不同施氮处理对设施甜瓜生长发育、产量和品质的影响

不同施氮处理对设施甜瓜生长发育、产量和品质的影响
刘志刚; 李海峰; 任红松; 王岩萍; 张春梅; 买买提·艾合买提; 胡西旦·买买提; 努尔孜叶古丽·马合木提; 阿木提·库尔班; 王瑞华
【期刊名称】《《中国瓜菜》》
【年(卷),期】2019(032)010
【总页数】6页(P36-41)
【关键词】甜瓜; 设施; 氮肥; 产量; 品质
【作者】刘志刚; 李海峰; 任红松; 王岩萍; 张春梅; 买买提·艾合买提; 胡西旦·买买提; 努尔孜叶古丽·马合木提; 阿木提·库尔班; 王瑞华
【作者单位】新疆农业科学院吐鲁番农业科学研究所新疆吐鲁番838000; 新疆吐鲁番市高昌区农业技术推广中心新疆吐鲁番838000; 托克逊县伊拉湖镇农业技术推广站新疆托克逊县838103; 托克逊县农产品质量安全检测中心新疆托克逊县838100
【正文语种】中文
甜瓜（Cucumis melo L.)是古老的栽培作物之一，品种类型繁多。

在我国著名的《本草纲目》中记述：“甜瓜之味甜于诸瓜，顾独得甘甜之称”。

《王祯农书》中也曾誉甜瓜“皮瓤皆胜糖蜜”。

甜瓜的确以其甘甜居诸瓜之冠[1]，不仅如此，其果实富含多种营养物质和微量元素，深受大众喜爱，是重要的经济作物之一。

新疆是我国甜瓜的主产区，吐鲁番是新疆重要的早熟甜瓜产区，每年种植面积稳定在
0.67 万hm2左右[2]。

近年来，随着简约化栽培技术的逐步成熟和生产中的大面
积推广应用，甜瓜产量和商品率有所提高，但在施肥管理上仍存在化肥用量多，有机肥用量少，中后期氮肥用量多，磷钾肥用量少等问题，直接影响了甜瓜的品质和耐贮性。

氮素作为土壤中最活跃的营养元素，却也是限制作物产量的主要因素。

据报道，目前化学氮肥利用率大多低于30%，我国氮肥用量在持续快速增长的同时，如何提
高农作物品质、安全性与氮肥利用率成为当前我国农业可持续性发展的瓶颈。

国内外已有很多对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频
率对甜瓜氮磷钾吸收量、产量和品质的影响。

胡国智等[4]得出，施氮量在0～337.5 kg·hm-2范围内，甜瓜产量呈先增加后递减的趋势，且各处理间差异显著；供氮、钾量过高或过低均不利于甜瓜产量和品质的提高[5]。

针对甜瓜生产中开展
的氮肥总量控制试验研究[6-7]，在甜瓜氮肥施用量和施肥技术上取得了一些进展。

但对甜瓜氮肥按照不同生育期施肥、最佳施肥量及产投比等方面的研究不多。

笔者用5 个不同施氮处理对设施甜瓜的不同生育期进行施肥处理，来研究其对设
施甜瓜物候期、果实发育、产量、品质和经济效益的影响，进而揭示不同施氮处理对甜瓜生长发育和产量品质的影响，以便对甜瓜生产中最佳氮肥施用量和氮肥减量增效提供理论依据。

1 材料与方法
1.1 材料
供试材料为甜瓜地方品种‘西开心’，中早熟品种，全生育期75～80 d，果实长圆形，幼果青皮，表面覆有深绿色条带，全瓜布有细网纹，青白瓤，风味极佳，由新疆吉丰种业有限责任公司生产；所施用的氮肥为尿素（含N≥46.4%），大颗粒50 kg 包装，由中国石化天然气股份有限公司出品；磷肥为重过磷酸钙（含
P2O5≥ 46%），三环牌50 kg 包装，由云南云天化股份有限公司出品；钾肥为硫
酸钾（含K2O ≥51%），金色胡杨全水溶25 kg 包装，由格尔木伍粮肥业有限公司出品；64%（N 18：P2O5 46）磷酸二铵，三环牌40 kg 包装，由云南云天化股份有限公司出品；纯硝硫基复合肥（17-17-17）总养分≥51%，奥利龙牌40
kg 包装，由福建奥利高塔复合肥有限公司出品。

