新型尿素对新疆哈密瓜产量、品质及氮肥利用的影响

李亚莉，张炎，胡国智，哈丽哈什·依巴提，翟文强，李青军

(1.塔城地区农业技术推广中心，新疆塔城 834700；2.新疆农业科学院土壤肥料与农业节水研究所，乌鲁木齐 830091； 3.新疆农业科学院哈密瓜研究中心，乌鲁木齐 830091)

0 引 言

【研究意义】哈密瓜是新疆特色特产之一，也是主要经济作物之一[1-3]。哈密瓜具有含糖量高、口感细腻、肉脆和营养丰富等特点被公认为水果中的佳品，享誉世界[4]。哈密瓜属于喜肥作物，过量盲目的施用化肥不仅对哈密瓜品质、产量造成影响，也会污染环境。氮肥是植物体内叶绿素的重要组成部分，对提高作物品质、产量起着重要作用[5-6]。【前人研究进展】近年来，由于氮肥肥料利用率低，损失途径较多，新型氮素肥料的研究较多[7-11]。张爱华等[12]以玉米为研究对象，研究几种不同新型肥料(控失尿素、腐殖酸尿素、聚能网尿素、含锌尿素)对玉米产量的影响，结果表明，相比于普通尿素，几种新型尿素处理下的玉米产量均显著增加且控失尿素效果最佳。邢素丽等[13]以小麦为研究对象，研究了施用控失尿素、含锌尿素和含锰尿素对小麦产量及氮肥利用率的影响，结果表明，施用含锰尿素对提高小麦产量效果最好，施用控失尿素对提高小麦氮肥利用率效果最好。 赵欣楠等和董彦旭等[14-15]以马铃薯为研究对象得出新型肥料可以提高马铃薯产量及经济效益，其中赵欣楠等[14]表明在控失尿素处理下马铃薯的产量和经济效益达到最优，普通尿素最差。【本研究切入点】相比普通尿素而言，新型肥料对提高玉米、小麦和马铃薯的农艺性状具有显著效果，但是否能运用到哈密瓜上还有待于研究。研究几种新型肥料对新疆吐鲁番哈密瓜产量、品质和氮素吸收利用的影响。【拟解决的关键问题】因此，以哈密瓜为研究对象，设置7个试验处理，研究不同新型肥料处理对哈密瓜产量、品质和氮素吸收利用的影响，为提高哈密瓜品质和经济效益提供数据和理论支持。

1 材料与方法

1.1 材 料

试验在新疆吐鲁番市亚尔乡新疆农科院哈密瓜研究中心试验基地，地理坐标为E89°05′27″，N42°57′18″，属于暖温带干旱荒漠气候，年均气温为14℃，夏季平均气温在30℃，年降雨量16 mm，蒸发量3 000 mm，年均无霜期267 d，年均≥10℃积温5 300℃·d。哈密瓜品种为黄皮9818，采用露地膜下滴灌轻简化栽培，单行种植，行距2.2 m，株距0.8 m，小区面积50 m2，整个生育期不整枝打杈，任意结瓜。4月8日移栽，灌溉方式为高压滴灌，生育期灌溉7次，总灌水量220 m3/hm2。土壤类型为灌耕棕漠土。播种前0～20 cm土壤养分含量为有机质9.7 g/kg，速效氮54.6 mg/kg，速效磷14.2 mg/kg，速效钾126 mg/kg，有效锌1.2 mg/kg，pH=8.2。

1.2 方 法

1.2.1 试验设计

在相同氮磷钾(P2O5140 kg/hm2、K2O 150 kg/hm2)去氮的基础上，试验设7个处理，即：不施氮(CK)；常规尿素(Urea)；等氮量聚能网尿素(P-Urea)；等氮量腐殖酸尿素(H-Urea)；控失尿素(LC-Urea)；等氮量含锌尿素(Zn-Urea)；等氮量常规尿素加锌处理(Urea+Zn，与Zn-Urea等量锌)，锌肥一次性基施，各处理重复3次。

