能的微生物和动植物的残体作为来源，经过一系列加工而制成的肥料[12-13]。有机肥对西瓜生长的效果如何与其种类和质量、有机物料以及供试的生态环境有着密切的关系[14-16]。此外，前人研究结果表明，草根八号有促进辣椒根系生长、改善根系结构的作用，可以提高辣椒抗逆性、抗病性，增加土壤水分和提升肥料利用率[17]。碳基生物有机肥作为液体肥料可以提高土壤的孔隙度（porosity）和吸湿水含量（hygroscopic water content），改善土壤的物理结构，提高保水保肥能力[18-19]。泥炭是植物残体在高湿度低氧气环境中形成的一种有机堆积物，对园艺植物的生长有着非常重要的促进作用[20-22]。但它们是否适用于西瓜的生长发育还需要进行进一步的研究和试验，且目前研究单种有机肥对西瓜生长状况影响的试验较多[23]，但是将不同种类的有机肥料结合起来，并配合泥炭基质，共同探究其对西瓜生长和品质影响的研究并不常见。笔者期望找到优于单施有机肥的施肥组合，从而提高西瓜的产量和品质。笔者以当地主栽西瓜品种金城5 号自根苗为试验材料，在宁夏中卫市尹西村连作13 年的压砂地进行试验，研究不同施肥组合对硒砂瓜产量和品质的影响，旨在找到最适合硒砂瓜生长的肥料组合，为促进当地提高硒砂瓜果实品质和农民增收提供有理论支撑和数据支持的施肥技术。

1 材料与方法

1.1 时间和地点

试验于2021 年4－9 月在宁夏中卫市尹西村硒砂瓜试验基地进行，供试土地连续13 年种植西瓜，土壤的理化性质如表1 所示。

表1 供试土壤理化性质

1.2 试验材料及主要仪器设备

供试品种为金城5 号（甘肃武威新金城种业有限公司育苗）自根苗，该品种为宁夏香山地区硒砂瓜的主栽品种，为晚熟、大果型、高抗西瓜品种。由种苗公司在日光温室采用72 孔穴盘育自根苗。供试肥料：草根八号为生物有机肥，由北京草根创新农业科技有限公司提供（w有机质≥40.0%，枯草芽孢杆菌活菌数≥0.20 亿·g-1）；碳基营养有机肥由西北农林科技大学资源环境学院提供（c有机质27.7%，c腐殖酸2.37%，c黄腐酸8.7%）；泥炭基质由台北市拓治有限公司提供（0～25 mm 泥炭土，不含N、P、K 肥料）。

主要仪器：卷尺、游标卡尺、电子天平、搅拌机、分光光度计、漏斗、滤纸、摇床、离心机、恒温水浴锅、烘箱、移液枪、试管架、离心管（10 mL）、4 ℃冰箱、-80 ℃冰箱、烧杯、容量瓶、量筒。

1.3 试验设计

设15 个施肥处理，以不施加任何供试肥料作为对照（CK），各施肥处理见表2。每个处理3 次重复，共计45 个小区，随机区组排列。小区面积27 m2，株距1.5 m，行距1.8 m。定植前进行整地挖穴，施入50 kg·667 m-2史丹利复合肥料（N、P2O5、K2O 的质量分数分别为17%、17%、17%）作为基肥，后逐穴施入各施肥处理并与土壤混合均匀。爬地栽培，顺风向整理瓜蔓，不整枝，花期天然授粉，每株留1 果。采用膜下滴灌进行灌水和追肥，其他的田间操作均一致。

表2 试验设计

1.4 测定项目与方法

在伸蔓期、开花坐果期、膨瓜期、成熟期测量硒砂瓜植株的生长指标。待成熟期果实收获后每小区取3～5 个瓜测量果实有关形态指标和品质。生长指标包括蔓长（用卷尺测定，从主茎靠近地表处起测量，到生长点截止）、茎粗（用数显游标卡尺进行测量，测量部位始终为西瓜主茎基部的第一节位）、叶片数。果实产量指标测定：调查小区坐果数和4 kg 以上西瓜果实计算小区产量和平均单瓜质量，折算成每667 m2产量。果实形态特征：用直尺测量果实的纵径、横径以及果皮厚度，用硬度计测量果皮硬度，并通过纵径与横径的比值得出果形指数。果实品质：用PAL-1 糖度计（日本ATAGO）测定果实可溶性固形物含量；用蒽酮比色法[24]测定果实可溶性总糖含量；采用考马斯亮兰G-250 染色法[24]测定可溶性蛋白含量；用钼蓝比色法[24]测定维生素C 含量；用3，5-二硝基水杨酸法[24]测定果实还原糖含量。

1.5 数据统计与分析

西瓜果实品质评价应用模糊数学中的隶属函数法，计算公式为：R（Xi）=（Xi-Xmin）/（Xmax-Xmin）。式中：Xi为指标测定值，Xmax、Xmin为所测指标的最大值与最小值[25]。以西瓜可溶性蛋白、维生素C、可溶性总糖、可溶性固形物、还原性糖含量5 个品质指标为依据，计算各个指标的隶属函数值，并进行综合评价，各处理的综合得分为所有指标隶属函数值之和。

