不同施氮量對春茬厚皮甜瓜生育后期氮磷鉀吸收及利用的影響

王小娟　朱白婢　陳健曉　伍壯生　高芳華　胡艷平　楊春　李雪嶠

摘 要 采用盆栽砂培實驗，以“翠甜”厚皮甜瓜為材料，設6個氮處理（0、5、10、15、20、25 mmol/L）研究其對海南地區春茬厚皮甜瓜生育后期氮磷鉀養分吸收及利用的影響。結果表明：施氮能夠顯著增加膨大期根、果實氮含量，顯著增加生育后期莖葉、果實及全株中的氮、磷和鉀積累量，顯著增加氮磷鉀養分收獲指數和單果鮮重，增加磷生理利用效率，顯著降低膨大期果實鉀含量及氮生理利用效率。鉀生理利用效率隨氮水平增加先增加后降低，在10 mmol/L時達到峰值。本研究中，10 mmol/L氮處理單果鮮重最大，氮磷鉀養分生理利用效率也最高，且氮磷鉀養分收獲指數居中，最有利于節約施肥，經濟效益最大化。

關鍵詞 氮；厚皮甜瓜；養分吸收及利用

中圖分類號 S652 文獻標識碼 A

Abstract In this study we aimed to determine the effects of different nitrogen application on nitrogen， phosphorus and potassium uptake and utilization at the latter of muskmelon with six nitrogen treatments （0 mmol/L， 5 mmol/L， 10 mmol/L， 15 mmol/L， 20 mmol/L， 25 mmol/L）. The results showed that nitrogen application could promote significantly the nitrogen content of root and fruit at the expanding stage of muskmelon during the spring in Hainan， increase significantly nitrogen， phosphorus and potassium accumulation of stems and leaves， fruits and full plant at the latter of muskmelon， improve significantly nitrogen， phosphorus and potassium harvest index and single fruit weight， improve phosphorus physiological use efficiency， decrease significantly potassium content of fruit at the expanding stage of muskmelon and nitrogen physiological use efficiency. Physiological use efficiency of potassium firstly increased and then decreased with more nitrogen， peaking at the level of 10 mmol/L. The 10 mmol/L nitrogen treatment had the highest single fruit weight and physiological utilization efficiency of nitrogen， phosphorus and potassium.

Keywords nitrogen； muskmelon； nutrient uptake and utilization

DOI 10.3969/j.issn.1000-2561.2018.08.002

海南省南部沿海地區土質多為砂壤土，養分貧瘠，光照充足，干旱少雨，晝夜溫差大，非常適宜厚皮甜瓜種植，近十幾年來種植面積逐漸擴大到了6 700 hm2[1]，形成了集設施栽培、穴盤育苗、水肥一體化、覆膜滴灌及綠色綜合防控技術為一體的栽培技術體系，給廣大的種植戶帶來了可觀的經濟效益。然而，由于在水肥上缺乏科學合理的營養液配方，造成了肥料過度施用、養分不平衡等一系列問題，嚴重影響了甜瓜產業的發展。Hoagland營養液配方pH較為穩定，是目前應用較為廣泛的旱作營養液之一[2]，但養分的吸收及利用受光照、溫度、濕度等氣候條件的影響[3-6]，那么在熱帶季風性氣候的海南地區應用Hoagland營養液配方，其氮水平在厚皮甜瓜上的適宜性如何研究比較少，而氮水平過高或者過低都直接影響著甜瓜的產量和品質[7-10]。因此，本研究以改良Hoagland營養液配方為基礎配方，通過設置不同施氮量處理，研究其對海南春茬厚皮甜瓜氮磷鉀養分吸收及利用的情況，找出適宜的氮水平，進而為海南地區春茬甜瓜施肥提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料

實驗用厚皮甜瓜（Cucumis melo var. reliculatus）品種為“翠甜”，臺灣農友種苗（中國）有限公司生產。

1.2 方法

實驗于海南省澄邁縣永發鎮海南省農業科學院科研基地日光溫室里進行。采用砂培盆栽培養，以改良Hoagland完全營養液配方為基礎，其大量元素配方為硝酸鈣（CaNO3·4H2O）945 mg/L、硝酸鉀（KNO3）506 mg/L、硝酸銨（NH4NO3）80 mg/L、磷酸二氫鉀（KH2PO3）136 mg/L、七水硫酸鎂（MgSO4·7H2O）493 mg/L。

