周 静，史向远，张晓晨，王保平，王秀红，张纪涛，刘珍伶

（山西农业大学 山西有机旱作农业研究院/省部共建有机旱作农业国家重点实验室（筹），山西 太原 030031）

长期以来我国设施蔬菜生产中不合理施肥的现象普遍存在。目前，设施蔬菜生产中主要是将有机肥用作基肥，在种植前随翻耕施入土壤，化肥既用作基肥也用于追肥，一般以随水冲施，但二者之间没有必然量的联系，完全按照菜农的主观意愿进行，最突出的问题是既大量使用了畜禽粪便又大量使用了化肥，导致土壤性质恶化，严重影响蔬菜生长。吴忠红等[1]对山西中南部的设施产业研究发现，过量施肥会直接导致土壤的盐害、盐碱化与退化，特别在设施农业的密闭环境中，过量施肥的土壤退化相当严重，蔬菜瓜果品质下降严重。有机肥虽然具有改良土壤、培肥地力、促进植物生长的作用，但普遍存在营养元素含量低、肥效缓慢的问题。同时，过量施用有机肥可能造成烧苗、土壤重金属和抗生素的积累[2-4]，严重威胁蔬菜生产和人类健康。有机肥和化肥的合理配施是设施农业发展的趋势。为了实现畜禽粪肥的资源化利用，国内外许多学者就有机肥和化肥的配施进行了大量研究，结果表明，有机肥和化肥的合理配施有利于降低设施蔬菜化肥用量，提高作物的产量及品质，同时对改善土壤环境，提高土壤酶活和微生物数量，促进土壤碳、氮循环与转化有重要作用[5-8]。设施黄瓜营养生长时期与生殖生长时期相互重叠，养分消耗量大，单一施用有机肥不能满足设施黄瓜全生育期的养分需求；单纯施用化肥又可能造成土壤板结，黄瓜品质下降。因此，在设施黄瓜生产中，有机肥和化肥的合理利用对设施黄瓜产业的发展至关重要。太谷是山西省闻名的蔬菜生产基地县，黄瓜是设施栽培中最重要的蔬菜品种之一，在该区域开展设施黄瓜追肥研究，对指导当地设施蔬菜合理施肥具有重要意义。但通过调研发现，该区域设施蔬菜施肥无论有机肥还是追肥，都存在主观性和盲目性，没有施肥标准。

本试验在有机肥适宜施肥量确定的基础上，重点开展了设施黄瓜追肥量及追肥间隔的研究，旨在为设施黄瓜合理追肥提供数据支持和理论依据。

1 材料和方法

1.1 试验地概况

试验在山西省晋中市太谷县象谷村范润江农户温室大棚（东经112°33′04″～112°34′20″，北纬37°25′23″～37°25′55″）进行，该地位于晋中盆地，属暖温带大陆性气候，年平均气温9.9 ℃，≥10 ℃年有效积温3 000～3 500 ℃，无霜期176 d，降雨量462.9 mm。土壤类型为褐土，试验地0～30 cm 土层有机质50.8 g/kg，全氮含量2 968 mg/kg，全磷含量2.02 g/kg，全钾含量28.91 g/kg，碱解氮含量226 mg/kg，有效磷含量434 mg/kg，速效钾含量817 mg/kg。

1.2 试验材料

供试黄瓜品种为密刺60，种苗购买于山东寿光禾之元种苗公司。供试氮肥为天脊牌大量元素水溶肥（N 20%），为天脊集团兴化实业有限公司产品。

1.3 试验设计

试验是在前期有机肥适宜施肥量（鸡粪商品有机肥37.5 t/hm2）的基础上开展的，鸡粪商品有机肥全氮含量1.99%，全钾含量1.99 g/kg，有效磷含量6 915 mg/kg，有机质含量477 g/kg，含水率31.2%。按照当地越冬茬设施黄瓜产量水平，通过养分平衡法计算可知，该区域磷肥过量，钾肥持平，因此，以氮肥追施量为主要施肥依据，采用裂区开展试验。主区为氮肥追施量（A），分为低氮（A1）、中氮（A2）和高氮（A3）3 个水平，追施量分别为0.18、0.31、0.44 t/hm2；副区为追肥间隔天数（B），分为间隔7 d追肥1次（B1）和间隔14 d追肥1次（B2）。每个试验处理3 次重复。每垄2 排种植，垄长9 m，垄宽80 cm，垄高15 cm。黄瓜行间距40 cm，株距30 cm，其他管理同田间常规管理。

