“牛粪+植物疫苗”在薄皮甜瓜有机栽培上的应用

博士，教授，云南民族大学化学与生物技术学院硕士生导师，植物营养与新型肥料研究所所长。参与主持多项部级和省部级农业项目，其中在中国农业大学参与国家“973”项目和国家农业部“948”重大项目各1项；在云南省农业科学院主持参加了部级及省部级项目8项；在云南民族大学期间主持云南省自然科学基金项目2项、中德国际合作项目1项、国家“十二五”专项子项目1项等。获2002年度中国农业大学校长奖学金及2005年度云南民族大学科研工作先进奖。在国内外学术刊物Plant and Soil、《中国农业科学》、《华北农学报》、《植物营养与肥料学报》、《中国生态农业学报》、《中国土壤与肥料》等上26篇，发表《作物营养诊断与合理施肥》专著1部。

导读：在引进植物疫苗技术的基础上，创新提出了“牛粪+植物疫苗”有机栽培技术。应用该技术后，甜瓜青枯病、枯萎病明显降低，根结线虫病为害减轻；棚内CO2浓度增加，地温提高；甜瓜上市期提早3～5天，可溶性糖、VC、粗蛋白含量分别增加12%、14%和12.5%，品质好；667 m2产量达3 500 kg，增产32.5%，每667 m2农药投入减少1 100元，收入增加9 000～12 000元；土壤有机质含量、有益微生物增加。

依据植物生防疫苗理论，山东省秸秆生物工程研究中心研究员张世明，经过多年研究筛选，研制成功了能够防治多种植物重要病害的植物疫苗，在各种蔬菜上应用效果良好[1]。该植物疫苗含有生物诱抗剂及枯草杆菌等16种优势复合微生物，具有加快有机物分解、实现速效养分活化、释放CO2、调节土壤pH值、克服连作障碍等功能。

2012年，青岛农科院引进了“世明植物疫苗”，以简化操作环节、降低实施难度、减少工作量、节约生产成本为目的，针对该植物疫苗的应用进行了大量的试验、示范和研究，创新提出了设施蔬菜施用植物疫苗配合草食性动物粪的有机栽培方法，并获得了国家专利（专利号：ZL 2014 1 0406114.6）。

1 “牛粪+植物疫苗”应用于有机栽培技术的理论基础

1.1 牛粪是有机栽培的首选有机肥

草食性动物的胃肠中纤维素分解酶代谢旺盛，其氧化草和秸秆中的纤维素后释放大量CO2，使粪便中根结线虫无法寄生，杜绝了传病媒介。所有畜禽粪肥中，牛粪的有机质含量较高，N含量较低，重金属含量最低，为最安全的有机肥，且量大充足、购买方便。牛粪不充足的地方，可选用马、骡、兔粪。鲜牛粪效果最好，若堆积沤制后则效果减半[1]。

1.2 提供全面养分，释放CO2

植物疫苗中含有的枯草杆菌等16种优势复合微生物活化后，可以加快牛粪分解速度，释放出氮、磷、钾、微量元素等矿质养分，供给作物生长所需。同时，产生的CO2释放到空气中后，增加保护地内CO2浓度，可为作物光合作用提供充足原料，进而提高作物光合效率。

1.3 增强抗病能力，减轻病虫害

植物疫苗中含有病毒和生物诱抗剂，病毒可以杀死根结线虫或其他害虫；生物诱抗剂可以激活植物免疫功能，防治病害[2]。

1.4 提高经济产量，改善蔬菜品质

牛粪作为有机肥，释放的养分较为均衡，有利于作物均衡吸收养分和生长发育，可明显提高作物产量；加上分解后释放的CO2产生的施肥效应，有利于蔬菜品质的提高。研究显示，设施内CO2浓度增加，番茄光合作用增强，果实中可溶性糖、VC含量增加，柠檬酸、苹果酸、草酸等酸性物质含量降低，糖酸比提高，硝酸盐含量降低；果实外观色泽亮丽、紧实度好，口感佳，且储存期明显延长[3，4]。

2 薄皮甜瓜的生长习性

2.1 温度

甜瓜整个生育期最适温度是25～35℃，在13℃时生长停滞，低于7℃时会发生冷害。果实膨大期白天适温为30～35℃，夜间15～20℃，有利于糖分积累，品质佳、产量高。

2.2 水分

甜瓜前期需水量少，土壤湿度过高会严重影响植株生长；伸蔓期要求土壤水分适中，过干则会延误生长发育；雌花开放至果实膨大期需大量水分，缺水则果实膨大慢、畸形果多。果实成熟前7天内，一般不浇水，宜干不宜湿，保证果实成熟时味佳、色美，质优、果大。

