新型尿素對新疆哈密瓜產量、品質及氮肥利用的影響

李亞莉，張炎，胡國智，哈麗哈什·依巴提，翟文強，李青軍

(1.塔城地區農業技術推廣中心，新疆塔城 834700；2.新疆農業科學院土壤肥料與農業節水研究所，烏魯木齊 830091； 3.新疆農業科學院哈密瓜研究中心，烏魯木齊 830091)

0 引 言

【研究意義】哈密瓜是新疆特色特產之一，也是主要經濟作物之一[1-3]。哈密瓜具有含糖量高、口感細膩、肉脆和營養豐富等特點被公認為水果中的佳品，享譽世界[4]。哈密瓜屬于喜肥作物，過量盲目的施用化肥不僅對哈密瓜品質、產量造成影響，也會污染環境。氮肥是植物體內葉綠素的重要組成部分，對提高作物品質、產量起著重要作用[5-6]。【前人研究進展】近年來，由于氮肥肥料利用率低，損失途徑較多，新型氮素肥料的研究較多[7-11]。張愛華等[12]以玉米為研究對象，研究幾種不同新型肥料(控失尿素、腐殖酸尿素、聚能網尿素、含鋅尿素)對玉米產量的影響，結果表明，相比于普通尿素，幾種新型尿素處理下的玉米產量均顯著增加且控失尿素效果最佳。邢素麗等[13]以小麥為研究對象，研究了施用控失尿素、含鋅尿素和含錳尿素對小麥產量及氮肥利用率的影響，結果表明，施用含錳尿素對提高小麥產量效果最好，施用控失尿素對提高小麥氮肥利用率效果最好。 趙欣楠等和董彥旭等[14-15]以馬鈴薯為研究對象得出新型肥料可以提高馬鈴薯產量及經濟效益，其中趙欣楠等[14]表明在控失尿素處理下馬鈴薯的產量和經濟效益達到最優，普通尿素最差。【本研究切入點】相比普通尿素而言，新型肥料對提高玉米、小麥和馬鈴薯的農藝性狀具有顯著效果，但是否能運用到哈密瓜上還有待于研究。研究幾種新型肥料對新疆吐魯番哈密瓜產量、品質和氮素吸收利用的影響。【擬解決的關鍵問題】因此，以哈密瓜為研究對象，設置7個試驗處理，研究不同新型肥料處理對哈密瓜產量、品質和氮素吸收利用的影響，為提高哈密瓜品質和經濟效益提供數據和理論支持。

1 材料與方法

1.1 材 料

試驗在新疆吐魯番市亞爾鄉新疆農科院哈密瓜研究中心試驗基地，地理坐標為E89°05′27″，N42°57′18″，屬于暖溫帶干旱荒漠氣候，年均氣溫為14℃，夏季平均氣溫在30℃，年降雨量16 mm，蒸發量3 000 mm，年均無霜期267 d，年均≥10℃積溫5 300℃·d。哈密瓜品種為黃皮9818，采用露地膜下滴灌輕簡化栽培，單行種植，行距2.2 m，株距0.8 m，小區面積50 m2，整個生育期不整枝打杈，任意結瓜。4月8日移栽，灌溉方式為高壓滴灌，生育期灌溉7次，總灌水量220 m3/hm2。土壤類型為灌耕棕漠土。播種前0～20 cm土壤養分含量為有機質9.7 g/kg，速效氮54.6 mg/kg，速效磷14.2 mg/kg，速效鉀126 mg/kg，有效鋅1.2 mg/kg，pH=8.2。

1.2 方 法

1.2.1 試驗設計

在相同氮磷鉀(P2O5140 kg/hm2、K2O 150 kg/hm2)去氮的基礎上，試驗設7個處理，即：不施氮(CK)；常規尿素(Urea)；等氮量聚能網尿素(P-Urea)；等氮量腐殖酸尿素(H-Urea)；控失尿素(LC-Urea)；等氮量含鋅尿素(Zn-Urea)；等氮量常規尿素加鋅處理(Urea+Zn，與Zn-Urea等量鋅)，鋅肥一次性基施，各處理重復3次。

