麻地膜对铁把瓜生长发育和土壤理化性质的影响

刘轩溢，邹浩然，张 豪，陈晓峰

(中国农业大学 烟台研究院，山东 烟台 264670)

“铁把瓜”是山东省招远市的优良薄皮甜瓜品种，由于果柄坚硬，无“瓜熟蒂落”现象，由此称其为“铁把瓜”。该品种风味佳、品质优，深受消费者青睐，因此栽培面积逐年扩大，成为当地春季设施栽培的主要甜瓜品种[1]，也是其地理标志农产品。该品种在实际生产中多采用地膜覆盖以提高其产品质量，但随着塑料地膜使用年数的增多，土壤中的塑料残留物逐年增多，造成主栽区出现土壤板结，地力下降等现象，严重影响了作物品质以及产量[2]。近年来，随着农业生产技术的进步，利用植物纤维生产的可完全降解的地膜已成为地膜覆盖的主要发展趋势，麻地膜具有较好的保湿、保温和促进作物生长发育的作用，同时降解后的麻地膜还可改良培肥土壤，减少环境污染[3, 4]。目前麻地膜主要用于白菜种植、辣椒种植等试验或推广示范中[5]。研究通过对比试验，进一步探究麻地膜覆盖对瓜类作物生长发育和土壤理化性状的影响，并以铁把瓜为试验对象，以期对该品种瓜的无公害设施栽培起到一定的指导作用。

1 材料与方法

1.1 试验地概括

试验在山东省招远市杨扬家庭农场进行，试验拱棚面积为210 m2(70 m×3 m)，试验地在整地前施充分腐熟发酵的鸡粪4 m3作基肥，铁把瓜定植前测得拱棚内0～40 cm土壤理化性状为：有机质11.4 g·kg-1，速效氮93.2 mg·kg-1，速效磷42.5 mg·kg-1，速效钾124.2 mg·kg-1全氮0.85 g·kg-1，全磷0.82 g·kg-1，全钾16.4 g·kg-1，pH为6.17。

1.2 试验材料

供试铁把瓜种苗由农场自行育苗，嫁接砧木为白籽南瓜。麻地膜采用以苎麻纤维等为主要原料制成的浅白色膜，厚度1.6 mm，聚乙烯农用地膜(PE地膜)采用厚度为0.1 mm的黑色地膜。

1.3 试验设计

铁把瓜种苗于2020年4月11日定植，高畦单行栽培，株行距50 cm×90 cm，种植密度为1 600株·667 m-2。每个试验小区面积12 m2，每小区栽25株，植株采用多次摘心的整枝方式栽培，即主蔓长出4～5片真叶后摘心，保留所有子蔓，子蔓长至8～10节摘心促进孙蔓生长，孙蔓留瓜后保留2叶摘心，整个生长期摘心3次。幼瓜长至鸡蛋大小时进行留瓜，每株留4～6个，其余的要及时疏去。揭棚后植株进入伸蔓期，可结合浇水冲施一次化肥，每667 m2施磷酸二铵15 kg。除处理不同，所有田间管理与常规生产管理均相同[6]。

试验采用单因素随机区组设计，于拱棚内分别设置麻地膜覆盖(T1)、PE农用薄膜覆盖(T2)和无覆盖(CK)3个处理进行铁把瓜栽培，每个处理进行3次重复，随机排列，共9个小区，每个小区选定长势相同，具有代表性的5株植株作为测定植株，定植后及时调查记录铁把瓜的生育期(定植日期、授粉日期、采收日期)及单瓜重，采收结束后计算小区产量。

1.4 项目测定

1.4.1 甜瓜植株生物学性状及物候期观测 记录各处理铁把瓜的定植日期、授粉日期、采收日期。采收结束后采用赵云霞等[7]的方法测量主蔓长、主根长、茎粗和叶形指数。

1.4.2 果实产量和营养品质测定 在甜瓜果实达到商品成熟期后及时采摘，进行果实营养品质与产量的测定。每个试验处理随机挑选10个铁把瓜，使用电子天平称量其单果重，可溶性固形物采用手持糖度计测定[8]，可溶性糖和维生素C含量的测定参考徐晓飞[9]等方法，每个样品每个指标进行3次平行重复检测[10]。

1.4.3 土壤理化性质测定 铁把瓜采收结束后1周，采用5点取样法采集定植行下0～40 cm土壤样品，混样后分成2份，分别用于土壤物理性状和化学性状的测定。其中，土壤容重、孔隙度和三相比例采用环刀法测定；土壤pH值、有机质、全氮、全磷、全钾、速效氮、速效磷和速效钾等均按照常规分析方法测定[11～12]。

