周 靜，史向遠(yuǎn)，張曉晨，王保平，王秀紅，張紀(jì)濤，劉珍伶

（山西農(nóng)業(yè)大學(xué) 山西有機旱作農(nóng)業(yè)研究院/省部共建有機旱作農(nóng)業(yè)國家重點實驗室（籌），山西 太原 030031）

長期以來我國設(shè)施蔬菜生產(chǎn)中不合理施肥的現(xiàn)象普遍存在。目前，設(shè)施蔬菜生產(chǎn)中主要是將有機肥用作基肥，在種植前隨翻耕施入土壤，化肥既用作基肥也用于追肥，一般以隨水沖施，但二者之間沒有必然量的聯(lián)系，完全按照菜農(nóng)的主觀意愿進(jìn)行，最突出的問題是既大量使用了畜禽糞便又大量使用了化肥，導(dǎo)致土壤性質(zhì)惡化，嚴(yán)重影響蔬菜生長。吳忠紅等[1]對山西中南部的設(shè)施產(chǎn)業(yè)研究發(fā)現(xiàn)，過量施肥會直接導(dǎo)致土壤的鹽害、鹽堿化與退化，特別在設(shè)施農(nóng)業(yè)的密閉環(huán)境中，過量施肥的土壤退化相當(dāng)嚴(yán)重，蔬菜瓜果品質(zhì)下降嚴(yán)重。有機肥雖然具有改良土壤、培肥地力、促進(jìn)植物生長的作用，但普遍存在營養(yǎng)元素含量低、肥效緩慢的問題。同時，過量施用有機肥可能造成燒苗、土壤重金屬和抗生素的積累[2-4]，嚴(yán)重威脅蔬菜生產(chǎn)和人類健康。有機肥和化肥的合理配施是設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展的趨勢。為了實現(xiàn)畜禽糞肥的資源化利用，國內(nèi)外許多學(xué)者就有機肥和化肥的配施進(jìn)行了大量研究，結(jié)果表明，有機肥和化肥的合理配施有利于降低設(shè)施蔬菜化肥用量，提高作物的產(chǎn)量及品質(zhì)，同時對改善土壤環(huán)境，提高土壤酶活和微生物數(shù)量，促進(jìn)土壤碳、氮循環(huán)與轉(zhuǎn)化有重要作用[5-8]。設(shè)施黃瓜營養(yǎng)生長時期與生殖生長時期相互重疊，養(yǎng)分消耗量大，單一施用有機肥不能滿足設(shè)施黃瓜全生育期的養(yǎng)分需求；單純施用化肥又可能造成土壤板結(jié)，黃瓜品質(zhì)下降。因此，在設(shè)施黃瓜生產(chǎn)中，有機肥和化肥的合理利用對設(shè)施黃瓜產(chǎn)業(yè)的發(fā)展至關(guān)重要。太谷是山西省聞名的蔬菜生產(chǎn)基地縣，黃瓜是設(shè)施栽培中最重要的蔬菜品種之一，在該區(qū)域開展設(shè)施黃瓜追肥研究，對指導(dǎo)當(dāng)?shù)卦O(shè)施蔬菜合理施肥具有重要意義。但通過調(diào)研發(fā)現(xiàn)，該區(qū)域設(shè)施蔬菜施肥無論有機肥還是追肥，都存在主觀性和盲目性，沒有施肥標(biāo)準(zhǔn)。

本試驗在有機肥適宜施肥量確定的基礎(chǔ)上，重點開展了設(shè)施黃瓜追肥量及追肥間隔的研究，旨在為設(shè)施黃瓜合理追肥提供數(shù)據(jù)支持和理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗地概況

