海藻肥對冷棚甜瓜品質(zhì)以及產(chǎn)量的影響
<p>JIANGXI AGRICULTURE27栽培育種ZAIPEIYUZHONG植保土肥海藻肥對冷棚甜瓜品質(zhì)以及產(chǎn)量的影響耿志剛1陳 銘2張德蒙2趙培偉1秦益民3（1. 青島明月海藻集團有限公司農(nóng)業(yè)部海藻類肥料重點實驗室，山東青島 266400；2. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院煙草研究所，山東青島 266400；3. 海藻活性物質(zhì)國家重點實驗室，山東青島 266400）摘 要 海藻提取物廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，為了驗證其對冷棚甜瓜品質(zhì)和產(chǎn)量的影響，對海藻肥和甜瓜進行研究。結(jié)果表明：海藻肥能明顯改善土壤狀況，有效提高堿解氮、有效磷、速效鉀的含量，調(diào)節(jié)土壤 pH 值，海藻提取物 700 倍灌根沖施和底施海藻有機肥效果明顯。沖施和底施海藻肥均能顯著提高甜瓜的產(chǎn)量和品質(zhì)，增加甜瓜的口感、香氣以及肉厚度，使甜瓜提前成熟 3 5 d。在沖施 700 倍海藻提取物時可溶性糖和可溶性固形物分別達到了 14.2%、15.1%，800 倍頁面噴施時產(chǎn)量和 VC 含量分別提升了 4.75% 和19.73%，并且對葉綠素 a 和葉綠素 b 的提高極其顯著。關(guān)鍵詞 海藻提取物；東方蜜甜瓜；產(chǎn)量；品質(zhì)海洋是生命的起源，海藻又是海洋中有機物的最初生產(chǎn)者，營養(yǎng)極其豐富。從海藻中不僅可以提取到有利于植物生長發(fā)育的天然生物活性物質(zhì)，例如海藻多糖、甘露醇、植物生長調(diào)劑物質(zhì)等，還可以得到富集在體內(nèi)的礦質(zhì)營養(yǎng)元素，例如氮、磷、鉀和鐵、硼、碘等微量元素1。目前海藻肥的主要原料來自于褐藻，例如海帶、泡葉藻、墨角藻和馬尾藻等2，通過物理或化學(xué)技術(shù)將海藻細胞破碎，可以提取到富含海藻寡糖、礦物質(zhì)、甘露醇和植物激素等營養(yǎng)元素的提取液3。大量研究表明，海藻提取液可以促進種子發(fā)芽、提高發(fā)芽率4-6，促進植物生長7、提高植物抗逆性，促進果實發(fā)育、提高果實的產(chǎn)量和品質(zhì)8-10，改善土壤環(huán)境、提高植物對土壤營養(yǎng)物質(zhì)的利用率等11，12。東方蜜屬于哈密瓜類型甜瓜品種，甜度高、口感好，在市場上備受青睞，因此栽培東方蜜成為廣大農(nóng)民快速致富的途徑之一。在大棚栽培條件下，由于棚內(nèi)潮濕，東方蜜甜瓜在生長后期極易發(fā)生裂果現(xiàn)象，影響甜瓜品質(zhì)13。本文研究了不同濃度的海藻提取物處理下，對東方蜜1號甜瓜品質(zhì)以及產(chǎn)量的影響，探究其最佳使用劑量，為今后的生產(chǎn)應(yīng)用提供理論依據(jù)，奠定實驗基礎(chǔ)。1 材料與方法1.1 試驗時間與地點 實驗于 2018 年 2-6 月在青島明月藍海生物公司的大棚中進行，前茬空地；供試作物為甜瓜，品種為東方蜜1號，于1月18號播種育苗，2月20號定植，2018年5月19號開始采收第1茬。海藻提取物、海藻有機肥（N-P-K5%，Ca 10%）由青島明月藍海生物科技有限公司提供。供試土壤有機質(zhì)含量 16.23 g/kg，全氮 1.13 g/kg，有效磷含量 72.56 mg/kg，速效鉀含量 70.31 g/kg，pH 值 5.18。1.2 實驗設(shè)計與方法1.2.1 海藻有機肥 設(shè)置兩個處理，每個處理 3 個平行試驗，每個小區(qū)面積為 111 m2。處理 1：CK, 按傳統(tǒng)施肥方式每個小區(qū)施入 20 kg 硫酸鉀型三元素復(fù)合肥（17-17-17），2 m2充分腐熟的雞糞，處理 2 施入與處理 1 等量的三元素復(fù)合肥，用成本相同的 25 kg 純海藻有機肥代替雞糞。兩個處理其他追肥按照當(dāng)?shù)亓?xí)慣用量施入。1.2.2 海藻提取物 施肥參照當(dāng)?shù)貍鹘y(tǒng)施肥習(xí)慣，其他各項栽培管理措施不變。