牛玉,杜公福,戚志強,劉子記,楊衍
(中國熱帶農(nóng)業(yè)科學院熱帶作物品種資源研究所/農(nóng)業(yè)部華南作物基因資源與種質(zhì)創(chuàng)新重點開放實驗室,海南儋州,571737)
苦瓜(Momordica charantiaL.,2n=2x=22)又稱涼瓜、錦荔枝,為葫蘆科苦瓜屬一年生蔓生草本植物,因富含VC、VE、氨基酸及礦物質(zhì)[1]和具有抗腫瘤[2]、降血糖[3]和降脂[4]等功效,在我國種植面積逐年擴大。在生產(chǎn)過程中,不同的肥料種類直接影響苦瓜的品質(zhì)和產(chǎn)量。水溶性肥料 (Water Soluble Fertilizer,WSF)具有水溶性好、無殘渣、易吸收、營養(yǎng)元素均衡等優(yōu)點,可以應用于噴灌、滴灌等農(nóng)業(yè)設施,實現(xiàn)水肥一體化,達到節(jié)肥省工的效能,目前已經(jīng)運用于西瓜[5,6]、黃瓜[7]、甜瓜[8]等葫蘆科作物上,但在苦瓜種植生產(chǎn)中的應用鮮有報道??喙显诿缙?、抽蔓期需肥量少[9],一般基肥即可以滿足其營養(yǎng)需求,因此,本試驗在苦瓜開花結果期比較分析不同水溶肥配方對苦瓜產(chǎn)量、品質(zhì)及對土壤理化性質(zhì)的影響,以期篩選出適宜苦瓜栽培的水溶肥配方,為指導苦瓜生產(chǎn)提供參考。
供試品種為熱研3號油綠苦瓜,由中國熱帶農(nóng)業(yè)科學院熱帶作物品種資源研究所提供;試驗地點為海南省屯昌縣楓木洋,該地區(qū)土壤屬砂壤土,肥力中等,pH值、有機質(zhì)、堿解氮、速效磷和速效鉀養(yǎng)分含量見表1。
表1 試驗前土壤理化性質(zhì)
三元復合肥(15-15-15)由挪威雅苒國際有限公司提供;季施豐有機肥(N+P2O5+K2O≥5%,有機質(zhì)≥45%)由濰坊根源生物科技有限公司提供;水溶性尿素(N 46%)、磷酸二氫鉀(0-52-34)、氯化鉀(K2O 60%)由廣州億安化工有限公司提供。
苦瓜小區(qū)試驗于2016年10月28日開始,2017年4月14日結束。設置5個處理,其中T1:水溶肥(20-20-20);T2:水溶肥(20-10-30);T3:水溶肥(18-6-36);T4:水溶肥(15-15-30);CK:不施水溶肥。以上處理的水溶肥按照配比由尿素(N 46%)、磷酸二氫鉀(0-52-34)、氯化鉀(K2O 60%)配制而成。
667 m2施季施豐有機肥300 kg+三元復合肥20 kg作底肥;苗期不施肥,開花結果期后采用水肥一體化追肥,1周施肥1次,共施肥10次,667 m2每次施用量6 kg,施用總量60 kg。
試驗為隨機區(qū)組設計,重復3次,小區(qū)面積為5.0 m×4.0 m,株行距為0.8 m×2.0 m,每小區(qū)種植12株。采用平棚架搭架綁蔓,統(tǒng)一進行田間管理。
①產(chǎn)量測定 苦瓜成熟時,每小區(qū)隨機選取6個瓜計算單瓜質(zhì)量,并統(tǒng)計每小區(qū)苦瓜數(shù),然后計算產(chǎn)量。
②土壤理化性質(zhì)測定 參考魯如坤[10]的方法,pH值采用2.5∶1的水土比,用電位計法測定;有機質(zhì)采用重鉻酸鉀容量法測定;堿解氮采用堿解擴散法測定;速效磷采用鉬銻抗比色法測定;速效鉀采用火焰光度計法測定。
③品質(zhì)測定 選取外觀品質(zhì)好的成熟果實用于苦瓜品質(zhì)的分析。其中VC采用2,6-二氯靛酚滴定法[11]測定;含糖量采用手持式折光儀測定;粗蛋白含量參照凱氏定氮法測定[12];硝酸鹽采用改進試粉法[13]測定。
利用Excel軟件進行數(shù)據(jù)分析,利用SPSS軟件進行顯著性和相關系數(shù)分析。
不同水溶肥配方對苦瓜果實縱徑、橫徑、果肉厚度和單果質(zhì)量的影響差異不顯著(表2),但顯著高于CK,其中T2處理果實橫徑最寬,為7.27 cm,單果質(zhì)量最大,為466.27 g;T3處理果實縱徑最長,為33.50 cm;T1、T2和T3處理苦瓜前期產(chǎn)量均顯著高于T4,其中T2前期產(chǎn)量最高,為494.05 kg/667 m2,T4前期產(chǎn)量最低, 為 373.45 kg/667 m2,T1、T2和 T3之間差異不顯著;T2和T3總產(chǎn)量均顯著高于T4,其中T2處理總產(chǎn)量最高,為2 740.15 kg/667 m2,T4總產(chǎn)量最低,為 2 368.85 kg/667 m2。T1、T2和 T3之間差異不顯著。T2處理前期產(chǎn)量和總產(chǎn)量均最高。
