生物有機肥底施對設施黃瓜促生抑病的效果

劉陽 鐘增明 孫漫紅 段普舜 陳梓康　趙淑婷　于英嬌　王琪　胡海奇　秦立金

摘 要：為了了解不同生物有機肥底施處理對設施黃瓜生長、品質、產量以及抑病效果的影響，本試驗采用黃瓜田間種植的方法，設計不同濃度生物有機肥底施處理，通過測定黃瓜田間生長、品質和產量等指標，以及植株葉片霜霉病發病和100 g土壤中根結線蟲的數量，篩選最佳生物有機肥底施濃度。結果表明：不同濃度生物有機肥能夠促進黃瓜田間生長，提升品質，增加產量，其中，360 kg/667m2處理的最大葉面積、可溶性糖含量比CK增加了8.26%和5.79%，與CK達到了極顯著差異（P<0.01）;生物有機肥底施處理降低了黃瓜植株葉片霜霉病的發病率以及100 g土壤中根結線蟲數量，與CK達到了顯著差異（P<0.05），其中，360 kg/667 m2處理的黃瓜植株葉片霜霉病發病率比CK降低了50.01%;360 kg/667 m2和480 kg/667 m2處理的100 g土壤中根結線蟲數量與CK達到了顯著差異（P<0.05），與CK相比，根結線蟲減退率可達54.12%和57.21%。因此，適宜用量的生物有機肥底施處理對設施黃瓜生產能夠起到促生抑病的效果，可以用于赤峰地區設施黃瓜的生產種植中。

關鍵詞：生物有機肥;黃瓜;生長;病情指數;根結線蟲數量

中圖分類號：S436.421.1? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標志碼：A

Growth-Promoting and Disease-Inhibiting Effects of Biological Organic Fertilizer on Facility Cucumber

LIU Yang1，ZHONG Zengming2，SUN Manhong3，DUAN Pushun1，

CHEN Zikang1，ZHAO Shuting1，YU Yingjiao1，WANG Qi1，

HU Haiqi1，QIN Lijin1，4*

（1Institute of Chemistry and Life Sciences，Chifeng University，Chifeng，Inner Mongolia 024000，China;2Beijing Qigao Biologics Co.，Ltd.，Beijing 100193，China;3Institute

of Plant Protection，Chinese Academy of Agricultural Sciences，Beijing 100193，China;4Institute of Agricultural Sciences，Chifeng University，Chifeng，

Inner Mongolia 024000，China）

Abstract：Conducted an experiment to study the effects of base application of different concentrations of bio-organic fertilizer on the growth，quality，yield and disease suppression of facility cucumber. Planted cucumber in field，and designed base application treatments of bio-organic fertilizer with different concentrations. Measured the growth，yield，quality，downy mildew incidence of cucumber and root-knot nematodes in 100 g soil to screen the best concentration of bio-organic fertilizer. The results showed that different concentrations of bio-organic fertilizers could improve the growth，quality and yield of cucumber. In the treatment with 360 kg/667 m2 bio-organic fertilizer，the maximum leaf area and soluble sugar content were 8.26% and 5.79% higher than CK，showing very significant difference with CK （P < 0.01）. Bottom application of bio-organic fertilizer could reduce the incidence of downy mildew on cucumber leaves and the number of root knot nematodes in 100g soil，showing significant difference with CK（P < 0.05）. In the treatment with 360 kg/667 m2 bio-organic fertilizer，the downy mildew incidence was 50.01% lower than that of CK. In the treatment with 360 kg/667 m2 and 480 kg/667 m2 bio-organic fertilizer，the root-knot nematode decreased by 54.12% and 57.21%，respectively，showing significant difference with CK（P < 0.05）. Therefore，base application with appropriate amount of bio-organic fertilizer can promote the growth and inhibit the disease of facility cucumber. The technology can be used in facility cucumber production in Chifeng area.

