减施化肥增施蚯蚓粪有机肥对连作甜瓜的影响

摘 要：【目的】研究减施化肥增施蚯蚓粪有机肥对连作甜瓜产量及品质的影响，为甜瓜生产中减施化肥增效提供基础数据。

【方法】以甜瓜品种黄梦脆为材料，在优化施肥基础上配施4个蚯蚓粪有机肥梯度处理，研究减施化肥增施蚯蚓粪有机肥对连作甜瓜生理、光合特性、产量、品质和线虫根结数量的影响。

【结果】相较于常规施肥，T2处理的蔓长、蔓鲜重、蔓干重、根鲜重、根干重较对照分别增加了26.3%、39.9%、23.5%、80.6%和53.3%；光合指标T2处理的净光合速率、气孔导度和蒸腾速率较对照分别提升了38.6%、45.4%和66.1%，与对照差异显著；甜瓜品质关键指标在T2处理下达到最大，与对照差异显著。

【结论】T2处理（蚯蚓粪有机肥300 kg/667m2+复合肥50" kg/667m2）综合表现最佳，可作为连作甜瓜施肥。

关键词：甜瓜；蚯蚓粪有机肥；连作甜瓜；品质；线虫

中图分类号：S652 ""文献标志码：A ""文章编号：1001-4330（2024）08-1969-07

收稿日期（Received）：2024-01-07

基金项目：海南省自然科学基金青年基金项目（321QN382）；财政部和农业农村部：国家现代农业产业技术体系资助（CARS-25）

作者简介：陈积豪（1987-），男，海南乐东人，助理研究员，研究方向为甜瓜栽培与育种，（E-mail）hnsycih@ xaasaccn

通讯作者：毛建才（1989-），男，甘肃张掖人，副研究员，硕士，研究方向为甜瓜遗传改良，（E-mail）mjc_fly@foxmail.com

0 引 言

【研究意义】海南甜瓜从露地种植向设施栽培发展，随着集约化种植面积不断扩大，随着连作年限延长，土壤养分含量降低，影响了海南甜瓜产业的可持续发展。因此，研究减施化肥增施蚯蚓粪有机肥对连作甜瓜的影响，对海南连作甜瓜减施化肥健康发展有实际意义。【前人研究进展】蚯蚓粪等有机肥可以改善土壤环境，提升果实品质，确保植物正常生长［1，2］。连作土壤施用适量蚯蚓粪对作物生长有积极的作用，不但可以提高作物出苗率，还可以促进根茎叶快速生长，显著增强地上、地下等不同部位的生物量，提高作物农艺性状指标［3-5］；同时果实可溶性糖、VC含量和糖酸比显著提升，降低总酸度和硝酸盐含量，有效改善作物品质［6-8］。蚯蚓粪的促生作用一方面源自其本身营养物质供给，另一方面与自身含有生物活性物质有密切关系，且含有氮、钾、磷及铁、硼、铜、锌等微量元素，浸提蚯蚓粪形成的腐殖酸对作物栽培基质起到一定的改良作用，可以增加黄瓜、西红柿植株生物量，提高根干重，增大叶面积［9-11］。蚯蚓粪有机肥可缓解作物根结线虫危害，适量蚯蚓粪可以明显减少作物寄生线虫总数，提高其抗病能力［12］。【本研究切入点】海南甜瓜从每年的9月至次年的5月均可种植，若在同一个大棚里种植2～3季的甜瓜，长期连作不仅影响土壤的理化性质和微生物群落，还使得甜瓜品质下降、根结线虫增多。需研究配施蚯蚓粪有机肥对连作甜瓜产量和品质的影响。【拟解决的关键问题】以甜瓜品种黄梦脆为材料，在优化施肥基础上配施4个蚯蚓粪有机肥梯度处理，分析蚯蚓粪有机肥对重茬甜瓜种植产量、品质和根结线虫的影响，为绿色、优质甜瓜生产中减施化肥提供依据。

