不同氮、钾肥施用量对甜瓜养分吸收、分配及产量的影响

康利允，常高正，高宁宁，李晓慧，李海伦，梁慎，徐小利，赵卫星



不同氮、钾肥施用量对甜瓜养分吸收、分配及产量的影响

康利允，常高正，高宁宁，李晓慧，李海伦，梁慎，徐小利，赵卫星

（河南省农业科学院园艺研究所，郑州 450002）

【目的】通过研究中等肥力土壤条件下不同氮、钾肥施用量对大棚甜瓜养分吸收、分配及产量的影响，为连栋棚加地膜覆盖高产栽培条件下合理施用氮、钾肥提供理论依据。【方法】采用连栋棚加地膜覆盖栽培，试验设重氮重钾（N2K2）、重氮轻钾（N2K1）、轻氮重钾（N1K2）、轻氮轻钾（N1K1）、中氮中钾（NK）5个处理。以早熟厚皮甜瓜品种‘RX8’（TC620-8-56×TA11-1）为试验材料，在孕穗期、坐果期及成熟期测定不同器官干物质积累量及氮、磷、钾养分累积吸收量，并结合成熟期产量，分析不同氮、钾肥施用量对甜瓜养分吸收、分配及产量的影响。【结果】不同氮、钾肥施用量对甜瓜干物质积累量及氮、磷、钾养分累积吸收量的变化趋势相似，均表现为随生育期的推进而呈上升趋势，不同氮、钾肥施用量只改变不同生育时期干物质积累量及氮、磷、钾累积吸收量，并不改变其累积趋势。从干物质积累及分配特性看，伸蔓期，甜瓜以营养生长为主，NK处理根、茎、叶干物质积累量一直呈较高水平，且茎、叶干物质积累量显著高于其他处理（＜0.05），平均分别增加17.8%、16.0%。随着果实发育，干物质积累逐渐转向果实，不同氮钾处理下果实干物质积累分配系数增加，至成熟期果实干物质积累分配系数高达0.62—0.66，NK处理果实干物质积累量及分配系数均显著高于其他处理（＜0.05），平均分别增加31.9%、4.27%。从养分积累及分配特性看，甜瓜对钾需求量最大，氮次之，磷最少，成熟期甜瓜氮、磷、钾累积吸收量分别高达4 160.4、1 394.8、7 874.2 mg/株。NK处理氮、磷、钾累积吸收量在伸蔓期、坐果期、成熟期一直呈较高水平，与其他处理相比，NK处理氮、磷、钾累积吸收量均显著增加（＜0.05）。NK处理坐果期、成熟期果实氮、磷、钾分配系数也一直呈较高水平，且成熟期果实氮、钾分配系数显著高于其他处理（＜0.05），分别平均增加9.10%、9.81%。从产量及产量构成因素看，同一供氮水平下，高钾、低钾处理间甜瓜纵径、横径、果形指数、单瓜重及产量差异均未达5%显著水平；同一供钾水平下，高氮处理甜瓜纵径、横径、单瓜重及产量均高于低氮处理，平均分别增加4.81%、6.04%、19.8%及20.5%，且除纵径外，上述指标差异均达5%显著水平；从整体看，NK处理甜瓜纵径、横径、单瓜重、产量均最高，且单瓜重和产量显著高于其他处理（＜0.05），平均分别增加21.6%和22.1%。【结论】土壤中等肥力水平及连栋棚加地膜覆盖高产栽培条件下，氮、钾施肥量分别以200 kg·hm-2、300 kg·hm-2较为适宜，有利于甜瓜最大限度的提高养分的吸收利用能力，促进养分吸收及营养物质向果实的分配转移，从而得到高产。

