腐植酸生物有機肥在大棚黃瓜上的應用效果研究

高 亮

濰坊加濰生物科技有限公司 濰坊 261000

腐植酸類肥料是典型的綠色低碳肥料[1]，施用于經濟作物，其肥效優于化肥和農家肥，具有促進作物生長發育，提高作物產量和農產品品質，減少作物病害等作用[2]。腐植酸有機肥應用于番茄[3]、櫻桃番茄[4]、菜豆[5]可顯著改善商品性和營養性。現在，微生物有機肥已成為無公害蔬菜生產中施用的重要肥源，且廣泛應用于各種農作物。腐植酸生物肥不僅具有腐植酸的肥料效應，還有微生物的作用，是典型的1+1＞2的新型肥料，施于土壤不但能快速補充土壤腐植酸含量，而且能夠有效增加土壤有益微生物菌群，改善土壤微生態環境[6]；同時還可以減輕植物病害，增加農產品產量和改善農產品品質。

本試驗所用腐植酸生物有機肥是以礦物源腐植酸為主要原料，配合畜禽糞、蘑菇渣、中藥渣等原料，經過微生物好氣性發酵處理后，再接種芽孢桿菌（Bacillussp.）作為功能菌生產而成。該腐植酸生物有機肥中含有腐植酸、活性有益微生物、大量酶和多種營養元素。為了驗證該肥料對農作物的增產效應及對土壤理化形狀的影響，于2019年進行了系統的黃瓜試驗，初步掌握了腐植酸生物有機肥對黃瓜產量、品質、生理生化指標以及土壤肥力等的影響，為全面推廣腐植酸生物有機肥打下了基礎。

1 材料與方法

1.1 供試土壤

試驗地點：試驗于2019年9月—2020年7月在山東省壽光市稻田鎮日光溫室進行。

2019年9月12日定植，11月24日開始采收，2019年12月15日—2020年5月25日為盛瓜期，2020年7月2日拉秧。

供試土壤基本化學性質見表1。

表1 供試土壤基本化學性質Tab.1 Basic chemical properties of tested soil

1.2 供試作物

黃瓜，品種為“AW19”（F1）。

1.3 供試肥料

腐植酸生物有機肥由濰坊加濰生物科技有限公司研制生產，其有效活菌數1.6×108cfu/g，有機質65.3%，總腐植酸35.2%，氮+磷+鉀6.3%；發酵有機肥，市售產品，有機質65.6%，氮+磷+鉀6.3%；農家肥由諸城綠源有機肥有限公司生產，系烘干雞糞，有機質28.5%；化肥由山東聯盟化工股份有限公司生產，系45%硫酸鉀型復合肥（15-15-15）。

1.4 試驗設計

試驗共設3個處理，采用同等肥料投入成本施肥。

處理1：每667 m2施腐植酸生物有機肥300 kg，記作（HAF）；處理2：發酵有機肥，作為對照1（CK1），每667 m2用肥量350 kg；處理3：常規施肥，作為對照2（CK2），每667 m2施農家肥500 kg，化肥50 kg。隨機區組排列，重復3次，小區面積133 m2。

試驗地中耕除草，病蟲害防治、灌水、修剪、采收的各項管理措施均一致。

1.5 測定方法

（1）黃瓜產量和品質的測定。

測產，每小區采收后分別稱重，直至收獲完畢，統計各小區總產量。于2020年3月16日，測定品質指標（瓜長、瓜橫徑、畸形果率、可溶性固形物含量、Vc含量）。其中，畸形果率（%）=畸形瓜/總瓜數×100，隨機取20根黃瓜計算；瓜長、瓜橫徑分別用直尺和游標卡尺測量；可溶性固形物含量用折光儀法測量；Vc含量用滴定法測量。瓜長、瓜橫徑、可溶性固形物和Vc含量均隨機測5根黃瓜，取平均值。

