不同施氮處理對設施甜瓜生長發育、產量和品質的影響

劉志剛 任紅松 王巖萍 張春梅 買買提·艾合買提 胡西旦·買買提 努爾孜葉古麗·馬合木提 阿木提·庫爾班 王瑞華 李海峰

摘? ? 要：以新疆吐魯番地方品種‘西開心甜瓜為試材，通過5個不同施氮處理對設施甜瓜生長發育和產量品質的影響，以常規施肥（CK1）和不施肥（CK2）處理作為對照，來確定最佳施氮量和配比，為設施甜瓜種植合理開展氮肥減量增效施肥技術示范和推廣提供理論依據。結果表明，（1）在試驗氮素處理范圍內，隨著氮肥施入量的增加，對甜瓜幼苗的營養生長起到了促進作用，有利于甜瓜果實的膨大和產量品質的提高，但是超過最佳氮肥施入量后，甜瓜果實大小、平均產量和品質都開始下降;（2）根據理論計算，當純氮量為每667 m2施用量為16.08 kg時，每667 m2產量達到最大值1 530.25 kg。生產實際中，我們既要考慮到甜瓜每667 m2的產量和品質，又要兼顧投入、產出和市場等因素，所以在根據純收入和產投比等指標綜合考慮，處理3是比較適合的氮肥處理。

關鍵詞：甜瓜;設施;氮肥;產量;品質

Absrtact：? Xinjiang Turpan local variety ‘Xikaixi melon was used as test material， the effects of five different nitrogen treatments on the growth， development， yield and quality of protected melon were studied， and the optimum nitrogen application rate and ratio were determined by comparing the conventional fertilization （CK1） and non-fertilization （CK2） treatments ， so as to provide a the theoretical guide for reasonable demonstration and popularization of nitrogen fertilizer reduction and efficiency fertilization technology in protected melon cultivation. The results showed that： （1） Within the experimental nitrogen treatment range， with the increase of nitrogen fertilizer application， the vegetative growth of melon seedlings was promoted， which was beneficial to the expansion of melon fruit and the improvement of yield and quality， but after exceeding the optimal nitrogen fertilizer application， the size， average yield and quality of melon fruit began to decline; （2） According to theoretical calculation， when the pure nitrogen content was every 667 m2. When the application rate was 16.08 kg， the maximum yield per 667 m2 was 1530.25 kg. In production practice， we should take into account not only the yield and quality of melon per 667 m2， but also the factors of input， output and market. Therefore， considering the net income and the ratio of output to input， treatment 3 is a more suitable nitrogen fertilizer treatment.

Key words： Muskmelon; Facilities; Nitrogen fertilizer; Yield; Quality

甜瓜（Cucumis melo L.）是古老的栽培作物之一，品種類型繁多。在我國著名的《本草綱目》中記述：“甜瓜之味甜于諸瓜，顧獨得甘甜之稱”。《王禎農書》中也曾譽甜瓜“皮瓤皆勝糖蜜”。甜瓜的確以其甘甜居諸瓜之冠[1]，不僅如此，其果實富含多種營養物質和微量元素，深受大眾喜愛，是重要的經濟作物之一。新疆是我國甜瓜的主產區，吐魯番是新疆重要的早熟甜瓜產區，每年種植面積穩定在0.67萬hm2左右[2]。近年來，隨著簡約化栽培技術的逐步成熟和生產中的大面積推廣應用，甜瓜產量和商品率有所提高，但在施肥管理上仍存在化肥用量多，有機肥用量少，中后期氮肥用量多，磷鉀肥用量少等問題，直接影響了甜瓜的品質和耐貯性。

氮素作為土壤中最活躍的營養元素，卻也是限制作物產量的主要因素。據報道，目前化學氮肥利用率大多低于30%，我國氮肥用量在持續快速增長的同時，如何提高農作物品質、安全性與氮肥利用率成為當前我國農業可持續性發展的瓶頸 。國內外已有很多對甜瓜施用氮肥方面的研究，岳文俊等[3]研究了不同施氮量和施氮頻率對甜瓜氮磷鉀吸收量、產量和品質的影響。胡國智等[4]得出，施氮量在0～337.5 kg·hm-2范圍內，甜瓜產量呈先增加后遞減的趨勢，且各處理間差異顯著;供氮、鉀量過高或過低均不利于甜瓜產量和品質的提高[5]。針對甜瓜生產中開展的氮肥總量控制試驗研究[6-7]，在甜瓜氮肥施用量和施肥技術上取得了一些進展。但對甜瓜氮肥按照不同生育期施肥、最佳施肥量及產投比等方面的研究不多。