除CK处理外，其它处理施氮量都为225 kg/hm2，Zn-Urea与Urea+Zn处理施锌量都为9.7 kg/hm2。控失尿素作为底肥基施，其它处理的氮肥分5次全部滴灌追施，各生育期追肥比例为伸蔓期15%、花期30%、坐果期20%、果实膨大期25 d为20%、果实膨大期35 d时15%。钾肥用硫酸钾(K2O 50%)，50%钾肥基施，50%钾肥分3次坐果期(10%)、果实膨大期25 d (20%)、果实膨大期35 d (20%)滴灌追施。磷肥用三料磷肥(P2O546%)，锌肥用硫酸锌(ZnSO4·7H2O)，磷、锌肥全部基施。

氮肥用河南心连心化肥有限公司提供的普通尿素(N 46.4%)、聚能网尿素(N 46.4%)、腐植酸尿素(N 46%)、含锌尿素(N 43.2%一水硫酸锌2%)、控失尿素(N 43.2%)，磷肥用三料磷肥(P2O546%)、钾肥用硫酸钾(K2O 50%)。各处理使用水表计量灌水量，每次灌水量相同。

1.2.2 测定指标

干物质和养分：在成熟期(6月29日)采取哈密瓜样品，将采集的植株按不同器官(茎、叶、果)分开，烘干、称重、粉碎，分析植株不同部位N养分含量。

产量：成熟期测定各小区实际产量，调查单株结瓜数、单瓜重，采用Excel 2003和SPSS 18.0进行统计分析。

养分积累量(kg/hm2)=株数(株/hm2)×单株干物质重(kg)×养分浓度(%)。

养分利用率(%)=(施氮区养分吸收量-缺氮区吸收量)×100 /施氮量。

农学效率(kg/kg)=(施氮区哈密瓜产量-缺氮区哈密瓜产量)/ 施氮量。

1.3 数据处理

使用Microsoft Excel 2007(Microsoft公司，美国)进行处理及制图，SPSS17.0(IBM公司，美国)进行单因素方差分析(One-way ANOVA)、最小显著差数法(LSD)多重比较。

2 结果与分析

2.1 不同氮肥处理对哈密瓜干物质累积与分配的影响

研究表明，哈密瓜各部位干物质处理间差异显著。H-Urea处理的叶干物质最大，为865 kg/hm2，显著高于Urea处理，而P-Urea、Zn-Urea、LC-Urea、Urea+Zn、Urea处理间都没有显著差异，但各施氮处理的叶干物质均显著高于CK。各施氮处理的茎干物质均显著高于CK，但各施氮处理间没有达到显著差异。各施氮处理的瓜干物质均显著高于CK，其中H-Urea处理最大，为1 347 kg/hm2，显著大于Urea+Zn、Urea处理，而与P-Urea、LC-Urea、Zn-Urea处理没有显著差异，同时Zn-Urea与Urea+Zn处理也没有达到显著差异。

P-Urea、腐殖酸尿素、LC-Urea处理的哈密瓜总干物质均显著大于Urea处理，其中H-Urea处理的哈密瓜总干物质最大，为2 724 kg/hm2，但三者间没有显著差异，而Urea、Zn-Urea、Urea+Zn处理间也没有达到显著差异。图1

图1 哈密瓜干物质累积与分配 (kg/hm2)

Fig.1 Accumulation and distribution of dry matter in Hami melon

2.2 不同氮肥处理对哈密瓜产量的影响

研究表明，各处理哈密瓜的株数没有显著差异。各施氮处理的单株瓜数显著大于CK，其中P-Urea处理最多，为3.36个/株，显著高于Urea、Zn-Urea、Urea+Zn处理，而Urea、腐殖酸尿素、LC-Urea、Zn-Urea、Urea+Zn处理没有显著差异。缺氮显著降低了哈密瓜的单株瓜重，其中CK处理单株瓜重为1.29 kg/株，显著小于各施氮处理，而腐殖酸尿素处理的单株瓜重显著大于Urea处理，但Urea、P-Urea、LC-Urea、Zn-Urea、Urea+Zn处理间没有显著差异。

施氮显著增加了哈密瓜产量，比CK增产30.34%～44.76%，其中H-Urea增产效果最好。与Urea相比，P-Urea、腐殖酸尿素、LC-Urea都显著增加了哈密瓜产量，增产率7.36%～11.07%，其中H-Urea增产效果最好；而Urea、Zn-Urea、Urea+Zn处理没有差异显著。表1