試驗在山西省晉中市太谷縣象谷村范潤江農(nóng)戶溫室大棚（東經(jīng)112°33′04″～112°34′20″，北緯37°25′23″～37°25′55″）進(jìn)行，該地位于晉中盆地，屬暖溫帶大陸性氣候，年平均氣溫9.9 ℃，≥10 ℃年有效積溫3 000～3 500 ℃，無霜期176 d，降雨量462.9 mm。土壤類型為褐土，試驗地0～30 cm 土層有機質(zhì)50.8 g/kg，全氮含量2 968 mg/kg，全磷含量2.02 g/kg，全鉀含量28.91 g/kg，堿解氮含量226 mg/kg，有效磷含量434 mg/kg，速效鉀含量817 mg/kg。

1.2 試驗材料

供試黃瓜品種為密刺60，種苗購買于山東壽光禾之元種苗公司。供試氮肥為天脊牌大量元素水溶肥（N 20%），為天脊集團(tuán)興化實業(yè)有限公司產(chǎn)品。

1.3 試驗設(shè)計

試驗是在前期有機肥適宜施肥量（雞糞商品有機肥37.5 t/hm2）的基礎(chǔ)上開展的，雞糞商品有機肥全氮含量1.99%，全鉀含量1.99 g/kg，有效磷含量6 915 mg/kg，有機質(zhì)含量477 g/kg，含水率31.2%。按照當(dāng)?shù)卦蕉缭O(shè)施黃瓜產(chǎn)量水平，通過養(yǎng)分平衡法計算可知，該區(qū)域磷肥過量，鉀肥持平，因此，以氮肥追施量為主要施肥依據(jù)，采用裂區(qū)開展試驗。主區(qū)為氮肥追施量（A），分為低氮（A1）、中氮（A2）和高氮（A3）3 個水平，追施量分別為0.18、0.31、0.44 t/hm2；副區(qū)為追肥間隔天數(shù)（B），分為間隔7 d追肥1次（B1）和間隔14 d追肥1次（B2）。每個試驗處理3 次重復(fù)。每壟2 排種植，壟長9 m，壟寬80 cm，壟高15 cm。黃瓜行間距40 cm，株距30 cm，其他管理同田間常規(guī)管理。

1.4 測定項目及方法

1.4.1 株高、莖粗的測定 在設(shè)施黃瓜生長末期，每個處理隨機選取10 株掛牌，用卷尺測量設(shè)施黃瓜的株高（植株地表到頂部生長點的自然高度），采用電子游標(biāo)卡尺測量莖粗（植株距離地表1 cm 處粗度）。

1.4.2 葉綠素含量的測定 采用丙酮法提取[9]，分光光度計法測定葉綠素含量。

1.4.3 光合指標(biāo)的測定 光合指標(biāo)采用美國Li-6400XT 便攜式光合儀（Li-COR，USA）測定，在黃瓜結(jié)果期晴天8：30—11：00，選取植株展開葉倒3 葉測定葉片的凈光合速率（Pn）、氣孔導(dǎo)度（Gs）、細(xì)胞間CO2濃度（Ci）及蒸騰速率（Tr）等參數(shù)，每個處理3 次重復(fù)。

1.4.4 產(chǎn)量的測定 黃瓜產(chǎn)量按小區(qū)分批收獲，累計計產(chǎn)。

1.4.5 品質(zhì)指標(biāo)的測定 在盛果期隨機采集每個處理商品瓜果實，截取中段測定品質(zhì)指標(biāo)?？扇苄怨绦挝锖坎捎肁TAGO-P32 手持折射儀測定；有機酸含量采用堿滴定法測定[9]；維生素C 含量采用2，6-二氯酚靛酚滴定法測定[9]；硝酸鹽含量采用紫外分光光度法測定[9]。

1.5 數(shù)據(jù)分析

采用Microsoft Excel進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，采用SPSS 18.0 進(jìn)行裂區(qū)試驗統(tǒng)計分析，多重比較采用Duncan新復(fù)極差法。綜合評價采用隸屬函數(shù)法計算[10]。

式中，Xi為 指 標(biāo) 測 定值，Xmin、Xmax為 所測 指 標(biāo)的最小值和最大值。將不同指標(biāo)的隸屬函數(shù)值進(jìn)行累加，求其平均值，即為綜合評價指數(shù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 追肥量及追肥間隔對設(shè)施黃瓜株高、莖粗的影響

