不同施肥灌溉方式对西瓜生长的影响

王文英,刘喜存,董彦琪

(河南新乡市农业科学院,453000)

不同施肥灌溉方式对西瓜生长的影响

王文英,刘喜存,董彦琪

(河南新乡市农业科学院,453000)

以新蜜一号西瓜为试验材料，通过对4种不同的灌溉施肥方式的试验，探讨了不同水肥配比对西瓜生长的影响。试验结果表明，作物的生长能在一定程度上改良土壤，处理4和处理2西瓜叶片的叶绿素含量比其他处理的要高，其硝酸还原酶的活性也与其他处理差异显著，处理3和处理4的西瓜产量和品质较其他处理好。

西瓜；施肥；灌溉；生长

随着农村产业结构的调整,西瓜在我国的种植面积日益扩大,尤其是在一些城市的近郊,西瓜成为农民增收的主要经济作物之一。随着生活水平的提高,人们对西瓜外观和品质的要求日益提高。虽然品质由遗传因素决定,但施肥对品质也有重要的影响[1]。就目前的施肥灌溉现状看,盲目、超量施肥和施肥不足,灌溉过量的现象仍然严重[2],在一定程度上影响了西瓜的品质。

本试验以河南省新乡市农科院培育的西瓜新品种新蜜一号为试验材料,设计不同施肥灌溉水平,旨在寻求其对水肥的需求规律,为合理应用水肥配比提供依据,以便更好地指导农民平衡施肥灌溉,从而达到降低肥料成本和灌溉成本,提高西瓜产量和品质的目的。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验于2012年4月在河南省新乡市农科院研发中心的试验基地进行。供试材料为新乡市农科院选育的早熟西瓜新品种新蜜一号。

1.2 试验设计

试验共设置4个处理,每个处理重复3次,小区面积为45 m2。栽植方式为双垄栽培,行距3 m,株距0.5 m。以每667 m2施鸡粪3 m3、复合肥40 kg作基肥,后期浇水与追肥采用滴灌方式,以便更精确地计算用水量,其他时期田间管理措施均保持一致。具体见表1。

表1 不同施肥灌溉方式

1.3 测定项目与方法

整地前与收获时分别按“S”形方向选取10份试验地耕层(0～20 cm)样土,混匀后进行土壤养分的测定。

坐瓜期和膨瓜后期分别测定坐瓜节位处叶片的叶绿素含量及硝酸还原酶活性。叶绿素含量采用李合生等[3]的方法测定；硝酸还原酶活性的测定参考邹琦[4]的方法。

坐果后,每个处理选定3个坐果时间一致的典型瓜作为样本,测定瓜的膨大速度(每隔6 d用量尺测量每个处理3个样瓜的横径和纵径)。

收获时测定单瓜的平均产量和品质指标(含糖量用手持式糖度仪测定、维生素C含量采用赵世杰等[5]的滴定法测定)。

图表中数据用Excel 2007进行处理与绘图,用DPS软件[6]进行＜0.05和＜0.01水平的多重比较显著性测验。

2 结果与分析

2.1 整地前与收获时土壤养分含量的变化

由表2可知,土壤中有机质、全氮、速效钾养分含量从种植初期至收获期,经作物生长期的消耗后都有所减少,其中速效钾含量降低最为明显。另外,土壤pH值也有所改善,由原来的碱性变为趋近中性。

表2 整地前与收获时土壤养分含量的变化

2.2 不同处理不同时期叶绿素含量和硝酸还原酶活性变化

①叶绿素含量对不同处理坐瓜期与膨瓜后期叶片的叶绿素含量进行测定分析(表3),结果显示,坐瓜期处理4的叶绿素含量最高,达2.288 3 mg/g,且与处理2(1.247 1 mg/g)、处理3(1.282 6 mg/g)差异显著。膨瓜后期处理2叶绿素含量最高,达2.198 2 mg/g,与处理4(1.843 8 mg/g)、处理3 (1.793 3 mg/g)有显著差异。坐瓜期各处理的叶绿素含量明显不同,到了膨瓜后期,除处理4外,其他处理的膨瓜后期叶绿素含量都比坐果期的增加,其中处理2的增幅最明显,其次是处理1和处理3。虽然处理4叶绿素含量下降,但实际含量仍较高。这可能是由于处理4供水量未能及时满足植株的需求,导致此时叶绿素含量的降低。为了更准确地反映叶绿素含量的变化情况,可多设置不同的时段进行测定。

