基施硅肥對基質(zhì)栽培小型西瓜生長發(fā)育及品質(zhì)的影響

馬超 曾劍波 張瑩 穆生奇 胡瀟怡 攸學(xué)松 陳艷利

摘要：為篩選出西瓜基質(zhì)栽培模式下適宜的基施硅肥用量，利用小型西瓜作為試材，研究不同硅肥用量對其生長發(fā)育及品質(zhì)的影響。結(jié)果表明，增施硅肥用量為600 kg/hm2時可增加產(chǎn)量、提高品質(zhì)，應(yīng)用效果最好。

關(guān)鍵詞：硅肥;基質(zhì)栽培;小型西瓜;生長發(fā)育;品質(zhì)

Abstract：In order to screen out the suitable amount of silicon fertilizer in watermelon substrate cultivation mode， mini-watermelon was used as test material to study the effect of different amount of silicon fertilizer on its growth and quality.The results showed that when the amount of silicon fertilizer was 600 kg/hm2， the yield and quality could be increased， and the application effect was the best.

Key words：Silicon fertilizer; Substrate cultivation; Mini-watermelon; Growth and development; Quality

許多地區(qū)常規(guī)設(shè)施西瓜種植主要以土壤栽培為主，存在著土地資源利用率低、水肥利用率低、勞動強度大、枯萎病及線蟲等土傳病害發(fā)生嚴(yán)重等問題，此外，西瓜種植以經(jīng)驗種植為主，標(biāo)準(zhǔn)化、現(xiàn)代化程度不高。基質(zhì)栽培在我國蔬菜保護(hù)地栽培中逐漸發(fā)展起來[1 ]，利用基質(zhì)栽培，可有效克服土傳病害和連作障礙，減少農(nóng)藥用量，節(jié)水省工，提高單位面積產(chǎn)量，甚至可以在不適宜耕作或倒茬的設(shè)施內(nèi)實現(xiàn)周年種植，與土壤栽培比較有明顯的優(yōu)勢[2 ]。因此該項技術(shù)是解決設(shè)施西瓜連作障礙的有效方法，由于營養(yǎng)液配方固定，水肥灌溉自動化，可實現(xiàn)規(guī)模化、標(biāo)準(zhǔn)化的生產(chǎn)，且產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，利于西瓜產(chǎn)業(yè)綠色安全高效化的發(fā)展[3 - 7 ]。

硅肥可以提高農(nóng)作物抗旱、抗倒伏、抗鹽漬能力，防止病蟲害，協(xié)調(diào)營養(yǎng)元素的吸收，抑制重金屬離子對農(nóng)作物的影響;在減毒的同時，硅肥還可以成為土壤調(diào)節(jié)劑，改良土壤。硅肥在水稻、小麥等生產(chǎn)中已大面積推廣應(yīng)用，在雙子葉植物上的應(yīng)用研究也逐漸增多，但有關(guān)硅在西瓜上的應(yīng)用研究較少。我們通過在栽培基質(zhì)中分別施用150、300、450、600、750 kg/hm2的硅肥，以未施硅肥的小型西瓜為對照，研究了不同用量硅肥對基質(zhì)栽培小型西瓜生長發(fā)育和果實品質(zhì)的影響，以期篩選出適宜西瓜基質(zhì)栽培的硅肥用量，為西瓜大面積基質(zhì)栽培生產(chǎn)提供理論依據(jù)。

1? ?材料與方法

1.1? ?試驗材料

指示西瓜品種為京穎（北京市農(nóng)林科學(xué)院選育）。供試硅肥為歐礦，主要成分為：氧化硅（SiO2）34.74%、氧化鐵（Fe2O3）5.47%、氧化鈣（CaO）12.05%，天津建農(nóng)進(jìn)出口有限公司生產(chǎn)。