不同處理株高方差分析及株高比較如表1、2所示。

表1 不同處理株高方差分析Tab.1 Analysis of variance of plant height under different treatments

株高和莖粗是表征設(shè)施黃瓜生長最直觀的指標(biāo)。隨著追肥量和追肥間隔的不同，設(shè)施黃瓜的生長呈不同的變化趨勢。在株高方差分析（表1）中，追肥量（A）的P值為0.358 6，追肥間隔（B）的P值為0.952 1，交互作用（A×B）的P值為0.279 2。不同追肥量下，設(shè)施黃瓜株高依次為A2>A3>A1（表2）。在莖粗方差分析（表3）中，追肥量（A）的P值為0.001 2，追肥間隔（B）的P值為0.174 6，交互作用（A×B）的P值為0.003 2。追肥量（A）、交互作用（A×B）對設(shè)施黃瓜莖粗影響顯著。不同追肥量下設(shè)施黃瓜莖粗依次為A2>A3>A1，A2 追肥水平下設(shè)施黃瓜莖粗較其他追肥處理顯著增加了19.91%～22.62%。追肥間隔（B）對設(shè)施黃瓜株高、莖粗影響均不顯著。A1B2 處理設(shè)施黃瓜莖粗顯著低于A1B1 處理20.37%，A3B1 處理設(shè)施黃瓜莖粗顯著低于A3B2 處理9.19%?？傮w評價，中氮追肥水平下設(shè)施黃瓜長勢較好，低氮間隔14 d 處理，高 氮間隔7 d 處理設(shè)施黃瓜長勢低于其他處理。

表2 不同處理株高、莖粗分析Tab.2 Analysis of plant height and stem diameter of different treatments

表3 不同處理莖粗方差分析Tab.3 Analysis of variance of stem diameter under different treatments

2.2 追肥量及追肥間隔對葉綠素含量的影響

追肥量和追肥間隔對設(shè)施黃瓜葉綠素的影響不同。葉綠素在光能的吸收傳遞和轉(zhuǎn)化中發(fā)揮著重要作用，是反映植物光合生理狀況和葉片生長的重要指標(biāo)[4]。由表4 可知，追肥量（A）的P值為0.000 1，追肥間隔（B）的P值為0.937 5，交互作用（A×B）的P值為0.000 1。追肥量（A）、交互作用（A×B）對設(shè)施黃瓜總?cè)~綠素含量影響較大。由表5可知，A2水平設(shè)施黃瓜葉綠素含量均顯著高于A1、A3 水平，但追肥間隔（B）對其葉綠素含量影響不顯著。從交互作用看，A2B1、A2B2 處理的總?cè)~綠素含量、葉綠素a 含量、葉綠素b 含量、類胡蘿卜素含量均顯著高于其他處理，但二者間差異不顯著。低氮水平下，A1B1 處理總?cè)~綠素含量較A1B2 處理顯著提高了34.82%，葉綠素a 含量、葉綠素b 含量、類胡蘿卜素含量各處理間差異顯著。高氮水平下，A3B2處理葉綠素含量顯著高于A3B1 處理，A3B2 處理總?cè)~綠素含量較A3B1處理顯著提高了36.41%。

表4 不同處理對設(shè)施黃瓜總?cè)~綠素含量方差分析Tab.4 Variance analysis of total chlorophyll content of facility cucumber under different treatments

表5 不同處理對設(shè)施黃瓜葉綠素含量的影響Tab.5 Effects of different treatments on chlorophyll content of facility cucumber mg/g

