聚谷氨酸肥料增效剂对设施黄瓜生长、产量、品质的影响

2024-06-28廉晓娟王艳梁新书李明悦

天津农业科学 2024年5期

廉晓娟王艳梁新书李明悦

摘要：为验证聚谷氨酸肥料增效剂在黄瓜上的应用效果，采用田间试验的方法，研究了聚谷氨酸肥料增效剂不同施用量对设施黄瓜生长、产量、品质的影响。结果表明：设施黄瓜施用不同剂量的聚谷氨酸肥料增效剂，株高、节间距、叶片数和根干质量明显提高。与对照相比，T2、T3、T4处理开花期株高增幅23.5%～39.6%，盛瓜期株高增幅11.3%～12.1%；开花期节间距分别比对照提高21.64%、8.38%、31.58%，盛瓜期节间距分别比对照提高3.03%、6.74%、7.98%；开花期叶片数分别比对照提高20.24%、19.05%、14.29%，盛瓜期分别比对照提高5.12%、5.12%、3.15%；根干质量分别比对照提高28.57%、92.86%、32.14%。施用聚谷氨酸肥料增效剂后，黄瓜增产效果明显，单瓜质量较对照增幅为4.01%～25.84%，产量增幅为1.31%～9.12%。施用聚谷氨酸肥料增效剂能够明显提高果实中VC含量和可溶性总糖含量，改善蔬菜品质。综上，聚谷氨酸肥料增效剂用量为9.375 kg·hm-2时，设施黄瓜产量高，品质优，可作为推荐施用量。

关键词：聚谷氨酸；肥料增效剂；黄瓜；产量；品质

中图分类号：S642.2 文献标识码：A DOI 编码：10.3969/j.issn.1006－6500.2024.05.002

Effect of Polyglutamic Acid Fertilizer Synergist on Growth Yields and Quality of Solar Cucumber

LIAN Xiaojuan，WANG Yan，LIANG Xinshu，LI Mingyue

（Agricultural Resources and Environmental Research Institute，Tianjin Academy of Agricultural Science，Tianjin 300384，China）

Abstract： In order to test the application effects of polyglutamic acid fertilizer synergists on cucumber cultivation，a field experiment was conducted and the effects of different doses of the polyglutamic acid fertilizer synergist on growth，yields and quality of cucumber in greenhouse were analyzed. The results showed that the application of polyglutamic acid fertilizer synergist greatly improved the plant height，internode length，leaf number and dry weight of the root.Compared with the control，the different doses of polyglutamic acid fertilizer synergist（T2，T3 and T4 treatments） increased the plant height by 23.5%-39.6% and 11.3%-12.1% at the florescent stage and at the fruit stage，respectively.They also improved the internode length by 21.64%，8.38%，31.58% at the florescent stage and by 3.03%，6.74%，7.98% at the fruit stage，respectively.The different doses of polyglutamic acid fertilizer synergist improved the leaf number by 20.24%，19.05%，14.29% at the florescent stage and by 5.12%，5.12%，3.15% at the fruit stage，respectively，and increased the dry weight of the root by 28.57%，92.86%，32.14% at the florescent stage. The application of polyglutamic acid fertilizer synergist increased the yield signficantly.Compared with the control，the single fruit weight was increased by 4.01%-25.84%，and the yield was increased by 1.31%-9.12%.In addition，the application of polyglutamic acid fertilizer synergist also greatly improved the VC content and soluble sugar content， thereby improved the quality of cucumber.In conclusion，when the doses of polyglutamic acid fertilizer synergist was 9.375 kg·hm-2， the cucumber had high yield and excellent quality.Thus，the polyglutamic acid fertilizer synergist of 9.375 kg·hm-2 could be used as the recommended application dose.