1.4 测定项目及方法

1.4.1 株高、茎粗的测定 在设施黄瓜生长末期，每个处理随机选取10 株挂牌，用卷尺测量设施黄瓜的株高（植株地表到顶部生长点的自然高度），采用电子游标卡尺测量茎粗（植株距离地表1 cm 处粗度）。

1.4.2 叶绿素含量的测定 采用丙酮法提取[9]，分光光度计法测定叶绿素含量。

1.4.3 光合指标的测定 光合指标采用美国Li-6400XT 便携式光合仪（Li-COR，USA）测定，在黄瓜结果期晴天8：30—11：00，选取植株展开叶倒3 叶测定叶片的净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、细胞间CO2浓度（Ci）及蒸腾速率（Tr）等参数，每个处理3 次重复。

1.4.4 产量的测定 黄瓜产量按小区分批收获，累计计产。

1.4.5 品质指标的测定 在盛果期随机采集每个处理商品瓜果实，截取中段测定品质指标。可溶性固形物含量采用ATAGO-P32 手持折射仪测定；有机酸含量采用碱滴定法测定[9]；维生素C 含量采用2，6-二氯酚靛酚滴定法测定[9]；硝酸盐含量采用紫外分光光度法测定[9]。

1.5 数据分析

采用Microsoft Excel进行数据处理，采用SPSS 18.0 进行裂区试验统计分析，多重比较采用Duncan新复极差法。综合评价采用隶属函数法计算[10]。

式中，Xi为 指 标 测 定值，Xmin、Xmax为 所测 指 标的最小值和最大值。将不同指标的隶属函数值进行累加，求其平均值，即为综合评价指数。

2 结果与分析

2.1 追肥量及追肥间隔对设施黄瓜株高、茎粗的影响

不同处理株高方差分析及株高比较如表1、2所示。

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

株高和茎粗是表征设施黄瓜生长最直观的指标。随着追肥量和追肥间隔的不同，设施黄瓜的生长呈不同的变化趋势。在株高方差分析（表1）中，追肥量（A）的P值为0.358 6，追肥间隔（B）的P值为0.952 1，交互作用（A×B）的P值为0.279 2。不同追肥量下，设施黄瓜株高依次为A2>A3>A1（表2）。在茎粗方差分析（表3）中，追肥量（A）的P值为0.001 2，追肥间隔（B）的P值为0.174 6，交互作用（A×B）的P值为0.003 2。追肥量（A）、交互作用（A×B）对设施黄瓜茎粗影响显著。不同追肥量下设施黄瓜茎粗依次为A2>A3>A1，A2 追肥水平下设施黄瓜茎粗较其他追肥处理显著增加了19.91%～22.62%。追肥间隔（B）对设施黄瓜株高、茎粗影响均不显著。A1B2 处理设施黄瓜茎粗显著低于A1B1 处理20.37%，A3B1 处理设施黄瓜茎粗显著低于A3B2 处理9.19%。总体评价，中氮追肥水平下设施黄瓜长势较好，低氮间隔14 d 处理，高 氮间隔7 d 处理设施黄瓜长势低于其他处理。

表2 不同处理株高、茎粗分析Tab.2 Analysis of plant height and stem diameter of different treatments

表3 不同处理茎粗方差分析Tab.3 Analysis of variance of stem diameter under different treatments