1 材料与方法

1.1 材 料

供试甜瓜品种为黄梦脆（新疆农业科学院哈密瓜研究中心提供），复合肥（N∶P∶K=17∶17∶17）和蚯蚓粪有机肥均购于泸州橘香农业科技有限公司，试验在新疆农业科学院海南三亚农作物育种试验中心进行。

1.2 方 法

1.2.1 试验设计

试验共设5个处理，对照CK。以只添加磷酸二铵的土壤进行甜瓜连作，设置3个重复，15个小区处理，随机区组排列，每个小区100株甜瓜苗，吊蔓栽培，株距40 cm，行距60 cm，田间采用滴管方式，各个处理的田间管理方式与对照一致。表1

选取长势一致的甜瓜壮苗，分别于2021年和2022年10月下旬定植，覆膜滴灌，每畦以2条计，每处灌水量与施肥量相等，甜瓜生长过程中定期整枝打杈，其他栽培管理措施保持一致。

1.2.2 测定指标

1.2.2.1 生物量

甜瓜收获后，将收瓜植株作为采样对象，采样密度为5株/小区，以土壤与空气衔接处为界，从植株茎绿白连接处开始，测量地上与地下的蔓长。取样后，测量地上部鲜重和地下部鲜重（烘箱烘干），植株干重以电子天平测量数据为准。

1.2.2.2 光合指标

光合指标的测定时间为甜瓜植株伸蔓期。采用美国LI-6400仪器测定净光合效率（Pn）与气孔导度（Cond）、甜瓜叶片蒸腾速率（Tr）和叶绿素相对含量（SPAD值）等。以第2片真叶为标本，设定每个处理周期为3次重复，每个标本叶片完成3个相对恒定数值的测量。测定时需保证光照强度值达到1 000 μmol/（m2·s）、空气湿度维持在80%～90%，CO2浓度达360 μL/L，叶片温度保证在（25±1.5）℃。

1.2.2.3 产量

甜瓜采摘以小区为单位，逐一称重摘取甜瓜后详细记录每个处理的小区甜瓜总产量及单瓜平均重。

1.2.2.4 品质

待果实成熟后，在每个处理小区选取6个同期授粉时间、坐瓜节位相同的，且拥有极为相近形态的甜瓜为采样株，纵向切开果实，用直尺测量果实横、纵面厚度和外皮厚度，以此测量数据的平均值为参考数据衡量果实品质。

营养品质测定参照许娜娜［13］方法。选用浙江产TD-45型手持测糖仪测定果实可溶性固形物及边际、中心糖等含量；以蒽酮比色法完成果实可溶性总糖含量测定［14］；可溶性蛋白含量则选用考马斯亮兰G-250染色法［14］测定；以钼蓝比色法测定VC含量［14］。

1.2.2.5 蚯蚓粪有机肥对根结线虫的防治效果

以盆栽的方式完成蚯蚓粪有机肥防治根结线虫试验。选用育秧盘培育的甜瓜幼苗，待幼苗长至2片真叶时移栽。试验用土壤须为风干壤土，确保不含根结线虫，灭菌后过筛（20目），按照风干土∶蚯蚓粪（V/V）为1∶0（CK）、3∶1（T1）、1∶1（T2）、1∶3（T3）和0∶1（T4）的比例制得1 kg的混合物作为甜瓜培养基质，装入2 L塑料盆中，植入长势同步且良好的甜瓜秧苗，1棵栽1盆。等到甜瓜苗缓苗并定植后，将6 000条2龄根结线虫接种至每棵甜瓜根部（2龄幼虫的收集参照刘大伟［15］方法）。每个处理设置重复5次，区组排列随机，按时除草浇水管理。当接种30 d满后，将秧苗、盆土一并倒出并轻拍土块，取出根系完整的甜瓜秧苗后慢慢冲洗、观察，记载根系上根结线虫卵囊及根结数量，计算相对防治效果。