试验地土壤为砂壤土，0～20 cm 耕作层肥力中等，土壤养分含量中有机质为16.082 g·kg-1、碱解氮为 94.5 mg·kg-1、速效磷为19.6 mg·kg-1、速效钾为415 mg·kg-1，pH 值为 7.88。

1.2 试验设计
田间试验在新疆吐鲁番市高昌区新疆哈密瓜研究中心设施基地进行（N42°56'21″，E89°11'41″)，海拔56 m。

试验设5 个处理，其中以处理5（常规施肥）为CK1，以处理 1（无氮区）为 CK2，处理 2（70%优化施氮量）、处理3（优化施氮量）、处理4（130%优化施氮量）。

试验每个处理3 次重复，共15 个小区，每次重复
小区随机排列，四周设保护行，小区面积为30 m2，单灌单排，避免水肥互相渗透。

处理1 至处理5 基肥为667 m2 施用充分腐熟的有机肥1 000 kg，尿素施用总量的40%，重过磷酸钙100%，硫酸钾25%；初花期第1 次追肥，用量为尿素40%，硫酸钾25%；坐果期第2 次追肥，用量为尿素20%，硫酸钾25%；果实
膨大期第3 次追肥，硫酸钾25%。

处理5 常规施肥区按农民往年习惯用肥量施用，667 m2 基肥施充分腐熟的有机肥1 000 kg，64%（N18∶P2O5 46）磷酸二铵
40 kg，复合肥（17-17-17）40 kg，各处理基肥均为撒施，追肥为穴施，每次肥后灌溉。

详见表1。

2018 年 2 月 10 日 667 m2施基肥 1 000 kg，2 月18 日按照划定的小区和施肥方案施用化肥，施肥后起垄，垄面宽70 cm，垄距50 cm，2 月20 日定植，株距50 cm，小行距50 cm，大行距70 cm，每小区9.6 m2种植30 株。

定植后立即在沟里浇1 次透水，缓苗后开始加强通风，控水炼苗，此期温度早上在18～
20 ℃，中午控制在30 ℃以下，下午放棉被前在23～25 ℃；3 月 13 日开始吊蔓，
平均每 7 d 浇 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 日果实膨大期第3 次追肥，5月21 日测产。

采用单蔓整枝，在第10 至第13 节位留瓜，每株留1 个瓜。

各处理小区除施肥量不同外，其他按常规种植。

表1 甜瓜不同施氮处理田间肥效试验处理及施肥方案处理1（无氮区）CK2 2（70%优化氮区）3（优化氮区）4（130%优化氮区）5（常规施肥区）CK1纯养分量/（kg·667 m-2）N0 1 4 20 26 14 P2O5 10 10 10 10 25.2 K2O 12 12 12 12 6.8化肥用量/（kg·667 m-2）尿素0 30.17 43.1 56.03磷酸二铵（18-46）40，复合肥（17-17-17）40重过磷酸钙21.74 21.74 21.74 21.74硫酸钾24 24 24 24小区化肥用量/（kg·40 m-2）尿素0 1.36 1.94 2.52磷酸二铵（18-46）2.998，复合肥（17-17-17）2.4重过磷酸钙0.975 0.975 0.975 0.975硫酸钾1.08 1.08
1.08 1.08
1.3 指标测定方法
植株生长性状测定，每小区分别在温室前、中、后部各随机选取2 株，共6 株挂
牌标记，在果实膨大期（4 月15 日）进行测定，测定项目为蔓长、茎粗、叶长、叶宽等指标，其中用卷尺测量主蔓长度；用电子数显游标卡尺测量主蔓茎基部粗度；在果实采收初期随机选10 个坐瓜节位叶片用游标卡尺测量叶长、叶宽；果实品质指标测定：果实成熟后每小区随机采收6 个称重，用卡尺测量纵横径；并在不同
果肉部位采用手持式折光测糖仪测定可溶性固形物含量；发病率统计是在生育期内观测每处理3 个小区白粉病或茎腐病发病株数，发病率/%=发病株数/每处理总株数×100。

