王洪旭,曲明山,徐 進(jìn),祝 寧,韓立紅,李 婷
(1.北京農(nóng)學(xué)院植物科學(xué)技術(shù)學(xué)院,北京 102206;2.北京市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站,北京 100029;3.北京市昌平區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站,北京 102200)
西瓜(Citrullus lanatus)為葫蘆科作物,是夏季清熱解暑水果中的一種,其在世界水果生產(chǎn)中占據(jù)極其重要的地位[1]。西瓜產(chǎn)業(yè)是我國(guó)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展中的支柱產(chǎn)業(yè)之一[2],也是北京傳統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)之一,其種植歷史悠久。據(jù)統(tǒng)計(jì),北京市西瓜單位面積產(chǎn)量穩(wěn)定在48 034.65 kg·hm-2,遠(yuǎn)超過(guò)全國(guó)平均水平(35 713.5 kg·hm-2),處于我國(guó)前列[3]。隨著西瓜產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展,人們對(duì)西瓜品質(zhì)的要求也越來(lái)越高,筆者為尋求綠色安全有效的方法提高果實(shí)品質(zhì),一直嘗試?yán)蒙锞鷦└纳品N植環(huán)境,提高植株抗病性,減少農(nóng)藥和肥料的應(yīng)用,提高農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量[4]。
哈茨木霉(Trichoderma harziauum)屬半知菌亞門,絲孢綱,叢梗孢目,叢梗孢科,截至目前土壤中發(fā)現(xiàn)的哈茨木霉菌株高達(dá)1 500 多種[5],是木霉菌中應(yīng)用廣泛的一種,是具有多種價(jià)值的真菌[6]。Bernal-Vicente Agustina 等[7]用哈茨木霉處理甜瓜,結(jié)果增加了抗氧化酶和參與抗壞血酸循環(huán)的酶的活性,表明施用哈茨木霉可能提高甜瓜產(chǎn)量。周曉馥等[8]用哈茨木霉對(duì)黃瓜幼苗進(jìn)行灌根處理,結(jié)果增強(qiáng)了黃瓜幼苗的根系生長(zhǎng)和光合能力,從而促進(jìn)黃瓜生長(zhǎng)。朱雙杰[9-10]研究發(fā)現(xiàn),給植物施用哈茨木霉,能顯著提高植物硝酸還原酶的活性和葉綠素含量,有效提高植物的鮮質(zhì)量、脯氨酸含量、苯丙氨酸解氨酶,以及過(guò)氧化物酶的活性,說(shuō)明哈茨木霉能有效提高植物的抗性,利于植物的生長(zhǎng)。肖密[11]和田程[12]研究表明,哈茨木霉對(duì)西瓜有一定的促生作用。Waheed Hasnain 等[13]研究表明,哈茨木霉能促進(jìn)西瓜的生長(zhǎng),并提高西瓜的產(chǎn)量和品質(zhì)。前人研究闡明,哈茨木霉對(duì)西瓜有促生作用,但未明確說(shuō)明促生效果最佳的哈茨木霉?jié)舛?,因此本試?yàn)探究不同濃度哈茨木霉對(duì)小型西瓜生長(zhǎng)、果實(shí)品質(zhì)和產(chǎn)量的影響,以期探索出最佳的哈茨木霉施用濃度,最終指導(dǎo)小型西瓜的生產(chǎn)。
供試材料為‘超越夢(mèng)想’小型西瓜品種。施用的哈茨木霉菌為科伯特(北京)農(nóng)業(yè)有限公司生產(chǎn),其中哈茨木霉菌T22 純度高達(dá)99.99%,有效活菌數(shù)≥6 億·g-1。
試驗(yàn)于北京市昌平區(qū)北京金惠農(nóng)農(nóng)業(yè)專業(yè)合作社進(jìn)行,單行行距1 m,株距0.3 m,吊蔓栽培、單蔓整枝、子蔓留瓜、全生育期澆水、施肥、病蟲(chóng)害防治、地膜覆蓋等管理相同。