Key words：Bio-organic fertilizer;cucumber;growth;disease index;number of root knot nematodes

黃瓜（Cucumis sativus L.）是我國北方地區日光溫室栽培的主要蔬菜品種之一，栽培面積呈逐年增加的趨勢[1]。但設施環境相對封閉和生產者的種植水平有限，不合理施肥造成了土壤肥力下降、肥料利用率低、產量及品質下降、土傳病害加重等諸多問題[2，3]。黃瓜霜霉病和根結線蟲病是設施黃瓜生產上的主要病害種類，已成為制約黃瓜高產、穩產的限制因子。根結線蟲（Meloidogyne incognita）是一種危害最嚴重的植物病原線蟲，在世界各地廣泛分布，可寄生于3000多種植物，尤以茄科、葫蘆科和十字花科等植物受害嚴重[4]。據估計，在全世界農業生產每年因各類災害造成的總損失中，根結線蟲的危害約占到5%，損失多達500億美元[5]。其中，根結線蟲病在黃瓜生產實踐中，一般危害可造成減產20%～30%，嚴重的達70%以上，甚至絕收[6～8]。

在設施黃瓜生產實踐中，有關使用生物菌肥進行處理的研究已見報道，施用生物有機肥能起到促生[9-10]、增產提質[10]的作用。目前，對設施黃瓜霜霉病和根結線蟲病防治的研究只要集中于使用化學藥劑[11-13]和生防菌劑[14-15]進行處理，但單一藥劑或單一類型化學藥劑，由于不合理的使用，導致黃瓜霜霉病菌對市場上常用殺菌劑已普遍產生抗性，防效下降，農藥殘留超標、環境污染加重[13]。而生防菌由于受到有效菌種種類、田間環境等因素的影響，防效有限[16-17]。因此，目前設施蔬菜生產上，篩選質優、高效的生物有機肥種類，并開發其田間應用技術和方法，是保障設施蔬菜高產穩產的有效途徑。

采用“沃豐康”生物有機肥底施處理對設施黃瓜促生抑病的研究未見報道，本試驗在前人研究的基礎上，以設施黃瓜為試材，用不同濃度生物有機肥對設施黃瓜進行底施處理，通過測定黃瓜田間生長、品質和產量等指標，以及地上部黃瓜植株葉片霜霉病發病程度和100 g土壤中根結線蟲數量，篩選最佳底施處理濃度，為以后設施黃瓜促生、提質增產栽培和主要病害有效防控提供科學依據和實踐指導。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

黃瓜：‘津春四號’，由天津科潤黃瓜研究所提供。

“沃豐康”生物有機肥：由中國農業科學研究院植物保護研究所和北京啟高生物科技有限公司聯合研發，總養分≥5%，有機質≥45%，有效活菌數≥0.5億個/g，含鈣、鎂、硫、硼、鋅、鉬、銅、鐵等中微量元素，凈含量40 kg/袋。

CK有機肥料：由內蒙古遼中京農業科技有限責任公司提供，總養分≥5%，有機質≥45%，腐殖酸≥15%，氨基酸≥1.5%，有效活菌數≥2億/g，CaO≥6%，SiO2≥6%，凈含量40 kg/袋。

蒙多力三安復混肥料：由內蒙古中京慧爾生物科技有限公司提供，總養分≥54%，N∶P2O5∶K2O=18∶18∶18，凈含量40 kg/袋。

稀土過磷酸鈣肥：由秦皇島天阜化工有限公司提供，Ca≥17%，S≥11%，有效P2O5≥12%，稀土含量0.2%～0.3%，凈含量40 kg/袋。

1.2 試驗設計

試驗于2019年5月至10月在赤峰學院校園試驗地冷棚進行。2019年5月29日進行播種，7月15日田間定植。試驗以不同濃度“沃豐康”生物有機肥為底肥處理，設計濃度梯度為120、240、360、480 kg/667m2，當地農戶常規用量（360 kg/667m2）為CK，共5個處理，每個處理3次重復。試驗小區面積5.5 m2，黃瓜株行距35 cm×40 cm，所有底肥處理施入蒙多力三安復混肥料和稀土過磷酸鈣肥各40 kg/667m2（具體底肥設計方案見表1）。