数据统计与分析，采用DPS 14.5 对数据进行处理，采用Duncan 新复极差法进
行生物学统计分析。

2 结果与分析
2.1 不同施肥处理对甜瓜生育期的影响
一定量的施氮明显缩短了甜瓜的生育期（表2），从处理1 到处理，始花期在3
月6 日—15 日之间，随着氮肥使用量的增加，始花期先提前后推后，处理 1 始花期最晚，为 3 月 15 日，处理 3 始花期最早，为 3 月 6 日，比处理 5（CK1）早
3 d，比处理 1（CK2）提前9 d。

而随着始花期的时间顺序，盛花期、坐果期、
果实膨大期、采收期也有着相应的差异。

处理 3 最早采收，为 5 月 10 日，比处
理 5（CK1）早 5 d；处理 1（CK2）采收期最晚，为 5 月 21日，比处理3 晚11 d。

结果表明，在磷钾肥一定的情况下，随着氮肥施入量的增加，对甜瓜幼苗的营养生长起到了促进作用，甜瓜根系对营养元素的吸收有利于叶片、根茎、根系等营养器官的生长，植株必要的营养生长和物质积累为开花、结果等生殖生长提供了物质基础和必要条件，为甜瓜产量和品质提高提供了保障。

表2 不同施肥处理对甜瓜生育期的影响处理1（CK2）2 3 4 5（CK1）播种期2018-01-06 2018-01-06 2018-01-06 2018-01-06 2018-01-06定植期2018-02-18 2018-02-18 2018-02-18 2018-02-18 2018-02-18始花期2018-03-15 2018-03-12 2018-03-06 2018-03-07 2018-03-09盛花期2018-03-29 2018-03-27 2018-03-21 2018-03-23 2018-03-24坐果期2018-04-06 2018-04-02 2018-03-24 2018-03-28 2018-04-01果实膨大期2018-04-26 2018-04-21 2018-04-12 2018-04-16 2018-04-18采收期2018-05-21 2018-05-17 2018-05-10 2018-05-14 2018-05-15
2.2 不同施肥处理对甜瓜生长发育及干物质积累的影响
从表3 可以看出，不同施肥处理中，主蔓长、节间长、叶长和叶宽随氮肥施入量
的增加而增加，但在茎粗、株鲜重和株干重比较中呈现出先增大后减小的趋势，在处理3 中达到最大值，分别为10.38 mm、1 255.00 g、162.67 g，除茎粗与处
理 1（CK2）相比差异不显著以外，株鲜重和株干重与处理1 相比均呈极显著差异，这可能由于甜瓜茎粗与植株干物质的积累有一定关系；主蔓长、节间长、叶长和叶
宽均在处理4 中出现最大值，主蔓长、茎粗、节间长各处理之间差异不显著，叶长在处理4 与其他处理之间比较差异呈极显著，而叶宽在处理4 与处理1（CK2）和处理2 之间呈显著差异。

表3 不同施肥处理对甜瓜生长发育和干物质积累的影响[注]同列不同小写字母表示在0.05 水平差异显著；同列不同大写字母表示在0.01 水平差异显著，下同。

处理1（CK2）叶色黄绿2 3 4绿绿5（CK1）株干质量/g 115.33 cBC 126.33 bcABC 162.67 aA 147.00 abAB 87.00 dC主蔓长/cm 168.63 aA 172.14 aA 175.47 aA 181.09 aA 171.84 aA茎粗/mm 9.06 aA 10.17 aA 10.38 aA 9.50 aA 9.05 aA节间长/cm 14.78 aA 15.97 aA 17.06 aA 18.85 aA 16.31 aA叶长/cm 22.38 cB 24.73 bcB 28.59 bB 37.74 aA 26.46 bcB叶宽/cm 17.65 bA 19.21 bA 20.54 abA 24.35 aA 21.07 abA发病率/%5 dC 8 cdBC 10 cBC 18 aA 12 bB浓绿浓绿株鲜质量/g 827.67 bB 976.67 abAB 1 255.00 aA 1 008.67 abAB 757.67 bB
2.3 不同施肥处理对甜瓜果实特性和产量品质的影响
从表4 可以看出，各处理随施氮量的增加，甜瓜果实横径、纵径、可溶性固形物含量、单瓜质量均呈先增加后降低的趋势，都是在处理3 中达到最大值，在不同施氮处理间，横径比较中处理3 最大，为14.06 cm，处理 1（CK2）最小，为12.42 cm，处理 5（CK1）为 13.89 cm，处理 3 与处理 1（CK2）相比差异呈极显著；处理3 纵径最大，为23.36 cm，处理1（CK2）最小，为20.35 cm，各处理与对照相比差异均不显著。

