增施有机肥对河西走廊设施沙质土质量及贝贝南瓜生长的影响

摘    要：为了提高河西走廊设施沙质土质量，探究有机肥对贝贝南瓜的增产效应，以栗姝5号贝贝南瓜为试验材料，设置有机肥N替代化肥N，氮、磷、钾总量保持一致的6个处理，研究增施有机肥对土壤养分含量、土壤微生物数量以及贝贝南瓜光合指标、产量和品质的影响。结果表明，高配比施用有机肥相比100%化肥处理（T1）可显著提高土壤有机质含量，且贝贝南瓜整个生育期有机质含量以T5处理（80%有机肥N+20%化肥N）最高，相对其他处理提高8.36%～36.18%。适宜的有机无机肥配施相比施用100%化肥和100%有机肥，可显著提高土壤全氮含量，且对应的土壤细菌、真菌、放线菌变化在贝贝南瓜整个生育期较为平缓。在苗期和抽蔓期，土壤有效磷和速效钾含量均以100%有机肥处理（T6）最低，在坐果期和成熟期，有效磷含量以T5处理最低，速效钾含量以T4处理（60%有机肥N+40%化肥N）最低。平均单果质量、果实横径、产量均以T5处理最高，相比其他处理增产4.82%～46.68%。果实内干物质含量随有机肥施用量的增加而增加。增施一定量有机肥相比单施化肥可明显提高贝贝南瓜维生素C含量、可溶性糖含量。综上，T5处理综合表现最佳。

关键词：贝贝南瓜；有机肥；沙质土壤养分含量；微生物数量；生长特性；产量品质

中图分类号：S642.1 文献标志码：A 文章编号：1673-2871（2024）06-095-09

Effects of increasing organic fertilizer on the quality of sandy soil in Hexi Corridor and the growth of Beibei pumpkin

ZHANG Jing1， ZHOU Qi1， WANG Yi2， LIU Qiang1， SHI Zhiguo1， MA Fengjie1， SU Cuicui1

（1. Agricultural Engineering Technology Research Institute of Gansu Province， Wuwei 733006， Gansu， China; 2. Liangzhou District Agricultural Technology Promotion Center， Wuwei 733000， Gansu， China）

Abstract： In order to improve the quality of sandy soil in Hexi Corridor and explore the effect of organic fertilizer on the yield increase of Beibei pumpkin， Lishu No. 5 Beibei pumpkin was used as the experimental material. Six treatments were set up to replace chemical fertilizer N with organic fertilizer N， and the total amount of nitrogen， phosphorus and potassium was consistent. The effects of organic fertilizer on soil nutrient content， soil microbial quantity， photosynthesis， yield and quality of Beibei pumpkin were studied. The results showed that the high ratio of organic fertilizer could significantly increase the content of soil organic matter compared with 100% chemical fertilizer treatment， and the average content of organic matter in the whole growth period of beibei pumpkin was the highest in T5 treatment， which was 8.36%-36.18% higher than other treatments. Compared with the application of 100% chemical fertilizer and 100% organic fertilizer， the suitable organic and inorganic fertilizer application can significantly increase the soil total nitrogen content， and the corresponding soil bacteria， fungi and actinomycetes change curve is more gentle in the whole growth period of pumpkin. At seedling stage and vine stage， the content of available phosphorus and available potassium in soil was the lowest with 100% organic fertilizer. The content of available phosphorus in T5 was the lowest at fruit-setting stage and maturity stage， and the content of available potassium in T4 was the lowest at fruit-setting stage and maturity stage. The average single fruit mass， fruit transverse diameter and yield of T5 treatment were the highest， which increased by 4.82%-46.68% compared with other treatments. The dry matter content in fruit increased with the increase of organic fertilizer application. Compared with the single application of chemical fertilizer， the application of a certain amount of organic fertilizer can effectively improve the vitamin C content and soluble sugar content of pumpkin. In conclusion， T5 treatment had the best comprehensive performance.

Key words： Beibei pumpkin; Organic fertilizer; Nutrient content in sandy soil; Microbial quantity; Growth characteristics; Yield and quality

