不同处理对连作土壤及西瓜产量和品质的影响

马江黎，徐 红，孙兴祥

（1.盐城市蔬菜研究所 江苏 盐城 224002； 2.三仓镇农业技术推广中心 江苏 盐城 224200）

江苏西瓜产业在全国占有重要地位，种植面积和西瓜产量均居我国前列，尤其是早春设施栽培西瓜产量高、品质好、效益高，在促进农业增效、农民增收、乡村振兴等方面发挥了重要的作用。近年来，江苏设施西瓜产业发展迅速，且呈现规模化、专业化的发展趋势，但由于土地流转的局限性，多年连续种植的面积比例越来越大，西瓜连作障碍问题日益严重，尤其是江苏沿海地区，由于高度集约化种植，肥料的过量使用以及缺少雨水淋洗等，土壤出现次生盐渍化、酸化板结、营养元素不平衡等问题越来越普遍，导致土传病虫害严重、植株抗逆能力差、产量和品质以及种植效益下降，严重影响了西瓜产业的可持续健康发展。目前，国内外主要利用传统耕作调控、生物防治技术、物理消毒技术、化学防治技术等一系列措施改善土壤环境、控制土传病害的传播蔓延，从而缓解连作障碍。其中，嫁接栽培西瓜长势旺盛、产量高，在生产上有大面积的应用，但嫁接栽培对西瓜生长、产量及品质的影响仍是人们普遍的关注点。使用熏蒸剂进行土壤消毒是当前最为有效且稳定的防治土传病害的措施，常用的熏蒸剂主要有氯化苦、棉隆、威百亩等，目前关于棉隆、威百亩等对枯萎病发病率、病原菌的防治效果以及土壤微生物群落的研究较多，但对西瓜连作土壤、生长发育、产量等影响的研究报道较少。有研究表明，针对次生盐渍化较重地块，利用排水多次冲洗，可有降低盐分浓度，从而有效缓解连作土壤次生盐渍化和酸化。针对江苏沿海地区实际情况，笔者研究了嫁接栽培、棉隆消毒、威百亩消毒和土壤灌水对连作西瓜土壤、生长发育、产量及品质的影响，综合比较不同处理对西瓜连作障碍的缓解效果，旨在为江苏沿海地区西瓜次生盐渍化土壤的科学治理提供参考，促进西瓜产业可持续健康发展。

1 材料与方法

1.1 材料

供试西瓜品种为早佳（8424）（新疆农人种子科技有限公司），自根苗、嫁接苗均由东台市许河镇兴旺瓜苗场育苗。供试药剂“根丽美”——98%棉隆微粒剂（棉隆）由浙江海正化工股份有限公司生产；“利民沃野”——42%威百亩水剂（威百亩）由利民化学有限责任公司生产。

试验于2020 年7—10 月在东台国家现代农业园区连栋大棚内进行，该大棚已连续种植西瓜5年，前茬西瓜在2020 年6 月采收。试验地大棚内土壤为砂质黏壤土，土壤速效氮含量（，后同）23.15 mg·kg，速效磷含量263.15 mg·kg，速效钾含量141.20 mg·kg，有机质含量2.96%、EC 值1417 μS·cm，pH 值7.94。

1.2 试验设计

试验采用随机区组设计，4 个处理，1 个CK，3次重复，共15 个小区，每个小区面积120 m。双行定植，株距45 cm，行距3 m，每小区定植90 株。为消除小区之间的相互影响，不同小区之间用厚塑料膜埋入1 m 深土层隔开，各处理小区均间隔1 m，进行隔离处理。各处理如表1 所示。

表1 不同处理及施用方法

1.3 田间管理

7 月18 日采用72 孔穴盘播种育苗，8 月6 日移栽定植，10 月22 日成熟采收。定植前667 m施商品有机肥800 kg，三元复合肥40 kg 作基肥，铺设滴灌带和地膜。8 月14 日用促根剂+枯草芽孢杆菌灌根1 次，后期667 m追施大量元素水溶肥（1∶300）1 kg，每7 d 追施1 次，追施7 次。西瓜采用爬地栽培，主蔓6 叶时打顶，选留2～3根侧蔓，第4～第6 雌花人工授粉坐瓜，坐果前及时摘除多余侧枝。

1.4 指标测定

1.4.1 植株生长指标测定 分别于伸蔓期、开花期坐果期、成熟期每小区取植株样本8 株，测定主蔓长、茎粗（主茎基部第一节位）、主蔓叶片数、叶绿素含量。将伸蔓期、开花坐果期植株样本洗净晾干后，用电子秤测量茎叶鲜质量、根鲜质量，然后放入烘箱中，105 ℃杀青30 min，再在80 ℃条件下烘干至恒质量，测定茎叶干质量、根干质量。采用游标卡尺测定茎粗，卷尺测定主蔓长，HM-YA 叶绿素测定仪测定叶绿素相对含量（SPAD）。

