張曼　郝科星　張煥　侯東穎　侯富恩　張濤

摘? ? 要：為明確生物炭與微生物菌肥合理配施的最佳用量，以雙抗8號(hào)西瓜為試材，以常規(guī)施肥為對(duì)照，在常規(guī)施肥基礎(chǔ)上設(shè)4個(gè)菌肥與生物炭配施處理（AB₀：?jiǎn)问┚剩籄B₁：菌肥+ 2000 kg·hm^-2生物炭；AB₂：菌肥+3000 kg·hm^-2生物炭；AB₃：菌肥+4000 kg·hm^-2生物炭），比較不同處理對(duì)根區(qū)土壤理化性質(zhì)和西瓜長(zhǎng)勢(shì)、品質(zhì)、產(chǎn)量及抗性等方面的影響。結(jié)果表明，與對(duì)照相比，菌肥配施中量生物炭（AB₂）可顯著降低土壤容重、顯著提高土壤有機(jī)質(zhì)和有效養(yǎng)分含量、降低pH值；西瓜的長(zhǎng)勢(shì)和抗病性隨生物炭配施量的增加呈先提高后降低的趨勢(shì)，AB₂處理表現(xiàn)最優(yōu)，西瓜莖粗和蔓長(zhǎng)分別較對(duì)照顯著提高28.57%和28.09%，枯萎病防效為51.20%；AB2處理果實(shí)的品質(zhì)和產(chǎn)量也均高于其他處理，維生素C含量和中心、邊部可溶性固形物含量分別比對(duì)照顯著提高17.06%、15.38%、23.32%，產(chǎn)量為2 968.45 kg·667 m^-2，增產(chǎn)率達(dá)31.54%。綜上，可將3000 kg·hm^-2生物炭作為菌肥最佳配施量應(yīng)用于當(dāng)?shù)貙?shí)際生產(chǎn)。

關(guān)鍵詞：西瓜；設(shè)施栽培；微生物菌肥；生物炭

中圖分類號(hào)：S651 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1673-2871（2023）05-072-06

Effects of bacterial fertilizer combined with biochar on watermelon growth and soil physical and chemical properties in greenhouse

ZHANG Man HAO Kexing ZHANG Huan HOU Dongying HOU Fuen ZHANG Tao

（1. College of Agricultural Economics and Management， Shanxi Agricultural University， Taiyuan 030006， Shanxi， China; 2. Linyi County Weather Bureau， Linyi 044100， Shanxi， China）

Abstract： In order to determine the optimal amount of biochar and microbial bacterial fertilizer， Shuangkang No. 8 watermelon was used as the test material， and conventional fertilization was used as the control. Four other treatments （AB₀： single application of bacterial fertilizer; AB₁： bacterial fertilizer + 2000 kg·hm-2 biochar; AB₂： bacterial fertilizer + 3000 kg·hm-2 biochar; AB3：bacterial fertilizer + 4000 kg·hm^-2biochar） were set up to compare the physicochemical properties of root zone soil and the growth， quality， yield and resistance of watermelon. The results showed that compared with the control， the bacterial fertilizer combined with medium amount of biochar （AB₂） could significantly reduce the soil bulk density， significantly increase the content of soil organic matter and available nutrients， and reduce the pH value. The growth vigor and disease resistance of watermelon increased first and then decreased with the increase of the amount of biochar， and AB₂treatment was the best. The stem diameter and vine length of watermelon were significantly increased by 28.57% and 28.09% respectively compared with the control， and the control effect of fusarium wilt was 51.20%. The quality and yield of watermelon in AB₂treatment were also better than those in other treatments. The content of vitamin C and the content of central and marginal soluble solids were significantly increased by 17.06%， 15.38% and 23.32% compared with the control. The yield was 2 968.45 kg·667m^-2， with an increase rate of 31.54%. In conclusion， 3000 kg·hm-2 biochar can be used as the optimal amount of bacterial fertilizer for local actual production.