表3 不同处理不同时期叶片叶绿素含量和硝酸还原酶活性

②硝酸还原酶活性对两个时期不同处理叶片硝酸还原酶活性进行分析(表3)得知,坐瓜期不同处理间的硝酸还原酶活性存在显著差异,处理4的硝酸还原酶活性最高,达56.621 8 μg·g-1·h-1,处理2 (43.073 5 μg·g-1·h-1)次之,处理3(28.485 1 μg·g-1·h-1)再次之,处理1(22.699 3 μg·g-1·h-1)的硝酸还原酶活性最低。膨瓜后期,处理4硝酸还原酶活性最高,达39.7848μg·g-1·h-1,处理2(31.8558μg·g-1·h-1)次之,再是处理1(19.0145μg·g-1·h-1)和处理3(6.8764μg·g-1·h-1)。对两个时期各处理的硝酸还原酶的活性进行比较,可知后期硝酸还原酶的活性普遍降低。

2.3 果实膨大速度分析

坐果后,每隔6 d测定样本果实的纵、横径,并把每个果实的纵、横径绘制成一条膨大速度曲线。结果发现,4个处理果实的膨大速度基本一致,即纵横径的增长速度趋于一致,无太大差别(图1)。

图1 不同处理3个样瓜的膨大速度曲线

2.4 不同处理果实质量、含糖量和维生素C含量比较

对果实的单瓜质量、含糖量和维生素C含量进行显著性分析(表4)得知,不同处理的单瓜质量和维生素C含量存在显著差异。单瓜质量方面,处理3(4.188 kg)、处理4(4.134 2 kg)较高,与处理2 (3.821 6 kg)、处理1(3.702 8 kg)存在显著差异。含糖量方面,不同处理之间差异不显著。果肉的维生素C含量方面,处理3(2.363 3 mg/100 g)、处理4 (2.323 3 mg/100 g)较高,与处理1(1.899 3 mg/100 g)有显著差异。

表4 不同处理果实的质量、含糖量、维生素C含量比较

3 结论与讨论

3.1 整地前与收获时的土壤养分含量分析

从整地前与收获时土壤各养分含量的对比可知,速效钾含量降低幅度最大,这说明钾在作物生长的过程中起着重要的作用。西瓜对钾的需求量很大,尤其在生长后期,钾对于果实的膨大起着重要的作用,还具有促进光合产物合成和运输的功能。

由整地前与收获时土壤各养分含量的对比可知,作物在生长过程中,消耗了土壤养分,同时也为改良土壤作出了一定的贡献。因此,植物的生长与环境是一种相互促进的关系,裸露的土地应合理地种植植被,从而改善土壤环境,促进其与自然的协调发展。

3.2 坐瓜期和膨瓜期叶绿素含量和硝酸还原酶活性

叶绿素是绿色植物光合作用的基础物质,可反映植物的生长发育状况、生理代谢变化以及营养状况,叶绿素含量以及叶绿素a、b的相对比值可用作研究植物生长发育的生理指标[7]。叶绿素的积累也反映了光合作用的旺盛情况,为光合产物的积累提供了源源不断的动力,为瓜的膨大奠定了坚实的基础。由表3可知,处理4和处理2叶片在坐瓜期和膨瓜后期的叶绿素含量都较高,而膨瓜后期的叶绿素含量比坐瓜期普遍升高30%。说明处理2和处理4更有利于果实膨大。

硝酸盐含量是衡量蔬果品质的一个重要指标,近几年来,蔬果中硝酸盐含量的控制越来越受到重视。蔬菜中的硝酸盐含量与硝酸还原酶(NR)的活性呈负相关,并且NR的活性受多种环境因素影响,是植物生长发育过程中的一个重要限制因子[8,9]。提高硝酸还原酶的活性,可以促进硝酸盐在蔬菜体内还原,降低硝酸盐积累,对蔬菜生长、产量形成和蛋白质含量的提高起到重要作用,适宜的肥料用量能提高蔬菜作物中硝酸还原酶活性,降低可食部分硝酸盐的含量[10]。处理4和处理2的施肥灌溉方式对硝酸还原酶的活性有显著影响,说明这两种施肥灌溉方式有利于西瓜硝酸盐含量的降低,这对今后低硝酸盐含量西瓜的栽培有一定的指导作用。由两个时期的硝酸还原酶的活性可知,膨瓜后期叶片的硝酸还原酶活性比坐瓜期的有所下降,这也与李雪梅等[11]的研究结果一致。其认为,营养生长期间,叶片中硝态氮含量较高,是因为成熟叶片中的硝酸还原酶活力降低。