河西走廊古浪县的黄花滩生态移民区，北邻腾格里沙漠，光热资源丰富，昼夜温差大，生产的瓜果蔬菜色泽鲜亮、营养丰富，且该区土壤以沙质土为主，病虫害轻微，农药用量少，因此农产品受污染少，深受市场喜爱[1-2]。近年来，当地政府大力推广戈壁农业，至2022年已建成7985座日光温室[3]。目前，该区设施农业发展态势良好，经济效益高，为当地农户创业增收提供了有力保障[4]。贝贝南瓜为葫芦科南瓜属蔓生草本植物，又称为板栗南瓜，果实外观精美，耐贮存，肉质粉糯，口感香甜，富含维生素A、维生素C、胡萝卜素以及多糖，含有促进人体新陈代谢、降低血糖等功效的活性物质[5]。黄花滩生态移民区贝贝南瓜种植已成为当地的特色产业，目前已被广泛栽培，具有较好的经济效益，在黄花滩生态移民区具有良好的推广价值[6-7]。由于该区土壤多为沙质土，毛管作用微弱，土壤熟化程度低，保水保肥性差，养分供给能力较弱[8-9]，提高该地区土壤肥力、提高贝贝南瓜的品质和产量成为亟待解决的问题。针对设施土壤退化问题，大量研究表明，有机肥部分替代化肥是今后农业生产中保护生态环境、促进可持续发展的必然趋势[10]。而笔者前期调查得知，当地农户因沙质土控肥能力差，施用化肥量较多，经济效益不稳定现象频繁出现。有机肥相比化肥能显著提高土壤肥力，改善根际微生物群落结构，从而提高作物产量和品质[11-12]。因此，要想获得可持续的土地产能，必须采取合理的改良措施来提升地力[13]。因此，笔者针对该地区设施沙质土可持续供肥能力差、土壤质量低等问题，采用有机氮部分替代化肥氮，探究增施有机肥对沙质土养分含量、微生物数量、贝贝南瓜生长特性及产量和品质的影响，以期为古浪县黄花滩生态移民区沙质土壤设施栽培中土壤质量提升和贝贝南瓜的增产增效提供施肥参考。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地位于甘肃省武威市古浪县黄花滩生态移民区，该区南部为干旱山区，北临腾格里沙漠，平均海拔1700 m。无霜期170 d左右，年均降水量288 mm，蒸发量2300 mm以上，年均气温6.6 ℃，有效积温1900 ℃，年均日照时数2 693.5 h，属温带干旱荒漠性气候。供试土壤为沙质土。试验地点位于当地戈壁农业示范基地设施大棚内，播前采集0～20 cm耕层土样，测得理化性质为：pH 8.71，有机质含量（w，下同）5.46 g∙kg-1，全氮含量0.31 g∙kg-1，有效磷含量20.8 mg∙kg-1，速效钾含量44.3 mg∙kg-1。

1.2 材料

供试作物品种：栗姝5号，由武威百利种苗有限公司培育幼苗。

有机肥用南京三美农业发展有限公司生产的商品有机肥（养分总含量N+P2O5+K2O≥5%、有机质含量≥30%），氮肥用宁夏和宁化学有限公司生产的尿素（N含量 46.0%），磷肥用云南安宁化肥有限公司生产的过磷酸钙（P2O5含量 16%），钾肥用青海联宇钾肥有限公司生产的硫酸钾镁（K2O含量 24%）。

1.3 试验设计

设置氮、磷、钾总量保持一致，有机肥N分别占总N量的0、20%、40%、60%、80%、100%的6个处理，剩余氮、磷、钾养分用化肥补充，各处理施肥量详见表1。

每个处理中涉及的有机肥、过磷酸钙全部作为底肥；尿素、硫酸钾镁1/3作为底肥，2/3在贝贝南瓜抽蔓后期（6月下旬）每隔7 d共5次随水滴入。

采用随机区组布置。试验开始于2022年4月。小区面积25 m2（6.4 m×3.9 m），3次重复。每小区人工深翻施入底肥，然后起垄，垄宽0.80 m，垄长6.40 m，垄间距0.50 m。垄面铺设2条滴灌带，滴灌带间距0.40 m。5月7日滴水定植幼苗，每垄2行，每行8株，行距0.40 m，株距0.80 m，每垄16株，每小区48株。为防止前期烧苗，幼苗完全成活后进行垄面覆膜，之后人工破膜放苗。2022年8月12日收获。整个生育期田间管理措施与当地传统管理措施保持一致。

1.4 测定项目及方法

1.4.1 土壤指标的测定 于贝贝南瓜苗期（5月25日）、抽蔓期（6月21日）、坐果期（7月22日）、成熟期（8月12日）采集土壤样品，每个小区采用蛇形布点法等间距采集0～20 cm土样共5点，混匀后装入自封袋带回实验室，1/2置于4 ℃冰箱贮存用于测定土壤微生物数量，1/2风干用于测定土壤养分含量。采用重铬酸钾-硫酸加热氧化后用硫酸亚铁滴定法测定有机质含量，采用硫酸消煮后用定氮仪（FOSS Kjeltec8400，丹麦福斯）测定全氮含量，采用碳酸氢钠浸提钼锑抗溶液显色后用紫外分光光度计（光谱SP-756P，上海光谱）测定有效磷含量，采用乙酸铵浸提后用火焰光度计（FP6450，上海仪电）测定速效钾含量[14]。采用稀释平板法测定土壤中微生物数量，采用牛肉膏蛋白胨培养基测定细菌数量，采用马丁氏培养基测定真菌数量，采用改良高氏一号培养基测定放线菌数量[15]。

1.4.2 植物指标的测定 每小区选择具有代表性的6株植株定株观测，求得均值后确定贝贝南瓜植株相应生育期茎粗、叶绿素相对含量（SPAD）及净光合速率（Pn）。用游标卡尺（DWKC-2038，杭州德力西）测量植株茎基部以上5 cm处的茎粗；用手持叶绿素仪（SPAD-502Plus，日本美能达）测量植株生长点向下第3片功能叶的SPAD值；选择晴朗天气早晨09：00-11：00，用便携式光合仪（LI-6400XT，美国）测量植株生长点向下第3片功能叶的Pn值，每个叶片3次重复得到每株Pn值。