定植30 d后（2019年8月15日）開始測定黃瓜田間生長指標。定植40 d后（2019年8月26日），在黃瓜生長前中期測定品質和產量指標。田間追蹤黃瓜霜霉病發病情況，在黃瓜拉秧時，調查霜霉病發病率、病情指數，計算防效。同時，田間采取不同處理土壤，實驗室測定不同處理土壤根結線蟲條數，計算線蟲減退率。

1.3 調查指標

1.3.1 生長指標

株高：用米尺測量黃瓜根莖處至心葉的高度;莖粗：用游標卡尺測量黃瓜距地面1 cm處;最大葉面積：用直尺測量最大葉片的長與寬，計算長與寬的乘積;葉片數：直徑≥5 cm為一片葉。

1.3.2 品質指標

維生素C含量：采用2，6一二氯酚靛酚滴定法[18];蛋白質含量：采用紫外吸收法[19];可溶性固形物：采用數顯糖度計測量;可溶性糖含量：采用蒽酮比色法[18];有機酸含量：采用標準堿溶液滴定法[19]。

1.3.3 產量指標

單瓜重：采用電子天平測量黃瓜重量，單瓜重=重量/條數;瓜長：采用曲尺測量整個黃瓜瓜條的長度;瓜柄長：采用直尺測量黃瓜瓜柄長度;柄直徑：采用游標卡尺測量黃瓜瓜柄最均勻部分直徑;瓜直徑：采用游標卡尺量取黃瓜中間均勻部位的直徑。

1.3.4 抗病指標

1.3.4.1 霜霉病分級方法（以葉片為單位）：

0級：無病;1級：僅1～2片邊葉有病斑，心葉無病;2級：少數邊葉（2片左右）小心葉均有病，但植株生長正常;3級：全株大部分葉片（包括心葉）均產生系統病斑，上部葉片皺縮畸形;4級：全株大部分葉片均有系統病斑，部分葉片枯凋，植株枯死或趨枯死。

發病率（%）=發病植株數/調查總株數×100。

病情指數=∑（病級株數×病級數） / （調查總株數×最高病級值） ×100。

防治效果（%）= （處理病情指數-對照病情指數） /對照病情指數×100。

1.3.4.2 土壤采樣方法

每個小區使用土鉆采用“W”型5點取樣的方法，取黃瓜根際周圍20 cm處土壤，將土均勻混合后，放于塑封袋中，帶回于實驗室測量鮮土中根結線蟲數量。

1.3.4.3 土壤線蟲分離方法—采用貝曼淺盤法

i將篩子放在小盆中，然后在篩子上鋪一層面巾紙;

ii土壤壓碎混勻，取100 g土壤放在面巾紙上;

iii從篩子和小盆的縫隙中加入水，水量要沒過土壤，但不沒過面巾紙;

iv在室溫下靜置24～48 h后，將小盆中的水過500目的篩網，此時線蟲留在篩網上，用少量清水將線蟲沖洗到玻璃皿中，靜置1～2 min，在體視鏡（或顯微鏡下）計數。

1.4 數據分析

試驗數據采用Excel 2010和SPSS 17.0軟件進行處理。

2 結果與分析

2.1 生物有機肥底施處理對黃瓜田間生長的影響

2.1.1 對株高的影響

株高是衡量田間作物生長好壞的最基本的指標之一，不同生物有機肥底施處理對黃瓜株高的影響見圖1。圖1表明，不同生物有機肥底施處理對黃瓜株高的影響差異不顯著（P>0.05）。其中，處理3的株高高于CK，達到182.44 cm，比CK增加了1.03%。其余處理均較CK降低。

2.1.2 對莖粗的影響

不同生物有機肥底施處理對黃瓜莖粗的影響見圖2。圖2表明，不同生物有機肥底施處理對黃瓜莖粗的影響差異不顯著（P>0.05）。其中，處理1和處理2的莖粗高于CK，分別達到12.61 cm和11.98 cm，比CK增加了2.31%～7.69%。其余處理均較CK降低。