处理3 可溶性固形物含量为9.2%，而处理1（CK2）为 8.2%，相比差异显著；每 667 m2产量比较中，处理3 每667 m2产量最高，为 1 528.91 kg，其次是处理5 为1 515.51 kg，再次是处理2 每667 m2产量为1 513.16 kg，虽然每667 m2 产量都在1 500 kg以上，且每667
m2 产量差异不显著，但是，处理1（CK2）为1 180.92 kg，与处理3 呈显著差
异。

结果表明，一定范围内，随氮肥施入量的增加，有利于甜瓜果实的膨大和产量品质的提高，但是超过最佳氮肥施入量后，甜瓜果实大小、平均产量和品质都开始下降；处理5（CK2）由于氮磷钾施肥比例不同，与处理3 相比纯养分N 每667 m2减少了6 kg，而P2O5增加15.2 kg，K2O 减少了5.2 kg，减氮、钾肥增磷肥，所以产量没有减少，但是甜瓜品质下降，这可能与偏施磷肥不能有效提高甜瓜品质有一定关系。

表4 不同施肥处理对甜瓜果实特性和产量品质的影响比CK2+/%产量排名处理1（CK2）2 3 4 5（CK1）横径/cm 12.42 cC 13.23 bB 14.06 aA 12.47 cC 13.89 AB纵径/cm 20.35 aA 21.67 aA 23.36 aA 21.04 aA 22.98 aA果形指数1.64 1.64 1.66 1.69 1.65 w（可溶性固形物）/%8.2 bAB 8.7 abAB 9.2 aA 8.5 abAB 8.0 bB单瓜质量/g 1 699.67 aA 2 177.86 aA 2 200.53 aA 1 891.59 aA 2 181.24 aA折合667 m2产量/kg 1 180.92 bA 1 513.16 aA 1 528.91 aA 1 314.26 abA 1 515.51 aA 28.13 29.47 11.29 28.33 5 3 1 4 2
2.4 最佳施氮量的确定
以每667 m2纯氮施用量为自变量，每667 m2产量为因变量，对各处理产量做一元二次线性回归分析。

如图1 所示，回归方程为：y =-1.605 5 x2 +47.643 x + 1 176.8，R² = 0.975 1。

根据方程可以计算出，当纯氮量为每667 m2 施用
x=16.08 kg 时，每667 m2产量达到最大值y=1 530.25 kg。

2.5 经济效益分析
图1 设施甜瓜产量与纯氮施用量效应曲线
表5 不同施氮处理对667m2甜瓜经济效益指标分析[注]（1）按照上市时间甜瓜市场平均价格按 8.0 元·kg-1；（2）尿素按 2.0 元·kg-1，重过磷酸钙按 3.0 元·kg-1，硫酸钾按 3.6 元·kg-1，磷酸二铵按 3.6 元·kg-1，复合肥（17-17-17)按 4.0 元·kg-1；（3）人工、水电、农家肥等未计入成本。

产投比62.31 aA
57.11 bB 51.43 cC 39.87 dD 39.88 dD处理1（CK2）2 3 4较常规施肥增收/元-2 524.34 73.24 173.38-1 569.68 5（CK1）折合产量/kg 1 180.92 1 513.16 1 528.91 1 314.26 1 515.51产值/元9 447.36 cC 12 105.28 aA 12 231.28 aA 10 514.08 bB 12 124.08 aA肥料投入/元151.62 cC 211.96 bBC 237.82 bAB 263.68 abAB 304.00 aA纯收入/元9 295.74 cA 11 893.32 aA 11 993.46 aA 10 250.4 bA 11 820.08 aA
由表5 可以看出，处理3 的纯收入最高，每667 m2 收入 12 231.28 元，其次是处理 2、处理 5（CK1），每 667 m2 收入均为 12 000 元以上，处理 1（CK2）
的纯收入最低，每667 m2 收入为 9 447.36元，与其他各处理均呈显著差异。

肥料投入比较中，处理5（CK1）所施入肥料的每667 m2投入最高，为304 元，
处理1（CK2）的肥料投入最低，为151.62元，处理 3 每 667 m2 投入 237.82 元，处理 5（CK1）与处理3 呈显著差异，处理3 与处理1（CK2）呈极显著差异；因此，处理1（CK2）的产投比最高，为62.31，而产投比最低的为处理 5
（CK1），为 39.88，各处理与处理1（CK2）相比均呈极显著差异。