筆者用5個不同施氮處理對設施甜瓜的不同生育期進行施肥處理，來研究其對設施甜瓜物候期、果實發育、產量、品質和經濟效益的影響，進而揭示不同施氮處理對甜瓜生長發育和產量品質的影響，以便對甜瓜生產中最佳氮肥施用量和氮肥減量增效提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料

供試材料為甜瓜地方品種‘西開心，中早熟品種，全生育期75～80 d，果實長圓形，幼果青皮，表面覆有深綠色條帶，全瓜布有細網紋，青白瓤，風味極佳，由新疆吉豐種業有限責任公司生產;所施用的氮肥為尿素（含N≥ 46.4%），大顆粒50 kg包裝，由中國石化天然氣股份有限公司出品;磷肥為重過磷酸鈣（含 P2O5≥ 46%），三環牌50 kg包裝，由云南云天化股份有限公司出品;鉀肥為硫酸鉀（含 K2O ≥ 51%），金色胡楊全水溶25 kg包裝，由格爾木伍糧肥業有限公司出品;64%（N 18：P2O5 46）磷酸二銨，三環牌40 kg包裝，由云南云天化股份有限公司出品;純硝硫基復合肥（17-17-17）總養分≥ 51%，奧利龍牌40 kg包裝，由福建奧利高塔復合肥有限公司出品。試驗地土壤為砂壤土，0～20 cm耕作層肥力中等，土壤養分含量中有機質為16.082 g·kg-1、堿解氮為94.5 mg·kg-1、速效磷為19.6 mg·kg-1、速效鉀為 415 mg·kg-1，pH值為7.88。

1.2 試驗設計

田間試驗在新疆吐魯番市高昌區新疆哈密瓜研究中心設施基地進行（N42°56' 21″，E89°11'41″），海拔56 m 。試驗設5個處理，其中以處理5（常規施肥）為CK1，以處理1（無氮區）為CK2，處理2（70%優化施氮量）、處理3（優化施氮量）、處理4（130%優化施氮量）。試驗每個處理3次重復，共15個小區，每次重復小區隨機排列，四周設保護行，小區面積為30 m2，單灌單排，避免水肥互相滲透。處理1至處理5基肥為667 m2施用充分腐熟的有機肥1 000 kg，尿素施用總量的40 %，重過磷酸鈣100%，硫酸鉀25%;初花期第1次追肥，用量為尿素40%，硫酸鉀25%;坐果期第2次追肥，用量為尿素20%，硫酸鉀25%;果實膨大期第3次追肥，硫酸鉀25%。處理5常規施肥區按農民往年習慣用肥量施用，667 m2基肥施充分腐熟的有機肥1 000 kg，64%（N18∶P2O5 46）磷酸二銨40 kg，復合肥（17-17-17）40 kg，各處理基肥均為撒施，追肥為穴施，每次肥后灌溉。詳見表1。

2018年2月10日667 m2施基肥1 000 kg，2月18日按照劃定的小區和施肥方案施用化肥，施肥后起壟，壟面寬70 cm，壟距50 cm，2月20日定植，株距50 cm，小行距50 cm，大行距70 cm，每小區9.6 m2種植30株。定植后立即在溝里澆1次透水，緩苗后開始加強通風，控水煉苗，此期溫度早上在18～20 ℃，中午控制在30 ℃以下，下午放棉被前在23～25 ℃;3月13日開始吊蔓，平均每7 d澆1次水。3月15日初花期第1次追肥，3月28日坐果期第2次追肥，4月26日果實膨大期第3次追肥，5月21日測產。采用單蔓整枝，在第10至第13節位留瓜，每株留1個瓜。各處理小區除施肥量不同外，其他按常規種植。

1.3 指標測定方法

植株生長性狀測定，每小區分別在溫室前、中、后部各隨機選取2株，共6株掛牌標記，在果實膨大期（4月15日）進行測定，測定項目為蔓長、莖粗、葉長、葉寬等指標，其中用卷尺測量主蔓長度;用電子數顯游標卡尺測量主蔓莖基部粗度;在果實采收初期隨機選10個坐瓜節位葉片用游標卡尺測量葉長、葉寬;果實品質指標測定：果實成熟后每小區隨機采收6個稱重，用卡尺測量縱橫徑;并在不同果肉部位采用手持式折光測糖儀測定可溶性固形物含量;發病率統計是在生育期內觀測每處理3個小區白粉病或莖腐病發病株數，發病率/%=發病株數/每處理總株數×100。