1.5 数据分析

采用Excel 2018和SPSS 18.0对数据进行统计分析，并进行LSD差异显著性检验。

2 结果与分析

2.1 麻地膜覆盖栽培对铁把瓜生长发育的影响

表1表明，覆膜栽培下(T1和T2)铁把瓜的授粉日期分别比CK提前了2d和3d，采收日期均提前了10d左右，试验结果与梁武旺[13]等研究结果相符。可见，T1、T2处理均可缩短果实发育期，且两种地膜覆盖栽培对铁把瓜物候期的影响并无显著差异。果实发育期缩短有利于果实提早上市，提高销售价格。两种地膜覆盖栽培均可增加植株主蔓长度、主根长度和茎粗，同时叶形指数相对减小，可见，两种覆膜栽培均可使植株更加健壮。

表1 2020年不同处理对铁把瓜生长发育的影响

2.2 麻地膜覆盖栽培对铁把瓜果实营养品质和产量的影响

表2表明，两种地膜覆盖栽培下的平均单瓜重无显著差异，但均与CK有极显著差异，T1和T2处理下的平均单瓜重较CK分别提高了17.9%和16.1%。各处理间的单株结果数无显著差异。试验结果与安霞[5]等研究结果相符。可见T1处理可通过提高平均单瓜重来提高产量，且与T2处理增产效果无显著差异。

表2 不同处理对铁把瓜果实产量的影响

表3表明，两种地膜覆盖栽培处理均可提高铁把瓜的可溶性糖含量、可溶性固形物含量以及Vc含量。与CK相比，T1处理可将果实可溶性糖含量提高5.9%，略高于T2处理；T1处理也可提高果实可溶性固形物以及Vc含量，但提高效果较T2处理较差。试验与郭元成[14]等研究结果相符。可见T1处理可提高果实品质。

表3 不同处理对铁把瓜果实营养品质的影响

2.3 麻地膜覆盖栽培对拱棚内土壤理化性状的影响

由表4可以看出，与CK相比，T1处理可降低土壤固相率和容重，增加土壤孔隙度，而T2处理的影响则相反。试验结果与王朝云[15]研究结果相符。可见麻地膜覆盖栽培处理下土壤结构得以改善，进而有利于作物生长发育。

表4 不同处理对土壤物理性状的影响

由表5可以看出，两种地膜覆盖处理的pH均低于CK，且差异性并不显著。这可能是由于覆膜提高了膜内CO2浓度,导致土壤肥料转化过程中产生的酸性离子不断积累，从而导致pH降低，具体原因有待进一步研究。与CK相比，两种地膜覆盖均可提高土壤速效养分含量，且T1处理的速效氮、速效磷和速效钾含量比T2处理分别高6.81%、9.05%和3.83%；各处理间土壤全效养分含量变化并不显著，两种地膜覆盖处理略低于CK。这可能是由于地膜覆盖可加快土壤全效养分向速效养分转化，并且麻地膜降解后具有改良培肥土壤的作用，从而使T1处理的有效养分含量高于其他两个处理，其具体原因需要进一步研究。各处理间有机质含量差别较大，表现为T1处理显著高于其它两个处理。这是由于随着采收结束，T1处理中麻地膜已经降解，因此T1处理中有机质含量最高，而T2和CK处理相差不大。本研究结果与胡根生[16]和舒英杰[17]等研究结果相符。可见T1处理可提高土壤有效养分和有机质含量，有利于作物生长发育。

表5 不同处理对土壤化学性状的影响

3 结论

目前，麻地膜覆盖栽培主要应用于水稻机插育秧盘以及茄果类作物种植的试验或推广示范中[18]，在瓜果类作物栽培中的应用相对较少。本研究发现在提高铁把瓜经济效益方面，麻地膜处理与PE地膜处理差别并不显著，且二者均优于无地膜覆盖处理。二者均可通过提高平均单瓜重来提高作物产量；通过提高果实可溶性糖含量、可溶性固形物含量和Vc含量来提高果实品质；通过缩短果实发育期使果实提前上市来提高销售价格。在对土壤理化性质影响方面，本研究发现麻地膜处理效果显著优于PE地膜处理。麻地膜处理通过降低土壤固相率和容重，增加土壤孔隙度来改善土壤结构。并且麻地膜还可通过其自身降解补充土壤速效养分和有机质含量来提高土壤肥力，进一步提高作物产量。另外，麻地膜处理和PE地膜处理均使土壤pH降低，导致土壤不断酸化，如何克服此不良影响仍需进一步研究[19]。

笔者研究还发现，铁把瓜定植后约60 d左右，试验所用麻地膜开始降解。而此时气温较高，地膜在栽培中的作用明显降低，麻地膜的降解并不影响作物生长发育，后续还需研究不同厚度的麻地膜对设施栽培作物的影响。试验表明麻地膜适用于设施铁把瓜的无公害栽培，但麻地膜覆盖栽培对其他瓜类作物生长发育的影响仍需进一步研究。