采用EXCEL 进行试验数据统计分析，采用ORIGIN 2022 进行图表制作，采用IBM SPSS Statis‐tics 23 分析相关性和检验差异显著性。

2 结果与分析

2.1 不同施肥组合对硒砂瓜生长的影响

由表3、4、5 可知，随着硒砂瓜生育期的推进，各个处理的蔓长、茎粗、叶片数均呈升高趋势，但是在膨瓜期之后升高趋势逐渐变缓，趋于稳定。由表3 可知，在伸蔓期，各个施肥处理对于硒砂瓜蔓长的影响较小，与CK 相比均无显著差异；在开花坐果期，蔓长相对于CK 有显著差异的施肥组合有A1、A2、A1C1、A2C2、B2C2、A1B1C1、A2B2C2，其中以A2C2 效果最佳，A2B2C2 次之，较CK 处理分别增加32.47%、30.20%；在膨瓜期，蔓长相较于CK 有显著 差 异 的 施 肥 组 合 有A2、A2B2、A2C2、B2C2、A1B1C1、A2B2C2；在成熟期，蔓长相较于CK 有显著差异的施肥组合有A2、B2C2、A1B1C1、A2B2C2，其中以B2C2 组合效果最佳，较CK 处理增加24.42%。

表3 不同施肥组合对蔓长的影响 cm

由表4 可知，在伸蔓期，不同的施肥处理对茎粗的影响较小，仅B1 相较CK 有显著差异，较CK处理增加了18.68%；在开花坐果期，各个施肥处理之间茎粗都没有显著差异；在膨瓜期，茎粗相较于CK 有显著差异的施肥组合有A2、C1、A2B2、B2C2、A2B2C2；在成熟期，除B1、B2、C2 外，其他施肥处理茎粗相较于CK 均有显著差异，其中以A2B2C2 的效果最佳，相对于CK 处理增加了21.37%。

表4 不同施肥组合对茎粗的影响 mm

由表5 可知，在伸蔓期，各个施肥处理叶片数与CK 相比均没有显著差异；在开花坐果期，叶片数相对于CK 有显著差异的施肥组合有A2C2、A1B1C1，较CK 处理分别增加了22.43%、23.84%，但二者均与其他施肥组合并没有显著差异；在膨瓜期，不同梯度的单种肥料施肥处理的叶片数虽然有差异，但差异不显著；在成熟期，叶片数相对于CK有显著性差异的施肥处理有A2、A2B2、A2C2、B2C2，其中以B2C2 的效果最佳，相较于CK 处理增加了28.58%，同膨瓜期一样，单种肥料不同梯度的施肥处理之间没有显著差异。

表5 不同施肥组合对叶片数的影响

2.2 不同施肥组合对果实品质的影响

从表6 中可以看出，所有的施肥组合对可溶性蛋白含量的影响相较于CK 都有显著差异，以A2B2C2 的效果最好，相对于CK 处理增加了102.38%。与CK 相比，A1B1 可显著提高西瓜果肉维生素C 含量，比CK 增加了20.03%；其次为A2B2C2 组合，维生素C 含量比CK 增加了17.18%，但与对照差异不显著。不同施肥组合对果肉可溶性总糖含量的影响较大，除A1、B1 和B1C1外，其他处理可溶性总糖含量均显著高于对照，其中B2C2、A2B2C2、A2C2 增幅为31.59%～38.72%。各施肥处理间西瓜的可溶性固形物含量无显著差异。组合施肥可提升果肉还原性糖含量，其中A2B2、B2C2 表现较优，相对于CK 处理分别增加了30.58%、29.92%。

表6 不同施肥组合对果实品质的影响

通过对西瓜各品质指标的分析得出，不同施肥处理对硒砂瓜各品质指标的影响有一定的差异，因此利用隶属函数法对果实品质进行综合评价，结果如表7 所示，各处理综合品质得分依次为：A2B2C2、B2C2、A2B2、A1B1、A2C2、A1B1C1、C2、C1、B1、B1C1、B2、A2、A1C1、A1、CK。

表7 不同施肥处理西瓜果实品质指标隶属函数值及综合得分

2.3 不同施肥组合对硒砂瓜产量的影响

由表8 可以看出，除A1、B1、C1、B1C1 外，其他施肥处理对纵径的影响相对于CK 都具有显著差异，其中以A2B2C2 处理的纵径值最大，相对于CK增加了20.80%。除B1、C1、A1B1、B1C1 外，其他施肥处理对横径的影响相对于CK 都具有显著性差异。同时，CK 的纵径和横径在所有施肥组合中均为最小。所有施肥组合中A2B2C2、A1B1 的果形指数较大，与CK 相比差异显著。

