连作障碍普遍存在于园艺植物、粮油经济作物和中草药。黄瓜(Cucumis sativus L.)作为重要的蔬菜产品,是我国种植业结构中发展较快的经济作物。
近年来,受耕地面积、种植方式及栽培技术等因素的影响,黄瓜连作障碍导致植株发育迟缓、秧苗细弱、蔓梢不展、果实品质差,严重时植株死亡甚至绝收,枯萎病、立枯病等病害发生严重,极大程度制约了黄瓜产业的高效发展。因此,探索黄瓜连作障碍的克服途径具有重要的现实意义。
微生物菌肥是经过特殊工艺制成的含有活菌并用于植物的生物制剂或活菌制剂,具有增加土壤肥力、增强植物对养分的吸收、提高作物的抗病能力、减少环境污染等多种功能。
目前,微生物菌肥已作为重要肥源和土壤修复制剂广泛应用于番茄、草莓、黄瓜、辣椒、玉米、香梨等多种作物上,同时微生物菌肥对土壤盐渍化及连作障碍也具有一定的修复功能。
本研究以浙江省新昌县山地黄瓜重茬连作、病害严重发生等问题为出发点,研究微生物菌肥及土壤调理剂对连作黄瓜生长、品质及产量的影响,以期为解决山地黄瓜连作障碍、化肥农药双减提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
供试作物:黄瓜品种为津优4号,当地主栽品种,由天津市黄瓜研究所生产。
供试试剂:微生物菌肥为中农富源保根120微生物菌肥,土壤调理剂为山西富邦肥业富力邦。保根120微生物菌肥主要指标:有机质、氮、磷、钾、硅、钙、镁、硫含量≥50%,有效活菌数≥2.0亿/g,锌、铜、铁、钼≥1.6%,氨基酸、黄腐酸、海藻甲壳素、腐植酸≥15%,重茬粉、植物生长激酶、豆蛋白粉≥11%。
土壤调理剂富力邦主要成分为K2O≥4%、CaO≥32%、MgO≥5%、SiO2≥30%,其主要作用是调节酸性土壤的理化性质,提高土壤肥力。微生物菌肥和土壤调理剂均为定型产品。
1.2 试验时间及地点
试验于2021年6~9月在新昌县良高蔬菜专业合作社蔬菜基地进行。该区域海拔400 m;土壤类型为砂性黄泥土,0~20 cm土壤的全氮含量为1.62 g/kg,有机质26.41 g/kg,有效磷105.6 mg/kg,速效钾51.4 mg/kg,pH值为4.64。
1.3 试验方法
供试黄瓜于2021年6月25日直播(实生苗)。直播前所有处理小区施复合肥(N-P-K=15-5-25)30 kg/667 ㎡、农家肥500 kg/667 ㎡。
试验共设4个处理:T1:增施微生物菌肥,T2:增施土壤调理剂,T3:增施土壤调理剂+微生物菌肥,T4(对照,CK):不添加菌肥和土壤调理剂。
试验设3次重复,共12个小区,随机区组设计,小区面积12 ㎡,40株/小区。微生物菌肥和土壤调理剂均在旋耕前撒施,每667 ㎡分别施用80 kg和50 kg,全部基施。各小区管理技术一致,期间不再追施肥料,其他栽培管理同常规。
1.4 测试项目
①生长指标测定 直播(实生苗)后36 d测定株高、茎粗、叶片数、叶面积等生长指标。株高:用卷尺测量茎基部到顶部生长点的距离;茎粗:用游标卡尺测量黄瓜茎基部茎直径;叶片数采用计数法;叶面积指数:指单位土地面积上植物叶片总面积占土地面积的倍数,用LI-3000 便携式叶面积仪进行测量。
以上指标均每小区随机选取10株进行测定,最终值为10株的平均值。6~10节间长度、10节内雌花数于8月10日进行调查。
②果实品质指标测定 于8月20日取样进行果实特性测定。单果质量用电子天平称量(0.01 g),瓜长和瓜粗用直尺测量。可溶性固形物含量用手持式糖度计测定。每小区随机选取10株10个果实进行测定,最终值为10个样品的均值。
③产量指标测定 于始收期开始采收商品瓜,分次采收,分区计产。至9月20日统计总产量。每小区随机选取10株统计单株挂果数,最后取均值计算坐果率。
④数据处理 试验数据利用DPS和Excel软件进行处理,采用邓肯式新复极差法进行多重比较分析。
2 结果与分析
2.1 不同处理对连作黄瓜物候期的影响
由表1可知,各处理对黄瓜物候期主要指标影响不大,黄瓜第一雌花节位、始花期和始收期各处理差异不明显。但T1、T2及T3处理在采收期上显著长于T4处理(CK),T3处理采收期最长,达57 d;最短的是T4处理(CK),为48 d。这表明微生菌肥和土壤调理剂处理可以促进黄瓜生长,明显延长采收期,从而增加产量。
