配方施肥对温室迷你黄瓜生长·产量及品质的影响

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　　摘要 为了探明配方施肥对基质栽培迷你黄瓜生长发育的影响，优化温室迷你黄瓜生产的施肥方式。以“津美3号”迷你黄瓜为试材，设置5种不同施肥方式，探究配方施肥对温室迷你黄瓜的生长、产量及品质的影响。结果表明，以有机肥中磷含量为基准，不足部分用无机肥来补充的T3处理和以有机肥中钾含量为基准，不足部分用无机肥来补充的T4处理的生长状况显著优于其他处理，T3和T4处理的产量和经济效益与采用无机肥的配方施肥的T5处理无显著差异，但均显著高于常规Hoagland 营养液浇灌的T1处理与单施有机肥的T2处理，T3、T4处理的迷你黄瓜品质显著优于T5处理。综合生长、产量、品质和经济效益指标，有机肥与无机肥配施的T3与T4处理综合表现最优。
　　关键词 配方施肥，迷你黄瓜，基质栽培，有机肥，无机肥
　　中图分类号 S642.2文献标识码 A
　　文章编号 0517-6611（2020）06-0136-04
　　Abstract To elucidate the effect of formula fertilization on the growth，yield and economic benefits of substrateplanted minicucumber，and optimize the fertilization method of greenhouse minicucumber production.Cultivar of “Jinmei 3” minicucumber was used for greenhouse test.Five different fertilization methods were set in this experiment.The cucumber plants treated with different fertilization treatments were grown under the same growth conditions.The growth parameter，yield and fruit quality of minicucumber were measured.The results showed that the T3 treatment which was phosphorus content of organic fertilizer as the benchmark，insufficient part supplemented with inorganic fertilizer and the T4 treatment of organic fertilizer potassium content as the benchmark，insufficient part supplemented with inorganic fertilizer were significantly better than other treatments in growth.The yield and economic benefit of T3 and T4 treatments were not significantly different from T5 treatment which was used inorganic fertilizer formula fertilization，and were significantly better than the T1 treatment which was fertilized by Hoagland nutrient solution and the T2 treatment which was used single application of organic fertilization.The quality of T3 and T4 treated minicucumber was significantly better than T5 treatment.Combining comprehensively the indexes of growth，yield，quality and economic benifit，the T3 and T4 treatments of organic and chemical fertilizer application performed the best in all treatments.