2.3 追肥量及追肥間隔對設(shè)施黃瓜光合特性的影響

由表6 可知，追肥量和追肥間隔對設(shè)施黃瓜光合特性有不同程度的影響。追肥量（A）對凈光合速率有顯著影響，A2 水平凈光合速率較A1、A3 水平顯著提高了6.20%～9.68%；追肥間隔（B）、交互作用（A×B）對凈光合速率影響均不顯著。追肥量（A）、追肥間隔（B）、交互作用（A×B）均對設(shè)施黃瓜蒸騰速率有一定影響，A2 水平蒸騰速率較A1 水平顯著提高了30.97%，B2 水平蒸騰速率較B1 水平顯著提高了7.52%。蒸騰速率交互作用由高到低為 A2B2>A3B2>A2B1>A1B1>A3B1>A1B2，各處理間差異顯著。A2 水平氣孔導(dǎo)度較A3 水平顯著提高了39.22%。追肥量（A）、追肥間隔（B）均能顯著影響設(shè)施黃瓜的胞間二氧化碳濃度，A2 水平胞間二氧化碳濃度較A1、A3 水平顯著提高了11.33%～13.51%，B2 水平較B1 水平胞間二氧化碳濃度提高了2.57%，除A2B1、A2B2 處理外，其他處理胞間二氧化碳濃度間交互作用顯著。

表6 不同處理對黃瓜光合特性的影響Tab.6 Effects of different treatments on photosynthetic characteristics of facility cucumber

2.4 追肥量及追肥間隔對設(shè)施黃瓜產(chǎn)量的影響

從表7 可以看出，追肥量（A）對設(shè)施黃瓜產(chǎn)量影響顯著（P=0.004 1）。A2 水平設(shè)施黃瓜單瓜質(zhì)量較A1、A3 水平顯著提高了9.00%～19.00%，B2水平單瓜質(zhì)量較B1 水平顯著提高了10.04%，各處理交互作用不顯著。追肥量（A）和追肥間隔（B）對設(shè)施黃瓜單瓜質(zhì)量影響顯著。相同追肥條件下，除低氮處理外，其他處理均是間隔14 d 處理單瓜質(zhì)量高于間隔7 d 處理。不同追肥量（A）對設(shè)施黃瓜產(chǎn)量影響不同。從表8 可以看出，A2 水平產(chǎn)量最高，為266.46 t/hm2，A2 水 平設(shè)施黃 瓜 產(chǎn) 量 較A1、A3水平顯著提高了9.75%～19.00%，B2 水平產(chǎn)量高于B1 水平產(chǎn)量15.37%，但二者差異不顯著。不同處理下，交互作用（A×B）不顯著。

表7 不同處理對設(shè)施黃瓜產(chǎn)量方差分析Tab.7 Analysis of variance of yield of facility cucumber under different treatments

表8 不同處理對設(shè)施黃瓜產(chǎn)量的影響Tab.8 Effects of different treatments on yield of facility cucumber

2.5 追肥量及追肥間隔對設(shè)施黃瓜品質(zhì)的影響

由表9可知，追肥量和追肥間隔對施設(shè)黃瓜的品質(zhì)有一定的影響。A2水平可溶性固形物含量顯著高于A3 水平，A1 水平可溶性固形物含量與A1、A3 水平間差異不顯著。追肥間隔（B）對設(shè)施黃瓜可溶性固形物含量影響不大。低氮水平下，A1B1 較A1B2可溶性固形物含量顯著提高3.84%。高氮水平下，A3B1 可滴定酸含量較A3B2 顯著提高了64.29%。A1 水平下Vc 含量顯著高于其他施肥處理，B2 水平Vc含量較B1 水平提高了52.60%，交互作用（A×B）顯著。硝酸鹽含量隨施用量增加而增加，A1、A2 水平間硝酸鹽含量差異不顯著，A3 水平硝酸鹽含量顯著高于A1、A2 水平，與A1、A2 水平相比，設(shè)施黃瓜硝酸鹽含量增加了11.67%～21.63%，不同處理下交互作用（A×B）對設(shè)施黃瓜硝酸鹽含量影響不顯著。

表9 不同處理對黃瓜品質(zhì)的影響Tab.9 Effects of different treatments on quality of facility cucumber