Key words： Watermelon; Greenhouse cultivation; Microbial fertilizer; Biochar

西瓜為葫蘆科、西瓜屬一年生藤本植物，富含礦物質(zhì)、維生素和多種氨基酸，可清熱解暑，是消夏解渴之佳品，深受大眾喜愛，在果蔬生產(chǎn)和消費(fèi)中占據(jù)重要的地位，有較高的市場(chǎng)價(jià)值。我國(guó)西瓜年產(chǎn)量超6000萬(wàn)t[1]，占全球西瓜總產(chǎn)量的60%以上，西瓜產(chǎn)業(yè)對(duì)于帶動(dòng)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要意義[2]。設(shè)施栽培為現(xiàn)代瓜果蔬菜的主要高效發(fā)展模式，栽培面積逐年迅速增加，但由于設(shè)施內(nèi)土壤集約化程度高，常常處于高蒸發(fā)、低淋洗等非自然環(huán)境下，且常年種植單一，導(dǎo)致土壤出現(xiàn)不同程度的板結(jié)鹽化、微生物群落結(jié)構(gòu)異常、養(yǎng)分失衡，土壤逐年惡化，連作障礙問(wèn)題愈發(fā)凸顯。為追求高產(chǎn)和優(yōu)質(zhì)，瓜農(nóng)在生產(chǎn)中盲目大量施用化肥，導(dǎo)致生產(chǎn)成本提高、肥料利用率下降，我國(guó)北方設(shè)施土壤氮肥利用率僅為24%，磷肥利用率為8%[3]。高施肥量和低養(yǎng)分利用率進(jìn)一步加速了土壤退化，形成惡性循環(huán)，嚴(yán)重威脅生態(tài)環(huán)境安全，不符合農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的要求。有研究表明，大量施用化肥降低了土壤生物多樣性[4]，為實(shí)現(xiàn)化肥零增長(zhǎng)目標(biāo)，利用替代肥替代部分化肥是設(shè)施產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)[5]。

生物炭是生物質(zhì)原料在無(wú)氧或低氧條件下經(jīng)熱裂解產(chǎn)生的富碳難溶性炭化物，細(xì)密多孔、比表面積大、具有極強(qiáng)的吸附性能，含有較多的含氧活性基團(tuán)。生物炭所固有的這些性質(zhì)，決定其施入土壤可提高土壤保水保肥性能、調(diào)節(jié)土壤溫度、改良土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)、吸附農(nóng)殘和重金屬等污染物，且能夠補(bǔ)充土壤中的礦物質(zhì)養(yǎng)分，增強(qiáng)作物長(zhǎng)勢(shì)，近年來(lái)被廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)各個(gè)領(lǐng)域[6]。有研究表明，施加5%生物質(zhì)炭，可顯著降低多種蔬菜的硝酸鹽含量，提高維生素C含量，降低重金屬Cd在蔬菜可食用部分的富集量[7]；以生物炭基質(zhì)代替常規(guī)基質(zhì)栽培草莓，可有效提高草莓品質(zhì)，顯著促進(jìn)草莓生長(zhǎng)[8]；生物炭用于改良鹽漬土，促進(jìn)了土壤中Na+的淋洗，其釋放的礦物質(zhì)養(yǎng)分提高了作物對(duì)Ca2+、K+、Mg2+等礦物元素的吸收，抑制玉米的鹽分脅迫氧化應(yīng)激反應(yīng)，提高光合作用效率，促進(jìn)鹽漬土玉米生產(chǎn)[9]等。微生物肥料在我國(guó)的研究和生產(chǎn)已經(jīng)有50多年的歷史，市場(chǎng)上常見的微生物肥料按其功能大致可分為微生物菌肥和微生物菌劑兩大類[10]。微生物菌肥富含大量有益菌株和適量有機(jī)質(zhì)，施入土壤可顯著提高土壤養(yǎng)分含量[11]，改善土壤微環(huán)境，提高根際微生物活性，促進(jìn)植株生長(zhǎng)。合理使用微生物菌肥可降低化肥使用量，王明友等[12]研究結(jié)果顯示，低用量化肥配施微生物菌肥可顯著提高設(shè)施黃瓜的產(chǎn)量和品質(zhì)，較對(duì)照（單施草炭基質(zhì)）增產(chǎn)43.3%，大幅提升經(jīng)濟(jì)效益。施用微生物菌肥可有效拮抗西瓜根區(qū)病原菌，緩解病原菌對(duì)西瓜根系的侵染[13]，即外源菌肥增強(qiáng)了作物體內(nèi)的抗病防御體系，進(jìn)而提高西瓜對(duì)細(xì)菌性枯萎病的抗性。大量試驗(yàn)表明，微生物菌肥對(duì)提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)、增強(qiáng)作物抗性、緩解連作障礙有很大的應(yīng)用潛力[14]。但菌肥受土壤溫度、濕度、土壤理化性質(zhì)等外部因素的影響較大，且不同菌肥所含的菌種不同，施入土壤后的影響作用機(jī)制不同，產(chǎn)生的效果也不盡相同，因此在實(shí)際生產(chǎn)中肥效并不穩(wěn)定。

