复合微生物菌剂与生物有机肥复配对甜瓜增产提质抗病的研究

秦立金 尹慧来 王塔娜 秦通欣 吴雨桐 韩奕 邵晓娟 吴宏飞 吕国帅

摘 要：为了解复合微生物菌剂与生物有机肥复配处理对甜瓜品质及产量的影响，本实验采用田间种植的方法，设计复合微生物菌剂与生物有机肥复配处理组合，通过测定甜瓜产量、品质和抗病性等指标，筛选二者最佳处理组合。结果表明，80kg/667m2复合微生物菌剂与生物有机肥240kg/667m2复配显著增加了甜瓜单果重、果实横径和纵径，比常规CK增加26.62%、10.61%和14.29%。复合微生物菌剂与生物有机肥复配可提高甜瓜果实的可溶性固形物含量、可溶性糖含量和可溶性蛋白含量，分别较常规CK显著增加18.10%～31.19%，7.08%～25.72%和20.00%～32.00%。二者進行复配处理能够显著降低100g土壤根结线虫数量，降低幅度为14.07%～44.41%。综上所述，“沃丰康”复合微生菌剂80kg/667m2与生物有机肥240kg/667m2复配处理能够对设施甜瓜起到增加产量，提升品质，增强抗病性的作用，可小面积应用于赤峰地区的设施甜瓜种植生产中。

关键词：复合微生物菌剂;生物有机肥;甜瓜;品质;产量;根结线虫

中图分类号：S532.062  文献标识码：A  文章编号：1673-260X（2021）12-0040-05

1 引言

甜瓜（Cucumis melon L.）为葫芦科一年生蔓性草本植物，在我国北方地区多以设施栽培为主[1]。近年来，甜瓜生产实践中存在死棵烂苗、连作障碍突出等问题，已严重限制了甜瓜产业的可持续发展。如何找到一种绿色、生态、环保的措施，是目前甜瓜生产中面临的亟须解决的首要问题。生物有机肥是一种新型功能性肥料，兼具微生物功能和有机肥肥效[2]。其在蔬菜作物上提质增产的作用已见报道，赵玉玲[3]等发现施用饼肥及RBS有机肥对甜瓜单瓜重影响不显著，但是提高了可溶性固形物、蛋白质含量，降低了维生素C含量;陈俊阳[4]等研究表明，生物有机肥与80%常规施肥配施，单果重比常规对照增加17.8%，产量提高9.6%。现有生物有机肥大多为商品有机肥，在田间生产实践中施用量较大，增加了种植户的生产成本投入。有研究表明，复合微生物菌剂具有促生[5]、防病[6]、改善土壤理化性质[7]作用，效果显著。复合微生菌剂和生物有机肥二者进行复配，其效果如何，有待于进一步研究验证。

本实验以甜瓜为研究对象，设计复合微生物菌剂与生物有机肥复配的处理组合，通过对甜瓜产量、品质和抗病性等指标的测定，筛选最佳复配处理组合，为以后甜瓜的高效、优质、绿色种植提供科学依据和实践指导。

2 材料与方法

2.1 实验材料

“甜红玉二号”：由甘肃省武威市安泰达种业有限责任公司提供。

“沃丰康”生物有机肥：由北京启高生物科技有限公司提供，总养分≥5%，有机质≥45%，有效活菌数≥0.5亿/克，含钙、镁、硫、硼、锌、钼、铜、铁等中微量元素，净含量40kg/袋。

“沃丰康”微生物复合菌剂：由北京启高生物科技有限公司提供，有效活菌数≥50.0亿/mL，水剂，1000mL/瓶，有效菌种为枯草芽孢杆菌和粉红粘帚霉。

“辽中京”有机肥料：由内蒙古辽中京农业科技有限责任公司提供，总养分≥5%，有机质≥45%，腐殖酸≥15%，氨基酸≥1.5%，有效活菌数≥2亿/克，CaO≥6%，SiO2≥6%，净含量40kg/袋。