表2 不同水溶肥配方對苦瓜果實性狀及產(chǎn)量的影響
不同水溶肥配方處理苦瓜果實VC、可溶性糖、粗蛋白、粗纖維和硝酸鹽含量不同(表3)。T1處理苦瓜VC含量最高,為62.4 mg/100 g,T4處理含量最低,為55.2 mg/100 g,二者差異顯著;不同處理間苦瓜可溶性糖、粗蛋白和粗纖維含量無顯著差異,其中T3處理可溶性糖的含量最高,為233.5 mg/100 g,CK含量最低,為216.1 mg/100 g;T2處理苦瓜果實中粗蛋白含量最高,為179.5 mg/100 g,CK含量最低,為163.5 mg/100 g;T4處理苦瓜果實中粗纖維含量最高,為 114.3 mg/100 g,T1含量最低,為 106.4 mg/100 g;苦瓜果實硝酸鹽含量4種配方肥處理間差異不顯著,但T1、T4處理顯著高于CK,其中T4處理含量最高,為 17.8 μg/100 g,T2含量最低,為14.9 μg/100 g。綜合來看,4種配方處理中,T2和T3處理苦瓜品質(zhì)較優(yōu)。
與試驗前相比,不同肥料處理土壤養(yǎng)分的含量均有不同程度的變化(表4)。4個水溶肥配方處理間土壤pH值無顯著差異,與對照相比均有下降,其中T2處理的pH值為5.40,相比CK下降幅度最小;土壤有機質(zhì)含量較試驗前均有所增加,其中T1有機質(zhì)含量最高,為15.2 g/kg;土壤中堿解氮的含量與試驗前相比均有降低,T1處理堿解氮含量顯著高于T3處理和T4處理,其中T4堿解氮含量最低,為65.8 mg/kg;土壤中速效磷含量與試驗前相比均增加,其中T4速效磷含量最高,為161.3 mg/kg;土壤中速效鉀含量與試驗前相比除T3增加外,其他處理均減少,其中T1含量最低,為123.4 mg/kg;試驗后與其他處理相比,T2土壤中堿解氮、速效磷和速效鉀養(yǎng)分含量總量最低。
表3 不同水溶肥配方對苦瓜果實品質(zhì)的影響
表4 不同水溶肥配方對土壤理化性質(zhì)的影響
不同的水溶肥配方對作物的果實性狀和產(chǎn)量有較大的影響[5~8],不同作物營養(yǎng)吸收規(guī)律不同,水溶肥配方也有所不同。本研究中,4種水溶肥配方對苦瓜果實性狀影響差異不大,其中T2處理的單果質(zhì)量最大,最利于苦瓜果實的發(fā)育;不同水溶肥配方對苦瓜前期產(chǎn)量和總產(chǎn)量的影響差異明顯,其中T2處理的前期產(chǎn)量和總產(chǎn)量最高。
不同水溶肥配方中氮、磷、鉀營養(yǎng)元素的含量不同,對作物的品質(zhì)影響也不同。在本試驗中,T2和T3處理的果實中VC、可溶性糖、粗蛋白、粗纖維含量較高,硝酸鹽含量較低,苦瓜綜合品質(zhì)較好,可能與配方中鉀含量較高有關。鉀能促進植株莖稈健壯,改善果實品質(zhì),增強植株抗寒能力,提高果實的糖分和VC含量[14]。孟延等[15]對比了6種水溶肥對西州蜜25號厚皮甜瓜品質(zhì)的影響,發(fā)現(xiàn)高鉀含量的法海鉀寶能提高單瓜質(zhì)量和中心糖含量,與本研究結果一致。表明在肥料配方中增加鉀肥的比重利于提高果實品質(zhì),但過量的鉀不會被植株吸收,易造成土壤中速效鉀含量過高。
本試驗采用不同水溶肥配方種植苦瓜后,土壤pH值無顯著差異,與CK相對,均略有下降,可能與使用的水溶肥呈弱酸性有關,試驗結果與王海霞等[16]研究不同水溶肥配方對白菜種植地土壤性質(zhì)的影響及楊森[17]研究不同配方水溶肥對山藥土壤肥力的影響結果一致。不同水溶肥配方對土壤營養(yǎng)成分影響的研究結果顯示,土壤有機質(zhì)含量比試驗前有所提升,可能與整地時增施有機肥有關,處理間有機質(zhì)的含量無顯著差異。楊森[17]研究結果同樣表明,不同的水溶肥配方對提高土壤有機質(zhì)含量無明顯效果。不同水溶肥配方處理后土壤中速效磷含量均有增加,可能與苦瓜生長對磷肥的需求較少有關。速效鉀含量除T3處理外均有減少,說明該處理鉀肥施用量可能過量,導致土壤中鉀的含量相對較高。綜合來看,T2處理的土壤中堿解氮、速效磷和速效鉀養(yǎng)分含量總量最少,說明該配方更利于苦瓜的生長。
綜合對4種水溶肥配方比較分析,T2處理的前期產(chǎn)量和總產(chǎn)量較高,果實中VC、可溶性糖、粗蛋白、粗纖維含量較高,硝酸鹽含量較低,通過測定土壤養(yǎng)分含量發(fā)現(xiàn),其土壤中殘留的營養(yǎng)成分最少,更利于苦瓜生長吸收。但在生產(chǎn)過程中,還需考慮土壤的營養(yǎng)狀況,靈活配比,在以后的研究過程中,也需增加中、微量元素來完善適宜苦瓜開花結果期的水溶肥配方。