砂培盆栽實驗于2016年3月至5月進行，將珍珠巖與沙以3：2混合作為盆栽基質，盆缽為塑料盆缽，高40 cm×盆底直徑25 cm×盆口直徑30 cm，在其他營養元素含量不變的前提下，設置5個氮水平處理，分別為N1（0 mmol/L，不施氮處理為對照，簡稱CK）、N2（5 mmol/L）、N3（10 mmol/L）、N4（15 mmol/L）、N5（20 mmol/L）、N6（25 mmol/L）（N2～N6為施氮處理），各處理如表1所示。實驗采用隨機區組實驗設計，每處理5次重復，每個處理15株。盆缽之間行內距離80 cm，行間距離100 cm。

3月1日催芽，3月3日播種于育苗盤中，3月18日移栽，移栽后4 d開始澆灌營養液，苗期（10 d）每天澆灌約400 mL/每盆，伸蔓至坐果選果前（14 d）每天澆灌約1 000 mL/每盆，選果后至成熟期（44 d）每天澆灌約1.5 L/每盆，營養液現用現配，水分常規管理。待甜瓜植株生長至2 m以后，摘頂心，隨著生長發育及時摘除13節位以下、16節位以上的側芽，自13節位開始授粉，有效授粉3個果實后，待長至雞蛋大小每株留1果。5月31日全部成熟完畢。

1.3 測定項目與方法

在膨大期以及成熟期采取植株樣品（每重復隨機選取5株），將根、莖葉及果實分開，105 ℃殺青1 h后，烘干后稱重并粉碎制成植株樣品供養分測定分析。

植株氮含量：濃硫酸-雙氧水消煮，凱氏定氮法測定[11]。

植株磷含量：濃硫酸-雙氧水消煮，鉬銻抗比色法測定[11]。

植株鉀含量：濃硫酸-雙氧水消煮，火焰光度計測定[11]。

氮、磷、鉀總積累量=單株各器官氮、磷、鉀含量×各器官干物質重。

氮、磷、鉀生理利用效率=單株干重/單株氮磷鉀總積累量。

氮、磷、鉀收獲指數=（果實氮、磷、鉀積累量）/單株總氮磷鉀積累量×100%。

1.4 數據分析

采用SPSS17.0軟件進行試驗數據統計分析，Duncans法進行差異顯著性檢驗。

2 結果與分析

2.1 不同施氮量對厚皮甜瓜各器官氮磷鉀養分濃度的影響

由表2可知，膨大期N6處理根氮濃度顯著高于N1（CK，以下簡稱CK）、N2和N3處理，與N4和N5處理差異不顯著，成熟期N6處理根氮濃度顯著高于其他處理，且其他處理間差異不顯著；與CK相比，各施氮處理莖葉、果實氮濃度顯著增加，膨大期施氮處理N6莖葉氮濃度顯著高于其他施氮處理，且其他施氮處理間差異不顯著，成熟期莖葉氮濃度N3處理顯著低于其他施氮處理，N2處理顯著低于N5和N6處理，N2與N4處理差異不顯著；膨大期施氮處理間果實氮濃度差異不顯著，成熟期果實氮濃度N6處理顯著高于其他施氮處理，N5處理顯著高于N2和N3處理。由此說明，隨著氮水平的增加，甜瓜生育后期各器官氮

濃度呈增加趨勢。

由表3可知，膨大期，CK各器官含磷量根>莖葉>果實，各施氮處理含磷量根>果實>莖葉，施氮顯著降低根、莖葉磷濃度，但處理間差異均不顯著；果實磷濃度基本維持在6%左右，N4處理顯著高于N6處理，其他施氮處理間果實磷濃度差異不顯著，N6處理各器官磷濃度均有所下降。成熟期，與CK相比，施氮顯著降低了根磷濃度，施氮處理間根磷濃度差異不顯著；各處理間莖葉磷濃度差異不顯著；與CK相比，N3、N4處理果實磷濃度顯著降低；施氮處理間N5果實磷濃度顯著高于N2、N3及N4處理，N6顯著高于N3處理。說明甜瓜生育后期施氮降低了根、莖葉磷濃度，果實磷濃度在進入成熟期時各處理間差異顯著，以N5處理最高，其次是CK，N3處理最低。