蒙多力三安复混肥料：由内蒙古中京慧尔生物科技有限公司提供，总养分≥54%，N：P2O5：K2O=18：18：18，净含量40kg/袋。

稀土过磷酸钙肥：由秦皇岛天阜化工有限公司提供，Ca≥17%，S≥11%，有效五氧化二磷≥12%，稀土含量0.2%-0.3%，净含量40kg/袋。

2.2 实验设计

实验于2019年5～10月在赤峰学院校园实验地冷棚进行。2019年5月29日进行播种，7月15日田间定植。实验以不同用量“沃丰康”复合微生物菌剂与“沃丰康”生物有机肥复配组合，设计T1～4的生物有机肥浓度梯度为120、240、360、480kg/667 m2，复合微生物菌为0kg/667m2;T5～8的生物有机肥浓度梯度为120、240、360、480kg/667m2，复合微生物菌为80kg/667m2;处理9为当地农户常规用量，“辽中京”有机肥料为360kg/667m2，为常规CK，实验共9个处理，每个处理3次重复。小区面积5.5m2，甜瓜株行距35cm×40cm。所有底肥处理均施入蒙多力三安复混肥料和稀土过磷酸钙肥各40kg/667m2。番茄缓苗后开始记录番茄不同生育期，在番茄生长中后期测定其品质和产量指标，如表1所示。

2.3 测定指标

2.3.1 产量指标

单果重：用电子天平测定;横径和纵径：用游标卡尺测定。

果形指数：果实形状按照果形指数（纵径/横径：H/D）大小分级：扁平（H/D≤0.70），扁圆（H/D=0.71-0.86），圆（H/D=0.87～1.00），高圆（H/D=1.01～1.50），长圆（H/D≥1.51）。

上述指标均为每个处理每株选取1颗果实，测10株取平均值。

2.3.2 品质指标

可溶性固形物：采用数显糖度测量;可溶性糖含量：采用蒽酮比色法;可溶性蛋白质含量：采用紫外吸收法。

有机酸含量：采用NaOH滴定法。

2.3.3 土壤采样方法

每个小区使用土钻采用“W”形5点取样的方法，取黄瓜根际周围20cm处土壤，将土均匀混合后，放于塑封袋中，带回于实验室测量鲜土中根结线虫数量。

2.3.4 土壤线虫分离方法—采用贝曼浅盘法

（1）将筛子放在小盆中，然后在筛子上铺一层面巾纸。

（2）土壤压碎混匀，取100g土壤放在面巾纸上。

（3）从筛子和小盆的缝隙中加入水，水量要没过土壤，但不没过面巾纸。

（4）在室温下静置24h后，将小盆中的水过500目的筛网，此时线虫留在筛网上，用少量清水将线虫冲洗到玻璃皿中，静置1min，在显微镜下计数。

线虫减退率具体公式见如下：

线虫减退率=100g处理土壤根结线虫条数-100g对照土壤根结线虫条数/100g对照土壤根结线虫条数

2.4 数据分析

实验数据采用Excel 2010和SPSS26.0软件处理，不同处理间采用单因素LSD法方差分析。

3 结果与分析

3.1 复合微生物菌剂与生物有机肥复配对甜瓜产量性状的影响

复合微生物菌剂与生物有机肥复配对甜瓜产量性状的影响，如表2所示。二者复配处理对甜瓜单果重、横径、纵径的影响差异显著（p<0.05），对果形指数影响未达到差异显著（p>0.05）。T1单株果重较常规CK显著降低（p<0.05），T2-T5与常规CK差异不显著，T6-T8比常规CK显著增加，T6达到最大值，比常规CK增加26.62%。T4-T6甜瓜果实横径较常规CK显著增加（p<0.05），T6达到最大值，比常规CK增加10.61%，其余处理与常规CK未达到差异显著。除T1与T2外，其他处理甜瓜果实纵径比常规CK显著增加（p<0.05），增加幅度为5.77%～14.29%，其中，T6达到最大值。

3.2 复合微生物菌剂與生物有机肥复配对果实品质的影响

复合微生物菌剂与生物有机肥复配对果实品质的影响见表3，二者复配对果实可溶性固形物、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量的影响差异显著（p<0.05），对果实有机酸含量的影响差异不显著（p>0.05）。T5-T8果实可溶性固形物与常规CK显著增加（p<0.05），增加幅度为18.10%～31.19%，T7达到最大值。除T1-T3外，其他处理的果实可溶性糖含量比常规CK显著增加（p<0.05），增加幅度为7.08%～25.72%，T6达到最大值。T6-T8果实可溶性蛋白含量比常规CK显著增加（p<0.05），增加幅度为20.00%～32.00%，T6达到最大值。