2.1.3 對最大葉面積的影響

葉面積是反映植物群體生長狀況的一個重要指標，其大小直接與最終產量高低密切相關。不同生物有機肥底施處理對黃瓜最大葉面積的影響見圖3。圖3表明，不同生物有機肥底施處理對黃瓜最大葉面積的影響差異顯著（P<0.05），且達到極顯著水平（P<0.01）。其中，處理3和處理4極顯著高于CK，最大葉面積分別達到659.76 cm2和640.06 cm2，分別比CK增加了8.26%和5.03%。其余處理均較CK降低。不同處理間，處理3和處理4與處理1和處理2差異極顯著（P<0.01），但處理3和處理4、處理1和處理2未達極顯著差異（P>0.01），但處理1和處理2差異顯著（P<0.05）。

2.1.4 對單株葉片數的影響

不同生物有機肥底施處理對黃瓜單株葉片數的影響見圖4，圖4表明，不同生物有機肥底施處理對黃瓜單株葉片數的影響差異顯著（P<0.05）。其中，處理3和處理4的單株葉片數高于CK，分別達到20.56個和20.67個，比CK增加了3.79%和4.34%。其余處理均較CK降低。

圖4 生物有機肥底施處理對黃瓜單株葉片數的影響

2.2 生物有機肥底施處理對黃瓜品質的影響

不同生物有機肥底施處理對黃瓜品質的影響見表2。表2表明，不同生物有機肥底施處理對黃瓜維生素C含量、可溶性糖含量以及有機酸含量的影響差異顯著（P<0.05），其中，可溶性糖含量達到極顯著差異（P<0.01），可溶性蛋白質含量和可溶性固形物差異不顯著（P>0.05）。所有處理維生素C含量和有機酸含量較CK顯著降低，降幅達到9.31%～43.00%，22.10%～35.91%。處理3的可溶性蛋白質含量和可溶性糖含量均高于CK，達到0.77 g/100g和2.01%，分別比CK增加了24.19%和5.79%，其余處理均較CK降低。處理3可溶性糖含量達2.01%，比CK增加了5.79%，但未達到差異顯著，與處理1和處理4差異顯著。

2.3 生物有機肥底施處理對黃瓜產量的影響

不同生物有機肥底施處理對黃瓜產量的影響見表3。表3表明，不同生物有機肥底施處理對黃瓜單瓜重和瓜長的影響差異顯著（P<0.05），對黃瓜柄長、柄直徑、瓜直徑、單株結果數以及單株產量的影響差異不顯著（P>0.05）。其中，處理3、處理4的單瓜重高于CK，達到315.28 g和311.08 g，比CK增加了4.65%和3.26%。其余處理瓜重均較CK降低。處理3和處理4的單株結果數和單株產量均高于CK，單株結果數達到7.20和7.04，比CK增加了13.56%和11.04%，單株產量達到2.27 kg和2.19 kg，比CK增加了18.85%和14.66%。

2.4 生物有機肥底施處理對黃瓜抑病效果的影響

2.4.1 對黃瓜霜霉病的抑病效果

不同生物有機肥底施處理對黃瓜霜霉病的抑病效果見表4。不同生物有機肥底施處理對黃瓜霜霉病田間發病率的影響差異顯著（P<0.05），但未達到極顯著水平（P>0.01）。對黃瓜霜霉病病情指數的影響差異不顯著（P>0.05）。所有處理的黃瓜葉片霜霉病的田間發病率均低于CK，比CK降低了20.01%～50.01%。處理1、處理3、處理4的病情指數低于CK，達到43.33、38.89、33.33，防治效果達3.70%～25.93%。

2.4.2 對黃瓜土壤根結線蟲數量的影響

不同生物有機肥底施處理對黃瓜土壤根結線蟲數量的影響見圖5。不同生物有機肥底施處理對黃瓜土壤根結線蟲數量的影響差異顯著（P<0.05），但未達到極顯著水平（P>0.01）。所有處理的100 g土的根結線蟲數量均較CK降低，100g土根結線蟲數量分別達到了426.00、306.67、208.00、194.00條，比CK相比，線蟲減退率可達6.02%、32.35%、54.12%和57.21%。其中，處理3和處理4的根結線蟲減退率較高，效果較佳，二者差異不顯著。