由表4可知，膨大期，各處理間根鉀濃度差異不顯著；成熟期，CK、N6處理根鉀濃度顯著高于其他處理，且其他處理間差異不顯著。膨大期，莖葉鉀濃度各處理間著差異不顯著；成熟期，N6處理莖葉鉀濃度顯著高于其他處理，其他處理間差異不顯著。膨大期，各施氮處理果實鉀濃度顯著低于不施氮處理，N2、N4和N5處理果實鉀濃度顯著高于N3和N6處理；成熟期，氮水平在10～25 mmol/L時，根、莖葉及果實鉀濃度均隨著氮水平的增加而增加，各施氮處理果實鉀濃度與不施氮處理沒有顯著差異，N5和N6處理果實鉀濃度顯著高于N3處理，其他施氮處理間差異不顯著。

2.2 不同施氮量對厚皮甜瓜氮磷鉀養分積累的影響

由表5、表6可知，與CK相比，施氮顯著增加了膨大期各器官及全株氮素積累量，但各施氮處理間差異均不顯著。進入成熟期，N3、N4、N5與N6處理根氮素積累量顯著高于CK，N6處理根氮素積累量顯著高于N2、N4處理，其他施氮處理間差異不顯著。施氮顯著增加莖葉氮素積累量，但施氮處理間差異不顯著。施氮顯著增加果實及全株氮素積累量，N6處理果實氮素積累量顯著高于其他施氮處理，N2、N3、N4與N5處理間差異不顯著；全株氮素積累量隨著施氮處理的增加而增加，且N6處理顯著高于N2、N3和N4處理，N5處理顯著高于N2處理。

在甜瓜生育后期，與CK相比，施氮顯著增加N2、N3、N4和N5處理莖葉磷素積累量，顯著增加果實及全株磷素積累量，但對根磷素積累量沒有顯著影響。膨大期，N6處理根、莖葉和全株磷素積累量顯著小于N2處理，N6、N2處理均與其他施氮處理間差異不顯著；各施氮處理間果實磷素積累量差異不顯著。成熟期，N5處理果實磷素積累量顯著高于N3、N4處理， N5處理果實及全株磷素積累量均最高，各施氮處理間全株磷積累量差異不顯著。

與CK相比，施氮顯著增加莖葉、果實及全株鉀素積累量。膨大期，N2處理根鉀素積累量顯著大于N1、N3、N5處理，其他處理間差異不顯著；成熟期，各處理間根鉀素積累量差異不顯著。膨大期，各施氮處理間莖葉鉀素積累量差異不顯著，N2處理果實鉀素積累量顯著大于其他施氮處理，N2處理全株鉀素積累量大于其他施氮處理，且顯著大于N6處理，其他施氮處理間果實及全株鉀素積累量差異不顯著；成熟期，N6處理莖葉及全株鉀素積累量顯著高于其他施氮處理，其他施氮處理間差異不顯著，各施氮處理間果實鉀素積累量差異不顯著。

2.3 不同施氮量對厚皮甜瓜氮磷鉀養分利用的影響

由表7可知，施氮處理氮素生理利用效率顯著低于CK，磷素生理利用效率高于CK，鉀素氮素生理利用效率隨著氮水平的增加先增加后降低。施氮處理氮的生理利用效率從大到小依次為N3>N2>N4>N5>N6，隨著氮水平的增加，氮的生理利用效率顯著降低，其中N2、N3處理顯著大于N4、N5和N6處理，N4、N5處理顯著大于N6處理，其他施氮處理間差異均不顯著。施氮處理間磷的生理利用效率差異均不顯著，但以N3處理最高，其次為N4處理，N5最低。施氮處理N3鉀的生理利用效率顯著高于N2、N5和N6處理，N2、N5處理鉀的生理利用效率顯著高于N6處理，其他施氮處理間差異均不顯著。本研究中，N3處理氮磷鉀的生理利用效率均達到最高水平。