除CK處理外，其它處理施氮量都為225 kg/hm2，Zn-Urea與Urea+Zn處理施鋅量都為9.7 kg/hm2。控失尿素作為底肥基施，其它處理的氮肥分5次全部滴灌追施，各生育期追肥比例為伸蔓期15%、花期30%、坐果期20%、果實膨大期25 d為20%、果實膨大期35 d時15%。鉀肥用硫酸鉀(K2O 50%)，50%鉀肥基施，50%鉀肥分3次坐果期(10%)、果實膨大期25 d (20%)、果實膨大期35 d (20%)滴灌追施。磷肥用三料磷肥(P2O546%)，鋅肥用硫酸鋅(ZnSO4·7H2O)，磷、鋅肥全部基施。

氮肥用河南心連心化肥有限公司提供的普通尿素(N 46.4%)、聚能網尿素(N 46.4%)、腐植酸尿素(N 46%)、含鋅尿素(N 43.2%一水硫酸鋅2%)、控失尿素(N 43.2%)，磷肥用三料磷肥(P2O546%)、鉀肥用硫酸鉀(K2O 50%)。各處理使用水表計量灌水量，每次灌水量相同。

1.2.2 測定指標

干物質和養分：在成熟期(6月29日)采取哈密瓜樣品，將采集的植株按不同器官(莖、葉、果)分開，烘干、稱重、粉碎，分析植株不同部位N養分含量。

產量：成熟期測定各小區實際產量，調查單株結瓜數、單瓜重，采用Excel 2003和SPSS 18.0進行統計分析。

養分積累量(kg/hm2)=株數(株/hm2)×單株干物質重(kg)×養分濃度(%)。

養分利用率(%)=(施氮區養分吸收量-缺氮區吸收量)×100 /施氮量。

農學效率(kg/kg)=(施氮區哈密瓜產量-缺氮區哈密瓜產量)/ 施氮量。

1.3 數據處理

使用Microsoft Excel 2007(Microsoft公司，美國)進行處理及制圖，SPSS17.0(IBM公司，美國)進行單因素方差分析(One-way ANOVA)、最小顯著差數法(LSD)多重比較。

2 結果與分析

2.1 不同氮肥處理對哈密瓜干物質累積與分配的影響

研究表明，哈密瓜各部位干物質處理間差異顯著。H-Urea處理的葉干物質最大，為865 kg/hm2，顯著高于Urea處理，而P-Urea、Zn-Urea、LC-Urea、Urea+Zn、Urea處理間都沒有顯著差異，但各施氮處理的葉干物質均顯著高于CK。各施氮處理的莖干物質均顯著高于CK，但各施氮處理間沒有達到顯著差異。各施氮處理的瓜干物質均顯著高于CK，其中H-Urea處理最大，為1 347 kg/hm2，顯著大于Urea+Zn、Urea處理，而與P-Urea、LC-Urea、Zn-Urea處理沒有顯著差異，同時Zn-Urea與Urea+Zn處理也沒有達到顯著差異。

P-Urea、腐殖酸尿素、LC-Urea處理的哈密瓜總干物質均顯著大于Urea處理，其中H-Urea處理的哈密瓜總干物質最大，為2 724 kg/hm2，但三者間沒有顯著差異，而Urea、Zn-Urea、Urea+Zn處理間也沒有達到顯著差異。圖1

圖1 哈密瓜干物質累積與分配 (kg/hm2)

Fig.1 Accumulation and distribution of dry matter in Hami melon

2.2 不同氮肥處理對哈密瓜產量的影響

研究表明，各處理哈密瓜的株數沒有顯著差異。各施氮處理的單株瓜數顯著大于CK，其中P-Urea處理最多，為3.36個/株，顯著高于Urea、Zn-Urea、Urea+Zn處理，而Urea、腐殖酸尿素、LC-Urea、Zn-Urea、Urea+Zn處理沒有顯著差異。缺氮顯著降低了哈密瓜的單株瓜重，其中CK處理單株瓜重為1.29 kg/株，顯著小于各施氮處理，而腐殖酸尿素處理的單株瓜重顯著大于Urea處理，但Urea、P-Urea、LC-Urea、Zn-Urea、Urea+Zn處理間沒有顯著差異。

施氮顯著增加了哈密瓜產量，比CK增產30.34%～44.76%，其中H-Urea增產效果最好。與Urea相比，P-Urea、腐殖酸尿素、LC-Urea都顯著增加了哈密瓜產量，增產率7.36%～11.07%，其中H-Urea增產效果最好；而Urea、Zn-Urea、Urea+Zn處理沒有差異顯著。表1