Key words： polyglutamia acid; fertilizer synergist; cucumber; yield; quality

黄瓜种植面积位居全球前十、中国前五，市场需求量大[1]，在全世界有着重要的地位，其具有丰富的营养物质，富含纤维素和多种矿物质元素[2]，受到广大消费者的喜爱[3]。因此，增加黄瓜产量、改善果实品质至关重要。

聚谷氨酸是一种高分子聚合体，具有强螯合性、生物可降解性和环境友好性等特点[4]，目前作为新型肥料增效剂已被广泛应用于农业生产中，并在实现作物增产、肥料增效、改善作物品质和抗逆性等方面表现出了明显优势[5]。曾路生等[6]研究发现，施用聚谷氨酸增效剂可使茄子和甘蓝的产量分别提高3.1%～11.8%和2.5%～5.8%，而且可以促进作物对土壤碱解氮和有效磷的吸收利用；张晓松等[7]研究表明，施用聚谷氨酸肥料增效剂能够增加土壤有机质含量，提高叶片的叶绿素含量和白菜产量；李胜奇[8]研究表明，叶面喷施聚谷氨酸对生姜的生长发育有促进作用，采用1∶500倍和1∶300倍稀释喷施，生姜产量分别较对照增加13.36%、26.15%；许宗奇等[9]研究发现，聚谷氨酸肥料增效剂对小青菜产量、品质改善效果显著，增产幅度达8.8%，硝酸盐含量降低44.8%，VC含量提高18.1%，且氮肥利用率提高10.2%～11.6%；魏全全等[10]研究表明，施用聚谷氨酸增效肥料可使露天茄子产量提高3.65%～13.76%，硝酸盐含量降低12.37%～14.88%，VC含量和可溶性糖含量分别提高13.97%～22.52%和7.77%～13.57%，并显著提高了养分积累量和肥料利用率。由此可见，聚谷氨酸是极具潜力的肥料增效剂。

目前，聚谷氨酸在黄瓜上的应用效果研究较少，本研究在常规施肥的基础上，施入聚谷氨酸肥料增效剂，探讨聚谷氨酸肥料增效剂对黄瓜生长状况、产量和品质的影响，旨在为聚谷氨酸肥料增效剂在设施黄瓜上的科学施用和推广应用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验在天津市农业科学院武清创新基地日光温室内进行。温室长60 m，宽12 m，栽培面积667 m2。试验地地势平坦，肥力均匀一致，基础土壤碱解氮含量179.0 mg·kg-1，有效磷含量94.91 mg·kg-1，速效钾含量355.5 mg·kg-1，有机质含量34.30 g·kg-1，全盐2.93 g·kg-1，pH 值8.1。

1.2 试验材料

试验用聚谷氨酸肥料增效剂由济南航晨生物科技有限公司提供。供试黄瓜品种为科润99，由天津市农业科学院黄瓜研究所提供。

1.3 试验设计

试验处理在当地常规施肥的基础上进行，试验共设4个处理：T1：CK（常规施肥）、T2（聚谷氨酸肥料增效剂用量9.375 kg·hm-2）、T3（聚谷氨酸肥料增效剂用量18.75 kg·hm-2）、T4（聚谷氨酸肥料增效剂用量37.5 kg·hm-2）。T2、T3、T4处理在黄瓜全生育期施用聚谷氨酸肥料增效剂4次，施用量分别为设计用量的20%、30%、30%、20%，于2021年8月7日、9月7日、9月17日、9月22日分别在黄瓜苗期、初瓜期、盛瓜期、末瓜期随水冲施。每个处理3次重复，随机排列，小区面积20 m2。试验各处理灌水、追肥、病虫害防治等其他田间管理措施一致。

常规施肥为基施有机肥22 500 kg·hm-2，复合肥（N-P2O5-K2O为18-18-18）600 kg·hm-2，黄瓜生育期追肥3次，追施肥料为黄博2号（N-P2O5-K2O为19-6-25），追肥量共计675 kg·hm-2。2021年7月15日整地，7月20日施底肥，7月30日定植黄瓜。每小区种植6行，每行13颗。行距40 cm，株距30 cm，密度39 000株·hm-2。9月3日开始采收，10月6日结束摘瓜，10月15日拉秧。国庆期间，连续阴雨天气对黄瓜生长及产量造成较大影响。