甜瓜；氮肥；钾肥；养分吸收及分配；产量

0 引言

【研究意义】中国是甜瓜（L.）的资源、生产、消费和出口大国，根据农业部《中国农业统计资料（2015年）》统计，我国甜瓜年播种面积4.609×105hm2，年总产量1.5271×106t，甜瓜生产在农业种植中对农民的经济收入具有重要作用。当前甜瓜栽培过程中存在化肥用量增加，而肥效却显著下降的问题。过多或不合理施用化肥不仅会造成化肥增产效益降低[1]，作物产量、品质下降[2]，土壤板结[3]，也会引起生态环境污染[4]等问题，因此，如何合理施肥是解决甜瓜安全生产的关键问题。【前人研究进展】一些研究表明，合理施肥可以有效提高作物体内氮、磷、钾含量和产量[5-6]，过多或过少施肥会抑制作物对养分的吸收，不利于提高肥料利用率、产量及品质[7-8]；胡国智等[9]研究认为，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；赵营等[10]研究认为，过量施用氮肥（125 kg∙hm-2以上）对作物的增产效果并不明显，甚至导致减产，研究还发现，氮肥表观利用率在10%—18%，且随施氮量的增加而降低；适量的钾能促进植株对氮、磷、钾的吸收[11]，钾素累积到一定浓度时则会抑制对氮、磷的吸收[12]；富磷土壤条件下，供氮量为393.8 kg∙hm-2，供钾量为611.9 kg∙hm-2对厚皮甜瓜效果最好，产量可达45 663.5 kg∙hm-2，供氮、钾量过高或过低均不利于甜瓜产量和品质的提高[13]。【本研究切入点】当前，优质、高效、高产甜瓜的生产主要集中在优良品种的选择及良好的栽培措施上，而科学合理施肥的研究报道较少，且大多集中在单一肥料施用研究，氮、钾肥配合施用研究的较少。【拟解决的关键问题】通过连栋棚加地膜覆盖栽培，研究不同氮、钾肥施用量对甜瓜养分吸收、分配及产量的影响，为设施甜瓜栽培的合理施肥提供一定的科学依据。

1 材料与方法

试验于2015年3—7月在河南省农业科学院现代试验基地（原阳）连栋棚内进行。

1.1 试验材料

土壤基本理化性质为：pH 7.81，有机质16.6 g∙kg-1，全氮0.93 g∙kg-1，碱解氮19.2 g∙kg-1，有效磷10.9 mg∙kg-1，速效钾139.6 mg∙kg-1。供试厚皮甜瓜品种为‘RX8’（TC620-8-56×TA11-1），由河南省农业科学院园艺研究所选育，早熟，果实发育期30—35 d，平均单瓜重约2.0 kg，果肉厚3.5—4.5 cm，中心可溶性固形物含量达16.0%—20.0%，轻抗枯萎病和病毒病，耐贮运。

1.2 试验设计

试验设5个处理，包括重氮重钾（N2K2）：N 320 kg∙hm-2、K2O 480 kg∙hm-2；重氮轻钾（N2K1）：N 320 kg∙hm-2、K2O 120 kg∙hm-2；轻氮重钾（N1K2）：N 80 kg∙hm-2、K2O 480 kg∙hm-2；轻氮轻钾（N1K1）：N 80 kg∙hm-2、K2O 120 kg∙hm-2；中氮中钾（NK）：N 200 kg∙hm-2、K2O 300 kg∙hm-2。中氮中钾处理的施肥量是根据当地近5年甜瓜氮、钾施肥量及试验小区土壤基础肥力确定的，重氮、重钾、轻氮、轻钾处理的施氮量、施钾量分别在中氮、中钾的基础上增减60%。每个处理重复3次，随机区组排列。小区面积为4 m×7.7 m。定植行、株距为1.1 m×0.4 m，设于棚内中段，两头留有4 m长的缓冲带，以避免因棚口温度和湿度差异较大而引起的误差。

试验于2015年3月12日播种育苗，４月23日定植，7月7日收获，其他管理措施按常规。采用连栋棚加地膜覆盖栽培，每株在主蔓12—15节子蔓留瓜1个，主蔓25节打顶。各处理均基施有机肥750 kg∙hm-2（含N 0.8%、P2O50.4%、K2O 0.4%），基施磷肥105 kg∙hm-2（过磷酸钙，含P2O516%）。试验所用氮肥为尿素（N 46.4%），钾肥为硫酸钾（K2O 51%），其中氮肥、钾肥的40%于播前瓜行条施做基肥，伸蔓期、膨果期分别追施30%。