表1 哈密瓜產量與產量構成因子Table 1 Yield and yield components of Hami melon

處理Treatment株數Number of plants(株/hm2)單株瓜數Single plant number(個/株)單瓜重Single melon weight(kg/個)產量Yield(kg/hm2)比CK增產Increase production than CK (%)比尿素增產Increase production than urea (%)CK5 220a3.13c1.29c21 036dUrea5 220a3.26b1.61b27 418c30.34P-Urea5 220a3.36a1.69ab29 607ab40.757.98H-Urea5 283a3.29ab1.75a30 452a44.7611.07LC-Urea5 283a3.30ab1.69ab29 436ab39.937.36Zn-Urea5 283a3.25b1.68ab28 858abc37.195.25Urea+Zn5 220a3.25b1.67ab28 325bc34.653.31

注：表中a，ab，b，c，abc，bc，d代表其顯著性關系

Note:

2.3 不同氮肥處理對哈密瓜養分吸收與分配的影響

研究表明，各處理的哈密瓜各部位N素吸收量差異顯著。各施氮處理的葉N素吸收量均顯著高于CK，其中腐殖酸尿素處理最大，為36.90 kg/hm2，顯著大于Urea處理，但與P-Urea、LC-Urea、Zn-Urea、Urea+Zn沒有顯著差異，而Urea、P-Urea、LC-Urea、Zn-Urea、Urea+Zn處理間都沒有顯著差異。各施氮處理的莖N素吸收量均顯著高于CK，其中P-Urea、腐殖酸尿素、LC-Urea、Zn-Urea處理都顯著大于Urea處理，H-Urea處理最大，顯著大于除Zn-Urea外的其它處理，而Zn-Urea處理顯著高于Urea+Zn處理，而Urea+Zn處理與Urea處理沒有顯著差異。各施氮處理的瓜N素吸收量均顯著高于CK，其中腐殖酸尿素、LC-Urea的瓜N素吸收量顯著大于Urea處理，但Urea、P-Urea、Zn-Urea處理間沒有顯著差異。施氮都顯著提高了哈密瓜的總N素吸收量，各處理中P-Urea、腐殖酸尿素、LC-Urea處理的總N素吸收量都顯著大于Urea處理，其中H-Urea處理的總N素吸收量最大，為117.67 kg/hm2，顯著高于Zn-Urea、Urea+Zn處理，與P-Urea、LC-Urea處理沒有顯著差異，而Urea、Zn-Urea、Urea+Zn處理間差異不顯著。圖2

圖2 哈密瓜N素吸收與分配 (kg/hm2)

Fig.2 Absorption and distribution of N in Hami melon

2.4 不同處理哈密瓜氮肥利用效率

研究表明，P-Urea、腐殖酸尿素、Zn-Urea、LC-Urea、Urea+Zn處理的農學效率介于37.25～44.84 kg/kg之間，都大于Urea處理的30.39 kg/kg，其中H-Urea處理最大，其次是P-Urea處理，而Zn-Urea處理也大于Urea+Zn處理。P-Urea、腐殖酸尿素、LC-Urea、Zn-Urea比Urea都提高了哈密瓜的氮肥利用率，增加了3.87～9.17個百分點，其中H-Urea氮肥利用率最高，而Zn-Urea處理也比Urea加等量鋅提高了氮肥利用率。表2

表2 不同處理氮肥利用效率

Table 2 Nitrogen utilization efficiency with different treatments

處理Treatment農學效率Agronomy efficiency(kg/kg)N利用率N utilization(%)比尿素增加Increase than urea(%)Urea30.3926.91P-Urea40.8232.835.92H-Urea44.8436.089.17LC-Urea4032.525.61Zn-Urea37.2530.783.87Urea+Zn34.7128.791.88

2.5 不同氮肥處理對哈密瓜品質的影響

研究表明，施氮肥對哈密瓜折光糖影響較大，各施氮處理邊、心糖含量顯著高于CK處理，施氮處理間邊糖含量無顯著差異，表明施用不同品種氮肥對哈密瓜邊糖影響較小。氮肥品種對哈密瓜心糖含量有顯著影響，P-Urea(14.64%)、腐殖酸尿素(14.58%)顯著高于Urea和LC-Urea，而Urea、LC-Urea、Zn-Urea、Urea+Zn處理間差異不顯著。糖梯度是評價哈密瓜品質的重要因素，品質較優的哈密瓜要求中心與邊緣含糖量梯度越小越好，各施氮處理中腐殖酸糖梯度最低，為3.98，其次是LC-Urea，表明H-Urea處理的哈密瓜品質優于其它氮肥處理；而CK處理的糖梯度顯著大于其它處理。除Urea處理外，其他各施氮處理哈密瓜VC含量顯著高于CK處理；P-Urea、Zn-Urea、LC-Urea、Urea+Zn處理的VC含量顯著高于Urea處理，其中LC-Urea處理的VC含量為33.65 mg/100 g，顯著高于其它處理，而H-Urea與Urea處理沒有顯著差異。表3