試驗(yàn)共3 個(gè)處理組,分別為對(duì)照組(CK)、0.15 g·m-2哈茨木霉處理組(T1),每平方米有效活菌數(shù)≥0.9 億·g-1和0.30 g·m-2哈茨木霉處理組(T2),每平方米有效活菌數(shù)≥1.8 億·g-1。于2022 年3 月15 日定植,5 月27 日收獲。小區(qū)面積120 m2,每個(gè)處理3次重復(fù),共9 個(gè)小區(qū)。定植后7 d 和授粉后7 d 各施用菌劑1 次,具體將哈茨木霉菌劑激活后溶解在水中,通過(guò)灌水施加于植株根部。
授粉掐尖前,每個(gè)小區(qū)隨機(jī)選取10 株,測(cè)量株高、葉面積、莖粗。株高和葉面積最小刻度1 mm 的刻度尺測(cè)量,莖粗用游標(biāo)卡尺測(cè)量。
果實(shí)成熟后,每個(gè)小區(qū)隨機(jī)選取10 個(gè)小型西瓜果實(shí),用電子稱稱量,計(jì)算平均單瓜質(zhì)量。將小型西瓜縱切開(kāi)后用最小刻度1 mm 的刻度尺測(cè)量小型西瓜的縱徑、橫徑和皮厚,用手持測(cè)糖儀測(cè)量果實(shí)中心和邊部的可溶性固形物含量,并統(tǒng)計(jì)各小區(qū)的產(chǎn)量和商品瓜數(shù)量。
采用Excel 記錄數(shù)據(jù),運(yùn)用SPSS 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。
由表1 可知,通過(guò)比較植株授粉掐尖前的株高、葉面積和莖粗來(lái)衡量不同濃度哈茨木霉處理對(duì)小型西瓜植株田間長(zhǎng)勢(shì)的影響。結(jié)果表明:T1 處理對(duì)小型西瓜植株田間長(zhǎng)勢(shì)與對(duì)照組均有顯著差異,與對(duì)照組相比,株高提高10.47%,葉面積提高13.36%,莖粗提高7.46%;T2 處理小型西瓜植株株高和莖粗與對(duì)照組差異不顯著,但相較對(duì)照組株高提高1.28%,莖粗提高1.92%。由此推測(cè),哈茨木霉對(duì)小型西瓜植株田間長(zhǎng)勢(shì)有一定的促進(jìn)作用,濃度過(guò)高反而影響田間長(zhǎng)勢(shì)[4]。其中,施用濃度為0.15 g·m-2哈茨木霉對(duì)小型西瓜植株田間長(zhǎng)勢(shì)促進(jìn)效果好。
表1 不同濃度哈茨木霉對(duì)小型西瓜植株田間長(zhǎng)勢(shì)的影響
由表2 可知,通過(guò)比較小型西瓜單瓜質(zhì)量、果實(shí)的縱徑、橫徑、皮厚,以及果實(shí)中心和邊部可溶性固形物含量來(lái)衡量不同濃度哈茨木霉處理對(duì)小型西瓜果實(shí)品質(zhì)的影響。結(jié)果表明,哈茨木霉不同濃度處理對(duì)單瓜質(zhì)量和皮厚差異顯著,T1 處理單瓜質(zhì)量最大,T2 處理皮厚顯著低于對(duì)照組,果皮更薄。對(duì)果實(shí)的縱徑、橫徑、果實(shí)中心和邊部可溶性固形物含量差異均不顯著,T1 和T2 處理中心和邊部可溶性固形物含量均高于對(duì)照組,T2 處理中心可溶性固形物含量增多較多,但整體差異不顯著;T1 和T2 處理縱徑、橫徑均低于對(duì)照組,推測(cè)哈茨木霉處理后導(dǎo)致果肉密度增加。可溶性固形物含量是衡量果實(shí)品質(zhì)的重要指標(biāo)之一,推測(cè)哈茨木霉對(duì)小型西瓜果實(shí)品質(zhì)有一定的促進(jìn)作用。其中,施用濃度為0.30 g·m-2哈茨木霉對(duì)小型西瓜果實(shí)品質(zhì)的提升效果好,但與施用濃度為0.15 g·m-2哈茨木霉處理相比,小型西瓜果實(shí)品質(zhì)的提升差異不顯著。
表2 不同濃度哈茨木霉對(duì)小型西瓜果實(shí)品質(zhì)的影響
由表3 可知,T1 和T2 處理小型西瓜產(chǎn)量均高于對(duì)照組,T1 處理為53 879.17 kg·hm-2,比對(duì)照組增產(chǎn)6.48%,T2 處理為52 566.67 kg·hm-2,比對(duì)照組增產(chǎn)3.89%,其中T1 處理增產(chǎn)效果更明顯;T1 和T2處理小型西瓜商品率也均高于對(duì)照組,T1 處理商品率為99.11%,比對(duì)照組增加1.48%,T2 處理商品率為98.22%,比對(duì)照組增加0.59%,其中T1 處理商品率提高更明顯。筆者推測(cè)哈茨木霉可促進(jìn)植株?duì)I養(yǎng)生長(zhǎng),前期植株長(zhǎng)勢(shì)更壯,從而對(duì)小型西瓜產(chǎn)量和商品率有一定的促進(jìn)作用,其中施用濃度為0.15 g·m-2哈茨木霉對(duì)小型西瓜產(chǎn)量和商品率的提升效果好。