1.3 样品采集与测定

分别于甜瓜伸蔓期（5月20日）、坐果期（6月2日）、成熟期（7月7日）取样。各小区分别选取有代表性植株5株。取样洗净后按根、茎、叶、果各器官分开，分别置于烘箱内105℃杀青30 min，80℃烘干至恒重，称重，计算干物质积累量。将各器官干样分别粉碎过筛，用于测定植株氮、磷、钾含量。样品采用浓H2SO4-H2O2法消煮，半微量凯氏定氮法测定全氮，钼锑抗比色法测定全磷，火焰光度计法测定全钾[14]。根据各器官的干物质积累量及氮、磷、钾百分含量计算得出单株氮、磷、钾累积吸收量，果实氮、磷、钾分配系数=单株果实氮、磷、钾累积量/单株植株总氮、磷、钾累积量。成熟期选取5株果实杀青前称其单瓜重。

成熟期（7月7日）每小区采集生长整齐一致的10株果实，称重，计算产量，测定纵径、横径等农艺性状。果形指数=果实纵径/果实横径。

2 结果

2.1 不同氮、钾肥施用量对甜瓜干物质积累及分配特性的影响

2.1.1 甜瓜干物质积累量 不同氮、钾肥施用量对甜瓜干物质积累量均随生育期的推进而呈上升趋势，不同氮、钾肥施用量只改变不同生育时期干物质积累量，并不改变干物质积累趋势（图1）。高氮条件下，高钾与低钾处理间伸蔓期、坐果期、成熟期甜瓜干物质积累量均差异不显著；低氮条件下，只有成熟期高钾显著高于低钾处理（＜0.05）。同一供钾水平下，3个生育时期甜瓜干物质积累量均表现为高氮显著高于低氮处理（＜0.05）。从整体看，NK处理在伸蔓期、坐果期、成熟期一直呈较高水平，且显著高于其他处理（＜0.05），3个生育时期平均分别增加16.3%、21.2%、26.6%。表明氮、钾肥施用量过高或过低均不利于甜瓜干物质的积累。

2.1.2 干物质分配特性 由表1看出，不同氮、钾肥施用量对甜瓜伸蔓期、坐果期、成熟期不同器官干物质分配及果实分配系数存在明显差异。伸蔓期，甜瓜处于营养生长时期，以营养生长为主，叶片干物质积累量最高，茎次之，根最少，表明伸蔓期植株处于营养生长旺盛期，叶的生长占据主导地位。同一供氮水平下，高钾与低钾处理间甜瓜根、茎、叶干物质积累量均无显著差异；同一供钾水平下，高氮处理茎、叶干物质积累量较低氮处理均显著增加（＜0.05）。从整体看，NK处理根、茎、叶干物质积累量一直呈较高水平，且茎、叶显著高于其他处理（＜0.05），平均分别增加17.8%、16.0%。表明在伸蔓期过量或过少施用氮肥和钾肥抑制甜瓜地上部分生长。

N2K2：重氮重钾，N2K1：重氮轻钾，N1K2：轻氮重钾，N1K1：轻氮轻钾，NK：中氮中钾。同一生育期不同字母表示差异显著（P＜0.05）。下同

坐果期，干物质积累开始转向果实，果实干物质分配系数为0.17—0.22。根、茎、叶干物质积累速率逐渐降低，其中，NK处理果实干物质积累量最高，与N2K2、N2K1处理间差异不显著，但显著高于N1K2和N1K1处理（＜0.05），分别增加50.6%、74.0%。表明氮、钾肥施用量过高或过低均不利于甜瓜果实干物质的积累。

成熟期，干物质积累大部分转移到果实中，果实干物质积累分配系数达0.62—0.66。其中，NK处理果干物质积累量及分配系数均最高，显著高于其他处理（＜0.05），平均分别增加31.9%、4.27%，而N2K2、N2K1和N1K2处理间差异不显著。表明氮、钾肥施用量过高或过低均抑制营养器官光合产物向生殖器官转移，不利于形成高产。