表3 不同處理哈密瓜品質特征

Table 3 Quality characteristics of different treatments of Hami melon

處理Treatment折光糖Refraction sugar (%)邊糖Side sugar心糖Heart sugar糖梯度Sugar gradient(%)VC(mg/100 g)CK8.10b13.02c4.92a28.51dUrea10.23a14.38b4.15b29.22cdP-Urea10.50a14.64a4.14b31.00bH-Urea10.60a14.58a3.98d30.07bcLC-Urea10.24a14.28b4.04cd33.65aZn-Urea10.31a14.4ab4.09bc32.29bUrea+Zn10.33a14.48ab4.15b31.43b

3 討 論

以新疆吐魯番哈密瓜為研究對象，設7個試驗處理，探討在不同新型肥料處理下對哈密瓜的干物質、產量、養分、氮肥利用率以及品質的影響。從研究結果來看，表2、表3表明，與常規尿素相比，聚能網尿素、腐殖酸尿素、控失尿素都顯著增加了哈密瓜干物質和產量，產量增加7.36%～10.07%，其中腐殖酸尿素增產效果最好，而含鋅尿素、常規尿素加鋅處理比常規尿素也有不同程度的增產，但差異不顯著。這與張愛華、趙欣楠[12,14]的研究結果一致，說明新型肥料均可以顯著增加作物產量。聚能網尿素、腐殖酸尿素、控失尿素處理相比常規尿素均顯著增加哈密瓜N素吸收量，增加5.61～9.17個百分點，其中腐殖酸尿素氮肥利用率最高。這說明新型氮素肥料可以明顯提高氮肥利用率，減少氮肥流失，從而減少環境污染。聚能網尿素、腐殖酸尿素處理均提高哈密瓜心糖含量，其中腐殖酸尿素處理糖梯度最低。說明經過腐殖酸尿素處理后哈密瓜的糖分均勻，更好提高了哈密瓜的品質。從聚能網尿素、腐殖酸尿素、控失尿素特性來看，翟勇和魏固寧[16-17]研究表明腐殖酸尿素能夠明顯的提高作物品質、產量和氮肥利用率，因為腐殖酸尿素中含有大量離子和具有生物活性，離子的交換能力和吸附能力可以抑制尿酶的活動、減緩尿素分解、減少揮發，并且逐漸釋放氮素，使肥效延長。同時腐殖酸的生物活性能促進植物根系發育和體內氮素代謝，促進氮的吸收，提高肥效利用率[17]。周飛等[18]對普通尿素、含鋅尿素、含錳尿素和控失尿素四種肥效試驗表明，控失尿素增產作用最優，增產達21.6%。控失肥料具有揮發、淋溶、固定少的優點并且養分釋放與作物需求同步，從而達到增產的目的，同時控失肥料還可以減少環境污染。聚能網尿素是在尿素外部包裹了一層聚能網，以提高氮肥利用率。由此可知，新型肥料可以明顯提高作物產量、品質及氮肥利用率。

4 結 論

4.1 與常規尿素相比，聚能網尿素、腐殖酸尿素、控失尿素都顯著增加了哈密瓜干物質和產量，產量增加7.36%～10.07%，其中腐殖酸尿素增產效果最好。含鋅尿素、常規尿素加鋅處理比常規尿素也有不同程度的增產，但差異不顯著。

4.2 與常規尿素相比，聚能網尿素、腐殖酸尿素、控失尿素處理顯著增加哈密瓜N素吸收量，提高了哈密瓜的氮肥利用率，分別增加了5.61～9.17個百分點，其中腐殖酸尿素氮肥利用率最高。含鋅尿素、常規尿素加鋅處理的N素吸收量沒有顯著增加，但提高氮肥利用率。

4.3 與常規尿素相比，聚能網尿素、腐殖酸尿素處理提高哈密瓜心糖含量，其中腐殖酸尿素處理糖梯度最低。聚能網尿素、含鋅尿素、控失尿素、常規尿素加鋅處理的VC含量顯著高于常規尿素處理。