相对防治效果（%）＝（对照根结数－处理根结数）/对照根结数×100。

1.3 数据处理

利用Microsoft Excel 2007整理数据，利用DPS6.5进行方差分析。

2 结果与分析

2.1 减施化肥增施蚯蚓粪有机肥对甜瓜生物量的影响

研究表明，如果适当增加蚯蚓粪有机肥的施入量，可以持续增加甜瓜生物量，T1、T2、T3和T4处理的甜瓜蔓长较对照分别增加了9.6%、26.3%、8.8%和4.2%；其他生物量如蔓鲜重、蔓干重、根鲜重和根干重的变化趋势均与蔓长相似，在T2处理达到最大值，分别较对照增加了39.9%、23.5%、80.6%和53.3%，其中根干重的增加幅度最大。之后继续减施化肥增施蚯蚓粪有机肥，甜瓜各生物量均呈下降的趋势，但是较对照仍有一定程度的提高。表2

2.2 减施化肥增施蚯蚓粪有机肥对甜瓜光合作用的影响

研究表明，随着蚯蚓粪有机肥施入量的增加，甜瓜的净光合速率呈先增后减的趋势，其中在T3处理达到峰值，较对照增加了45.5%，其次增幅较显著的是T2处理，净光合速率较CK处理增加了38.6%；气孔导度的变化趋势与净光合速率相似，均在T2、T3处理达到峰值，较对照分别增加了36.3%和45.4%；各处理的蒸腾速率也随着增施蚯蚓粪有机肥而增加，T1、T2、T3和T4处理较对照分别增加了26.4%、66.1%、26.9%和17.1%，但是各处理的叶绿素相对含量较对照均无明显差异。图1

2.3 减施化肥增施蚯蚓粪有机肥对甜瓜产量的影响

研究表明，各处理的单瓜重较对照均有不同程度的增加，其中T2和T3处理的单瓜重与对照差异显著，较对照分别增加了33.8%和25.6%，T1和T4处理与对照差异不显著。T1、T2和T3处理与对照差异显著，分别较对照增加了11.7%、25.1%和16.0%，增幅显著，而T4处理与对照之间差异不显著。图2

2.4 减施化肥增施蚯蚓粪有机肥对甜瓜品质的影响

研究表明，T2和T3处理的果实纵径较对照显著增加，分别提高了8.4%和9.1%，其余处理的果实纵径与对照差异不显著，其中T2处理果实横径增幅较对照增加了19.8%；各处理的果实种腔与对照相比，差异不显著；各处理的边糖和心糖较对照均有不同程度的提高，均在T2处理达到峰值，边糖和心糖较对照分别提升了10.4%和10.5%；VC含量和可溶性蛋白含量在增施蚯蚓粪有机肥后显著上升，且均在T2处理下达到最大值。表3

2.5 蚯蚓粪有机肥对根结线虫的防治效果

研究表明，随着蚯蚓粪有机肥量的增加，对线虫的防治效果也逐渐增加，T1、T2、T3和T4处理对线虫的防效分别达到了5.5%、10.4%、19.7%和24.4%，防治效果显著。图3

3 讨 论

3.1

甜瓜生产施用蚯蚓粪有机肥量尚无明确的标准，只是在有机研究资料中强调了蚯蚓粪有机肥的土壤改良作用较大，且对大田作物和水果、花卉、蔬菜的生长和增产效果明显，可以有效抑制土传染病的形成［16-19］。

García 等［20］发现，蚯蚓粪中的腐殖酸可促进水稻根系生长。蚯蚓粪有机肥中还含有丰富的植物激素，包括赤霉素、生长素、细胞分裂素等［21］，目前已有研究证实蚯蚓粪提取液中的植物激素可以显著促进作物生长［22］。另外，蚯蚓粪中含有多种维生素和16种氨基酸，不但可以促进作物新陈代谢，且对作物生长、品质提高及增产具有积极作用。研究也证实了通过减施化肥增施蚯蚓粪有机肥可以在一定范围内提高甜瓜的生理和品质指标，对蔓长、蔓鲜重、根鲜重和根干重均作用明显，但是减施化肥幅度较大时，反而对甜瓜的生长造成不利的影响。同时，甜瓜叶片的光合指标的变化规律也与生理指标相似，随着化肥减施和蚯蚓粪有机肥增施，甜瓜叶片的光合指标和生理指标均呈先增后减的趋势，在T2处理达到最大值，之后递减。单瓜重、单产和品质指标在T2处理下亦达到最大，与对照差异显著。