3 討論與結論

生物有機肥是富含有益微生物的一種新型肥料，是將特定功能微生物與發酵腐熟的有機物料按照一定比例制成，通過微生物的代謝物促進根系及植株地上部的生長。因此，合理利用功能型生物有機肥，可以顯著改善黃瓜的生長[9]。黃作喜[20]等人發現，施用自制有機肥較施用無機化肥的株高和葉片數均增加，促進了黃瓜生長。王東升[9]研究結果表明，生物有機肥相較于普通有機肥提高了黃瓜莖粗16.74%。本試驗表明，“沃豐康”生物有機肥與當地常規有機肥相比，促進了黃瓜田間地上部植株的營養生長，其中，360 kg/667m2處理的株高和最大葉面積達到最大值，而480 kg/667m2處理的單株葉片數達到最大值，為黃瓜產量的形成奠定了良好的基礎。

吳平江[21]等人發現，4.05 t/hm2的生物有機肥處理的黃瓜果實中可溶性糖和維生素C的含量最高。張俊峰[22]等人研究表明，400 kg/667 m2生物有機肥處理可提高可溶性糖、可溶性蛋白的含量，改善產品品質。本試驗結果表明，不同濃度“沃豐康”生物有機肥處理增加了蛋白質含量、可溶性糖含量，降低了維生素C、可溶性固形物和有機酸含量，360 kg/667m2處理的可溶性糖含量與CK極顯著提高了5.79%。對于維生素C和有機酸的研究結果與前人[21]不一致，分析原因可能是生物有機肥的原料不同造成的，“沃豐康”生物有機肥主要原料為發酵腐熟的牛羊糞，而吳平江[21]等人采用生物有機肥的原料為假劣玉米種子。

李小萌[23]等人研究發現，生物有機肥添加量為10 ～20 t/hm2與不添加生物有機肥相比，黃瓜產量的提高分別為1.48%～38.88%和15.31%～50.91%。本試驗中，不同濃度生物有機肥處理提高了黃瓜單瓜重、單株結果數和單株果重。其中，360 kg/667m2處理的單瓜重、單株結果數和單株果重達到最大值315.28 g、7.20個和2.27 kg，相比常規CK提高4.65%～18.85%，與前人[22-23]研究結果一致。

采用生物制劑及化學藥劑防治黃瓜霜霉病的研究較多，鄭麗[24]等人試驗研究表明，濃度為50 g/mL粗蛋白對田間日光溫室黃瓜霜霉病生防效果為60.08%。陳鈁[25]等人實驗表明，10%氟噻唑吡乙酮SC 8 000倍液+代森錳鋅WP 1 000倍液對黃瓜霜霉病防治效果達84.92%～91.69%;80%烯酰嗎啉WG1 200倍液對黃瓜霜霉病防效在76.42%～85.83%。有關生物有機肥處理對黃瓜霜霉病的抗病性研究較少，有研究表明，施用生物有機肥可以促進根際有益微生物繁殖，減少病害發生，對黃瓜霜霉病有明顯防治效果，平均防效達51.4%[26]。本試驗研究結果表明，不同生物有機肥處理降低了黃瓜霜霉病的田間發病率，抑病效果可達20.01%～50.01%。除240 kg/667m2處理外，其余3個處理的防治效果可達3.70%～25.93%，而240 kg/667m2防治效果為-3.70%，分析原因可能是測量誤差造成的。

前人對設施黃瓜根結線蟲病的研究主要集中于采用化學藥劑以及微生物菌劑進行防治，防治效果可達82.89%～91.07%[16]和60%以上[17]。本試驗研究結果表明，不同生物有機肥底肥處理顯著降低了設施黃瓜土壤中根結線蟲的數量，防效可達6.02%～57.21%。其中，360 kg/667m2和480 kg/667m2處理效果最好，相比化學方法，具有安全、綠色、生態和友好的優勢。

綜上所述，在內蒙古赤峰地區當地設施蔬菜種植戶施用牛羊糞習慣的基礎上（一般發酵腐熟牛羊糞施入量為15～25 m3/667m2），為更好促進當地設施果菜類蔬菜的田間營養生長、豐產優質，建議在以后的種植生產中可結合當地有機肥的使用情況和施用量，每667 m2施入“沃豐康”生物有機肥360～480 kg，促生抑病，效果顯著。

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