2.6 不同追肥處理綜合評價

篩選株高、莖粗、總?cè)~綠素含量、凈光合速率、產(chǎn)量、可溶性固形物、Vc 含量等7 個指標(biāo)，利用綜合隸屬函數(shù)的方法，對不同施肥量及施肥間隔的設(shè)施黃瓜生長情況進(jìn)行了多指標(biāo)綜合評價，綜合評價值越高，說明設(shè)施黃瓜長勢越好。由表10 可知，不同處理綜合評價排序為A2B2>A2B1>A1B1>A1B2>A3B2>A3B1，其中，A2B2、A2B1 處 理 的綜合評價指標(biāo)均大于0.5，說明中氮施肥水平下，設(shè)施黃瓜整體長勢較好。A1B1 處理的綜合評價指數(shù)為0.433 8，排序為第3。

表10 不同處理對黃瓜生長綜合評價Tab.10 Comprehensive evaluation of cucumber growth under different treatments

3 結(jié)論與討論

黃瓜是一種水肥敏感的作物，在有機肥適宜施肥量的基礎(chǔ)上，適時適度追肥有利于設(shè)施黃瓜的生長。本研究發(fā)現(xiàn)，中氮施肥條件下，設(shè)施黃瓜生長較好，這與丁果[11]、劉世全等[12]、張新燕等[13]、劉學(xué)娜等[14]的研究結(jié)果一致。趙永平[15]對甜葉菊灌溉和施氮光合特性和產(chǎn)量品質(zhì)的調(diào)控研究發(fā)現(xiàn)，合理的追肥時期和次數(shù)能提高作物光合性能。本研究發(fā)現(xiàn),中氮間隔14 d 處理的設(shè)施黃瓜葉綠素含量較高，光合特性表現(xiàn)良好。適宜的施肥量、合理的施肥間隔可以有效促進(jìn)作物的光合作用，進(jìn)而影響葉綠素含量[16-20]。

水肥是作物生長發(fā)育及果實品質(zhì)提高的重要因素，適時適量施肥可以調(diào)節(jié)作物水分和養(yǎng)分關(guān)系，達(dá)到以水促肥、以肥調(diào)水的效果。在基施有機肥的基礎(chǔ)上，需要適時適量追肥。追肥量少，時間間隔長，可能造成作物養(yǎng)分需求量不足，植株徒長，水養(yǎng)虧缺，產(chǎn)量下降。追肥過量、頻繁施肥，可能造成單次施用肥料過量，土壤表面瞬時養(yǎng)分濃度增高，植株水肥利用效率降低[21]。本研究中，中氮追肥水平下設(shè)施黃瓜產(chǎn)量最高，較其他處理產(chǎn)量顯著提高了9.75%～19.00%。合理施肥可以提高植株整體營養(yǎng)水平，改善果實品質(zhì)。施肥不足或施肥過量會造成作物品質(zhì)的下降[22-25]。隨著施肥量的增加，設(shè)施黃瓜可溶性固形物含量、可滴定酸含量、Vc 含量呈遞減的變化趨勢，硝酸鹽含量隨著施肥量的增加而增加。各處理硝酸鹽含量均未超過國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)438 mg/kg 的限值（GB 18406.1—2001）。高施氮量會造成作物硝酸鹽含量的增加，這與王梟等[26]、吳立飛[27]的研究結(jié)果一致。

本研究表明，追肥量和追肥間隔對設(shè)施黃瓜長勢、品質(zhì)和產(chǎn)量影響顯著。采用隸屬函數(shù)綜合評價法進(jìn)行排序，A2B2 處理綜合排序為第1，評價指數(shù)為0.808 8。綜合分析設(shè)施西瓜生長指標(biāo)、光合指標(biāo)、產(chǎn)量指標(biāo)、品質(zhì)指標(biāo)，確定設(shè)施黃瓜追肥量為0.31 t/hm2，追肥間隔為14 d/次。