2.3 矿质养分

甜瓜对养分的吸收比例为N∶P2O5∶K2O=30∶15∶55。甜瓜除需大量的N、P、K元素外，还需中量的钙、镁和一定量的微量元素。

3 应用“牛粪+植物疫苗”有机栽培薄皮甜瓜技术程序

3.1 压青晒垡

在大拱棚内种植，应提前翻耕土壤，压青晒垡，整平耙细土壤，提高土壤肥力。

3.2 增施牛粪

按照每667 m2 10 m3的施用量，将鲜牛粪运进大棚，均匀撒施。每1 m3牛粪风干质量约为150 kg，相当于每667 m2施入N 23.4 kg、P2O5 22.34 kg、K2O 29.4 kg[5]。鲜牛粪直接施用即可，无需腐熟。禁止使用化肥。

3.3 活化疫苗

植物疫苗施用前需要进行接种、活化。每667 m2施用植物疫苗5 kg、麦麸40～50 kg，掺混2遍，再加水50 kg，再掺混3遍，混匀后，堆积4 h以上完成植物疫苗活化[6]。

3.4 普施接种

将活化好的植物疫苗、麸皮选择在9：00以前或16：00以后均匀撒施于牛粪表面，避免强光下撒施。撒施结束后，立即耕翻耙地。

接种后切忌马上浇水，以便松土通气，活化植物疫苗，接种7天后再定植。

3.5 起垄定植

设施栽培一般畦距120 cm，起大垄种植，在垄中下部坡面种植，每坡栽1行，两坡小行距50 cm，株距30～40 cm，每667 m2栽2 000～3 000株。

3.6 其他管理

其他管理措施按照常规管理即可。注意保持土壤湿度，不要过高或过低，采用膜下滴灌效果最好，可以明显降低空气湿度，减轻病害。原则上一次浇足。前期不用追肥，二茬瓜才追肥。

4 技术示范效果

从2012年起，本技术在莱西市马连庄薄皮甜瓜种植区累计示范面积66.7余hm2，，以生产上常规栽培作为对照，结果发现，“牛粪+植物疫苗”在减轻病害、提高产量、改善品质等方面效果突出，深受农户欢迎。植物疫苗技术优势主要表现在以下几个方面。

4.1 根结线虫病逐年减轻，甜瓜抗病性明显增强

采用“牛粪+植物疫苗”技术后，根结线虫病发生严重的地块，第一年苗期根结线虫侵染明显减轻，后期有部分侵染，但产量基本达到无根结线虫为害田块的水平，之后根结线虫为害逐年减轻，3年以后根结线虫病基本控制，产量比常规栽培明显增加。青枯病、枯萎病发病率明显降低，抗病性显著增强。"

4.2 甜瓜经济产量提高、上市时间提前

甜瓜的叶片厚度、叶面积增加10%左右，光合速率增加13.8%；甜瓜产量达3 500 kg/667 m2，比常规栽培增产32.5%。牛粪分解过程中释放热量，使地温提高约0.5℃，棚内CO2峰值达到890 mg/L，比常规栽培大棚增加490 mg/L。在地温提升和CO2浓度增加双重效应下，甜瓜上市时间提早3～5天。

4.3 甜瓜食用品质改善

施用“牛粪+植物疫苗”后，薄皮甜瓜外观色泽亮丽、香气浓郁，且甜度增加，口感好。经测定，甜瓜可溶性糖含量达到6.5%，VC含量达290 mg/kg，比常规栽培农户分别增加12%和14%；粗蛋白含量达0.78%，比常规栽培高12.5%；农药投入减少，农药残留降低30%。果实品质和安全性明显提高。

4.4 贮存时间延长

甜瓜果实品质得到了改善，果实中N含量降低，产品贮存期明显增加。采用常规化肥栽培的薄皮甜瓜一般贮存期（常温）为5～7天，而采用“牛粪+植物疫苗”技术后，甜瓜贮存期达到13～15天，延长了7天左右，更加利于果品长途运输和销售。

4.5 经济效益增加，土壤质量改善

施用“牛粪+植物疫苗”后，甜瓜上市时间提前、品质更佳，因此销售价格提高，每1 kg增加了1～2元，加上产量的增加、农药投入的减少（每667 m2减少

1 100元），每667 m2收入比常规栽培提高了9 000～12 000元。

通过测定，施用“牛粪+植物疫苗”后，土壤质量明显改善，有机质含量每年提高0.06个百分点，有益微生物数量增加3～4倍，容重降低，孔隙度增加。

参考文献

[1] 张世明.秸秆生物反应堆技术[M].北京：中国农业出版社，2012.

[2] 张世明.植物疫苗及使用技术[J].中国果菜，2006（2）：53.

[3] 李方民，陈怡平，勋陵，等.UV-B辐射增强和CO2浓度倍增的复合作用对番茄生长和果实品质的影响[J].应用生态学报，2006，17（1）：71-74.

[4] 樊琳，都韶婷，黄利东，等.农业有机废弃物发酵CO2施肥对大棚番茄产量及品质的影响[J].浙江大学学报：农业与生命科学版，2009，35（6）：626-632.

[5] 李书田，刘荣乐，陕红.我国主要畜禽粪便养分含量及变化分析[J].农业环境科学学报，2009，28（1）：179-184.

[6] 高峻岭，韩振荣，韩守萍，等.设施蔬菜植物疫苗配合鲜牛粪有机栽培新技术[J].蔬菜，2015（3）：26-27.