筆者利用生物炭和菌肥的互補(bǔ)特性，將生物炭與菌肥配施，生物炭的多孔結(jié)構(gòu)和巨大的比表面積為微生物提供更多的生存空間，提高了菌肥的生物活性；適量的生物炭可提升土壤有機(jī)質(zhì)含量，而菌肥中的菌種賴以生存的基礎(chǔ)是有足夠的有機(jī)質(zhì)，因此可將生物炭作為菌肥的增效載體共同促進(jìn)作物的生長(zhǎng)[15]。目前，多數(shù)研究主要集中在單一生物炭或單一微生物菌肥對(duì)作物生長(zhǎng)的影響方面，但在施用生物菌肥的基礎(chǔ)上，再配施不同比例的生物炭在設(shè)施西瓜上的應(yīng)用鮮有報(bào)道。筆者以山西晉中設(shè)施西瓜為研究對(duì)象，設(shè)置不同生物炭施用量與微生物菌肥配施，研究不同配施比例對(duì)設(shè)施西瓜生長(zhǎng)、品質(zhì)、產(chǎn)量和根區(qū)土壤理化性質(zhì)的影響，明確生物炭配施的最佳用量，以期為確定晉中地區(qū)的生物炭與微生物菌肥合理配施提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2021年3月在山西農(nóng)業(yè)大學(xué)東陽(yáng)試驗(yàn)示范基地進(jìn)行，該地處于山西省中部，年均氣溫約9.8 ℃，屬暖溫帶半濕潤(rùn)區(qū)，年降水量在420～480 mm。基礎(chǔ)土樣取自試驗(yàn)大棚內(nèi)深0～30 cm區(qū)域，S型多點(diǎn)取樣，混勻后帶回實(shí)驗(yàn)室待自然風(fēng)干過(guò)篩后測(cè)定。試區(qū)土壤類型為黏土，pH值為8.46、有機(jī)質(zhì)含量（w，后同）21.97 g·kg^-1、全氮含量1.61 g·kg^-1、有效磷含量58.96 mg·kg^-1、速效鉀含量215.32 mg·kg^-1。

1.2 材料

試驗(yàn)所用西瓜品種為雙抗8號(hào)，為山西農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院提供的抗性較強(qiáng)的中熟品種；微生物菌肥選用中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院原子能利用研究所研制的“加加旺”，其有益菌（細(xì)黃鏈霉菌）含量≥2.0億個(gè)·g^-1，有機(jī)質(zhì)含量≥35%；供試生物炭為竹炭，由河南立澤環(huán)保科技有限公司生產(chǎn)。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)共設(shè)5個(gè)處理組：常規(guī)施肥（CK，牛糞6 m³·667 m^-2+ 三元復(fù)合肥40 kg·667 m^-2）；然后在常規(guī)施肥的基礎(chǔ)上配施菌肥和生物炭，即單施菌肥處理（AB₀）；菌肥 + 2000 kg·hm^-2生物炭配施處理（AB₁）；菌肥 + 3000 kg·hm^-2生物炭配施處理（AB₂）；菌肥 + 4000 kg·hm^-2生物炭配施處理（AB₃）。其中菌肥配施量一定，以商品推薦量1500 kg·hm^-2施加，每個(gè)處理3次重復(fù)，共15個(gè)小區(qū)隨機(jī)區(qū)組排列，小區(qū)面積為20 m²（6 m×3.33 m）。