數據統計與分析，采用DPS 14.5對數據進行處理，采用Duncan新復極差法進行生物學統計分析。

2 結果與分析

2.1 不同施肥處理對甜瓜生育期的影響

一定量的施氮明顯縮短了甜瓜的生育期（表2），從處理1到處理，始花期在3月6日—15日之間，隨著氮肥使用量的增加，始花期先提前后推后，處理1始花期最晚，為3月15日，處理3始花期最早，為3月6日，比處理5（CK1）早3 d，比處理1（CK2）提前9 d。而隨著始花期的時間順序，盛花期、坐果期、果實膨大期、采收期也有著相應的差異。處理3最早采收，為5月10日，比處理5（CK1）早5 d;處理1（CK2）采收期最晚，為5月21日，比處理3晚11 d。結果表明，在磷鉀肥一定的情況下，隨著氮肥施入量的增加，對甜瓜幼苗的營養生長起到了促進作用，甜瓜根系對營養元素的吸收有利于葉片、根莖、根系等營養器官的生長，植株必要的營養生長和物質積累為開花、結果等生殖生長提供了物質基礎和必要條件，為甜瓜產量和品質提高提供了保障。

2.2 不同施肥處理對甜瓜生長發育及干物質積累的影響

從表3可以看出，不同施肥處理中，主蔓長、節間長、葉長和葉寬隨氮肥施入量的增加而增加，但在莖粗、株鮮重和株干重比較中呈現出先增大后減小的趨勢，在處理3中達到最大值，分別為10.38 mm、1 255.00 g、162.67 g，除莖粗與處理1（CK2）相比差異不顯著以外，株鮮重和株干重與處理1相比均呈極顯著差異，這可能由于甜瓜莖粗與植株干物質的積累有一定關系;主蔓長、節間長、葉長和葉寬均在處理4中出現最大值，主蔓長、莖粗、節間長各處理之間差異不顯著，葉長在處理4與其他處理之間比較差異呈極顯著，而葉寬在處理4與處理1（CK2）和處理2之間呈顯著差異。

2.3 不同施肥處理對甜瓜果實特性和產量品質的影響

從表4可以看出，各處理隨施氮量的增加，甜瓜果實橫徑、縱徑、可溶性固形物含量、單瓜質量均呈先增加后降低的趨勢，都是在處理3中達到最大值，在不同施氮處理間，橫徑比較中處理3最大，為14.06 cm，處理1（CK2）最小，為12.42 cm，處理5（CK1）為13.89 cm，處理3與處理1（CK2）相比差異呈極顯著;處理3縱徑最大，為23.36 cm，處理1（CK2）最小，為20.35 cm，各處理與對照相比差異均不顯著。處理3可溶性固形物含量為9.2%，而處理1（CK2）為8.2%，相比差異顯著;每667 m2產量比較中，處理3每667 m2產量最高，為1 528.91 kg，其次是處理5為1 515.51 kg，再次是處理2每667 m2產量為1 513.16 kg，雖然每667 m2產量都在1 500 kg以上，且每667 m2產量差異不顯著，但是，處理1（CK2）為1 180.92 kg，與處理3呈顯著差異。結果表明，一定范圍內，隨氮肥施入量的增加，有利于甜瓜果實的膨大和產量品質的提高，但是超過最佳氮肥施入量后，甜瓜果實大小、平均產量和品質都開始下降;處理5（CK2）由于氮磷鉀施肥比例不同，與處理3相比純養分N每667 m2減少了6 kg，而P2O5增加15.2 kg，K2O減少了5.2 kg，減氮、鉀肥增磷肥，所以產量沒有減少，但是甜瓜品質下降，這可能與偏施磷肥不能有效提高甜瓜品質有一定關系。

2.4 最佳施氮量的確定

以每 667 m2純氮施用量為自變量，每667 m2產量為因變量，對各處理產量做一元二次線性回歸分析。如圖1所示，回歸方程為：y = -1.605 5 x2 + 47.643 x + 1 176.8，R? = 0.975 1。根據方程可以計算出，當純氮量為每667 m2施用x= 16.08 kg時，每667 m2產量達到最大值 y=1 530.25 kg。

2.5 經濟效益分析

由表5可以看出，處理3的純收入最高，每 667 m2收入12 231.28 元，其次是處理2、處理5（CK1），每667 m2收入均為12 000元以上，處理1（CK2）的純收入最低，每 667 m2收入為9 447.36元，與其他各處理均呈顯著差異。肥料投入比較中，處理5（CK1）所施入肥料的每667 m2投入最高，為304元，處理1（CK2）的肥料投入最低，為151.62元，處理3每667 m2投入237.82元，處理5（CK1）與處理3呈顯著差異，處理3與處理1（CK2）呈極顯著差異;因此，處理1（CK2）的產投比最高，為62.31，而產投比最低的為處理5（CK1），為39.88，各處理與處理1（CK2）相比均呈極顯著差異。