表1 哈密瓜产量与产量构成因子Table 1 Yield and yield components of Hami melon

处理Treatment株数Number of plants(株/hm2)单株瓜数Single plant number(个/株)单瓜重Single melon weight(kg/个)产量Yield(kg/hm2)比CK增产Increase production than CK (%)比尿素增产Increase production than urea (%)CK5 220a3.13c1.29c21 036dUrea5 220a3.26b1.61b27 418c30.34P-Urea5 220a3.36a1.69ab29 607ab40.757.98H-Urea5 283a3.29ab1.75a30 452a44.7611.07LC-Urea5 283a3.30ab1.69ab29 436ab39.937.36Zn-Urea5 283a3.25b1.68ab28 858abc37.195.25Urea+Zn5 220a3.25b1.67ab28 325bc34.653.31

注：表中a，ab，b，c，abc，bc，d代表其显著性关系

Note:

2.3 不同氮肥处理对哈密瓜养分吸收与分配的影响

研究表明，各处理的哈密瓜各部位N素吸收量差异显著。各施氮处理的叶N素吸收量均显著高于CK，其中腐殖酸尿素处理最大，为36.90 kg/hm2，显著大于Urea处理，但与P-Urea、LC-Urea、Zn-Urea、Urea+Zn没有显著差异，而Urea、P-Urea、LC-Urea、Zn-Urea、Urea+Zn处理间都没有显著差异。各施氮处理的茎N素吸收量均显著高于CK，其中P-Urea、腐殖酸尿素、LC-Urea、Zn-Urea处理都显著大于Urea处理，H-Urea处理最大，显著大于除Zn-Urea外的其它处理，而Zn-Urea处理显著高于Urea+Zn处理，而Urea+Zn处理与Urea处理没有显著差异。各施氮处理的瓜N素吸收量均显著高于CK，其中腐殖酸尿素、LC-Urea的瓜N素吸收量显著大于Urea处理，但Urea、P-Urea、Zn-Urea处理间没有显著差异。施氮都显著提高了哈密瓜的总N素吸收量，各处理中P-Urea、腐殖酸尿素、LC-Urea处理的总N素吸收量都显著大于Urea处理，其中H-Urea处理的总N素吸收量最大，为117.67 kg/hm2，显著高于Zn-Urea、Urea+Zn处理，与P-Urea、LC-Urea处理没有显著差异，而Urea、Zn-Urea、Urea+Zn处理间差异不显著。图2

图2 哈密瓜N素吸收与分配 (kg/hm2)

Fig.2 Absorption and distribution of N in Hami melon

2.4 不同处理哈密瓜氮肥利用效率

研究表明，P-Urea、腐殖酸尿素、Zn-Urea、LC-Urea、Urea+Zn处理的农学效率介于37.25～44.84 kg/kg之间，都大于Urea处理的30.39 kg/kg，其中H-Urea处理最大，其次是P-Urea处理，而Zn-Urea处理也大于Urea+Zn处理。P-Urea、腐殖酸尿素、LC-Urea、Zn-Urea比Urea都提高了哈密瓜的氮肥利用率，增加了3.87～9.17个百分点，其中H-Urea氮肥利用率最高，而Zn-Urea处理也比Urea加等量锌提高了氮肥利用率。表2

表2 不同处理氮肥利用效率

Table 2 Nitrogen utilization efficiency with different treatments

处理Treatment农学效率Agronomy efficiency(kg/kg)N利用率N utilization(%)比尿素增加Increase than urea(%)Urea30.3926.91P-Urea40.8232.835.92H-Urea44.8436.089.17LC-Urea4032.525.61Zn-Urea37.2530.783.87Urea+Zn34.7128.791.88

2.5 不同氮肥处理对哈密瓜品质的影响

研究表明，施氮肥对哈密瓜折光糖影响较大，各施氮处理边、心糖含量显著高于CK处理，施氮处理间边糖含量无显著差异，表明施用不同品种氮肥对哈密瓜边糖影响较小。氮肥品种对哈密瓜心糖含量有显著影响，P-Urea(14.64%)、腐殖酸尿素(14.58%)显著高于Urea和LC-Urea，而Urea、LC-Urea、Zn-Urea、Urea+Zn处理间差异不显著。糖梯度是评价哈密瓜品质的重要因素，品质较优的哈密瓜要求中心与边缘含糖量梯度越小越好，各施氮处理中腐殖酸糖梯度最低，为3.98，其次是LC-Urea，表明H-Urea处理的哈密瓜品质优于其它氮肥处理；而CK处理的糖梯度显著大于其它处理。除Urea处理外，其他各施氮处理哈密瓜VC含量显著高于CK处理；P-Urea、Zn-Urea、LC-Urea、Urea+Zn处理的VC含量显著高于Urea处理，其中LC-Urea处理的VC含量为33.65 mg/100 g，显著高于其它处理，而H-Urea与Urea处理没有显著差异。表3