海藻精試驗分別采用灌根和葉面噴施的方式進行處理，設(shè)置6種濃度梯度，分別為1 500倍、1 200倍、1 000倍、800倍、700倍，對照為清水，每個濃度設(shè)定三組重復(fù)，每組 21 m2，隨機分布排列，每個小區(qū)種植 60 棵，按梯度稀釋后灌根，每株每次 250 mL，第 1 遍緩苗水開始，以后每隔15 d1 次，共灌根 2 次。將海藻提取物分別稀釋 1 500 倍、1 200 倍、1 000 倍、800 倍、700 倍，對照為清水，進行葉面噴施 100 mL，以葉片兩邊均勻形成明顯水珠為準(zhǔn)。在每小區(qū)內(nèi)選出 30 株同時開花、同時授粉的雌花進行標(biāo)記。1.3 測定項目 將每個處理的采收時間、產(chǎn)量以及品質(zhì)進行統(tǒng)計，施肥 30 d 后對土壤理化狀況進行測定。將每個小區(qū)授粉后標(biāo)記的30 株甜瓜進行各項指標(biāo)的測定，用電子天平測量甜瓜單果鮮重，直尺測量果肉厚度，肉眼觀察上色程度以及著色均勻度。比色法測定葉綠素含量，蒽酮硫酸比色法測定可溶性糖含量142，6- 二氯靛酚鈉滴定法測定抗壞血酸含量15，糖度計測定可溶性固形物含量。使用 DPS 軟件對得到的數(shù)據(jù)進行顯著性分析。2 結(jié)果分析表1顯示了經(jīng)過海藻肥處理后土壤理化狀況。經(jīng)過處理2，土壤中有機質(zhì)的含量明顯增加，原因是向土壤中施入了海藻有機肥，與處理 1 比較相比，處理 2 的土壤有機質(zhì)、全 N、堿解氮、有效磷和速效鉀含量得到提高，其中施用海藻肥的處理不僅提高了土壤有機質(zhì)含量而且增加了氮、磷、鉀和有效鐵等養(yǎng)分的含量，土壤pH值增加，土壤酸化減輕。土壤理化狀況得到明顯的改善。灌根對土壤理化性質(zhì)的影響：隨著海藻提取物的濃度增加，堿解氮、有效磷、速效鉀的含量逐漸增加，土壤比重越小，700倍時效果最好，分別提高了17.6%、37.6%、170.5%。詳情見表 1。由表2可知，不同濃度海藻提取物處理后對甜瓜采收期、著色、果香味以及果肉厚度產(chǎn)生了不同影響。與對照相比，使用海藻有機肥和700倍海藻提取物灌根后，甜瓜的著色分布十分均勻、果香味濃、口感脆甜，且果肉厚度分別增加了4 mm 和 2 mm，使甜瓜的采摘期提前了 5 d。處理 4 到處理7 與對照相比，隨著海藻提取物灌根的濃度升高，甜瓜的這色均勻度、果香味以及口感逐漸增加，果肉厚度增加，采摘期也有不同程度的提前。DOI:10.19394/j.cnki.issn1674-4179.2018.20.023JIANGXI AGRICULTURE28栽培育種ZAIPEIYUZHONG植保土肥由表3可以看出，使用海藻有機肥和700倍海藻提取物進行灌根處理時，產(chǎn)量明顯高于對照和其他處理，且使用海藻有機肥效果優(yōu)于 700 倍海藻提取物灌根。海藻提取物從 800倍稀釋到1 200倍時，與對照相比產(chǎn)量均能得到顯著提高，隨著海藻提取物濃度越高，效果越明顯，處理3效果最好，產(chǎn)量提高6.39%。底肥施海藻有機肥和海藻提取物灌根均可明顯提高甜瓜品質(zhì)，其中處理2和對照相比對可溶性固形物和維生素C影響較大，對可溶性糖影響較小，但均顯著高于對照。使用海藻提取物進行灌根時對可溶性糖和可溶性固形物影響較大，其中處理3對提升甜瓜糖度效果最好，可溶性糖和可溶性固形物分別達到了 14.2%、15.1%，處理 4 對提高甜瓜維生素 C 含量效果最好，較 CK 提高了 17.23%。表 1 海藻肥對土壤理化性狀的影響處理 品類 有機質(zhì) /（g/kg） 容重 /（g/cm3） 全氮 /（g/kg） 堿解氮 /（mg/kg） 有效磷 /（mg/kg） 速效鉀 /（mg/kg） 有效鐵 /（mg/kg） pH 值1 CK 16.9 1.27 1.30 90.3 74.5 70.5 42.46 5.122 海藻有機肥 21.8 1.08 1.33 109.6 101.2 187.6 72.31 6.153 700 倍海藻提取物 19.34 1.12 1.29 106.67 102.11 190.68 47.32 5.864 800 倍海藻提取物 19.19 1.15 1.22 106.65 101.76 186.36 