3.2

蚯蚓粪中的有益微生物在一定条件下大量繁殖，最终产生多糖，多糖与作物自身分泌的矿物、有机胶体等以及植物黏液迅速结合后，在幼龄和未形成木栓化的根部表面，形成可以保护根系防治病原微生物入侵、不连续的膜，提高作物的抗病性［23］。研究发现，对于作物根结线虫危害，蚯蚓粪有机肥具有一定的缓解作用，如果适量添加蚯蚓粪有机肥，不但降低作物感染率，还可以减少作物寄生虫数量，申飞等［12］强调，单施蚯蚓粪有机肥，对防治食细菌线虫效果显著。研究表明，增施蚯蚓粪有机肥对甜瓜根结线虫有一定的防效，各处理的长势与对照均差异不显著，但是根结明显减少，因此，蚯蚓粪有机肥对甜瓜根结线虫的防效还需进行进一步系统的研究。

4 结 论

相较于常规施肥，T2处理的蔓长、蔓鲜重、蔓干重、根鲜重和根干重较对照分别增加了26.3%、39.9%、23.5%、80.6%和53.3%；光合指标T2处理的净光合速率、气孔导度和蒸腾速率较对照分别提升了38.6%、45.4%和66.1%，与对照差异显著；一些指标虽然在T2处理下未达到峰值，但是T2处理仍是最佳配施处理。

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Effects of optimal fertilization and organic fertilizer application

on the yield and quality of oriental melon

CHEN Jihao1，2， ZHANG Hao1，2， LIANG Qigan1，2， FU Xiaofa1，2， ZHANG Xuejun1，2，3， MAO Jiancai2，3

（1.Hainan Sanya Crops Breeding Trial Center of Xinjiang Academy Agricultural Sciences， Sanya Hainan 572000，China；2.Sanya Mingzhu Melon and Watermelon Variety Demonstration， Evaluation and Research Center， Sanya Hainan 572000，China；3.Hami Melon Research Center， Xinjiang Academy of Agricultural Sciences， Urumqi 830091，China）

Abstract：【Objective】 To study the effects of reducing fertilizer application and increasing organic earthworm manure application on continuous cultivation of muskmelon in the hope of providing basic data for fertilization reduction and efficiency improvement in muskmelon production.

【Methods】 A new melon variety Huangmengcui was used as the material to study the effects of reducing chemical fertilizer and increasing organic vermicompost fertilizer on physiology， photosynthesis， yield， quality and root-tie nematode of continuous cropping melon.

【Results】 Compared with conventional fertilization， the vine length， fresh vine weight， dry vine weight， fresh root weight and dry root weight of T2 treatment were increased by 26.3%， 39.9%， 23.5%， 80.6% and 53.3%， respectively. The net photosynthetic rate， stomatal conductance and transpiration rate treated with T2 were increased by 38.6%， 45.4% and 66.1% compared with the control， respectively， and the differences were significant. The comprehensive analysis of yield index and quality index showed that the key quality index of melon reached the maximum under T2 treatment， which was significantly different from the control.

【Conclusion】" T2（Earthworm organic fertilizer 300 kg/667m2+compound fertilizer 50 kg/667m2） treatment has the best comprehensive performance， which can be used as a reference for continuous cultivation of melon fertilization.

Key words：melon; compost from earthworm; continuous cultivation of melon; quality; Meloidogyne incognita

Fund projects：Hainan Science Foundation for Distinguished Young Scholars（321QN382）; China Agriculture Research System of MOF and MARA（CARS-25）

Correspondence author：MAO Jiancai（1989-），male，from Xinjiang， associate researcher， master， research direction： melon breeding and cultivation， （E-mail）mjc_fly@foxmail.com