表8 不同施肥组合对果实形态的影响

从表9 中可以看出，所有施肥组合的单瓜质量和产量均要高于CK，除A2、B1、A1C1、B1C1 外，其他施肥组合对硒砂瓜产量的影响相对于CK 均有显著差异，增产幅度为15.22%～35.80%。A2C2、B2C2、A2B2C2 处理的增产量排名为前3，相对于CK 分别增加了35.80%、34.36%、31.92%；随后依次为B2、C1、A1B1C1 和A2B2，相 对 于CK 增 产 幅 度 为22.90%～28.76%，且与产量排名前三名处理无显著差异。单种肥料施肥处理中B2 的产量最高，并且相对于低浓度有机肥与泥炭基质结合的肥料组合A1C1、B1C1 有显著差异；草根八号和泥炭基质单独使用时低浓度即有效，但两者组合使用时高浓度增产效果更加显著。

表9 不同施肥组合对硒砂瓜产量的影响

2.4 不同施肥组合对硒砂瓜贮运性的影响

从表10 中可以看出，A2B2 处理的果皮硬度值最大且显著高于对照，较对照增加了19.71%，其次为A1C1、B2C2、A1B1C1，相对于对照分别增加了12.09%、11.60%、11.38%，虽然与对照有差异，但是差异并不显著。A1B1C1 处理的果皮最厚，但仅与C1 处理差异显著。

表10 不同施肥组合对硒砂瓜贮运性的影响

3 讨 论

有研究表明，施用有机肥可以改善土壤环境状况，提高土壤肥力，从而促进作物的生长发育[26]。但是随着农业的不断发展，有机肥的种类随之增多、来源更加广泛，不同有机肥的成分也存在着明显的差异。因此，不同有机肥在不同区域及西瓜栽培模式下的应用效果也大不相同。笔者发现，不同施肥组合可以提高硒砂瓜的产量，并且在促进硒砂瓜植株生长方面有显著的效果，这与杜少平等[27]、饶丽仙[28]的研究结果基本一致。同时，钟书堂等[29]在对连作多年的香蕉园的试验中发现，连续两年施用生物有机肥可以提高小区产量。郭勤卫等[30]发现不同施肥组合在提高盆栽青菜产量、促进生长方面与笔者的试验效果相同。笔者研究发现，单施草根八号的处理在对西瓜植株蔓长生长方面的影响要优于单施另外两种肥料，可能是由于草根八号中含有丰富的活性有益菌，促进了西瓜植株根系生长，进而蔓长增加，这也验证了不同种类有机肥在促进植株生长方面存在明显差异的结论。在增产方面，相对于单施处理，高浓度有机肥搭配泥炭的施肥组合有明显的效果，这与戴小红等[31]的研究结果类似。

由于有机肥本身具有良好的孔隙结构和较高的阳离子交换量，所以能将土壤中的养分吸附到颗粒周围，从而改善土壤营养状况，便于植株从土壤中提取转化养分[32]。笔者研究发现，不同施肥组合可以显著提高硒砂瓜果实中的可溶性蛋白含量，这与王圣泽等[33]在青花菜中的研究结果一致。同时单施高浓度单种有机肥并没有显著提高果实中的维生素C 含量，但可溶性总糖含量相对于CK 有显著的提升，可能是由于有机肥施用量以及施肥配比不当引起的，这与赵跃等[34]、王成等[35]在西瓜和韭菜上的研究结果相符。笔者发现一定浓度泥炭基质与有机肥配施可以提高果实品质，这与孙平平等[36]在黄瓜上的研究结果相符。可溶性固形物含量作为最直观的果实品质评价指标，不同施肥组合虽然相对于CK 略有提高，但是差异并不显著，这可能是由宁夏地区特殊的环境条件造成的，所以如何进一步提高果实可溶性固形物含量也是笔者今后的工作方向。

由于硒砂瓜果实特殊的商品性，对其贮运性的要求也十分严格，果实硬度和果皮厚度共同决定了硒砂瓜的贮运性是否良好。笔者试验研究得出，不同施肥处理对硒砂瓜贮运性的影响并不显著，这可能与供试品种本身为中晚熟大果型品种的特性有关。同时该试验设计也存在一定的缺陷，没有进行高浓度与低浓度相互组合的施肥处理，无法得出各种肥料在进行组合施肥时的最佳浓度，还需要在今后的试验中不断进行完善和改进。

4 结 论

由笔者的研究结果可以看出，不同施肥组合对硒砂瓜生长和品质有一定的促进效果。所以考虑不同施肥组合对硒砂瓜的生长、品质、产量、贮运性等方面的综合影响，在露地栽培条件下，B2C2（碳基营养有机肥100 mL+泥炭基质200 g）、A2B2C2（草根八号40 g+碳基营养有机肥100 mL+泥炭基质200 g）施肥组合的果实品质较优，增产31.92%以上，可以实现连作压砂地上自根西瓜的优质和高产。