44.34 5.795 1000 倍海藻提取物 18.85 1.18 1.25 102.1 96.42 142.49 43.24 5.526 1200 倍海藻提取物 17.32 1.19 1.24 98.31 87.63 104.56 42.13 5.327 1500 倍海藻提取物 17.00 1.20 1.27 93.34 81.23 83.1 42.24 5.21表 2 東方蜜甜瓜采收日期、著色、果香、口感以及果肉厚度調(diào)查結(jié)果處理 品類 采收期 著色均勻度 果香味 口感 果肉厚度 /cm1 CK 05-21 + + + 3.12 海藻有機肥 05-16 + + + 3.53 700 倍海藻肥 05-16 + + + 3.34 800 倍海藻肥 05-18 + + + 3.45 1000 倍海藻肥 05-20 + + + 3.26 1200 倍海藻精 05-21 + + + 3.17 1500 倍海藻精 05-21 + + + 3.1注：“+”表示著色分布十分均勻或口感很脆、香味濃，“+”表示著色分布較均勻或口感較好、果香味較濃，“+”表示著色分布不太均勻或口感果香味一般。表 3 施用海藻有機肥和海藻提取物灌根對甜瓜品質(zhì)的影響處理 品類 產(chǎn)量 /(kg/667m2) 小區(qū)平均產(chǎn)量 /kg 可溶性糖含量 /% 可溶性固形物 /% 維生素 C（mg/kg）1 CK 2767.62e 24.933 12.9e 13.7d 96.3e2 海藻有機肥 3052.23a 27.498 13.3d 14.5a 112.1a3 700 倍海藻提取物 2944.53a 26.527 14.2a 15.1a 111.5b4 800 倍海藻提取物 2870.42b 25.858 13.9b 14.7ab 112.9a5 1000 倍海藻提取物 2814.64c 25.357 13.8bc 14.4b 106.4c6 1200 倍海藻提取物 2799.65d 25.222 13.6c 14.1bc 101.3d7 1500 倍海藻提取物 2766.13e 24.920 13.2d 13.8c 96.5de注：表中不同的小寫字母表示同一列數(shù)據(jù)在 0.05 水平上差異顯著（LSD 法）。表 4 不同濃度的海藻提取物在葉面噴施處理條件下對東方蜜甜瓜產(chǎn)量和品質(zhì)的影響處理 品類 產(chǎn)量 /(kg/667m2) 可溶性糖含量 /% 可溶性固形物 /% 維生素 C（mg/kg）1 CK 2766.45d 12.9b 13.6b 94.8e2 700 倍海藻提取物 2863.22b 13.3ab 14.1a 109.9b3 800 倍海藻提取物 2897.73a 13.5a 14.3a 113.5a4 1000 倍海藻提取物 2831.64bc 13.3ab 13.9ab 104.2c5 1200 倍海藻提取物 2789.35bc 13.1b 13.7b 99.1.3d6 1500 倍海藻提取物 2780.13c 13.0b 13.7b 94.3e注：表中不同的小寫字母表示同一列數(shù)據(jù)在 0.05 水平上差異顯著（LSD 法）。在葉面噴施海藻提取物的情況下，與對照相比較，稀釋700 倍和 800 倍對甜瓜品質(zhì)和產(chǎn)量提升較高，超過 1 000 倍后對可溶性糖和可溶性固形物影響不顯著，但對提升維生素C含量影響顯著。其中在800倍時提升效果最明顯，產(chǎn)量和維生素 C 含量分別提升了 4.75% 和 19.73%。由圖 1、圖 2 可以看出海藻提取物不同施肥方式和不同濃度處理對東方蜜甜瓜葉片葉綠素的影響。在頁面噴施不同濃度海藻提取物的情況下，與對照相比較，稀釋700倍、800倍、1 000倍、1 200倍和1500倍均能提高甜瓜葉片葉綠素a和葉綠素b的含量，稀釋700倍和800倍之間無明顯差異，但顯著高于1 200倍和1 500倍，其中稀釋800組和對照相比較效果最明顯，達到及其顯著的水平，其提高的程度分別為800 倍 700 倍 1 000 倍 1 200 倍 1 500 倍 CK。在使用不同濃度海藻提取物進行灌根處理時，于對照相比較，稀釋 700 倍海藻提取物進行灌根時葉綠素 a 和葉綠素 b的提高效果極其顯著，稀釋 800 倍時提高效果顯著高于 1 000倍、1 200 倍和 1 500。