1.4 测定项目与方法

1.4.1 黄瓜植株农艺性状的测定每个处理选取6株长势均匀一致的黄瓜植株，悬挂标签，用于生育期测定黄瓜农艺性状。8月24日（黄瓜开花期），测量黄瓜植株株高、茎粗、叶片数、节间距、主根长、根质量。9月18日（黄瓜盛瓜期），测量黄瓜植株株高、茎粗、叶片数、节间距、单瓜质量。株高、节间距、主根长使用卷尺测量，节间距测量植株第四节到生长点下部节间的距离，求平均值；茎粗使用游标卡尺测量茎基部；根质量采用千分之一天平测量。

1.4.2 黄瓜产量的测定每次采收时，每个小区用电子秤单独记录产量。

1.4.3 黄瓜品质的测定黄瓜盛瓜期，每个处理采集黄瓜样品测定品质指标，VC含量采用2，6-二氯酚靛酚滴定法测定，NO3-N含量采用紫外分光光度法测定，可溶性总糖含量采用费林指示剂滴定法测定。

2 结果与分析

2.1 聚谷氨酸肥料增效剂施用对黄瓜农艺性状的影响

2.1.1 聚谷氨酸肥料增效剂施用对黄瓜植株株高的影响由表1可知，施用聚谷氨酸肥料增效剂的处理株高均有所增加，与CK相比，开花期株高增加了11.8～19.9 cm，增幅16.9%～39.5%，盛瓜期株高增加23.2～24.9 cm，增幅11.3%～12.1%。黄瓜开花期和盛瓜期，T2处理株高明显高于其他处理，与CK相比，增幅最大。开花期和盛瓜期，T2、T3、T4处理间株高差异均不显著；开花期，T2处理株高比T3、T4分别提高13.04%、6.85%；盛瓜期，T2处理株高比T3、T4处理分别提高0.39%、0.74%。

2.1.2 聚谷氨酸肥料增效剂施用对黄瓜植株茎粗的影响由表2可知，开花期、盛瓜期不同处理间茎粗无显著差异，表明施用聚谷氨酸肥料增效剂对黄瓜植株茎粗影响较小。开花期，T2处理茎粗高于其他处理，比CK提高0.17%；盛瓜期，T4处理茎粗高于其他处理，比CK提高0.42%。

2.1.3 聚谷氨酸肥料增效剂对黄瓜植株节间距和叶片数的影响由表3可知，施用聚谷氨酸肥料增效剂的处理，不同生育期节间距显著高于CK。开花期，T2、T3、T4处理分别比CK增加1.11、0.43、1.62 cm，提高了21.64%、8.38%、31.58%；盛瓜期T2、T3、T4处理分别比CK增加0.27、0.60、0.71 cm，提高了3.03%、6.74%、7.98%。开花期和盛瓜期，T4处理节间距数值最大。

施用聚谷氨酸肥料增效剂对黄瓜植株叶片生长的影响各处理间差异不显著，但施用聚谷氨酸肥料增效剂可促进叶片数增长。开花期，T2、T3、T4处理分别比CK提高了20.24%、19.05%、14.29%；盛瓜期，T2、T3、T4处理分别比CK提高了5.12%、5.12%、3.15%。由此可见，开花期施用聚谷氨酸肥料后，叶片数增加明显，尤其是T2处理。

2.1.4 聚谷氨酸肥料增效剂施用对黄瓜植株根长和根干质量的影响聚谷氨酸肥料增效剂对黄瓜开花期植株根长和根干质量的影响见表4。从黄瓜植株主根长统计结果来看，T4处理根长高于CK，其余处理根长均低于CK。从黄瓜根干质量统计结果看，施用聚谷氨酸肥料增效剂处理根干质量均高于CK，分别比CK提高28.57%、92.86%、32.14%，T3处理黄瓜根干质量最高，与CK差异显著。施用聚谷氨酸肥料增效剂处理的黄瓜根长低于CK，而根干质量则高于CK。原因可能是施用聚谷氨酸肥料增效剂刺激黄瓜毛细根生长发育，促进根系吸收浅层土壤中养分，降低了黄瓜根系向深层土壤生长的趋势。