表1 不同氮、钾肥施用量对甜瓜干物质积累分配的影响

同一生育期同一器官不同字母表示差异显著（＜0.05）。下同

The different letter in the same organ means significant difference under same growing stage (＜0.05). The same as below

2.2 不同氮、钾肥施用量对甜瓜氮素累积吸收及分配特性的影响

2.2.1 甜瓜氮素累积吸收量 养分的累积吸收量是养分含量与作物干物质积累量的乘积，尽管作物生长过程中养分含量有所下降，但养分累积吸收量总体呈增加趋势，收获时也可能有所下降。甜瓜氮、磷、钾累积吸收量与干物质积累量变化趋势相似，表现为不同氮、钾肥施用量对甜瓜氮、磷、钾累积吸收量的影响均随生育期的推进而呈上升趋势，不同氮、钾肥施用量只改变不同生育时期氮、磷、钾累积吸收量，并不改变氮、磷、钾累积趋势（图2）。甜瓜吸氮量相对较高，处理的最高氮含量为4 160.4 mg/株。

由图2可知，高氮条件下，成熟期氮素累积吸收量高钾比低钾处理显著降低（＜0.05）；而低氮条件下，成熟期氮素累积吸收量却表现为高钾显著高于低钾处理（＜0.05）。无论高氮还是低氮条件下，伸蔓期和坐果期高钾和低钾处理间差异均未达5%显著水平。同一供钾水平下，与低氮处理相比，伸蔓期、坐果期及成熟期高氮处理氮素累积吸收量均显著增加（＜0.05）。从整体看，NK处理在伸蔓期、坐果期、成熟期一直呈较高水平，且显著高于其他处理（＜0.05），3个生育时期平均分别增加23.7%、34.9%、41.4%。表明氮肥、钾肥施用量过高或过低均不利于甜瓜对氮素的吸收累积。

2.2.2 氮素分配特性 由表2可知，不同氮、钾肥施用量对甜瓜不同生育期不同器官氮素累积分配及果实分配系数存在明显差异。伸蔓期，甜瓜氮素累积主要分布在茎和叶中，叶含量最高，茎次之，根氮素累积量最少。不同氮、钾处理间氮素累积分配也表现不同，同一供氮水平下，无论高氮还是低氮条件下，高钾和低钾处理间根、茎、叶均无显著差异；同一供钾水平下，与低氮处理相比，高氮处理根、茎、叶氮素累积量均显著增加（＜0.05）。从整体看，NK处理根、茎、叶氮素累积量均最高，显著高于其他处理（＜0.05），平均分别增加24.3%、25.1%、23.0%，N1K1处理最低，与NK相比，分别降低31.5%、31.9%、28.1%。

图2 不同氮、钾肥施用量对甜瓜氮素累积吸收量的影响

坐果期，氮素累积开始向果中转移，根、茎、叶中氮素累积量逐渐减少。其中，NK处理果中氮素累积量最高，较其他处理平均显著增加49.6%（＜0.05）；N1K1处理最低，较NK处理显著降低54.8%（＜0.05）。同一施氮条件下高钾与低钾处理间差异不显著，而同一施钾条件下，果实氮素累积量则表现为高氮显著高于低氮处理（＜0.05）。

成熟期，氮素累积大部分转移到果中，果实氮分配系数达0.45—0.52。其中，NK显著高于其他处理（＜0.05），平均增加9.10%，同一施氮条件下不同施钾处理间（N2K2和N2K1、N1K2和N1K1）差异不显著；而同一施钾条件下不同施氮处理间则表现为高氮显著高于低氮处理（＜0.05）。表明合理施用氮肥、钾肥不仅可以增加甜瓜不同部位氮素累积吸收量，且明显提高果实氮分配系数，过多或过少施用氮肥、钾肥效果均不明显。