　　Key words Formula fertilization，Minicucumber，Substrate cultivation，Organic fertilizer，Inorganic fertilizer
　　水果黃瓜又称迷你黄瓜，雌性强，因其瓜条直，果面光滑无刺、口感脆嫩、瓜味浓郁，深受消费者喜爱。目前，种植迷你黄瓜的经济效益显著高于普通黄瓜，受到广大生产者的欢迎。
　　生产中，黄瓜根系对土壤养分需求较为严格和敏感，设施生产中为了获得更高产量过量施用无机肥，导致土壤盐分积累、果实品质恶化等系列问题[1-3]。此外，过量施用无机肥会降低黄瓜的产量和品质[4]。农业农村部提出：“2015年到2019年，逐步将无机肥施用量年增长率控制在1%以内，力争到2020年，主要农作物无机肥施用量实现零增长”。因此，改变传统无机肥的施用方式，用有机肥替代无机肥，优化、创新和推广“双控双减”技术，实现蔬菜种植业可持续发展，是当前和今后一个时期蔬菜科研工作的重点和主攻方向。
　　配方施肥是根据作物达到一定产量时所需要的氮磷钾养分数量和土壤所含有的氮磷钾养分可供数量两者综合平衡之后，所提出氮磷钾需要量及各养分最佳配比的施肥技术[5-6]。以前都是用无机肥来做配方施肥的，随着检测技术水平的提高，有机肥的成分也越来越清楚，用有机肥部分代替无机肥来进行配方施肥成为可能。 　　有学者提出土壤养分的合理管理应依据蔬菜的养分需求特性，注意氮、磷、钾肥的平衡施用，以协调土壤养分的收支平衡[7-9]。无土栽培条件下，合理的氮磷钾比例和用量可明显提高黄瓜产量和品质[10-11]。在前人研究基础上，笔者设置了5种不同的施肥处理，研究配方施肥对迷你黄瓜生长、产量及品质的影响，旨在为生产中科学施肥提供理论依据。
　　1 材料与方法
　　1.1 试验材料
　　供试黄瓜品种：天津科润农业科技股份有限公司生产的“津美3号”迷你黄瓜商品种。供试有机肥料：湖北省安陆市鸟王种禽有限责任公司提供的有机肥。供试基质：珍珠岩∶蛭石∶泥炭土=1∶1∶1（体积比）。供试栽培基质和有机肥的理化性质见表1。
　　供试无机肥料：尿素来自湖北三宁化工股份有限公司，N含量为46%，过磷酸钙来自鄂州市雷江磷肥有限公司，P2O5含量为14%，硫酸钾来自德福莱克生态肥业（烟台）有限公司，K2O含量为50%。
　　供试营养液配方：改良Hoagland 营养液配方为硝酸钙656.7 mg/L，硝酸钾526.7 mg/L，七水硫酸镁493.0 mg/L，磷酸二氢钾136.0 mg/L，尿素47.7 mg/L，螯合铁30.0  mg/L，微量元素同常规。
　　1.2 试验设计
　　试验在国家蔬菜改良中心华中分中心的无土栽培连栋温室内进行，幼苗长至2叶1心时定植于一次性环保型黑色塑料袋中（长×宽×高为32 cm×14 cm×33 cm），每袋定植一株，装基质13 L，按大小行种植，大行距80 cm，小行距45 cm，株距40 cm，折合33 000株/hm2。以目标产量法为核心的平衡施肥技术为原则，温室基质栽培黄瓜单位产量（1 000 kg）N、P2O5、K2O推荐量平均分别为2.7、1.0、3.3 kg[12]，温室迷你黄瓜按照目标产量60 000 kg/hm2来设置5个不同的处理，每个处理种植黄瓜60株，随机区组排列，重复3次。试验按照预设处理量40%的比例施入底肥，追肥按照每次20%的比例连施3次，第一次是定植后间隔30 d追施，后2次是间隔15 d追施。
　　T1处理：常规Hoagland营养液浇灌，根据多年种植经验，维持单株迷你黄瓜整个生长周期正常生长所需的营养液为34 L[13]。
　　T2处理：单施有机肥，按1 m3基质添加30 kg有机肥作为底肥计算，则单株底肥用量为400 g，然后按单株200 g有机肥作为追肥，追施3次，则单株共施用有机肥1 000 g。