定植前1個(gè)月，清理干凈大棚后用旋耕機(jī)進(jìn)行旋翻，再整地做畦劃分小區(qū)。各處理統(tǒng)一施入牛糞6 m³·667 m^-2和三元復(fù)合肥40 kg·667 m^-2作為基肥，小區(qū)之間縱鋪100 cm厚塑料膜間隔開。定植前2周，將菌肥和生物炭按設(shè)置比例混勻，以條施方式施入對(duì)應(yīng)小區(qū)內(nèi)，再翻耕耙勻。試驗(yàn)采用溝壟覆膜種植模式，壟寬300 cm，畦高15 cm，畦面整平，每畦兩側(cè)各鋪設(shè)一條滴灌帶，最后用黑色地膜進(jìn)行壟面壟溝全覆蓋。于2021年3月14日在育苗棚播種育苗，選用50孔穴盤，4月29日定植至試驗(yàn)棚，瓜苗株距設(shè)為45 cm，行距1.5 m，植株對(duì)爬，每小區(qū)定植26株，定植后各處理田間管理措施同當(dāng)?shù)?，水肥管理各處理均一致，采用水肥一體化模式，于7月26日采收西瓜。收瓜后采集土樣，每小區(qū)按對(duì)角線法取5個(gè)點(diǎn)混勻，用于土壤養(yǎng)分指標(biāo)的測(cè)定。

1.4 測(cè)定指標(biāo)

1.4.1 土壤指標(biāo)測(cè)定 土壤質(zhì)量：環(huán)刀取樣，每小區(qū)取相鄰的2個(gè)點(diǎn)，再轉(zhuǎn)移至鋁盒中于105 ℃恒溫烘箱內(nèi)烘至恒質(zhì)量；鋁盒于105 ℃恒溫烘箱內(nèi)烘干后測(cè)定土壤含水量；水土質(zhì)量比按2.5∶1制成懸濁液，靜止后取其上清液用pH計(jì)測(cè)定土壤pH值；采用凱氏定氮法測(cè)定土壤全氮含量[16]；采用碳酸鹽浸提、鉬銻抗比色法測(cè)定土壤有效磷含量[16]；采用乙酸銨浸提、火焰光度計(jì)測(cè)定土壤速效鉀含量[16]；采用重鉻酸鉀氧化，硫酸外加熱法測(cè)定土壤有機(jī)質(zhì)含量[16]；采用水土比5∶1浸提水溶鹽，浸出液直接用電導(dǎo)儀測(cè)定土壤全鹽量。（注：每個(gè)樣品3次重復(fù)）

1.4.2 西瓜生長(zhǎng)指標(biāo)、產(chǎn)量測(cè)定 膨瓜期用數(shù)顯卡尺測(cè)主蔓第2節(jié)位莖粗（mm）；于定植50 d時(shí)調(diào)查記錄植株的發(fā)病情況并計(jì)算病情指數(shù)和相對(duì)防治效果：病情指數(shù)=（∑（各級(jí)株數(shù)×發(fā)病級(jí)數(shù)）/總株數(shù)）×最高病級(jí)×100；相對(duì)防治效果/%=（對(duì)照病情指數(shù)-處理病情指數(shù)）/對(duì)照病情指數(shù)×100；采收前用卷尺測(cè)主蔓蔓長(zhǎng)（m）；西瓜拉秧后按小區(qū)進(jìn)行單株計(jì)產(chǎn)（kg·667 m^-2）；采收后用直尺測(cè)西瓜橫縱徑和皮厚（mm）；用TD-45型號(hào)手持?jǐn)?shù)字折射計(jì)測(cè)定西瓜中心和邊緣可溶性固形物含量；采用2，6-二氯靛酚滴定法測(cè)定[16]西瓜維生素C含量。（注：西瓜生長(zhǎng)指標(biāo)每小區(qū)均隨機(jī)測(cè)6株，品質(zhì)指標(biāo)每小區(qū)隨機(jī)測(cè)5個(gè)西瓜）

1.5 數(shù)據(jù)分析

采用Excel 2007對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理分析；運(yùn)用SPSS 22.0進(jìn)行數(shù)據(jù)比較和差異顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 菌肥與生物炭配施對(duì)土壤理化性狀的影響

