腐植酸菌劑在西瓜上的應(yīng)用研究

李書海 高立志 呂新春 黃祥川

魯西集團有限公司 聊城 252211

腐植酸是一類高生物活性的有機物質(zhì)，在改良土壤、促進土壤養(yǎng)分有效化、提高肥料利用率等方面有明顯的效果[1～4]。腐植酸鉀是腐植酸鹽的一種，具有腐植酸所屬的功能。微生物菌劑按內(nèi)含的微生物種類或功能特性可分為根瘤菌菌劑、固氮菌菌劑、解磷類微生物菌劑、硅酸鹽微生物菌劑和促生菌劑等[5～8]；微生物菌劑用于作物灌根時，具有直接或間接改良土壤微生態(tài)、恢復(fù)地力和預(yù)防土傳病害等作用。從理論上說，腐植酸鉀和微生物菌劑可相互促進，共同對土壤、作物起作用。

植物根際促生細菌（Plant Growth-Promoting Rhizobacteria，PGPR）是一群定植于植物根際、與植物根系密切相關(guān)的根際細菌，當(dāng)接種于植物種子、根系、塊根、塊莖或土壤時，能夠促進植物的生長[9，10]。本研究所選的微生物菌劑為該類群細菌，研究了腐植酸鉀同該微生物菌劑結(jié)合產(chǎn)品即腐植酸菌劑在西瓜上的應(yīng)用效果，以期為腐植酸菌劑在生產(chǎn)中的推廣和應(yīng)用提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗時間與地點

試驗時間：2016年12月—2017年6月。

試驗地點：聊城市許營鎮(zhèn)。

1.2 供試材料

供試作物：西瓜，品種“京欣”。

供試土壤：類型為潮土，土質(zhì)為砂壤質(zhì)，中等肥力，土壤透水、透氣性良好，前茬作物為玉米。供試土壤理化性質(zhì)見表1。

表1 供試土壤理化性質(zhì)Tab.1 The physical and chemical properties of the tested soil

供試肥料：腐植酸鉀（液體劑型，K2O=2%，水溶性腐植酸=20%），由魯西集團有限公司提供；微生物菌劑為主要包含多粘類芽孢桿菌和解淀粉芽孢桿菌的植物根際促生復(fù)合菌劑（液體劑型，活菌含量100億個/毫升），由魯西集團有限公司提供；腐植酸菌劑為腐植酸鉀同微生物菌劑按體積比1∶1復(fù)配而成（K2O=1%，游離腐植酸=10%、活菌含量50億個/毫升）。

1.3 試驗設(shè)計

試驗共設(shè)4個處理：腐植酸鉀（T1）、微生物菌劑（T2）、腐植酸菌劑（T3）、空白對照（CK），每個處理3次重復(fù)。每個小區(qū)面積為66.7 m2，各小區(qū)隨機排列，區(qū)間間隔約1 m。各處理均為稀釋后沖施施入，空白對照為等量清水。其中，腐植酸鉀、微生物菌劑和腐植酸菌劑施用量均為5 kg/667 m2，稀釋倍數(shù)為500倍，其他肥料按農(nóng)戶習(xí)慣正常施用，各處理施用量均一致。各處理在施底肥時，第1次沖施施入，之后每間隔10天沖施1次，共進行3次。

1.4 采樣和測試方法

1.4.1 土壤樣品的采集與分析

播種前采集試驗地0～20 cm耕層土壤樣品，采用5點交叉取樣法取樣。土壤常規(guī)指標(biāo)檢測按土壤農(nóng)化常規(guī)方法[11]：堿解氮測定采用堿解擴散法；速效磷測定采用碳酸氫鈉浸提——鉬銻抗比色法（Olsen法）；速效鉀測定采用醋酸銨浸提，火焰光度法；有機質(zhì)測定采用重鉻酸鉀容量法——外加熱法；pH測定按2.5∶1水土比例浸拌土壤，pH玻璃電極和甘汞電極（或復(fù)合電極）測定。

1.4.2 植株樣品的采集與分析

2017年3月10日—5月10日，每間隔約15天在每個處理的取樣區(qū)內(nèi)隨機選擇取樣點，每個點選取5株生長健壯的植株，每株選取3片最大營養(yǎng)葉，用米尺測量植株最大葉面積[葉邊長（cm）×葉邊寬（cm）]和主蔓長。收獲期，在每個處理的取樣區(qū)內(nèi)隨機選擇5個生長勢大致相同的西瓜，用普通的電子秤測量單瓜重量，通過實收計產(chǎn)方法，計算西瓜畝產(chǎn)量。使用便攜式折光測糖儀測西瓜可溶性固形物含量[12]。用米尺測量西瓜縱徑（cm）和橫徑（cm），計算果形指數(shù)（果實縱徑/橫徑）。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

用Microsoft Excel 2007和SPSS Statistics 17.0軟件對試驗數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計與分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對西瓜生長勢的影響