2.2 追肥量及追肥间隔对叶绿素含量的影响

追肥量和追肥间隔对设施黄瓜叶绿素的影响不同。叶绿素在光能的吸收传递和转化中发挥着重要作用，是反映植物光合生理状况和叶片生长的重要指标[4]。由表4 可知，追肥量（A）的P值为0.000 1，追肥间隔（B）的P值为0.937 5，交互作用（A×B）的P值为0.000 1。追肥量（A）、交互作用（A×B）对设施黄瓜总叶绿素含量影响较大。由表5可知，A2水平设施黄瓜叶绿素含量均显著高于A1、A3 水平，但追肥间隔（B）对其叶绿素含量影响不显著。从交互作用看，A2B1、A2B2 处理的总叶绿素含量、叶绿素a 含量、叶绿素b 含量、类胡萝卜素含量均显著高于其他处理，但二者间差异不显著。低氮水平下，A1B1 处理总叶绿素含量较A1B2 处理显著提高了34.82%，叶绿素a 含量、叶绿素b 含量、类胡萝卜素含量各处理间差异显著。高氮水平下，A3B2处理叶绿素含量显著高于A3B1 处理，A3B2 处理总叶绿素含量较A3B1处理显著提高了36.41%。

表4 不同处理对设施黄瓜总叶绿素含量方差分析Tab.4 Variance analysis of total chlorophyll content of facility cucumber under different treatments

表5 不同处理对设施黄瓜叶绿素含量的影响Tab.5 Effects of different treatments on chlorophyll content of facility cucumber mg/g

2.3 追肥量及追肥间隔对设施黄瓜光合特性的影响

由表6 可知，追肥量和追肥间隔对设施黄瓜光合特性有不同程度的影响。追肥量（A）对净光合速率有显著影响，A2 水平净光合速率较A1、A3 水平显著提高了6.20%～9.68%；追肥间隔（B）、交互作用（A×B）对净光合速率影响均不显著。追肥量（A）、追肥间隔（B）、交互作用（A×B）均对设施黄瓜蒸腾速率有一定影响，A2 水平蒸腾速率较A1 水平显著提高了30.97%，B2 水平蒸腾速率较B1 水平显著提高了7.52%。蒸腾速率交互作用由高到低为 A2B2>A3B2>A2B1>A1B1>A3B1>A1B2，各处理间差异显著。A2 水平气孔导度较A3 水平显著提高了39.22%。追肥量（A）、追肥间隔（B）均能显著影响设施黄瓜的胞间二氧化碳浓度，A2 水平胞间二氧化碳浓度较A1、A3 水平显著提高了11.33%～13.51%，B2 水平较B1 水平胞间二氧化碳浓度提高了2.57%，除A2B1、A2B2 处理外，其他处理胞间二氧化碳浓度间交互作用显著。

表6 不同处理对黄瓜光合特性的影响Tab.6 Effects of different treatments on photosynthetic characteristics of facility cucumber

2.4 追肥量及追肥间隔对设施黄瓜产量的影响

从表7 可以看出，追肥量（A）对设施黄瓜产量影响显著（P=0.004 1）。A2 水平设施黄瓜单瓜质量较A1、A3 水平显著提高了9.00%～19.00%，B2水平单瓜质量较B1 水平显著提高了10.04%，各处理交互作用不显著。追肥量（A）和追肥间隔（B）对设施黄瓜单瓜质量影响显著。相同追肥条件下，除低氮处理外，其他处理均是间隔14 d 处理单瓜质量高于间隔7 d 处理。不同追肥量（A）对设施黄瓜产量影响不同。从表8 可以看出，A2 水平产量最高，为266.46 t/hm2，A2 水 平设施黄 瓜 产 量 较A1、A3水平显著提高了9.75%～19.00%，B2 水平产量高于B1 水平产量15.37%，但二者差异不显著。不同处理下，交互作用（A×B）不显著。

表7 不同处理对设施黄瓜产量方差分析Tab.7 Analysis of variance of yield of facility cucumber under different treatments

表8 不同处理对设施黄瓜产量的影响Tab.8 Effects of different treatments on yield of facility cucumber

