合理施用有机肥，助力西瓜产业的可持续发展

有机肥是指含有机物质，既能提供农作物多种无机养分和有机养分，又能培肥、改良土壤的一类肥料。有机肥料来源广泛，种类繁多，主要包括人畜粪尿、禽粪、堆肥、沤肥、厩肥、饼肥、草木灰、草炭、秸秆、绿肥、河塘泥和土杂肥等。

我国自古代直至20世纪70 年代，农业生产上所用的肥料主要是有机肥料。20世纪中期，由于化肥的推广应用，有机肥的使用量日益下降。西瓜是重要的园艺作物之一，深受广大消费者的喜爱，我国西瓜种植面积和产量均居世界第一位。在西甜瓜生产中，化肥的大量使用虽然对提高产量起着重要的作用，但也日臻显露出如土壤肥力下降、环境污染、西瓜品质下降等负面影响。因此，人们对有机肥又逐渐重视起来。在现代农业中，有机肥的使用不仅关系到土壤质量、农作物产量和品质、水体和大气环境质量，而且它还是种植业和养殖业之间的重要纽带。养殖业的大力发展，产生了大量的畜禽粪便，如果不能有效处理这些畜禽粪便，将极大地污染环境，而将畜禽粪便制作有机肥是解决畜禽粪便污染的有效途径，有利于养殖业的健康发展。依据西瓜的需肥特性，研究适合西瓜生长的有机肥种类和有机无机肥配比，是提高西瓜产量及品质、推动西瓜产业发展的有效途径。

(一)有机肥促进西瓜生长，提高西瓜产量及品质

1、有机肥促进西瓜的生长

西瓜对养分的需求量较大，但西瓜在不同的生长阶段对养分的需求量不同，前期需肥少，后期需肥量大。无机肥含有的营养元素单一，但养分含量高，肥效迅速，在西瓜生育前期养分释放较快，但是在生育后期养分需求量较大的时候释放量反而减少。有机肥养分释放慢，但供给时间长，而且能增加土壤有机质含量、提高土壤酶的活性。有机无机肥配合施用能利用各自的肥效特点，取长补短，矿质营养的释放在西瓜整个生育期较为平稳，与化肥相比更能满足西瓜整个生育期的需求，有利于西瓜的生长和提高产量。另外，有机肥的施用可以显著提高土壤的保水、保肥能力，协调土壤水、肥、气、热，为西瓜根系生长提供良好的土壤环境，从而促进西瓜的营养生长和生殖生长。

大量的研究结果表明，在西瓜生长前期，使用化肥的西瓜蔓长最长，但在中后期，使用有机肥的作用逐渐显现，使用有机-无机肥的西甜瓜其蔓长、瓜蔓直径、叶片数、叶面积、叶绿素含量、分枝数等指标均高于单纯使用化肥，施用有机肥不仅显著提高西瓜植株地上部的生物量，而且也显著促进了西瓜根系的生长，提高了根系的生物量，促进了西瓜植株对营养的吸收，有利于西瓜植株的光合作用，提高坐果率。

图1 有机肥促进西瓜的生长

2、有机肥提高西瓜产量和品质

有机-无机肥配施可以满足西瓜前期需肥少，后期需肥多的特点，促进西瓜的生长，从而提高产量。国内外的大量研究和生产实践都表明，西瓜生产中无机-有机肥配施可以显著提高西甜瓜的产量和品质。对江苏省西瓜生产的调查表明，有机肥施用量在30t·hm-2以下时，随着有机肥施用量的提高，西瓜平均产量随之提高; 施用量达到20～30t·hm-2时，西瓜平均产量达到最高。秸秆还田也可提高西瓜产量，秸秆还田量为14～15 t·hm-2时，西瓜产量显著提高。研究表明，施用有机肥的第1茬西瓜产量大致与化肥相当，而第2茬西瓜产量显著高于使用化肥的产量。相比于全化肥，有机替代部分化肥其西瓜总产量增产率通常达10%～25%。