CK氮磷鉀養分收獲指數均顯著低于各施氮處理。各施氮處理養分收獲指數差異如下：N2、N3、N4和N5處理間氮、鉀收獲指數差異均不顯著，磷收獲指數各施氮處理間差異均不顯著；氮養分收獲指數N6處理高于N4處理，顯著高于N2、N3和N5處理，且隨著氮水平的增加氮收獲指數呈增加趨勢；N6處理鉀收獲指數顯著低于其他施氮處理。說明氮水平增加，有利于氮收獲指數增加，磷收獲指數沒有顯著影響，而鉀收獲指數隨著氮水平的增加先增加后降低。

各施氮處理單果鮮重均顯著高于CK。各施氮處理以N3處理單果鮮重最高，其次為N2處理，N6處理最低，N3處理顯著高于N4、N5和N6處理，N2處理顯著高于N6處理，N6處理顯著低于其他施氮處理。說明氮水平過量，單果鮮重下降。N2、N3、N4和N5處理單果鮮重均達到1 000 g以上，分別為1 117.64 g、1 166.22 g、1 019.90 g和1 025.68 g，而N6為835.31 g。

3 討論

植株氮磷鉀濃度、積累量與不同生育期、不同器官以及施肥處理不同有關，這與前人研究[12-15]一致。本研究中，隨著氮水平的增加，甜瓜生育后期各器官氮濃度呈增加趨勢，與CK相比，施氮降低了根、莖葉磷濃度，成熟期氮水平在10～

25 mmol/L時，甜瓜根、莖葉及果實鉀濃度均隨著氮水平的增加而增加。

增施氮肥顯著提高了甜瓜的氮、磷和鉀的積累量[16]，特別是顯著提高了甜瓜生育后期氮、磷和鉀的積累量[17]。本研究中增施氮肥對全株氮磷鉀積累量的影響與其研究一致，增施氮肥對果實氮素積累量的影響與薛亮等[18]研究一致。不同處理間各器官氮磷鉀積累量差異如下：與CK相比，施氮顯著增加膨大期各器官及全株氮素積累量，顯著增加成熟期果實及全株氮素積累量，且全株氮素積累量隨著氮水平的增加而增加；施氮顯著增加N2、N3、N4和N5處理莖葉磷素積累量，顯著增加各施氮處理果實及全株磷素積累量，但對根磷素積累量沒有顯著影響；施氮顯著增加莖葉、果實及全株鉀素積累量。膨大期，根、莖葉磷積累量，全株磷、鉀素積累量和兩時期果實鉀素積累量均以N2處理最高，兩時期果實氮素積累量、成熟期莖葉及全株鉀素積累量均以N6處理最高，果實及全株磷素積累量均以N5處理最高，但N6處理膨大期根、莖葉和全株磷素積累量最低。

與CK相比，各施氮處理氮素生利用效率顯著降低，氮磷鉀養分收獲指數顯著增加，單果鮮重顯著增加，氮收獲指數隨氮水平增加成增加趨勢。各施氮處理氮磷鉀生理利用效率均以N3處理最高，單果鮮重也最大；N2、N3、N4和N5處理氮磷鉀收獲指數差異均不顯著，N6處理的氮磷收獲指數雖然都最大，但單果鮮重卻顯著小于其他施氮處理。因此，以N3處理的氮磷鉀養分利用情況最好。

本研究中，單果鮮重與各器官及全株氮磷鉀濃度、積累量關系不成正比，而與氮磷鉀養分利用關系密切。成熟期N3處理各養分生理利用效率達到最高，單果鮮重也最高，與薛亮等[19]研究結論相似，即中氮水平氮素吸收利用及經濟效益最大化。曹明等研究表明，當K+濃度為6 mmol/L、PO43–為1.3 mmol/L時，氮濃度為13 mmol/L時產量最高，中等濃度氮肥處理對產量較為有利，與本研究結果也相似[7]。但也有研究表明，氮濃度為17 mmol/L、鉀濃度為8 mmol/L時，甜瓜產量、品質最好[20]。可能本研究營養液鉀濃度較低限制了氮的吸收，或者甜瓜品種需肥特性及氣候原因決定了氮、鉀營養的吸收與利用。因此，在應用改良Hoagland完全營養液配方種植“翠甜”厚皮甜瓜時，建議為10 mmol/L。

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