（2）黃瓜植物學性狀的測定。

2019年11月20日，各處理隨機選取5株測定植物學性狀。分別測量株高、莖粗、莖葉干重、根干重、次生根數量和次生根長度。株高和莖粗分別用卷尺和游標卡尺測量；莖葉干重、根干重將莖葉和根分別置于105 ℃下殺青30 min，80 ℃烘干48 h至恒重，測定干重；次生根長度用直尺測量。切取根尖，用α-萘胺氧化法測定根系活力；剪取功能葉稱重，放入研缽搗碎，用乙醇提取定容后，用722分光光度計比色法測定葉綠素含量。2019年10月31日上午，用改良半葉法測定葉片光合速率；測全株葉面積，折算成1 m2植株的葉面積，計算葉面積系數。

（3）土壤理化性質的測定。

前茬作物收獲后，取土測定種植前土壤化學性質（有機質、全氮、堿解氮、有效磷、速效鉀、pH、電導率）。拉秧后，各處理取土樣測定土壤理化性質（土壤容重、毛管持水量、田間持水量、總孔隙度、通氣孔隙度，pH、有機質、全氮、全磷、堿解氮、有效磷、速效鉀）。土壤化學性質按照土壤農化分析測定方法測定。土壤容重采用環刀法測定；毛管持水量采用容重圈法測定，田間持水量采用室內環刀法測定；用比重瓶法測量土壤比重后計算總孔隙度，總孔隙度（%）=（1-土壤容重/土壤比重）×100；毛管孔隙度=毛管持水量×土壤容重，通氣孔隙度=總孔隙度-毛管孔隙度。

1.6 數據處理

數據用Microsoft Office Excel 2003和DPS7.05軟件進行統計分析，采用LSD法進行差異顯著性檢驗（P＜0.05）。

2 結果與分析

2.1 腐植酸生物有機肥對黃瓜產量、品質的影響

2.1.1 腐植酸生物有機肥對黃瓜產量的影響

從表2可以看出，腐植酸生物有機肥作基肥對黃瓜有增產作用，與CK1和CK2比較，差異達極顯著水平。其中，施用腐植酸生物有機肥的黃瓜畝產比CK1高出1359.1 kg，比CK2高出929.3 kg，增產率分別達到24.4%和15.5%。說明腐植酸生物有機肥在同等肥料投入成本下，較發酵有機肥和常規施肥有顯著的增產作用。

2.1.2 腐植酸生物有機肥對黃瓜品質的影響

如何在提高農產品產量的同時進一步改善農產品品質，一直是人們所關心和追求的。由表3可見，在外觀品質上，施用腐植酸生物有機肥的黃瓜體積增大、果型得到改善，且畸形果率比CK1、CK2顯著降低。在內在品質上，施用腐植酸生物有機肥作基肥的黃瓜，其可溶性固形物含量比CK1、CK2提高，較CK2提高顯著；Vc含量比CK1、CK2均顯著提高。這說明，腐植酸生物有機肥在改善黃瓜外觀品質和內在品質上均有明顯效果。

2.2 腐植酸生物有機肥對黃瓜植物學性狀的影響

2.2.1 腐植酸生物有機肥對黃瓜地上部植物學性狀的影響

施用腐植酸生物有機肥的黃瓜地上部植物學性狀有所改善（表4）。株高分別比CK1、CK2增加5.7、4.1 cm，差異達顯著水平；莖粗比CK1、CK2增加，均為0.1 mm，差異未達顯著水平；莖葉干重分別比CK1、CK2顯著增加0.3、0.5 g。這說明，腐植酸生物有機肥作基肥在改善黃瓜的地上部植物學性狀方面有一定的效果。

表4 腐植酸生物有機肥對黃瓜地上部植物學性狀的影響Tab.4 Effects of humic acid microbial organic fertilizer on the aboveground botanical characters of cucumber

2.2.2 腐植酸生物有機肥對黃瓜根系的影響

根系是植株吸收養分、水分的重要器官，對植株的生長發育和產量起著決定性的作用。從表5可以看出，施用腐植酸生物有機肥的黃瓜，根干重分別比CK1、CK2增加46、38 mg，差異達顯著水平；次生根數量較CK1、CK2分別增加0.7、0.5條，差異未達顯著水平；次生根長度增加1.3、1.6 cm，差異達顯著水平；根系活力增加0.35、0.16μg/g FW·h，差異達顯著水平。這說明，腐植酸生物有機肥對根系生長促進效果顯著。