3.3 复合微生物菌剂与生物有机肥复配对甜瓜土壤根结线虫J2的影响

复合微生物菌剂与生物有机肥复配对甜瓜100g土壤根结线虫的影响，如图1所示。二者复配对甜瓜土壤根结线虫条数产生了影响，除T2与常规CK差异不显著外（p>0.05），其他处理均与常规CK达到差异显著（p<0.05），100g土壤根结线虫减退率可达14.07%～44.41%，T3达到最小值，与T4-T8差异不显著。

4 讨论与结论

大量研究表明，有机肥具有培肥地力、改良土质、提高土壤养分活力的功能[8]，但有机肥收集难度大、田间施用不方便，且需充分腐熟发酵，否则引起烧苗，加大病虫草籽的引入和爆发。因此，研制开发新型高效的商业有机肥是当务之急[9]。生物有机肥是在普通有机肥中加入有益菌群，除具有有机肥对土壤的增肥效果外，还具有增菌、促生、增产、提质的作用，在目前生产实践中具有较好的推广意义。近期国内学者报道了大量减化肥配施有机肥的研究[10]，相关研究集中在大田作物[11]、茶叶[20]、果树[13]、西瓜[14]等作物上，在甜瓜上的研究还未见报道。

复合微生物肥料（CMF）以有机废物为原料，是传统化肥的环保替代品[15]。微生物菌肥、菌剂已在国内外田间生产实践中得到了应用，Mi Si[16]等人证实添加6000kg/hm2微生物肥料能够显著提高黄瓜颜色质量、果实挥发性成分的数量和丰度。孟思达[17]等研究发现，“窝窝肥”（F1）、“禾利缘”（F2）、“金贝”（F3）3个微生物菌剂处理下番茄的产量均明显高于对照，“禾利缘”（F2）的可溶性固形物、可溶性糖、有机酸和维生素C含量最高。本实验中，“沃丰康”微生物菌肥在甜瓜上的与生物有机肥复配使用，较生物有机肥未复配复合微生物菌剂和常规对照对甜瓜单瓜重、可溶性固形物含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量均有增加作用，“沃丰康”生物有机肥（240kg/667m2）和“沃丰康”复合微生菌剂（80kg/667m2）单果重达到最大值，比常规CK增加26.62%，为甜瓜增产提质生产实践具有良好的指导意义。由于微生物菌肥对农业生产有利的主要成分是微生物成分，但微生物极易受不同环境、土壤条件的影响，使得不少实验室得出的实验数据没有办法在实际生产当中得到印证，进一步限制了微生物菌肥在农业生产过程中的使用效率，限制了微生物菌肥的发展。在当前微生物菌肥效用无法得到充分使用的情况下，只有对微生物菌肥、化肥、有机肥实现更加合理地运用，才能够实现微生物菌肥应用价值的最大化。相关研究已见报道，杨志刚[18]等人证实增施微生物菌肥和土壤修复剂可以改善辣椒品质，可溶性糖含量显著增加，同时，增加了辣椒单果质量，增产效果最显著。

有关微生物菌肥抗病的研究报道较少，吕博[19]等人发现施用微生物菌肥的处理与不施用微生物菌肥的对照相比，均对黄萎病的发生起到了显著的防治效果，防效在32.5%-46.5%之间。甜瓜根结线虫病是设施甜瓜栽培中的一种土传性病害，危害严重，造成的损失可达20%～30%，严重时造成植株矮化甚至死亡，从而导致甜瓜的严重减产，造成严重的经济损失，给甜瓜产业带来巨大灾难。冯世鑫[20]等人施用改良的微生物菌肥3～4kg/株对罗汉果根结线虫有较强的抑制作用，施用后80d虫口减退率达67.8%。曾文官[21]报道了迈科珍菌剂M321能够有效防治根结线虫，防治效果与路富达近似。本实验采用“沃丰康”微生物菌肥与生物有机肥复配显著降低了甜瓜土壤中根结线虫的数量，线虫减退率最高可达44.41%。

综上所述，“沃丰康”复合微生菌剂（80kg/667m2）和“沃丰康”生物有机肥（240kg/667m2）复配处理能够增加甜瓜单株果重，提高甜瓜果实品质，降低土壤中根结线虫数量，增产、提质、抗病效果明显，为本实验筛选的最佳处理组合。

参考文献：

〔1〕倪栋，陈应素，周艳丽.大葱伴生栽培对日光温室甜瓜生理指标和产量的影响[J].江苏农业科学，2021，49（17）：141-145.