2.5 追肥量及追肥间隔对设施黄瓜品质的影响

由表9可知，追肥量和追肥间隔对施设黄瓜的品质有一定的影响。A2水平可溶性固形物含量显著高于A3 水平，A1 水平可溶性固形物含量与A1、A3 水平间差异不显著。追肥间隔（B）对设施黄瓜可溶性固形物含量影响不大。低氮水平下，A1B1 较A1B2可溶性固形物含量显著提高3.84%。高氮水平下，A3B1 可滴定酸含量较A3B2 显著提高了64.29%。A1 水平下Vc 含量显著高于其他施肥处理，B2 水平Vc含量较B1 水平提高了52.60%，交互作用（A×B）显著。硝酸盐含量随施用量增加而增加，A1、A2 水平间硝酸盐含量差异不显著，A3 水平硝酸盐含量显著高于A1、A2 水平，与A1、A2 水平相比，设施黄瓜硝酸盐含量增加了11.67%～21.63%，不同处理下交互作用（A×B）对设施黄瓜硝酸盐含量影响不显著。

表9 不同处理对黄瓜品质的影响Tab.9 Effects of different treatments on quality of facility cucumber

2.6 不同追肥处理综合评价

筛选株高、茎粗、总叶绿素含量、净光合速率、产量、可溶性固形物、Vc 含量等7 个指标，利用综合隶属函数的方法，对不同施肥量及施肥间隔的设施黄瓜生长情况进行了多指标综合评价，综合评价值越高，说明设施黄瓜长势越好。由表10 可知，不同处理综合评价排序为A2B2>A2B1>A1B1>A1B2>A3B2>A3B1，其中，A2B2、A2B1 处 理 的综合评价指标均大于0.5，说明中氮施肥水平下，设施黄瓜整体长势较好。A1B1 处理的综合评价指数为0.433 8，排序为第3。

表10 不同处理对黄瓜生长综合评价Tab.10 Comprehensive evaluation of cucumber growth under different treatments

3 结论与讨论

黄瓜是一种水肥敏感的作物，在有机肥适宜施肥量的基础上，适时适度追肥有利于设施黄瓜的生长。本研究发现，中氮施肥条件下，设施黄瓜生长较好，这与丁果[11]、刘世全等[12]、张新燕等[13]、刘学娜等[14]的研究结果一致。赵永平[15]对甜叶菊灌溉和施氮光合特性和产量品质的调控研究发现，合理的追肥时期和次数能提高作物光合性能。本研究发现,中氮间隔14 d 处理的设施黄瓜叶绿素含量较高，光合特性表现良好。适宜的施肥量、合理的施肥间隔可以有效促进作物的光合作用，进而影响叶绿素含量[16-20]。

水肥是作物生长发育及果实品质提高的重要因素，适时适量施肥可以调节作物水分和养分关系，达到以水促肥、以肥调水的效果。在基施有机肥的基础上，需要适时适量追肥。追肥量少，时间间隔长，可能造成作物养分需求量不足，植株徒长，水养亏缺，产量下降。追肥过量、频繁施肥，可能造成单次施用肥料过量，土壤表面瞬时养分浓度增高，植株水肥利用效率降低[21]。本研究中，中氮追肥水平下设施黄瓜产量最高，较其他处理产量显著提高了9.75%～19.00%。合理施肥可以提高植株整体营养水平，改善果实品质。施肥不足或施肥过量会造成作物品质的下降[22-25]。随着施肥量的增加，设施黄瓜可溶性固形物含量、可滴定酸含量、Vc 含量呈递减的变化趋势，硝酸盐含量随着施肥量的增加而增加。各处理硝酸盐含量均未超过国家相关标准438 mg/kg 的限值（GB 18406.1—2001）。高施氮量会造成作物硝酸盐含量的增加，这与王枭等[26]、吴立飞[27]的研究结果一致。

本研究表明，追肥量和追肥间隔对设施黄瓜长势、品质和产量影响显著。采用隶属函数综合评价法进行排序，A2B2 处理综合排序为第1，评价指数为0.808 8。综合分析设施西瓜生长指标、光合指标、产量指标、品质指标，确定设施黄瓜追肥量为0.31 t/hm2，追肥间隔为14 d/次。