由表1可知，菌肥與不同量生物炭配施對(duì)設(shè)施大棚內(nèi)土壤理化性狀產(chǎn)生不同的影響。物理性質(zhì)方面，與CK相比，單施菌肥、菌肥與生物炭配施各處理均可降低土壤容重，其中菌肥配施中量生物炭（AB₂）處理最為顯著，土壤容重比CK顯著降低7.69%；各處理的土壤含水量均比CK有所提高，僅AB₁處理與CK差異顯著，AB₀、AB₁、AB₂、AB₃分別比CK提高3.37%、23.47%、6.61%、8.12%?；瘜W(xué)性質(zhì)方面，土壤全氮和土壤有機(jī)質(zhì)含量均隨著生物炭配施量增加而呈遞增趨勢(shì)，但各處理之間全氮含量無(wú)顯著差異；菌肥與生物炭配施處理（AB₁、AB₂、AB₃）有機(jī)質(zhì)含量均顯著高于對(duì)照CK，分別比CK提高28.40%、33.17%、37.10%，菌肥配施中、高量生物炭處理（AB₂、AB₃）有機(jī)質(zhì)含量顯著高于單施菌肥處理（AB₀），其中AB₃處理有機(jī)質(zhì)含量最高，比AB₀提高20.59%；除AB₃處理外，其他處理土壤有效磷含量也均隨生物炭配施量增加而呈遞增趨勢(shì)，菌肥配施中、高量生物炭處理（AB₂、AB₃）土壤有效磷含量顯著高于單施菌肥處理（AB₀）和CK，其中AB₂有效磷含量最高，比CK顯著提高54.82%；與CK相比，各處理均降低了土壤pH值，僅AB₂處理pH值與CK達(dá)顯著差異水平；除AB₀處理顯著提高土壤鹽分含量外，菌肥與生物炭配施各處理均降低了土壤鹽分含量，其中AB₂土壤全鹽含量最低；各處理土壤速效鉀含量均較CK有所降低，其中AB0處理土壤速效鉀含量比CK顯著降低11.50%。

2.2 菌肥與生物炭配施對(duì)設(shè)施西瓜生長(zhǎng)及枯萎病防治的影響

由表2可知，與CK相比，單施菌肥、菌肥與生物炭配施各處理均可顯著提高西瓜莖粗，其中AB₂莖粗值最大，比對(duì)照提高28.57%；各處理西瓜蔓長(zhǎng)也均大于CK，其中AB₂、AB₃處理較CK分別顯著提高28.09%、26.40%；各處理病情指數(shù)均與CK存在顯著差異，病情指數(shù)表現(xiàn)為AB₂103，AB₂處理枯萎病防治效果最為突出，為51.20%，顯著高于其他處理。

2.3 菌肥與生物炭配施對(duì)設(shè)施西瓜果實(shí)外觀品質(zhì)的影響

由表3可以看出，AB₀、AB₁、AB₂、AB₃處理西瓜果實(shí)縱徑、橫徑均大于CK，但除AB₂處理外均與CK差異不顯著，其中AB₂處理果實(shí)縱徑、橫徑均為最大，顯著大于CK；各處理西瓜果皮厚度也較CK處理有所降低，AB₂處理果皮厚度最低，比CK降低13.83%，但差異不顯著；AB₂處理果形指數(shù)最大，西瓜外形橢圓形狀更加明顯，但各處理果形指數(shù)之間無(wú)顯著差異。

2.4 菌肥與生物炭配施對(duì)設(shè)施西瓜果實(shí)品質(zhì)的影響

由表4可以看出，AB₀、AB₁、AB₂、AB₃處理均可提高果實(shí)中心、邊部可溶性固形物含量和維生素C含量，其中AB₁、AB₂處理果實(shí)中心、邊部可溶性固形物含量及維生素C含量均與CK差異顯著，AB₂處理中心和邊部可溶性固形物含量最高，分別較CK顯著提高15.38%和23.31%，較單施菌肥（AB₀）分別顯著提高10.26%和13.04%，AB₂處理維生素C含量也最高，為98.1 mg·kg^-1，較CK顯著提高17.06%；各處理單瓜質(zhì)量均顯著高于CK，AB₂單瓜質(zhì)量最高，比CK顯著提高31.54%。由此可見，在提升西瓜果實(shí)綜合品質(zhì)方面，AB₂處理效果最為顯著。

2.5 菌肥與生物炭配施對(duì)設(shè)施西瓜產(chǎn)量的影響

由表5可以看出，AB₀、AB₁、AB₂、AB₃各處理西瓜小區(qū)產(chǎn)量均顯著高于CK，且各處理之間西瓜小區(qū)產(chǎn)量差異不顯著。與CK相比，折合667 m²產(chǎn)量AB₀處理增產(chǎn)373.22 kg，增產(chǎn)率為16.54%；AB₁處理增產(chǎn)390.58 kg，增產(chǎn)率為17.31%；AB₂處理增產(chǎn)幅度最大，增產(chǎn)711.73 kg，增產(chǎn)率高達(dá)31.54%；AB₃處理增產(chǎn)347.19 kg，增產(chǎn)率為15.38%。