3 討論與結論

本試驗研究結果表明：（1）在試驗氮素處理范圍內，氮肥施入量的增加對甜瓜幼苗的營養生長起到了促進作用，營養的積累加快了幼苗從營養生長向生殖生長的過渡，當施入量超出一定范圍，則造成幼苗營養生長過旺，延長了營養生長時期，推遲進入生殖生長階段，造成甜瓜果實晚成熟;（2）在試驗氮素處理范圍內，氮肥施入量的增加有利于甜瓜果實的膨大和產量品質的提高，但是超過最佳氮肥施入量后，甜瓜果實大小、平均產量和品質都開始下降;（3）相比處理3，在一定范圍內減少氮肥和鉀肥施入量而增施磷肥，雖然對產量影響不大，但是甜瓜品質下降，所以增施磷肥不能提高甜瓜品質;（4）根據理論計算，當純氮量施用量每667 m2為16.08 kg時，每 667 m2產量達到最大值1 530.25 kg。

試驗結果得出，主蔓長、節間長、葉長和葉寬隨氮肥施入量的增加而增加，但在莖粗、株鮮重和株干重比較中呈現出先增大后減小的趨勢，這可能與品種特性和栽培管理有關，還需要進一步研究證實。葉色的變化反映了氮素與葉綠素的合成有密切關系，營養生長過程中，莖、葉的生長量與氮素的供給有直接關系，而氮肥施用量過高或過低均不利于甜瓜干物質的積累，這與康利允等[8]研究的結論相同。結果表明，在一定范圍內，在甜瓜生長過程中增加氮肥施入量對植株營養生長有一定促進作用，當施入量超出一定范圍，則可能會對氮素的吸收利用起到抑制作用。

甜瓜的品質與施氮量有一定關系，在果實成熟期，氮素營養累積大部分轉移到果實中，氮素營養不足的植株則自身生長發育不良，在果實成熟期提供不了更多的營養物質給果實，而氮素營養充足的植株，除了自身的生長所需，給果實的生長發育和干物質的積累提供了營養成分，維生素C和可溶性糖含量隨施氮量的增加而增大，所以果實表現為又大又甜，同時果實的完全成熟提高了甜瓜的產量和品質，提高了肥料利用率，但是施氮量過多時，品質會下降[9-11]。郭雪婷等[12]得出，施氮肥過高或者過低都不利于果實品質的提高，每棵蘋果施尿素0.5～1 kg時果實硬度大，適宜貯藏，可溶性固形物含量高，口感最佳。

研究表明，氮是礦質營養的核心元素，是限制植物生長發育的關鍵營養元素[13-14]，在多數不流失的情況下，氮的吸收率是施用量的60%，磷是30% ，鉀是70%[15]，氮肥由于利用率高且易分解和流失，所以常年施用但土壤中的累積量并不高，而磷肥由于利用率較低且易被土壤膠體和其他離子所固定[16]。調查顯示，施用化肥已經造成土壤中的磷含量逐年增多，甚至遠遠高于作物生長需求，鹽堿化加重[17]，本試驗結果驗證了設施甜瓜生產中應該根據栽培土壤肥力條件和甜瓜生長的需肥規律進行合理施肥，不能盲目減少氮肥和鉀肥施入量，增施磷肥，這樣做非但不能提高甜瓜品質，還會加重土壤鹽堿化和環境污染。

在甜瓜整個生育期內，需求最多的是鉀，其次是鈣和氮。如果盲目地以增加氮肥投入量來提高單產，不僅會造成作物吸收養分失衡，影響甜瓜生長發育，降低產量和品質，而且造成了病蟲害頻發及環境污染等問題[18-24]。

在生產中，不僅要考慮甜瓜的產量和品質，又要兼顧投入、產出和市場等因素，應該在氮磷鉀合理配施的情況下，選擇適合當地的優良品種，從苗期開始注重培養健壯發達的根系，保持植株地上和地下部分的協調生長，提高抗逆性和水肥吸收能力，根據不同生育時期的需肥規律，增施磷鉀肥和有機肥，適時適量施用氮肥，適當補充鈣、硼、鎂、鋅等營養元素，提高甜瓜的產量和品質，實現氮肥減施增效，為甜瓜種植戶的致富增收提供技術保障。

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