表3 不同处理哈密瓜品质特征

Table 3 Quality characteristics of different treatments of Hami melon

处理Treatment折光糖Refraction sugar (%)边糖Side sugar心糖Heart sugar糖梯度Sugar gradient(%)VC(mg/100 g)CK8.10b13.02c4.92a28.51dUrea10.23a14.38b4.15b29.22cdP-Urea10.50a14.64a4.14b31.00bH-Urea10.60a14.58a3.98d30.07bcLC-Urea10.24a14.28b4.04cd33.65aZn-Urea10.31a14.4ab4.09bc32.29bUrea+Zn10.33a14.48ab4.15b31.43b

3 讨 论

以新疆吐鲁番哈密瓜为研究对象，设7个试验处理，探讨在不同新型肥料处理下对哈密瓜的干物质、产量、养分、氮肥利用率以及品质的影响。从研究结果来看，表2、表3表明，与常规尿素相比，聚能网尿素、腐殖酸尿素、控失尿素都显著增加了哈密瓜干物质和产量，产量增加7.36%～10.07%，其中腐殖酸尿素增产效果最好，而含锌尿素、常规尿素加锌处理比常规尿素也有不同程度的增产，但差异不显著。这与张爱华、赵欣楠[12,14]的研究结果一致，说明新型肥料均可以显著增加作物产量。聚能网尿素、腐殖酸尿素、控失尿素处理相比常规尿素均显著增加哈密瓜N素吸收量，增加5.61～9.17个百分点，其中腐殖酸尿素氮肥利用率最高。这说明新型氮素肥料可以明显提高氮肥利用率，减少氮肥流失，从而减少环境污染。聚能网尿素、腐殖酸尿素处理均提高哈密瓜心糖含量，其中腐殖酸尿素处理糖梯度最低。说明经过腐殖酸尿素处理后哈密瓜的糖分均匀，更好提高了哈密瓜的品质。从聚能网尿素、腐殖酸尿素、控失尿素特性来看，翟勇和魏固宁[16-17]研究表明腐殖酸尿素能够明显的提高作物品质、产量和氮肥利用率，因为腐殖酸尿素中含有大量离子和具有生物活性，离子的交换能力和吸附能力可以抑制尿酶的活动、减缓尿素分解、减少挥发，并且逐渐释放氮素，使肥效延长。同时腐殖酸的生物活性能促进植物根系发育和体内氮素代谢，促进氮的吸收，提高肥效利用率[17]。周飞等[18]对普通尿素、含锌尿素、含锰尿素和控失尿素四种肥效试验表明，控失尿素增产作用最优，增产达21.6%。控失肥料具有挥发、淋溶、固定少的优点并且养分释放与作物需求同步，从而达到增产的目的，同时控失肥料还可以减少环境污染。聚能网尿素是在尿素外部包裹了一层聚能网，以提高氮肥利用率。由此可知，新型肥料可以明显提高作物产量、品质及氮肥利用率。

4 结 论

4.1 与常规尿素相比，聚能网尿素、腐殖酸尿素、控失尿素都显著增加了哈密瓜干物质和产量，产量增加7.36%～10.07%，其中腐殖酸尿素增产效果最好。含锌尿素、常规尿素加锌处理比常规尿素也有不同程度的增产，但差异不显著。

4.2 与常规尿素相比，聚能网尿素、腐殖酸尿素、控失尿素处理显著增加哈密瓜N素吸收量，提高了哈密瓜的氮肥利用率，分别增加了5.61～9.17个百分点，其中腐殖酸尿素氮肥利用率最高。含锌尿素、常规尿素加锌处理的N素吸收量没有显著增加，但提高氮肥利用率。

4.3 与常规尿素相比，聚能网尿素、腐殖酸尿素处理提高哈密瓜心糖含量，其中腐殖酸尿素处理糖梯度最低。聚能网尿素、含锌尿素、控失尿素、常规尿素加锌处理的VC含量显著高于常规尿素处理。