1.2? ?試驗設(shè)計

試驗在北京順沿特種蔬菜種植基地進(jìn)行，共設(shè)6個處理：處理1～5的底肥中添加硅肥，用量分別為5、10、15、20、25 g/株，折合硅肥用量分別為150、300、450、600、750 kg/hm2;處理6為對照（CK），不添加硅肥。

種植方式為單壟單行，吊蔓栽培，一株一側(cè)，主蔓結(jié)瓜。株距30 cm，密度為22 500株/hm2。每處理3次重復(fù)，18個小區(qū)。每小區(qū)面積37 m2，定植83株，除施用硅肥外，各處理田間管理措施一致，微噴澆水。大棚東西寬10 m，南北長58 m。棚膜選用正規(guī)廠家生產(chǎn)的無滴PO薄膜，棚膜兩側(cè)均能通風(fēng)。試驗采用營養(yǎng)缽、營養(yǎng)盤、基質(zhì)營養(yǎng)土育苗，采用貼接嫁接技術(shù)，所用砧木為京欣砧4號。采用黑色栽培槽，栽培槽規(guī)格設(shè)置為25 cm×30 cm×25 cm。栽培時，槽內(nèi)鋪設(shè)一層加厚防蟲網(wǎng)，基質(zhì)置于防蟲網(wǎng)上。 栽培基質(zhì)為草炭、珍珠巖、蛭石按質(zhì)量比7∶3∶4配制，基質(zhì)混合時，加入雞糞33 kg/m2，其中有機質(zhì)含量≥20%，pH 5.5～6.5，全氮（以N計）≥0.8%，全磷（以P2O5計）≥0.3%，全鉀（以K2O計）≥0.4%。將配制好的栽培基質(zhì)用50%多菌靈可濕性粉劑800倍液消毒，混勻后填于栽培槽中。每個栽培槽內(nèi)平行鋪上2條滴灌帶，滴灌帶直徑為15 mm，出水口間隔30 cm。首部應(yīng)用精量施肥系統(tǒng)，使每條滴灌帶出水口出水均勻，并安裝過濾裝置，以防止出水口堵塞。整個生育期EC值均控制在1.5～2.5 ms/cm。苗期、伸蔓期、坐果期EC值分別控制在1.5～1.8、1.8～2.0、2.0～2.5 ms/cm。整個生育期pH均控制在5.5～6.0。苗期、伸蔓期、坐果期pH分別控制在5.5～5.8、5.8～6.0、5.8～6.0。 伸蔓期和坐果期用世高、百菌清和三唑酮等藥劑防治白粉病和紅蜘蛛;用吡蟲啉防治蚜蟲，功夫水劑防治棉鈴蟲和煙青蟲。

1.3? ?調(diào)查指標(biāo)和測定方法

試驗田3月31日定植、4月20日授粉、6月3日采收。生育期調(diào)查時間為1 — 5月，田間性狀調(diào)查時間為3 — 5月，產(chǎn)量及品質(zhì)性狀調(diào)查時間為5月。 成熟期每小區(qū)隨機取5株的成熟果實，計算平均單果重量;每小區(qū)選10個具代表性的成熟果實測量果肉厚度、果形指數(shù)、可溶性固形物含量，取平均值，并記錄口感。各小區(qū)單采單收，記錄實際產(chǎn)量。

1.4? ?數(shù)據(jù)處理

試驗數(shù)據(jù)采用SAS軟件進(jìn)行方差分析，用Duncans新復(fù)極差法（P < 0.05）進(jìn)行顯著性檢驗。

2? ?結(jié)果與分析

2.1? ?生長發(fā)育

2.1.1? ? 株高? ? 由圖1可知，在基質(zhì)中增施不同用量硅肥后15 d，小型西瓜的株高與未增施硅肥的對照相比無明顯差異，各處理的株高均處于同一水平。在增施硅肥后25 d，處理3和處理4的西瓜株高分別高于對照1.00、2.33 cm，其余處理低于對照。在增施硅肥后35 d，處理2、處理3和處理4的西瓜株高分別比對照高1.24、2.30、6.32 cm，而處理1和處理5的西瓜株高分別低于對照6.11、9.73 cm。在增施硅肥后的45 d，處理3和處理4的西瓜株高分別比對照高3.14、9.33 cm，而處理1、處理2和處理5的西瓜株高分別低于對照11.10、6.20、6.00 cm。