表5 腐植酸生物有機肥對黃瓜根系的影響Tab.5 Effects of humic acid microbial organic fertilizer on the roots of cucumber

2.2.3 腐植酸生物有機肥對黃瓜功能葉葉綠素含量、光合速率和葉面積系數的影響

葉綠素含量是決定葉片光合速率的重要因素之一，葉面積系數代表植物能夠充分利用多少光能，它們的高低共同決定著葉片制造光合同化產物的能力，進而決定植株的正常生長和農產品產量的高低。施用腐植酸生物有機肥作基肥的黃瓜，其功能葉中葉綠素含量和光合速率均比CK1和CK2有所增加（表6），其中葉綠素含量差異達顯著水平；葉面積系數以CK2最大，CK1最小，3個處理間差異未達顯著水平。這說明，腐植酸生物有機肥在協調黃瓜光合能力、提高產量方面較同等肥料投入成本的發酵有機肥和常規施肥效果明顯。

表6 腐植酸生物有機肥對黃瓜功能葉葉綠素含量、光合速率和葉面積系數的影響Tab.6 Effects of humic acid microbial organic fertilizer on chlorophyll content, photosynthetic rate and leaf area coefficient of cucumber functional leaf

2.3 腐植酸生物有機肥對土壤理化性質的影響

2.3.1 腐植酸生物有機肥對土壤物理性質的影響

從表7可以看出，施用腐植酸生物有機肥的處理與CK1和CK2相比，土壤容重降低，土壤含水量和土壤孔隙度提高，表現在土壤毛管持水量、田間持水量、總孔隙度、通氣孔隙度增加；施用腐植酸生物有機肥的處理與CK1和CK2相比，土壤毛管持水量、田間持水量、總孔隙度3個指標差異達顯著水平。

表7 腐植酸生物有機肥對土壤物理性質的影響Tab.7 Effects of humic acid microbial organic fertilizer on the physical properties of soil

2.3.2 腐植酸生物有機肥對土壤化學性質的影響

從表8可以看出，施用腐植酸生物有機肥后土壤堿解氮、有效磷和速效鉀含量較CK2均顯著增加；土壤堿解氮和速效鉀較CK1均顯著增加。施用腐植酸生物有機肥后的土壤pH趨于中性，與CK1、CK2表現出顯著差異。土壤有機質、全氮、全磷指標，3個處理間差異未達顯著水平。從表8與表1中可以看出，與種植黃瓜前部分土壤化學性質相比，土壤有機質含量稍有降低；堿解氮和有效磷含量升高；施用腐植酸生物有機肥的土壤速效鉀含量升高，CK1、CK2速效鉀含量降低。可見，施用腐植酸生物有機肥可以在一定程度上提高土壤養分含量。

表8 腐植酸生物有機肥對土壤化學性質的影響Tab.8 Effects of humic acid microbial organic fertilizer on the chemical properties of soil

與發酵有機肥和常規施肥處理相比，施用腐植酸生物有機肥土壤的理化性質有所改善。究其原因，可能是腐植酸生物有機肥中含有腐植酸，對增加土壤團粒結構作用顯著，腐植酸生物有機肥還含有大量的有益微生物和復合酶類、大量植物所需的營養元素和植物生長促進物質，施入土壤后能調控土壤微生物群落結構，促進有益微生物的生長，增強土壤生態系統的穩定性和抑病性，改善土壤的理化性質，從而提高土壤質量。

3 結論

（1）施用腐植酸生物有機肥的黃瓜，較發酵有機肥和常規施肥均有顯著的增產效果，增產率分別達到24.4%和15.5%。外觀品質和內在品質均有不同程度的改善，尤其是畸形果率顯著降低，Vc含量顯著提高。

（2）施用腐植酸生物有機肥的黃瓜，較發酵有機肥和常規施肥根系發達，根干重和根系活力顯著提高；株高、莖葉干重顯著提高，葉綠素含量顯著增加；黃瓜生物學產量顯著提高。

（3）施用腐植酸生物有機肥能夠增加土壤養分含量，改善土壤理化性質，提高土壤肥力，為黃瓜生長創造了良好的土壤環境，為高產、穩產、優質打下了基礎。