3.3 膨瓜期瓜的膨大速度

由图1可以看出西瓜的总体生长规律。膨瓜前期纵、横径增长较快,到膨瓜后期,膨大速度渐趋放慢,可能是因为此时主要是果实内部各种成分的转化时期。

3.4 不同处理瓜的单瓜质量和品质

维生素C是一种还原剂,广泛存在于新鲜水果、蔬菜中,参与很多新陈代谢过程,可作为抗衰老及抗逆性的重要生理指标,同时对鉴别果蔬品质优劣及品种选育选育都具有重要意义。本试验中不同处理果实含糖量无太大差异,推测不同的施肥灌溉方式对果实的甜度无太大影响,可能是因为在后期的膨瓜过程中,各个处理的总体灌水量已基本达到了植株膨大所需的总水量,这可能也是导致不同处理西瓜单瓜质量、维生素C含量之间没有很大差异的原因。

本试验中从产量和品质方面综合来看,处理3和处理4比其他处理要好,即伸蔓期,每隔7 d或14 d进行一次灌溉施肥,但灌水总量要达到15 m3,施肥要达到15 kg/667 m2；膨瓜期,每隔7 d或14 d进行一次灌溉施肥,但灌水总量要达到45 m3,施肥要达到15 kg/667 m2,才能满足西瓜的总体水肥需求。

[1]刘康.氮磷钾肥配合施用对西瓜产量及品质的影响[J].中国西瓜甜瓜,1992(2):12-17.

[2]陈钢,宋桥,吴礼,等.不同供氮水平对西瓜产量和品质的影响[J].华中农业大学学报,2007(8):472-475.

[3]李合生,孙群,赵世杰,等.植物生理生化实验原理与技术. 1版[M].北京:高等教育出版社,2000.

[4]邹琦.植物生理学实验指导[M].北京:高等教育出版社, 2000.

[5]赵世杰,刘华山,董新纯.植物生理学试验指导[M].北京:中国农业科学技术出版社,1998.

[6]唐启义,冯明光.实用统计分析及其DPS数据处理系统[M].北京:科学出版社,2002.

[7]袁方,李鑫,余君萍,等.分光光度法测定叶绿素含量及其比值问题的探讨[J].植物生理学通讯,2009,45(1):63-66.

[8]张润花,郭世荣,樊怀福.外源亚精胺对盐胁迫下黄瓜植株氮化合物含量和硝酸还原酶活性的影响[J].武汉植物学研究,2006,24(4):381-384.

[9]El-Komy H M,Hamdia M A,Abd-EI-Baki G K.Nitrate reductase in wheat plants growth under water stress and inoculated withspp.[J].Bio Plant,2003,46(2): 281-287.

[10]罗金葵,陈巍,张攀伟,等.小白菜适当增铵下硝酸盐累积机理研究[J].植物营养与肥料学报,2005,11(6):800-803.

[11]李雪梅,朱长甫,苗以农,等.大豆植株发育过程中不同部位的硝态氮含量和硝酸还原酶活力的变化[J].植物生理学通讯,1993,29(4):263-265.

Effects of Different Irrigation and Fertilization Methods on Watermelon Growth

In the paper we studied the effects of four different irrigation and fertilization methods on the growth of watermelon cultivar Xinmi No.1.The results showed that the growing of watermelon could improve the soil in a certain extent.The chlorophyll content of treatment 4 and treatment 2 was higher than the other treatments',and the nitrate reeducate activity of treatment 4 and treatment 2 was significantly higher than the other treatments',while the yield and quality of treatment 3 and treatment 4 were better than those of the other treatments.

Watermelon;Fertilization;Irrigation;Growth

10.3865/j.issn.1001-3547.2013.04.020

王文英（1984-），女，硕士，助理研究员，研究方向为西甜瓜育种，E-mail：wangwenying612@163.com

2012-11-21