　　T3处理：以有机肥中磷含量为基准，不足部分用无机肥来补充，则单株共施用有机肥510 g，氮肥（尿素）15.38 g，钾肥（硫酸钾）3.27 g。
　　T4处理：以有机肥中钾含量为基准，磷过量，不足部分用无机肥来补充，则单株共施用有机肥636 g，氮肥（尿素）15.33 g。
　　T5处理：采用无机肥的配方施肥，则单株共施用氮肥（尿素）15.67 g，磷肥（过磷酸钙）20.33 g，钾肥（硫酸钾）16.67 g。
　　若以有机肥中氮含量为基准，则单株共施有机肥45 kg，不符合实际情况，故此处理应舍去。
　　1.3 种植管理
　　2018年8月9日进行黄瓜种子浸种催芽，8月10日播种至50孔穴盘中，待幼苗长至2叶1心时，8月22日将幼苗定植到已经拌好底肥并装袋的基质中。温室黄瓜采用吊蔓栽培，为保证植株正常生长，分别在植株生长盛期（定植后40 d）和生长后期（定植后70 d）落蔓一次。温室内温光条件适宜，9月23日开始收瓜，12月3日采收完毕，其他管理同常规。
　　1.4 测定项目与方法
　　植株形态指标：每个处理选取长势一致的迷你黄瓜15株，调查始花期、始花节位，植株生长盛期生长点下第5节位叶片的叶面积，植株生长末期株高、茎粗、节位数。干重积累量（不包括果实）在黄瓜拉秧后，取植株各部分器官称重并烘干测定，生育期内摘除的老叶病叶称重并烘干一并计算在内。株高是迷你黄瓜植株子叶到生长点的高度，用卷尺（精度1 cm）测定，茎粗是子叶和第一片真叶间茎的直径，用数显式游标卡尺测量，用LI-3100台式叶面积仪测定叶面积。
　　植株光合参数：结瓜盛期每个重复选取长势一致的迷你黄瓜5株，在晴朗天气的10：00左右测定植株中上部且叶位一致的功能叶光合参数。叶绿素含量采用便携式手持叶绿素仪BERC-502測定[14]。
　　植株产量指标：采用称重累计法记录，每个处理选取长势整齐的迷你黄瓜15株，从初果期（9月23日）到结果末期（12月3日），每天08：00采摘，按单株分别记录采收瓜条数和单瓜重，采用1%精度的电子天平称重，最后汇总并计算平均值。
　　果实品质指标：在结果盛期随机采集每个处理开花时间、大小一致的商品瓜15条，取果实中段测定品质。Vc含量采用二甲苯萃取比色法测定，可溶性蛋白质含量采用考马斯亮蓝G-250染色法测定，可溶性糖含量采用蒽酮比色法测定，可溶性固形物采用PAL-1手持式糖度计测定，果实硬度采用GY-4型便携式水果硬度计测定，果实干物质含量采用烘干法测定[15]。
　　1.5 数据处理
　　试验数据采用Excel整理，采用SPSS软件进行单因素方差分析和差异显著性检验，所得结果均为3次重复的平均值±标准误。
　　2 结果与分析
　　2.1 不同施肥处理对迷你黄瓜植株形态指标的影响
　　从表2可以看出，在植株株高方面，T1、T3、T4和T5处理之间差异不显著，但均显著高于T2处理，在植株茎粗方面，T2、T3、T4和T5处理之间无显著差异，但均显著高于T1处理，T1、T2和T5处理之间差异不显著，不同施肥处理植株的叶面积除T5处理外均无显著差异，其中T5处理的叶面积最小。各施肥处理植株节位数之间无显著差异。在整株干重方面，T3和T4处理的整株干重无显著差异，但均显著高于其他处理，T1和T2处理之间无显著差异。不同施肥处理植株的始花期相对集中，均分布在9月16—19日，T3、T4和T5处理的植株第一雌花节位较低，T1和T2处理较高。 　　2.2 不同施肥处理对迷你黄瓜叶片光合参数的影响 从表3可以看出，在叶绿素含量方面，T1、T3、T4和T5处理之间无显著差异，但均显著高于T2处理。在净光合速率方面，T1、T3、T4和T5处理之间无显著差异，T1、T2、T3和T5处理之间差异不显著。各处理植株叶片的气孔导度、胞间CO2浓度和蒸腾速率之间均无显著差异。
　　2.3 不同施肥处理对迷你黄瓜产量的影响
　　由表4可知，各处理迷你黄瓜单瓜重之间无显著差异，在单株瓜条数方面，T3、T4和T5处理差异不显著，T1和T4处理无显著差异，T1和T2处理差异不显著。在单株总产量与折合产量方面，T3、T4和T5处理无显著差异，但均显著高于T1和T2处理。
　　2.4 不同施肥处理对迷你黄瓜果实品质的影响
