設施甜瓜氮磷鉀肥料配比試驗效果研究

于倩倩許愛霞王桂良

(1.泰州市姜堰區農業技術推廣中心，江蘇 泰州 225500；2.揚州大學農業農村部耕地質量監測與評價重點實驗室，江蘇 揚州 225127)

甜瓜又稱香瓜、洋香瓜，在我國各地都有廣泛種植，種植面積在瓜類總面積中的占比仍在不斷上升[1-3]。按照生態學特性，甜瓜可分為薄皮甜瓜與厚皮甜瓜2種類型。“綠寶”作為一個優秀的甜瓜品種，口感脆、糖度高、抗病性強、產量高，是很多種植戶經常采用的作物品種，在高效農業中具有一定的地位。甜瓜栽培方式主要有地爬和立體栽培2種方式，地爬式栽培是泰州地區傳統的栽培模式，主要特點在于投入少、管理相對簡單；立體式栽培是近年來推廣的新型栽培模式，常見的有立架栽培和吊蔓栽培，其特點是土地利用率較高，投入也相對較高，可以根據投入能力及勞動力情況等因地制宜地選擇適宜的甜瓜栽培技術[4-6]。有關甜瓜施肥技術方面的研究有不少報道，主要涉及耕作方式、有機肥施用、平衡施肥、氮肥減量等[7-10]。針對土壤質地偏砂，養分緩沖能力不強的高沙土地區，相關肥料施用技術對甜瓜生長、產量、品質影響的研究鮮見報道。如何根據甜瓜作物營養特性結合高沙土地區土壤肥力特征，合理確定施肥養分種類、施肥量及肥料運籌方式，是保證區域性甜瓜產業可持續生產的基本前提。本試驗依據前期調研結果，設置氮磷鉀用量配比試驗，觀測甜瓜生長、產量及品質的響應情況，旨在為高沙土地區薄皮甜瓜高產高效栽培提供實踐依據。

1 材料與方法

1.1 試驗點概況

試驗地點位于江蘇省泰州市姜堰區顧高鎮俞莊村綠申園農業科技農業基地，屬于北亞熱帶季風氣候，季風環流氣候影響顯著，四季分明，冬夏較長，春秋較短。常年平均氣溫14.5℃，年平均降水量991.7mm，年平均雨日117d，年平均日照時數22059h，無霜期215d。全年氣候溫暖，光照充足，雨水充沛，農業氣候條件優越。

1.2 試驗材料

試驗點土壤為砂壤土，試驗處理前土壤基本理化性質測定結果見表1。

表1 土壤基本理化性質

供試作物為“綠寶”甜瓜。肥料采用奉元有機肥，有機質45%、總養分5%,江蘇永佳現代農業科技有限公司；總養分45%(15-15-15)的紅三角復合肥,中國石化集團南京化學工業有限公司；尿素,含氮率46%,山西晉豐煤化工有限責任公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 試驗設計

試驗設氮、磷、鉀3個因素，氮4個水平，磷、鉀各3個水平，共計8個處理，各處理因子編碼見表2。具體施肥情況及成本見表3。

表2 氮磷鉀肥料配比篩選試驗處理編碼表

表3 各處理施肥情況及成本

1.3.2 試驗小區面積與重復

小區面積33.335m2，每個處理重復3次，隨機區組設計。

1.3.3 肥水運籌

根據當地農戶習慣進行灌溉和肥料運籌。于2020年5月18日進行追肥處理。

1.4 觀察記載與采樣測定

試驗過程詳細觀察記錄，主要內容：試驗前采集土壤樣品，分析土壤理化性狀，包括土壤有機質、pH、全氮、速效氮、有效磷、速效鉀、緩效鉀含量等[11]；觀測記載移栽時間、密度等；在作物收獲前各小區采集6個代表性甜瓜果實樣品，對果實的鮮重進行稱量計產；產品價格按當地批發價計算，肥料成本按當地零售價計算；采樣測定果實相關品質指標，可溶性固形物含量采用手持式折光儀測定，可溶性糖采用蒽酮比色法測定，有機酸含量采用酸堿滴定法測定，游離氨基酸含量采用茚三酮溶液顯色法測定，可溶性蛋白質含量采用考馬斯亮藍G-250染色法測定[12]，維生素C含量采用GB 5009.86-2016《食品中抗壞血酸的測定》的2,6-二氯靛酚滴定法測定。