1.4.2 产量及品质测定 成熟时，采收测定结果数、平均单果质量、商品瓜数、小区产量，每小区随机测定3 个西瓜的纵径、横径、果皮厚度，采用手持折射仪测定西瓜中心可溶性固形物和边部可溶性固形物含量。

1.4.3 土壤理化性状的测定 试验开始前、不同处理后（定植前）、西瓜种植结束后每个小区选取20个点，分小区采集土壤样本，采样深度为0～20 cm，混匀后带回实验室，在室内自然风干后过100 目筛测定土壤有机质、速效氮、速效磷、速效钾含量及pH 值、EC 值。土壤基本性质测定参考《土壤农化分析方法》。

1.5 数据分析

数据采用Microsoft Excel 2010 处理汇总并进行作图，采用SPSS 18.0 进行统计分析、差异显著性分析（LSD 法）。

2 结果与分析

2.1 不同处理对西瓜植株形态指标的影响

伸蔓期T1、T3 处理植株蔓长较CK 显著增加14.55%、18.54%，且显著大于其他处理，T2、T4 处理植株蔓长与CK 无显著差异；开花坐果期T1、T3 处理植株蔓长较CK 显著增加8.30%、15.26%，且显著大于其他处理，T2、T4 处理植株蔓长与CK 无显著差异；成熟期各处理植株蔓长与CK 无显著差异（图1）。

图1 不同处理对西瓜植株蔓长的影响

伸蔓期除T2 处理外，其他处理植株茎粗显著大于CK，开花坐果期、成熟期T1 处理植株茎粗显著大于CK，其他处理与CK 无显著差异（图2）。

图2 不同处理对西瓜植株茎粗的影响

伸蔓期、成熟期各处理植株叶片数与CK 无显著差异，开花坐果期T1、T3 处理植株叶片数较CK显著增加11.63%、9.50%，其他处理与CK 差异不显著（图3）。

图3 不同处理对西瓜植株叶片数的影响

2.2 不同处理对西瓜植株叶片叶绿素相对含量的影响

由图4 可知，伸蔓期各处理植株叶片叶绿素相对含量均显著高于CK，且T1、T2、T4 处理显著高于T3，T4 处理植株叶绿素相对含量最高；开花坐果期、成熟期各处理植株叶片叶绿素相对含量与CK差异均不显著。

图4 不同处理对西瓜植株叶绿素相对含量的影响

2.3 不同处理对西瓜植株生物量的影响

由图5 可知，伸蔓期、开花坐果期各处理西瓜植株茎叶鲜质量与CK 无显著差异。伸蔓期T1 处理植株茎叶鲜质量最大，较CK 增加24.37%，开花坐果期T2 处理植株茎叶鲜质量最大，较CK 增加13.90%。

图5 不同处理对西瓜植株茎叶鲜质量的影响

由图6 可知，伸蔓期各处理西瓜植株茎叶干质量与CK 无显著差异，T1 处理植株茎叶干质量最大，较CK 增加29.67%；开花坐果期T3 处理植株茎叶干质量最大，显著大于CK，T2 处理植株茎叶干质量也显著大于CK，其他处理与CK 无显著差异。

图6 不同处理对西瓜植株茎叶干质量的影响

2.4 不同处理对西瓜产量与品质的影响

由表2 可知，T1 处理西瓜单果质量较CK 显著增加32.58%，且显著高于其他处理，T2、T3、T4 处理西瓜单果质量与CK 差异不显著。T1、T3 处理小区产量较CK 显著增加126.32%、21.44%，且显著高于T2、T4 处理，T2、T4 处理西瓜小区产量与CK 差异不显著。除T4 处理外，其他处理西瓜中心、边部可溶性固形物含量显著高于CK，其中，T2 处理增幅最大，中心、边部可溶性固形物含量分别提高1.1 个百分点、0.7 个百分点。不同处理对西瓜横径、纵径、果形指数、果皮厚度的影响均无显著差异。

表2 不同处理对西瓜产量与品质的影响

2.5 西瓜种植前后土壤养分的变化

由图7 可知，西瓜种植前，T1、T3、T4 处理土壤速效氮、速效磷、速效钾、有机质含量与CK 无显著差异，T2 处理速效钾含量较CK 显著降低27.79%，且显著低于其他处理。西瓜种植结束后，不同处理土壤速效氮、速效磷、有机质含量与CK 无显著差异。T3 处理速效钾含量较CK 显著增加44.16%，且显著高于其他处理。