　　从表5可以看出，T2、T3和T4处理迷你黄瓜果实维生素C与蛋白质含量均显著高于T1和T5处理。不同施肥处理迷你黄瓜可溶性糖、可溶性固形物和干物质含量之间无显著差异。不同施肥处理迷你黄瓜果实硬度以T2处理最高，显著高于其他处理，T1、T3、T4与T5处理之间均无显著差异。可见，T2、T3与T4处理的综合品质优于T1与T5处理。
　　2.5 不同施肥处理对迷你黄瓜经济效益的影响
　　霍格兰营养液中元素单价分别为七水硫酸镁5.0元/kg，磷酸二氢钾15.0元/kg，硝酸钙7.0元/kg，硝酸钾5.0元/kg，螯合铁60.0元/kg，尿素2.0元/kg（除去铁以外的其他微量元素的价格），营养液价格计为0.014元/L，有机肥每袋40 kg，单价36.0元，硫酸钾3.0元/kg，过磷酸钙2.0元/kg，。通过调查武汉市内几家大的水果批发市场中迷你黄瓜2018年9月底到11月底的价格为8～10元/kg，故该试验取9元/kg进行计算，各处理的经济效益见表6，从投入看，肥料投入中T5处理的投入最少，T2处理的投入最多。从产量、产值、利润分析，T3、T4与T5处理无显著差异，但均显著高于T1和T2处理。
　　3 结论与讨论
　　3.1 配方施肥对迷你黄瓜植株生长的影响
　　无机肥对作物生长起重要作用，但长期施用无机肥容易造成土壤理化性质恶化，过多施用易造成农业污染[16]，郝小雨等[17]认为有机肥尽管具有长期效应，但由于分解缓慢，无法满足当季作物生长养分需求。该试验中单施有机肥的T2处理在植株定植后第25天就出现了明显的缺肥症状，主要原因是有机肥中氮含量较低，无法维持植株的正常生长，此时再继续追施有机肥，其症状并没有得到有效缓解，致使T2处理的植株株高显著低于其他处理。有机肥和无机肥配施的T3和T4处理植株干物质含量高，说明这2个处理的植株生长状况好，物质积累量高，这与张红梅等[18]的研究结果一致。各施肥处理的迷你黄瓜叶片光合参数中T2处理的叶绿素含量和净光合速率显著低于其他处理，说明单施有机肥会显著降低植株的光合作用，从而对植株的生长产生影响。
　　3.2 配方施肥对迷你黄瓜产量的影响
　　研究表明，有机肥和无机肥配施能够提高蔬菜产量[19-22]。该试验中，单施有机肥的T2处理迷你黄瓜产量显著低于处理，显著低于有机肥和无机肥配施的T3和T4处理、单施无机肥的T5处理，这于前人的研究结果一致。单施无机肥的T5处理产量与有机肥和无机肥配施的T3、T4处理无显著差异，这与前人的研究结果不一致，可能是由于该试验无机肥是分多次施用的，如一次性施入前期会产生肥害，抑制植株的正常生长，从而对产量产生影响，而且由于栽培方式不同，结果也会存在差异。
　　3.3 配方施肥对迷你黄瓜品质的影响
　　近年来，蔬菜市场行情越来越好，迷你黄瓜作为一种广受消费者青睐的水果蔬菜兼食农产品，其面积不断增加，菜农为了获得更高的产量而开始大量施用无机肥，盲目增加无机肥用量，是设施蔬菜品质下降的主要原因。王立河等[23]认为单施无机肥会降低蔬菜品质，施用有机肥能缓解无机肥对品质的影响。研究表明，有机肥与无机肥配施能提高蔬菜果实中VC和蛋白质含量，从而提高果实品质[24-26]。该研究表明，常规营养液浇灌的T1处理与单施无机肥的T5处理迷你黄瓜果实VC与蛋白质含量顯著低于单施有机肥的T2处理、有机肥和无机肥配施的T3和T4处理，这与前人的研究结果一致，说明有机与无机肥配施能改善果实的品质。
　　3.4 配方施肥对迷你黄瓜经济效益的影响
　　对经济效益指标综合分析表明，单施有机肥的T2处理利润最低，单施无机肥的T5处理利润最高，这与前人报道不一致，一方面可能是由于有机肥肥效低，需肥量大，无机肥肥效高，需肥量少所致，另一方面可能是由于有机肥造价过高，无机肥价格相对偏低。有机肥和无机肥配施的T3和T4处理迷你黄瓜果实品质显著优于T5处理，其市场售价应该也会有所增加。
　　综上所述，从迷你黄瓜生长、产量、品质和经济效益看，以有机肥中磷含量为基准，不足部分用化肥来补充的T3处理，以有机肥中钾含量为基准，不足部分用化肥来补充的T4处理表现出最佳优势，适宜作为配方施肥的理想方式进行推广。
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