3 討論與結(jié)論

土壤理化性狀直接影響作物根系的生長(zhǎng)與養(yǎng)分吸收，根系區(qū)域環(huán)境是作物生存之根本[17]。設(shè)施大棚內(nèi)西瓜連作障礙尤為凸顯，筆者研究發(fā)現(xiàn)，設(shè)施大棚根系區(qū)土壤各項(xiàng)理化指標(biāo)不理想，土壤板結(jié)硬化、容重升高、鹽分總量較高、pH值偏高、土壤有機(jī)質(zhì)含量較低、土壤養(yǎng)分失調(diào)等進(jìn)一步導(dǎo)致作物產(chǎn)量與品質(zhì)不高，這與前人研究結(jié)果一致[18-19]。單施微生物菌肥后，土壤容重和含水量均有改所善，土壤養(yǎng)分總量升高，速效養(yǎng)分含量顯著降低，即微生物菌肥施入土壤可改善土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，起到培肥地力的效果，促進(jìn)西瓜對(duì)速效養(yǎng)分的吸收[20-21]，這與李雙喜等[22]關(guān)于微生物有機(jī)肥對(duì)連作西瓜土壤性狀的研究結(jié)果相一致。菌肥與生物炭配施較單施菌肥在改善土壤物理性狀、均衡土壤養(yǎng)分上效果更好，且3個(gè)配施處理均降低了土壤全鹽量，可減輕鹽分對(duì)根系的傷害，其中以菌肥配施中量生物炭（AB₂）對(duì)土壤容重、土壤有效磷含量、土壤pH的影響最為顯著；以菌肥配施低量生物炭（AB₁）對(duì)土壤含水量的影響最大。

植株莖粗、蔓長(zhǎng)反映了作物的長(zhǎng)勢(shì)。束秀玉[23]研究表明，當(dāng)外源生物炭施用量為2%時(shí)，西瓜幼苗莖粗較對(duì)照顯著提高32.09%；白雪等[15]研究結(jié)果顯示，固定量生物炭配施中量菌肥（20 g·盆^-1）處理顯著促進(jìn)元寶楓幼苗株高、莖粗的增長(zhǎng)。筆者研究結(jié)果表明，菌肥配施中、高生物炭（AB₂、AB₃）處理均可顯著提高西瓜莖粗和蔓長(zhǎng)，增強(qiáng)西瓜長(zhǎng)勢(shì)。較強(qiáng)的長(zhǎng)勢(shì)進(jìn)而促進(jìn)了養(yǎng)分在作物體內(nèi)的積累。陳修斌等[24]在不同基質(zhì)配比對(duì)設(shè)施西葫蘆生長(zhǎng)的影響研究中得出幼苗的干、鮮質(zhì)量可反映營(yíng)養(yǎng)成分與同化物質(zhì)在作物體內(nèi)的積累量，而同化物質(zhì)積累轉(zhuǎn)化的結(jié)果最終體現(xiàn)在果實(shí)外觀形態(tài)上。菌肥配施中量生物炭（AB₂）處理西瓜橫、縱徑均較其他處理高，縱徑、橫徑分別比CK提高10.58%、8.64%；單瓜質(zhì)量也以AB₂處理為最大，顯著高于CK 31.54%。