图7 西瓜种植前后土壤养分的变化

2.6 西瓜种植前后土壤EC值和pH值的变化

由图8 可知，西瓜种植前，T3 处理土壤EC 值较CK 显著降低79.27%，且显著低于其他处理，pH值较对照显著增加4.40%，且显著高于其他处理；其他处理土壤EC 值、pH 值与CK 无显著差异。西瓜种植后，与种植前相比，各处理土壤EC 值呈上升趋势，土壤pH 值呈下降趋势。与CK 相比，T3 处理土壤EC 值显著降低24.24%，pH 值显著增加6.75%；T2、T4 处理土壤EC 值较CK 显著增加60.45%、53.35%，pH 值与CK 无显著差异；T1 处理土壤EC 值、pH 值与CK 差异均不显著。

图8 西瓜种植前后不同处理土壤EC 值、pH 值的变化

3 讨论与结论

连作障碍是设施西瓜生产中的一大难题，也是国内外研究的关注点。嫁接能够改善植株根系吸收特性，增强植株抗病耐逆性，提高产量，是克服连作障碍常用的方法之一。本研究结果表明，对连作5 年的西瓜地，嫁接西瓜较自根西瓜植株长势强，产量和品质显著提高。研究表明，土壤灌水可以排洗土壤盐分，提高土壤pH 值，减轻土壤连作障碍。本研究结果表明，土壤灌水处理后土壤EC 值显著降低，pH 值显著升高，且在种植一茬西瓜后，土壤EC 值显著低于其他处理和CK，土壤pH 值显著高于其他处理和CK，土壤灌水处理能够有效缓解连作土壤次生盐渍化和酸化。

棉隆处理后西瓜枯萎病减轻、产量提高，联合生物有机肥施用作用效果更佳。但受土壤类型、土壤性质、熏蒸剂的作用时期和施用方法等多方面因素影响，土壤消毒的作用效果会有所不同。如王广印等研究表明，棉隆熏蒸后反而抑制了大棚秋番茄生长，降低果实单果质量；袁根兰研究表明，威百亩（10、15 kg·667 m）处理致西瓜可溶性糖含量显著高于CK，但不同浓度威百亩对西瓜不同时期植株生长发育的影响不同。本研究结果表明，棉隆处理西瓜品质显著提高，威百亩处理植株叶片叶绿素含量增加，但棉隆处理和威百亩处理对植株生长和西瓜产量的促进效果不明显，可能是因为本研究中试验地连作障碍相对较轻，导致土壤消毒作用效果未能充分体现。

目前关于熏蒸剂对土壤速效养分、土壤盐分、土壤pH 等影响的研究报道结果不一。燕平梅等研究结果表明，棉隆和威百亩熏蒸100 d 后土壤NH-N、NO-N 含量无显著变化。运翠霞等研究结果表明，棉隆消毒后土壤速效磷含量显著下降，土壤有机质、全氮和速效钾含量无显著性变化。有研究表明，棉隆熏蒸后土壤pH 值显著降低、碱解氮含量显著升高。也有研究表明，棉隆处理后土壤pH 值升高，但在西瓜种植过程中又有所下降。还有研究表明，在种植作物过程中棉隆熏蒸土壤pH 值显著高于CK 土壤。本研究结果表明，棉隆处理后土壤速效氮、速效磷和有机质含量无显著变化，速效钾含量降低，土壤EC 值、pH 值无显著变化。种植一茬西瓜后，速效钾含量又有所上升，土壤EC 值增加。威百亩处理后土壤速效氮、速效磷、速效钾和有机质含量以及土壤EC 值、土壤pH值均无显著变化。种植一茬西瓜后，土壤EC 值增加。由此推测，造成相反试验结果或结果差异的原因可能与不同研究中土壤性质、试验条件、操作方法等不同有关。

本研究中试验地连作5 年，连作年限较短，西瓜连作障碍相对较轻，棉隆消毒和威百亩消毒对连作障碍的改良效果有限，随着连作年限增加，棉隆和威百亩的改良效果可作进一步研究。

本研究结果表明，连续种植西瓜多年的次生盐渍化土壤，通过嫁接、土壤消毒、土壤灌水可以缓解西瓜连作障碍。在本研究条件下，嫁接西瓜植株长势强、产量和品质提高，能够有效缓解西瓜连作障碍，土壤灌水在促进连作西瓜植株生长、提高产量和品质的同时，对土壤次生盐渍化有很好的缓解效果，且土壤灌水操作方法简单、安全，具有较大的推广应用潜力。