2.2 不同处理对连作黄瓜生长指标的影响
由表2可知,微生物菌肥和土壤调理剂处理下连作黄瓜的株高、茎粗、叶片数及叶面积指数均较对照显著增加;但在连作黄瓜的株高、茎粗、叶片数上,T3和T1、T2处理间差异不显著,T3处理的叶面积指数显著高于T1、T2处理,说明单独增施微生物菌肥、土壤调理剂或二者混用均能有效抑制连作对黄瓜生长的影响,对黄瓜营养生长起到促进作用。
总体来看,以T3(增施土壤调理剂+微生物菌肥)处理对连作黄瓜生长的促进作用表现最优,其余依次为T1(增施微生物菌肥)和T2(增施土壤调理剂)。T3处理的黄瓜株高、茎粗、叶片数及叶面积指数分别比对照增加28.1%、32.6%、32.0%、62.6%。
2.3 不同处理对连作黄瓜品质指标的影响
由表3可知,不同处理下的黄瓜果实单果质量存在差异显著,其中T1、T2及T3处理的单果质量均显著高于T4处理(CK)。说明增施微生物菌肥和土壤调理剂处理对连作黄瓜单果质量有提高作用。
不同处理间瓜长、瓜粗和可溶性固形物含量存在差异。其中T3处理的瓜长、瓜粗和可溶性固形物含量均最大,分别达到32.2 cm、3.24 cm和3.46%;T4处理(CK)的瓜长最短为29.8 cm,瓜粗最细为3.02 cm,可溶性固形物含量最低为3.12%。
2.4 不同处理对连作黄瓜经济指标的影响
由表4可知,T1、T2、T3处理连作黄瓜的坐果率和产量均显著高于对照。T3处理在黄瓜坐果率和产量方面表现最优,但与T1和T2处理间差异不显著。T3处理的黄瓜坐果率和667 ㎡产量分别为85.4%和6 157.6 kg。说明通过增施微生物菌肥和土壤调理剂能显著提高黄瓜坐果率和产量。
3 结论与讨论
3.1 结论
由于轮作条件的限制,连作现象普遍存在,尤其在规模化种植区,这一问题更为严重。黄瓜连作会导致土壤土传病害严重,植株生长不良,营养不均衡,土壤盐分累积等问题。调控土壤微生物环境能有效防控土壤病害,改善作物连作障碍。
物候期和植株性状是产量性状形成的基础,也是决定栽培管理要求的重要因素。本研究结果表明,各处理对连作黄瓜的物候期主要指标影响不大,各处理的黄瓜第一雌花节位、始花期和始收期差异不显著。
T1~T3处理的连作黄瓜的株高、茎粗、叶片数及叶面积指数均较对照显著增加,其中在连作黄瓜的株高、茎粗、叶片数上,T3和T1、T2处理间差异不显著,T3处理的叶面积指数显著高于T1、T2处理,说明单独增施微生物菌肥、土壤调理剂或二者混用均能有效抑制连作障碍对黄瓜生长的影响,可以促进黄瓜营养生长,这与前人的研究结果类似。这与杨志刚等研究结果不同,可能是由于试验品种和土壤不同导致。
本试验结果表明,T1~T3处理的黄瓜果实单果质量显著高于对照,但其他黄瓜果实品质指标方面,T1~T3处理与对照差异不显著。说明微生物菌肥和土壤调理剂能显著促进黄瓜果实的生长,这与前人研究结果一致。
此外,增施微生物菌肥(T1)和土壤修复剂(T2)以及二者混用(T3)均能提高黄瓜果实可溶性固形物含量,对黄瓜营养品质有一定改善作用,这与前人研究结果具有相似之处。
本研究结果表明,单独增施微生物菌肥、土壤调理剂或二者混用均能够显著提高连作黄瓜产量,其中二者混用(T3)对连作黄瓜产量的影响最显著,依次为T3>T1>T2>T4,与杨志刚等研究结果不同。
3.2 讨论
综上所述,增施微生物菌肥和土壤调理剂以及二者混用对连作黄瓜生长、品质和产量均有促进作用,其中微生物菌肥和土壤调理剂混合施用(T3)处理效果最优,适宜作为浙江省解决黄瓜重茬连作,改良土壤,增产增效的有效措施。且综合使用成本及使用效果,增施微生物菌肥(T1)也可推广应用。
原标题:《微生物菌肥及土壤调理剂对连作黄瓜生长、品质及产量的影响》
作者介绍
基金项目:2021年度新昌县科技项目
陈银根(1983-),男,硕士,高级农艺师,主要从事瓜果蔬菜技术研究及推广工作,电话:0575-86037502,E-mail:157851386@qq.com
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