生物炭具有強(qiáng)吸附性，且本身富含多種礦質(zhì)元素，微生物菌肥富含大量有益菌株和適量有機(jī)質(zhì)，生物炭作為菌肥的載體與菌肥配施入土壤后，可補(bǔ)充土壤中的礦物質(zhì)養(yǎng)分，改善根區(qū)微生態(tài)環(huán)境，提高土壤酶活性[25]，且其吸附緩釋養(yǎng)分的性能可提高養(yǎng)分利用率，促進(jìn)土壤養(yǎng)分轉(zhuǎn)化與吸收，改善作物品質(zhì)。有研究表明，設(shè)施菜地生物炭施加量為4000 kg·hm^-2時(shí)，番茄的含糖量和維生素C含量均達(dá)最高，綜合品質(zhì)提升最顯著[26]。與之相符，筆者的試驗(yàn)菌肥配施低、中量生物炭處理（AB₁、AB₂）均顯著提高西瓜果實(shí)的中心、邊部可溶性固形物含量和維生素C含量，AB₂效果優(yōu)于AB₁，AB₂處理西瓜中心可溶性固形物含量比AB₁處理提高4.58%，AB₂處理西瓜維生素C含量比AB₁處理提高3.70%。西瓜果皮厚度作為反映果實(shí)品質(zhì)的指標(biāo)之一，果皮過(guò)厚降低可食率，果皮過(guò)薄又易裂，造成采收和運(yùn)輸?shù)牟槐?，本試?yàn)各處理對(duì)西瓜果皮厚度無(wú)明顯影響。

邱嶺軍等[27]在烤煙種植中施加不同用量生物炭，對(duì)煙葉產(chǎn)質(zhì)量及產(chǎn)值進(jìn)行分析得出，生物炭用量為3000 kg·hm-2時(shí)烤煙產(chǎn)量最高，煙葉品質(zhì)最佳。筆者研究中單施菌肥、菌肥與生物炭配施均顯著提高西瓜產(chǎn)量，其中菌肥配施中量生物炭（AB₂）處理的設(shè)施西瓜產(chǎn)量最高，較對(duì)照每667 m²產(chǎn)量提升31.54%，各處理西瓜增產(chǎn)率表現(xiàn)為AB₂>AB₁>AB₀>AB₃。結(jié)果表明，設(shè)施西瓜產(chǎn)量與配施生物炭用量并不呈正相關(guān)，只有科學(xué)合理的配施比例，才能更好地激發(fā)生物炭與菌肥之間的互補(bǔ)效用，達(dá)到增產(chǎn)增質(zhì)的效果。

綜上所述，該試驗(yàn)研究了在常規(guī)施肥的基礎(chǔ)上單施菌肥（AB₀）、菌肥與低、中、高量生物炭配施（AB₁、AB₂、AB₃）共4種處理對(duì)設(shè)施大棚內(nèi)根系土壤理化性質(zhì)以及設(shè)施西瓜品質(zhì)與產(chǎn)量的影響。最終以菌肥配施中量生物炭（AB₂）在降低土壤容重、提升土壤有效養(yǎng)分含量、增強(qiáng)西瓜長(zhǎng)勢(shì)、提高防治枯萎病效果、提高西瓜品質(zhì)和產(chǎn)量方面效果最佳，在實(shí)際生產(chǎn)上可作為最佳配施比例應(yīng)用于設(shè)施西瓜栽培。

參考文獻(xiàn)

[1] 劉文革．“十三五”我國(guó)西瓜遺傳育種研究進(jìn)展[J]．中國(guó)瓜菜，2021，34（12）：1-9．

[2] 莫言玲，鄭俊鶱，楊瑞平，等．不同西瓜基因型對(duì)干旱脅迫的生理響應(yīng)及其抗旱性評(píng)價(jià)[J]．應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)，2016，27（6）：1942-1952．

[3] 余海英，李延軒，張錫洲．溫室栽培系統(tǒng)的養(yǎng)分平衡及土壤養(yǎng)分變化特征[J]．中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010，43（3）：514-522．

[4] SUN R B，ZHANG X X，GUO X S，et al．Bacterial diversity in soils subjected to long-term chemical fertilization can be more stably maintained with the addition of livestock manure than wheat straw[J]．Soil Biology and Biochemistry，2015，88：9-18．

[5] 孫曉，姜學(xué)玲，崔玉明，等．有機(jī)肥替代對(duì)設(shè)施番茄產(chǎn)量、品質(zhì)與土壤性質(zhì)的影響[J]．中國(guó)瓜菜，2021，34（4）：46-52．

[6] 唐行燦，陳金林．生物炭對(duì)土壤理化和微生物性質(zhì)影響研究進(jìn)展[J]．生態(tài)科學(xué)，2018，37（1）：192-199．

[7] 吳琦，邵勤．施用生物質(zhì)炭對(duì)不同蔬菜生長(zhǎng)發(fā)育及重金屬鎘污染吸收的影響[J]．北方園藝，2021（9）：1-7．

[8] 聶萍，袁希元，趙方奎，等．生物炭基質(zhì)對(duì)無(wú)土栽培草莓生長(zhǎng)及果實(shí)品質(zhì)的影響[J]．安徽農(nóng)學(xué)通報(bào)，2020，26（22）：57-59．