表3 不同濃度哈茨木霉對(duì)小型西瓜產(chǎn)量和商品率的影響
哈茨木霉是目前運(yùn)用廣泛的一種木霉菌,曾有眾多研究者研究哈茨木霉在促生方面的應(yīng)用。Patkowska Elzbieta 等[14]研究表明,哈茨木霉T-22 菌株能對(duì)胡蘿卜植株的生長(zhǎng)發(fā)育產(chǎn)生積極的影響。楊華等[15]研究表明,哈茨木霉不但增加黃瓜幼苗的株高和莖粗,而且提高了黃瓜的產(chǎn)量。劉明鑫[16]和宿曉琳[17]分別用哈茨木霉不同菌株處理黃瓜幼苗和果實(shí),結(jié)果2 個(gè)菌株均對(duì)黃瓜幼苗的生長(zhǎng)、黃瓜果實(shí)的生長(zhǎng),以及品質(zhì)均有促進(jìn)作用。楊春林等[18]用哈茨木霉TH-30 菌株處理黃瓜,結(jié)果能增加黃瓜的藤蔓的長(zhǎng)度及葉片數(shù),并能提高黃瓜產(chǎn)量。尤成冰[19]研究發(fā)現(xiàn),給植物施用哈茨木霉H-13 發(fā)酵液,能增加番茄幼苗的株高、葉片數(shù)、莖粗等指數(shù)??灯贾サ萚20]和田慧敏等[21]研究表明,哈茨木霉能促進(jìn)番茄植株的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng),延長(zhǎng)生育期,提高小區(qū)產(chǎn)量。劉云龍等[22]研究表明,哈茨木霉能促進(jìn)辣椒營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng),提高產(chǎn)量。吳蕊等[23]研究表明,哈茨木霉能有效提高柿子椒植株的株高、莖粗、葉面積、葉綠素含量等,還能增產(chǎn)。曾華蘭等[24]和劉登望等[25]分別用哈茨木霉T23 菌株、T2-16 菌株處理花生,結(jié)果均能促進(jìn)花生植株的生長(zhǎng)、分枝,提高花生產(chǎn)量。劉峰等[26]提到施用哈茨木霉后土壤中的有機(jī)質(zhì)、氮、磷、鉀的含量均有所提升。有研究表明,哈茨木霉施入土壤后,其菌絲可快速在植物根系附近的土壤中快速生長(zhǎng),并可與植物根系形成共生關(guān)系,以此促進(jìn)植物根系生長(zhǎng),并能提高植物吸收水分和營(yíng)養(yǎng)的能力,從而達(dá)到促進(jìn)植物生長(zhǎng)的目的,使植物更加健壯[27]。本試驗(yàn)?zāi)久咕拇偕豳|(zhì)效果與前人研究結(jié)果一致,施用0.15 g·m-2哈茨木霉較對(duì)照能顯著提高小型西瓜植株的株高、葉面積、莖粗和單瓜質(zhì)量,提高產(chǎn)量和商品率;施用0.30 g·m-2哈茨木霉較對(duì)照顯著降低小型西瓜皮厚,提高果實(shí)中心可溶性固形物含量。
眾多研究表明,其他植物在施用哈茨木霉后,能有效促進(jìn)植株生長(zhǎng),提高品質(zhì)和產(chǎn)量,其研究結(jié)果均與本試驗(yàn)一致。T1 和T2 處理中心可溶性固形物含量分別較對(duì)照提高0.23%、0.66%,邊部可溶性固形物含量均較對(duì)照提高0.10%。雖然T2 處理的中心可溶性固形物含量高于T1 處理,但差異不顯著。在小型西瓜定植后7 d 和授粉后7 d,澆灌2 次濃度為0.15 g·m-2哈茨木霉菌劑可以改善土壤環(huán)境,提升果實(shí)品質(zhì)。哈茨木霉菌劑的價(jià)格約為1.2 元·g-1,在小型西瓜生長(zhǎng)過(guò)程中需要施用2 次哈茨木霉菌劑,每次施用1 500 g·hm-2,共計(jì)3 600 元,另需工人操作滴灌設(shè)施,人工費(fèi)約300 元。因此,施用哈茨木霉菌劑所需的成本價(jià)約3 900 元·hm-2。綜合考慮,結(jié)合不同濃度哈茨木霉產(chǎn)生的效果和生產(chǎn)者的投入產(chǎn)出,田間施用濃度為0.15 g·m-2哈茨木霉菌劑較為經(jīng)濟(jì)實(shí)惠且用量較少,符合我國(guó)目前綠色農(nóng)業(yè)減肥減藥的政策,適宜推廣。