〔2〕陈雪梅，王冀川，石元强，等.生物有机肥在作物上应用的研究进展[J].农业与技术，2021，41（17）：11-16.

〔3〕赵玉玲，张庆社，闫妞，等.饼肥及RBS生物有机肥在甜瓜上的施用效果实验[J].农业科技通讯，2021，50（08）：184-186.

〔4〕陈俊阳.生物有机肥对设施辣椒产量、品质和经济效益的影响[J].安徽农学通报，2021，27（15）：109-112.

〔5〕李晶晶，刘聪，王鑫鑫，等.微生物菌剂对青椒生长、品质和土壤养分状况的影响[J].北方园艺，2021，45（13）：1-10.

〔6〕拓阳阳，江其朋，江连强，等.不同微生物菌剂对烟草青枯病的协同防控效果研究[J].植物医生，2021，34（02）：13-17.

〔7〕马二磊，黄芸萍，藏全宇，等.4种微生物菌剂对多年连作甜瓜土壤理化性质的影响[J].浙江农业科学，2021，62（06）：1129-1132.

〔8〕Li Haiyang， Luo Nanyan， Ji Chenglong， Li Jin， Zhang Lan， Xiao Li， She Xiaolin， Liu Zhe， Li Yulong， Liu Cunshou， Guo Qiao， Lai Hangxian. Liquid Organic Fertilizer Amendment Alters Rhizosphere Microbial Community Structure and Co-occurrence Patterns and Improves Sunflower Yield Under Salinity-Alkalinity Stress.[J]. Microbial ecology， 2021.

〔9〕李俊，姜昕，馬鸣超.新形势下微生物肥料产业运行状况及发展方向[J].植物营养与肥料学报，2020， 26（12）：2108-2114.

〔10〕邱伟.设施蔬菜有机肥替代化肥的优势及技术模式应用[J].基层农技推广，2021，9（07）：95-97.

〔11〕董慧，文继兵，李娜，等.生物有机肥部分替代化肥对水稻产量和品质的影响[J].安徽农学通报，2021，27（15）：107-108.

〔12〕张峻伟，王志文，季凌飞，等.有机肥替代化肥对不同生产模式茶园茶叶生产的影响[J].南京农业大学学报，2021，44（01）：127-135.

〔13〕勾真真，王海波，张瑞玲.有机肥、生物菌肥替代化肥对苹果生产的影响[J].河北果树，2021，50（03）：8-10.

〔14〕张长坤，刘娟，刘凯，等.生物有机肥在西瓜生产化肥减施上的应用效果[J].安徽农业科学，2021， 49（08）：161-162+180.

〔15〕Zhou Yan， Xiao Chunqiao， Yang Sheng， Yin Huaqun， Yang Zhaoyue， Chi Ruan. Life cycle assessment and life cycle cost analysis of compound microbial fertilizer production in China[J]. Sustainable Production and Consumption， 2021，28：

〔16〕Mi Si， Zhang Xiangnan， Wang Yuhang， Ma Yuedong， Sang Yaxin， Wang Xianghong. Effect of different fertilizers on the physicochemical properties， chemical element and volatile composition of cucumbers[J]. Food Chemistry， 2022，367：

〔17〕孟思达，张文祥，郑昕雨，等.不同微生物菌肥对日光温室袋培番茄生长、产量和品质的影响[J].北方园艺，2021，45（07）：49-54.

〔18〕杨志刚，叶英杰，常海文，等.微生物菌肥及土壤修复剂对干制辣椒生长、品质及产量的影响[J].北方园艺，2020，44（19）：1-7.

〔19〕吕博，孟庆忠，张成，等.微生物菌肥对棉花黄萎病的防治效果研究[J].农村经济与科技，2020，31（23）：64-65.

〔20〕冯世鑫，蒋妮，陈乾平，等.微生物菌肥对罗汉果根结线虫和土壤酶活性的影响[J].热带农业科学，2021，41（04）：73-78.

〔21〕曾文官.功能性微生物防治番茄根结线虫技术的研究[J].农业与技术，2021，41（10）：50-52.