[9] 迮裕雯，朱成立，黃明逸，等．不同鹽漬土中生物炭對(duì)玉米生理生長(zhǎng)的影響[J]．排灌機(jī)械工程學(xué)報(bào)，2021，39（4）：426-432．

[10] 謝明杰，程愛華，曹文偉．我國(guó)微生物肥料的研究進(jìn)展及發(fā)展趨勢(shì)[J]．微生物學(xué)雜志，2000，20（4）：42-45．

[11] 王憲奎，李建貴，劉隋赟昊，等．不同施肥措施對(duì)灰棗園土壤速效養(yǎng)分含量的影響[J]．經(jīng)濟(jì)林研究，2016，34（2）：35-40．

[12] 王明友，李光忠，楊秀鳳，等．微生物菌肥對(duì)保護(hù)地黃瓜生育及產(chǎn)量、品質(zhì)的影響研究初報(bào)[J]．土壤肥料，2003（3）：38-41．

[13] 凌寧，王秋君，楊興明，等．根際施用微生物有機(jī)肥防治連作西瓜枯萎病研究[J]．植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào)，2009，15（5）：1136-1141．

[14] 解靜，楊鳳麗，陳麗萍，等．施用不同微生物菌肥對(duì)設(shè)施連作西瓜農(nóng)藝性狀的影響[J]．浙江農(nóng)業(yè)科學(xué)，2014（11）：1709 -1711．

[15] 白雪，李小英，李俊龍，等．生物炭與菌肥配施對(duì)元寶楓育苗基質(zhì)性質(zhì)及幼苗生長(zhǎng)的影響[J]．江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2020，48（9）：148-154．

[16] 鮑士旦．土壤農(nóng)化分析[M]．北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，2000．

[17] 武春成，王彩云，曹霞，等．不同用量生物炭對(duì)連作土壤改良及黃瓜生長(zhǎng)的影響[J]．北方園藝，2017（19）：150-154．

[18] GAO Z Y，HAN M Y，HU Y Y，et al．Effects of continuous cropping of sweet potato on the fungal community structure in rhizospheric soil[J]．Frontiers in Microbiology，2019，10：2269．

[19] 滕凱，陳前鋒，周志成，等．煙草連作障礙與土壤理化性質(zhì)及微生物多樣性特征的關(guān)聯(lián)[J]．微生物學(xué)通報(bào)，2020，47（9）：2848-2856．

[20] 李樂(lè)，孫海，劉政波，等．微生物肥料的作用、機(jī)理及發(fā)展方向[J]．東北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2016，41（4）：63 -69．

[21] 呂衛(wèi)光，張春蘭，袁飛，等．有機(jī)肥減輕連作對(duì)黃瓜自毒作用的機(jī)制[J]．上海農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2002，18（2）：52-56．

[22] 李雙喜，沈其榮，鄭憲清，等．施用微生物有機(jī)肥對(duì)連作條件下西瓜的生物效應(yīng)及土壤生物性狀的影響[J]．中國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2012，20（2）：169-174．

[23] 束秀玉．施用生物質(zhì)炭對(duì)西瓜幼苗枯萎病的影響及其作用機(jī)制[J]．河南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2020，49（11）：91-97．

[24] 陳修斌，線國(guó)蘭，李翊華，等．不同種類基質(zhì)配比對(duì)戈隔壁溫室西葫蘆幼苗生長(zhǎng)及生理特性的影響[J]．中國(guó)瓜菜，2021，34（6）：64-67．

[25] 趙曉軍，李麗，張璇，等．生物炭與微生物菌劑配施對(duì)土壤生物和化學(xué)特性的影響[J]．安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2018，46（25）：109-112．

[26] 吳玨，李建勇，郭欣欣．生物炭對(duì)設(shè)施菜田土壤理化性狀及番茄生長(zhǎng)的影響[J]．蔬菜，2020（4）：25-30．

[27] 邱嶺軍，張翔，李亮，等．生物炭施用量對(duì)土壤特性和煙葉產(chǎn)質(zhì)量的影響[J]．安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2020，48（18）：153-156．