稀釋程度達到 1 000 倍以上時灌根處理對葉綠素a和葉綠素b的效果影響較小，其提高程度的順序為 700 倍 800 倍 1 000 倍 1 200 倍 1 500 倍 CK。綜合來看，頁面噴施不同濃度海藻提取物和灌根沖施不同濃度海藻提取物均能提高葉綠素a和葉綠素b的含量，但葉面噴施比灌根沖施對葉綠素a和葉綠素b的影響更加明顯。JIANGXI AGRICULTURE29栽培育種ZAIPEIYUZHONG植保土肥圖 1 不同施肥方式和不同濃度處理對東方蜜甜瓜葉片葉綠素 a 的影響圖 2 不同施肥方式和不同濃度處理對東方蜜甜瓜葉片葉綠素 b 的影響注：柱上不同小寫字母表示同一生物活性物質(zhì)處理間差異達5%顯著水平。3 討論海藻中含有豐富的有機質(zhì)以及中微量元素，施肥后土壤中有機質(zhì)的含量明顯增加，有效鐵的含量也迅速增加。土壤容重下降，主要是因為海藻有機肥中含有豐富的海藻酸和藻阮酸，海藻酸是存在于海藻中的一種天然產(chǎn)物，可調(diào)節(jié)土壤如微生物以及植物三者之間的關(guān)系。海藻中還含有一種天然的土壤調(diào)節(jié)化合物藻阮酸，能促進土壤向原本的團粒結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變，增加土壤內(nèi)部孔隙，打破土壤板結(jié)，恢復(fù)由于土壤負擔(dān)過重和化學(xué)污染而失去的天然膠質(zhì)平衡，使土壤更加疏松，因此使土壤的容重下降。海藻肥中含有豐富的海洋活性物質(zhì)，除了能直接增加土壤有機質(zhì)外，可以增加土壤中各種有益微生物的活動16，使土壤的生物效力增加。土壤微生物的代謝可分解土壤中的氮磷鉀，代謝物轉(zhuǎn)化成可被植物利用的速效養(yǎng)分17，因此經(jīng)處理后，土壤中全氮量為1.30 g/kg，變化不大，但堿解氮、有效磷、速效鉀含量顯著增加。本研究中使用的海藻肥原料為深海泡葉藻，它的有效成分與含有的活性物質(zhì)達 66 種以上，能為甜瓜提供生長所必需的各種營養(yǎng)元素、多種氨基酸、多糖和維生素等。其本身含有的植物內(nèi)源激素能調(diào)節(jié)甜瓜生長，從而增加甜瓜的品質(zhì)和產(chǎn)量等，幫助甜瓜建立健壯的根系，增進其對土壤養(yǎng)分、水分與氣體的吸收利用，同時可為管束細胞對養(yǎng)分和水分的運輸，增強蒸騰壓力；含有的內(nèi)源活性物質(zhì)能粗細細胞的伸長和分裂，延緩作物的生長期，有效地提高光合效率，因此使用海藻肥能顯著提高甜瓜的產(chǎn)量、口感、香味以及可溶性糖等。本文研究在對海藻提取物頁面噴施和灌根沖施兩種方式處理下，不同濃度的海藻提取物對甜瓜葉綠素的影響。結(jié)果表明，頁面噴施海藻提取物在800倍時對甜瓜葉片葉綠素影響較大，而在灌根時700倍時對葉綠素的提升效果最顯著，但兩種處理方式均顯著高于對照組，頁面噴施海藻提取物效果更好，與 Kumari 等（2011）研究結(jié)果一致18。海藻酸可以降低水的表面張力，在植物表面形成一層薄膜，增大接觸面積，使水溶性物質(zhì)較易透過莖葉表面細胞膜進入植物細胞，使植物更有效地吸收海藻提取液中的營養(yǎng)成分。綜上所述，本研究結(jié)果可為探究生產(chǎn)海藻肥最佳使用濃度和產(chǎn)品使用方式提供依據(jù)，同時也可為海藻肥在甜瓜種植中的應(yīng)用提供理論支撐。參考文獻1G Blunden.Agricultural uses of seaweeds and seaweed extractsJ.Seaweed resources in Europe:uses and potential，1991：65-81.2WD Temple，AA.Bomke.Effects of kelp (Macrocystis integrifolia)on soil chemical properties and crop responsesJ.Plant&Soil，1988（105）：213 222.3W Khan，UP Rayirath，S Subramanian，et al. 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