2 結果與分析

2.1 氮磷鉀肥料配比對農作物產量的影響

各處理甜瓜產量見圖1。從圖1可以看出，各施肥處理甜瓜產量均有顯著增加。其中，推薦施肥處理N2P2K2處理甜瓜產量最高，產量達到了50.4761t·hm-2，與不施肥處理相比增產64.34%。N3P2K2處理增產率也在40%以上，N1P2K2、N2P1K1處理增產率在30%以上。

圖1 氮磷鉀肥料配比對甜瓜產量的影響

2.2 氮磷鉀肥料配比對甜瓜品質的影響

各處理甜瓜品質指標測定結果見圖2。從圖2可以看出，除了N2P2K0處理以外的各施肥處理甜瓜可溶性固形物與不施肥相比均有所增加。其中，N0P2K2處理甜瓜可溶性固形物最高，達到了14.5%，與不施肥處理相比提高了15.1%，N2P2K2處理提高率也在7%以上。可溶性糖含量的變化趨勢與可溶性固形物含量的變化趨勢有些類似，N0P2K2處理甜瓜可溶性糖含量最高，達到8.82%，N2P2K2處理甜瓜可溶性糖含量為7.7%。有機酸含量以N2P0K2處理最低，含量為0.90%，N2P2K2處理含量為1.08%，而不施肥處理為1.24%。游離氨基酸含量以N3P2K2處理最高，為37.5μg·kg-1，N2P2K2處理為34.8μg·kg-1，不施肥處理為25.2μg·kg-1。可溶性蛋白含量以N3P2K2處理最高，為1.77mg·g-1，N2P2K2處理為1.65mg·g-1，不施肥處理為1.35mg·g-1。維生素C含量以N0P2K2處理最高，為12.3mg·100g-1，N2P2K2處理為9.9mg·100g-1，不施肥處理為11.4mg·100g-1。

2.3 氮磷鉀肥料配比對種植前后土壤部分化學性質的影響

從表4可以看出，各處理對收獲前后土壤有機質含量的影響不大，各處理之間差異也較小。土壤硝態氮含量在種植前后差異較大，種植后不同處理均有大幅下降的現象，其中以N2P2K2、N1P2K22個處理下降最大，N2P1K1、N3P2K22個處理下降最小。而土壤有效磷含量在采收后測定的結果遠高于處理前，其中以N2P1K1、N3P2K22個處理增加最多，而N1P2K2、N2P0K2、N2P2K03個處理增加最少。與種植前相比，種植后各處理土壤速效鉀含量有升有降，其中，N2P0K2、N2P2K2、N2P2K03個處理土壤速效鉀含量有所下降，其余各處理土壤速效鉀含量有所上升。與種植前相比，種植后各處理土壤pH有所降低，其中N0P2K2、N2P1K12個處理下降幅度最大。

表4 氮磷鉀肥料配比處理收獲前后土壤分析結果

2.4 氮磷鉀肥料配比對甜瓜種植效益的影響

各處理甜瓜種植效益的情況見表5。從表5可以看出，各處理甜瓜種植的總產值在15.3572萬元·hm-2，扣除成本后凈效益分別在4.1072～12.2860萬元。各處理的產投比在1.37～1.95，其中以N2P2K2處理凈效益和產投比均最高。

表5 氮磷鉀肥料配比篩選試驗不同處理經濟效益統計表

3 討論與小結

在試驗處理范圍內，推薦氮磷鉀肥施用量條件下對甜瓜的生長起到了促進作用，當施入氮量超出一定范圍時，則造成甜瓜產量降低。在試驗施肥量范圍內減少氮、磷、鉀肥施用量，對產量具有負面影響，甜瓜品質也可能下降。尤其是氮肥，施用量過高或過低均不利于甜瓜高產和優質的形成。增加氮肥施用量對甜瓜生長有一定促進作用，當施用量超出一定范圍，甚至可能會抑制作物對氮素的吸收利用[6,13]。在土壤氮、磷、鉀養分平衡供應時，甜瓜果實維生素C和可溶性糖含量提高大，能提高甜瓜的產量和品質，提高肥料利用率。但設施栽培條件下，氮、磷、鉀等養分往往施用過多，甜瓜果實的產量和品質均可能顯著下降[14-18]。

試驗條件下，推薦施肥處理N2P2K2甜瓜產量最高，與其他施肥處理相比增產顯著。推薦施肥處理N2P2K2甜瓜品質良好，與其他施肥處理相比部分指標有所改善。推薦施肥處理N2P2K2收獲后土壤有效養分總體較低。推薦施肥處理N2P2K2甜瓜種植經濟效益最高。