2.2 聚谷氨酸肥料增效剂施用对黄瓜产量的影响

2.2.1 聚谷氨酸肥料增效剂施用对黄瓜单瓜质量的影响由表5可知，聚谷氨酸肥料施用能够提高黄瓜单瓜质量，与CK相比，T2、T3、T4处理单瓜质量分别提高了25.84%、4.27%、4.01%，T2处理单瓜质量最高，与CK差异显著。

2.2.2 聚谷氨酸肥料增效剂施用对黄瓜总产量的影响由表6可知，各处理差异不显著，但施用聚谷氨酸肥料增效剂处理对提高黄瓜产量有一定的促进作用。与CK相比，T2、T3、T4处理产量分别增加3 690、528、1 133 kg·hm-2，增产幅度为1.31%～9.12%。T2处理黄瓜产量最高，这与黄瓜单瓜产量结果趋势一致。

2.3 聚谷氨酸肥料增效剂对黄瓜品质的影响

由表7可知，施用聚谷氨酸肥料增效剂能改善黄瓜果实品质，明显提高黄瓜的VC含量和可溶性总糖含量。与CK处理相比，T2、T3、T4处理黄瓜果实VC含量分别提高14.36%、10%、14.36%，可溶性总糖含量分别提高16.91%、9.56%、10.29%。

3 讨论与结论

聚谷氨酸已广泛应用于农业生产，作为肥料增效剂，具有促进农作物对营养的吸收、节肥增效、增产提质、增强作物抗病能力等功效。研究结果表明，本试验条件下，施用不同剂量的聚谷氨酸肥料增效剂对黄瓜生长发育有明显的促进作用，株高、节间距、叶片数和根干质量明显提高。与CK相比，T2、T3、T4处理开花期株高增加11.8～19.9 cm，增幅23.5%～39.6%，盛瓜期株高增加23.2～24.9 cm，增幅11.3%～12.1%；T2、T3、T4处理开花期节间距分别比CK提高21.64%、8.38%、31.58%，盛瓜期节间距分别比CK提高3.03%、6.74%、7.98%；T2、T3、T4处理开花期叶片数分别比CK提高20.24%、19.05%、14.29%，盛瓜期叶片数分别比CK提高5.12%、5.12%、3.15%，开花期叶片数增加效果尤为明显；T2、T3、T4处理根干质量分别比CK提高28.57%、92.86%、32.14%，这与李方勇等[11-13]在松花菜、油菜、辣椒上的试验结果一致。原因可能是施用聚谷氨酸可以提高作物叶片中的叶绿素含量，改善作物叶片荧光参数和光合参数，进而通过增强作物净光合速率的方式促进作物生长发育[14-15]。

施用聚谷氨酸肥料增效剂后，黄瓜增产和改善品质效果明显，单瓜质量较CK增幅分别为25.84%、4.28%、4.01%，黄瓜产量增幅为1.31%～9.12%，这与张亚平等[16]在番茄上施用用聚谷氨酸增产趋势一致。VC含量分别提高14.36%、10%、14.36%，可溶性总糖含量分别提高16.91%、9.56%、10.29%，这与前人研究结果相似[6，17]。原因主要是聚谷氨酸有很强的吸水性和络合钙、镁、铁等阳离子的能力，施入土壤后，能够增强土壤保水能力，提高中微量元素的有效性，从而提高作物产量和改善作物品质[18-19]。同时，施用聚谷氨酸肥料增效剂能够提高土壤微生物活性，促进土壤养分转化，提高作物养分吸收效率[20]，这也是促进黄瓜增产提质的重要原因。

由此可见，聚谷氨酸肥料增效剂是调节黄瓜生长和品质的有效手段，对黄瓜生长发育有明显的促进作用，可在一定程度上提高黄瓜产量、改善黄瓜品质。聚谷氨酸肥料增效剂施用量9.375 kg·hm-2时，设施黄瓜产量高、品质优，可作为推荐施用量大面积推广应用。但其施用方法，如单独冲施或与其他有机肥、传统化肥等混合施用效果，仍需进一步试验探讨。

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