3 讨论与结论
本试验研究结果表明：（1）在试验氮素处理范围内，氮肥施入量的增加对甜瓜幼苗的营养生长起到了促进作用，营养的积累加快了幼苗从营养生长向生殖生长的过渡，当施入量超出一定范围，则造成幼苗营养生长过旺，延长了营养生长时期，推迟进入生殖生长阶段，造成甜瓜果实晚成熟；（2）在试验氮素处理范围内，氮肥施入量的增加有利于甜瓜果实的膨大和产量品质的提高，但是超过最佳氮肥施入量后，甜瓜果实大小、平均产量和品质都开始下降；（3）相比处理3，在一定范围
内减少氮肥和钾肥施入量而增施磷肥，虽然对产量影响不大，但是甜瓜品质下降，所以增施磷肥不能提高甜瓜品质；（4）根据理论计算，当纯氮量施用量每667
m2 为16.08 kg 时，每667 m2产量达到最大值1 530.25 kg。

试验结果得出，主蔓长、节间长、叶长和叶宽随氮肥施入量的增加而增加，但在茎粗、株鲜重和株干重比较中呈现出先增大后减小的趋势，这可能与品种特性和栽培管理有关，还需要进一步研究证实。

叶色的变化反映了氮素与叶绿素的合成有密切关系，营养生长过程中，茎、叶的生长量与氮素的供给有直接关系，而氮肥施用量过高或过低均不利于甜瓜干物质的积累，这与康利允等[8]研究的结论相同。

结果
表明，在一定范围内，在甜瓜生长过程中增加氮肥施入量对植株营养生长有一定促进作用，当施入量超出一定范围，则可能会对氮素的吸收利用起到抑制作用。

甜瓜的品质与施氮量有一定关系，在果实成熟期，氮素营养累积大部分转移到果实中，氮素营养不足的植株则自身生长发育不良，在果实成熟期提供不了更多的营养物质给果实，而氮素营养充足的植株，除了自身的生长所需，给果实的生长发育和干物质的积累提供了营养成分，维生素C 和可溶性糖含量随施氮量的增加而增大，所以果实表现为又大又甜，同时果实的完全成熟提高了甜瓜的产量和品质，提高了肥料利用率，但是施氮量过多时，品质会下降[9-11]。

郭雪婷等[12]得出，施氮肥过高或者过低都不利于果实品质的提高，每棵苹果施尿素0.5～1 kg 时果实硬度大，适宜贮藏，可溶性固形物含量高，口感最佳。

研究表明，氮是矿质营养的核心元素，是限制植物生长发育的关键营养元素[13-14]，在多数不流失的情况下，氮的吸收率是施用量的60%，磷是30% ，钾是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积量并不高，而磷肥由于利用率较低且易被土壤胶体和其他离子所固定[16]。

调查显示，施用化肥已经造成土壤中的磷含量逐年增多，甚至远远高于作物生长需求，盐碱化加重[17]，本试验结果验证了设施甜瓜生产中应该根据栽培土壤肥力条件和甜瓜生长的需肥规律进行合理施肥，不能盲目减少氮肥和钾肥施入量，增施磷肥，这样做非但不能提高甜瓜品质，还会加重土壤盐碱化和环境污染。

在甜瓜整个生育期内，需求最多的是钾，其次是钙和氮。

如果盲目地以增加氮肥投
入量来提高单产，不仅会造成作物吸收养分失衡，影响甜瓜生长发育，降低产量和品质，而且造成了病虫害频发及环境污染等问题[18-24]。

在生产中，不仅要考虑甜瓜的产量和品质，又要兼顾投入、产出和市场等因素，应该在氮磷钾合理配施的情况下，选择适合当地的优良品种，从苗期开始注重培养健壮发达的根系，保持植株地上和地下部分的协调生长，提高抗逆性和水肥吸收能力，根据不同生育时期的需肥规律，增施磷钾肥和有机肥，适时适量施用氮肥，适当补充钙、硼、镁、锌等营养元素，提高甜瓜的产量和品质，实现氮肥减施增效，为甜瓜种植户的致富增收提供技术保障。

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