图2 施用有机肥提高西瓜产量

施用有机肥不仅提高西瓜的产量，还提高了西瓜的品质。研究表明，施用化肥及有机-无机肥的第1 茬西瓜其糖度、果皮厚度、大小( 横径和纵径) 均无显著性差异。但在第2 茬西瓜中，施用有机-无机肥的西瓜其大小、果实糖度显著高于施用无机肥的。作为营养品质指标的果实Vc 含量随着有机肥用量的增加而增加，而作为安全品质指标的西瓜果实硝酸盐含量远低于国家制定的硝酸盐限量标准。表明有机替代处理可显著提高西瓜果实的品质。

图3 施用有机肥提高了西瓜的品质

表1有机肥对西瓜品质的影响

（二）使用有机肥料提高瓜地土壤肥力

国内外大量研究表明，大量施用化肥导致土壤板结，团粒结构变差，保水保肥能力下降，土壤酸化等一系列问题，有机肥与化肥配施能显著影响瓜地土壤的化学肥力，物理肥力及生物肥力，主要包括：显著提高瓜地土壤的有机质含量，提高土壤磷钾的有效性，有效改善土壤氮素供应状况，提高微量元素活性；显著增加土壤中大团聚体的比例,土壤团聚体的稳定性提高，降低土壤容重和土壤胀缩率，土壤结构得到改善，提高对环境恶化的缓冲性。通过对土壤氮矿化势和供氮潜力的研究发现，有机肥与化肥配施可使土壤供氮能力提高约52%，还可以显著降低土壤的硝态氮含量，减少土壤氮素损失。有机肥与无机肥按照一定比例配施，不仅提高西瓜的产量，同时增加有机质和土壤速效磷的含量，培肥了土壤地力，有利于西瓜生产的可持续发展。

图4 施用有机肥提高了土壤质量

（三）使用有机肥可提高无机肥料的养分利用率

大量研究表明有机无机肥配施能够显著提高土壤对矿质营养的固持，提高矿质元素的利用率。主要原因在于有机肥的施用，在西瓜生长前期提高了土壤微生物对矿质营养的固持率, 降低了土壤矿质营养的含量，从而减少了养分的流失。而在作物生长后期, 先前被微生物固持的矿质营养再被释放, 增加了西瓜对矿质营养元素的供应量，从而提高了矿质营养元素的利用率。等养分条件下，有机-无机肥配施相比单施化肥不仅促进了西瓜植株对 N 吸收与运转从而提高了氮素利用率, 也促进了西瓜植株对 P、K的吸收运转并提高其利用率。长期定位试验发现有机-无机肥配施能够显著提高土壤中Zn, Fe 和 Mn等微量元素的有效性。

（四）使用有机肥提高了土壤的微生物量及生物活性

土壤微生物是土壤物质转化的主要推动者，施用有机肥可以提高土壤微生物的丰富度及种群多样性，不同微生物种群间的联系更加密切；施用有机肥提高了土壤中α－葡萄糖苷酶、β－葡萄糖苷酶、β－纤维二糖酶、β－木聚糖苷酶、碱性磷酸酯酶、转化酶、芳基硫酯酶、脲酶和蛋白酶等酶的活性。秸秆还田土壤中细菌总数、G-菌和G+数量均高于施无机肥的土壤。

表2 施用有机肥对西瓜地土壤酶活性的影响

（五）使用有机肥减轻作物病害

许多研究表明，作物连作造成微生物多样性下降是病害发生严重的重要原因，使用有机肥可显著增加土壤微生物的多样性，因而减轻病害的发生。而一类被称为“生物有机肥”的产品，一方面有机肥可改善土壤物理结构，并平衡提供作物所需养分以及一些生物活性物质，植物生长健壮而抗病能力增强，同时因其含有拮抗菌或促生菌，抑制病原菌的生长，并改变根际微生物种群结构，进而抑制病害的爆发。

图5. 芽孢杆菌生物有机肥对西瓜枯萎病的防控作用

农业部已提出化肥、农药零增长的战略目标，在新形势下，我国有机肥的需求将迅速增大，有机肥的施用也将步入新的高潮。

作者：沈标、田艳丽 （南京农业大学 ）