2.1.2? ? 莖粗? ? 由圖2可知，在基質(zhì)中增施不同用量硅肥后30 d，小型西瓜的莖粗與未增施硅肥的對照相比無明顯差異，各處理的莖粗均處于同一水平。在增施硅肥后的40 d，處理2、處理4和處理5的西瓜莖粗分別比對照高0.01、0.04、0.02 cm，其余處理莖粗低于對照。在增施硅肥后的50 d，處理3、處理4和處理5的西瓜莖粗分別高于對照0.01、0.05、0.03 cm，而處理1和處理2的西瓜莖粗分別比對照低0.04、0.01 cm。在增施硅肥后的60 d，處理2、處理3、處理4和處理5的西瓜莖粗分別比對照高0.01、0.01、0.05、0.02 cm，而處理1的西瓜莖粗低于對照0.02 cm，各處理間莖粗差異不大。

2.1.3? ? 葉面積? ? 由圖3可知，在基質(zhì)中增施不同用量硅肥后30 d和40 d，小型西瓜葉面積與未增施硅肥的對照相比無明顯差異，各處理的西瓜葉面積均處于同一水平。在增施硅肥后50 d，處理3和處理4的西瓜葉面積分別比對照高4.16、6.32 cm2，而處理1、處理2和處理5的西瓜葉面積分別比對照低3.88、3.38、3.24 cm2。在增施硅肥后60 d，處理2、處理3、處理4和處理5的西瓜葉面積分別比對照高6.16、14.76、63.94、34.95 cm2，而處理1的西瓜葉面積比對照低6.97 cm2。

2.1.4? ? 葉片數(shù)? ? 由圖4可知，在基質(zhì)中增施不同用量硅肥后15 d，小型西瓜葉片數(shù)與未增施硅肥的對照相比無明顯差異，各處理的西瓜葉片數(shù)均處于同一水平。在增施硅肥后25 d后，小型西瓜的葉片數(shù)開始多于對照，尤其是增施硅肥后45 d，效果最明顯，各處理的西瓜葉片數(shù)分別較對照增加1.21、1.67、1.97、4.33、2.33片。

2.1.5? ? 坐果節(jié)位? ? 由圖5可知，在基質(zhì)中增施不同用量硅肥后的坐果節(jié)位與對照相比差異不明顯，其中處理1和處理2的坐果節(jié)位分別較對照增加0.10和0.03，處理3、處理4和處理5的坐果節(jié)位分別較對照低0.24、0.23和0.05。

2.2? ?不同硅肥用量對小型西瓜產(chǎn)量的影響

2.2.1? ? 產(chǎn)量? ? 從表1可以看出，處理4的小區(qū)產(chǎn)量最高，為207.43 kg，明顯高于對照;處理1的小區(qū)產(chǎn)量最低，為168.11 kg;其他處理的小區(qū)產(chǎn)量為170.71～192.93 kg。折合產(chǎn)量變化趨勢與小區(qū)產(chǎn)量一致，其中處理4的產(chǎn)量最高，為56 005.05 kg/hm2，其次是處理3，為52 090.20 kg/hm2，分別較對照高? ? 4 823.40、908.55 kg/hm2。其中折合產(chǎn)量較低的有處理1、處理2 和處理5，分別較對照低5 791.20、5 090.10、4 465.65 kg/hm2。

2.2.2? ? 單果質(zhì)量? ? 由表1可見，西瓜平均單果質(zhì)量表現(xiàn)為：處理4 > 處理3 > CK > 處理5 > 處理2 > 處理1。其中處理4的單果質(zhì)量最高，處理2和處理1的單果質(zhì)量較低，豐產(chǎn)性差。各處理的西瓜坐果率為97.4%～98.9%，其中處理4的坐果率最高，處理2的坐果率最低，各處理的坐果率差異不明顯。