生長勢是指植物生長發(fā)育的旺盛程度（如蔓生長長度、粗度和葉片的大小），可客觀反映西瓜植株的生命力[13]，植株生長量越大、越壯、越快的，表示生長勢越強。表2為不同處理對西瓜主蔓長度的影響。由表可知，與空白對照相比，腐植酸鉀、微生物菌劑和腐植酸菌劑對西瓜生長發(fā)育均有一定的促進作用，不同處理西瓜主蔓長差異僅表現(xiàn)在生長前期，西瓜主蔓長分別增加4.6%～20.0%、6.3%～14.7%、11.3%～60.0%；施用腐植酸菌劑較單施腐植酸鉀或微生物菌劑的西瓜主蔓長分別增加6.3%～33.3%和4.7%～42.8%。

表3為不同處理對西瓜最大葉面積的影響。由表可知，腐植酸鉀、微生物菌劑和腐植酸菌劑處理的西瓜最大葉面積均與空白對照差異不明顯，說明三者在西瓜最大葉面積上無明顯促進效果。

表2 不同處理對西瓜主蔓長度的影響Tab.2 E ff ects of di ff erent treatments on the main tendril length of watermelon cm

表3 不同處理對西瓜最大葉面積的影響Tab.3 E ff ects of di ff erent treatments on the maximum leaf area of watermelon cm2

2.2 不同處理對西瓜產(chǎn)量的影響

表4為不同處理對西瓜產(chǎn)量的影響。由表可知，各處理西瓜的單瓜重量在4.87～6.01 kg不等，腐植酸鉀、微生物菌劑、腐植酸菌劑處理的西瓜單瓜重量較空白對照分別增長13.3%、16.8%和23.4%。各處理西瓜產(chǎn)量均在3500 kg/667 m2以上，施用腐植酸菌劑處理西瓜產(chǎn)量顯著高于其他處理，為4015.4 kg/667 m2。與空白對照相比，施用腐植酸鉀、微生物菌劑和腐植酸菌劑分別增產(chǎn)8.1%、6.7%和13.9%。腐植酸菌劑與單施腐植酸鉀或微生物菌劑相比，西瓜單瓜重量分別增長8.9%和5.6%，畝產(chǎn)量分別增加5.4%和6.8%。

表4 不同處理對西瓜產(chǎn)量的影響Tab.4 Effects of different treatments on the yield of watermelon

2.3 不同處理對西瓜品質(zhì)的影響

2.3.1 不同處理對西瓜果形指數(shù)的影響

果形指數(shù)是指果實縱徑與橫徑的比值，是西瓜的質(zhì)量指標(biāo)之一[13]。表5為不同處理對西瓜果形指數(shù)的影響。由表可知，各處理西瓜縱徑和橫徑均在20 cm左右，屬于較大型瓜，果形指數(shù)范圍為1.03～1.13，空白對照西瓜較為圓潤，接近圓形，腐植酸鉀、微生物菌劑和腐植酸菌劑處理西瓜均屬于橢圓形。其中，在西瓜橫徑方面，不同處理間無明顯差異；在西瓜縱徑方面，腐植酸菌劑處理較其他處理增長顯著，較空白對照、腐植酸鉀和微生物菌劑處理分別增長12.8%、6.5%和5.0%。

2.3.2 不同處理對西瓜可溶性固形物含量的影響

可溶性固形物是指液體或流體食品中所有溶解于水的化合物的總稱，包括糖、酸、維生素、礦物質(zhì)等，可溶性固形物含量直接決定西瓜的品質(zhì)和口感[14]。表6為不同處理對西瓜可溶性固形物含量的影響。由表可知，各處理西瓜的中心可溶性固形物含量均大于11.5%，最高達到12.0%，中心與邊部的差異分別為1.7%、1.9%、1.8%、1.5%，各處理西瓜均未出現(xiàn)空心現(xiàn)象；但不同處理間可溶性固形物含量差異不顯著。

表5 不同處理對西瓜果形指數(shù)的影響Tab.5 Effects of different treatments on the fruit shape index of watermelon

表6 不同處理對西瓜可溶性固形物含量的影響Tab.6 E ff ects of di ff erent treatments on the soluble solid content of watermelon %

3 結(jié)論與討論

從以上大田試驗結(jié)果來看，與空白對照相比，腐植酸菌劑使西瓜的主蔓長、最大葉面積（生長勢）、產(chǎn)量、果形指數(shù)、可溶性固形物含量（品質(zhì)）分別提高了11.3%～60.0%、1.7%～8.5%、13.9%、9.7%、2.8%。與單施腐植酸鉀或微生物菌劑相比，施用腐植酸菌劑的西瓜主蔓長分別增加6.3%～33.3%和4.7%～42.8%，單瓜重量分別增長8.9%和5.6%，畝產(chǎn)量分別增加5.4%和6.8%，說明腐植酸菌劑在促進西瓜的主蔓長、產(chǎn)量方面效果明顯。

隨著“減肥增效”等政策的推出，國家對有機肥推廣的力度會進一步加大，腐植酸（含腐植酸鹽）、氨基酸、海藻酸和微生物菌劑等均屬于天然有機物質(zhì)且對土壤和作物有益，理應(yīng)被兩兩結(jié)合甚至三三結(jié)合。因此，在肥料開發(fā)方面，仍需我們共同努力，研制出更高效、更長效、對環(huán)境更友好的新型肥料。