2.3? ?不同硅肥用量對小型西瓜品質(zhì)的影響

2.3.1? ? 果實性狀? ? 從表2可以看出，各硅肥處理與對照的西瓜外觀均為橢圓行。果形指數(shù)在1.29～1.36，其中處理4和處理5的果形指數(shù)較高，分別為1.33和1.36;處理2的果形指數(shù)最低，為1.29。果皮厚度在0.4～0.5 cm。各處理間果形指數(shù)和果皮厚度差異不明顯。各硅肥處理的西瓜果皮硬度均高于對照，分別較對照高0.04、0.08、0.31、0.98、0.61 kg/cm2。

2.3.2? ? 果實營養(yǎng)品質(zhì)? ? 從表3可以看出，處理4的中心可溶性固形物含量最高，達(dá)到12.34%，較對照高0.27百分點;處理5次之，其中心可溶性固形物含量為12.33%，較對照高0.26百分點;處理2和處理3的中心可溶性固形物含量也高于對照。中心與邊部可溶性固形物差異最小的是處理3，為1.12百分點;差異最大的是CK，為1.52百分點。基施硅肥對提高可溶性蛋白和Vc均有效果，其中處理4和處理5的效果最明顯，可溶性蛋白分別較對照高0.004 2、0.002 8 mg/g，Vc分別較對照高0.006 4、0.002 6 mg/g。

3? ?結(jié)論與討論

試驗結(jié)果表明，增施硅肥對西瓜莖粗影響較小，對葉片數(shù)和株高有一定的影響，尤其是硅肥施用量為600 kg/hm2時，與對照差異較明顯，這一結(jié)果與Jones等[8 ]研究結(jié)果相似。隨著硅肥用量增加，用量600 kg/hm2時顯著增加了小型西瓜的葉面積，但當(dāng)硅肥用量繼續(xù)增加時，葉面積反而有下降趨勢，這與高芳等[9 ]研究結(jié)果相似，其研究結(jié)果表明，施用硅肥可以明顯提高厚皮甜瓜的葉面積指數(shù)，改善植株結(jié)構(gòu)體系，有效提高抗逆性。同時隨著硅肥用量增加，在小于450 kg/hm2或大于600 kg/hm2時，西瓜的坐果節(jié)位量有下降趨勢。

在硅肥用量小于450 kg/hm2或大于600 kg/hm2時，西瓜產(chǎn)量有下降趨勢，而在600 kg/hm2時產(chǎn)量得到有效提高，這與王明祖 等[10 ]的研究結(jié)果一致，其研究顯示甜瓜噴施濃度10 mmol/L硅酸鈉后，有效提高了產(chǎn)量，而過高、過低的硅肥濃度反而會對甜瓜產(chǎn)量造成嚴(yán)重影響。

增施硅肥對小型西瓜果形指數(shù)和果皮厚度的影響較小，但增施600、750 kg/hm2硅肥均可顯著增加果實的橫縱徑，在增施750 kg/hm2時達(dá)到最大值，縱橫徑分別比對照增加7.00%和2.46%，這一研究結(jié)果與高芳[9 ]的應(yīng)用效果一致;在增施600 kg/hm2硅肥時，果皮硬度比對照有較顯著的增加，較對照增加7.92%。基施600 kg/hm2硅肥時可使小型西瓜VC和可溶性蛋白含量增加明顯，分別較對照增加51.22%和9.14%，這也與高芳等[9， 11 ]的研究結(jié)果一致。從本試驗結(jié)果可以看出，硅肥用量的增加可不同程度地提高西瓜果實中Vc和可溶性蛋白含量，明顯改善了小型西瓜的營養(yǎng)品質(zhì)。

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（本文責(zé)編：鄭丹丹）