2.3 不同氮、钾肥施用量对甜瓜磷素累积吸收及分配特性的影响

2.3.1 甜瓜磷素累积吸收量 相对于氮、钾而言，甜瓜对磷素的吸收量不大，处理的最高磷含量为 1 394.8 mg/株，其不同生育期累积吸收量的变化见图3。甜瓜对磷素的吸收动态与氮素相似，随生育期的推近，不同氮、钾处理磷素累积吸收量均呈上升趋势。

同一供氮水平下，不同施钾处理对甜瓜磷素累积吸收量的影响随施氮量不同而异。高氮条件下，高钾与低钾处理在伸蔓期、坐果期、成熟期磷素累积吸收量均无显著差异；低氮条件下，高钾比低钾处理坐果期和成熟期磷素累积吸收量显著增加（＜0.05）。同一供钾水平下，与低氮处理相比，高氮处理伸蔓期、坐果期及成熟期磷素累积吸收量均显著增加（＜0.05）。从整体看，NK处理伸蔓期、坐果期、成熟期磷素累积吸收量一直呈较高水平，与其他处理相比均显著增加（＜0.05），3个生育时期平均分别增加28.0%、39.8%及55.7%；N1K1处理3个生育时期均一直呈较低水平，与NK相比，分别降低35.2%、42.6%及51.9%。表明施用氮肥、钾肥可以促进甜瓜对磷素的吸收，提高磷肥利用率，且随氮、钾肥施用量的增加，甜瓜对磷素的累积吸收量增加，但施肥到一定水平反而抑制甜瓜对磷素的吸收。

表2 不同氮、钾肥施用量对甜瓜氮素累积分配的影响

图3 不同氮、钾肥施用量对甜瓜磷素累积吸收的影响

2.3.2 磷素分配特性 由表3看出，不同氮、钾肥施用量对甜瓜伸蔓期、坐果期、成熟期不同器官磷素累积分配及果实分配系数存在明显差异。

伸蔓期，甜瓜磷素累积主要分布在茎和叶，叶含量最高，茎次之，根磷素累积量最少。不同处理间磷素累积分配也表现不同，同一供氮水平下，无论高氮还是低氮条件下，高钾和低钾处理间根、茎、叶磷素累积量差异均未达5%显著水平；同一供钾水平下，与低氮处理相比，高氮处理根、茎、叶磷素累积量均显著增加（＜0.05）。从整体看，根、茎、叶不同部位的磷素累积量均以NK处理最高，显著高于其他处理（＜0.05），平均分别增加24.3%、31.9%、25.0%，均以N1K1处理最低，与NK处 理相比均显著降低（＜0.05），分别降低33.8%、39.2%、31.7%。

坐果期，磷素累积开始转向果中，根、茎、叶中磷素累积量相对逐渐减少。其中，NK处理果磷素累积量最高，较其他处理平均显著增加51.2%（＜0.05），N1K1处理最低，较NK处理显著降低54.6%。同一施氮条件下，高钾与低钾处理间差异不显著；而同一施钾条件下，果中氮素累积量则表现为高氮显著高于低氮处理（＜0.05）。

成熟期，磷素累积大部分转移到果中，果实磷分配系数高达0.55—0.61，其中，NK、N2K2和N2K1处理果实磷分配系数显著高于N1K2和N1K1（＜0.05），平均增加8.74%，而NK、N2K2和N2K1三者间差异不显著，N1K2和N1K1处理间差异也不显著。其中，NK处理果中磷素累积量最高，而N1K1处理最低，比NK处理显著减少9.88%（＜0.05）。表明合理施用氮肥、钾肥不仅可以增加甜瓜不同部位磷素累积吸收量，且明显提高果实磷分配系数，氮肥、钾肥施用量过高或过低效果均不明显。

表3 不同氮、钾肥施用量对甜瓜磷素累积分配的影响

2.4 不同氮、钾肥施用量对甜瓜钾素累积吸收及分配特性的影响

2.4.1 钾素累积吸收量 由图4可知，相对于氮、磷而言，甜瓜对钾素的吸收量最大，处理的最高钾含量高达7 874.2 mg/株。甜瓜对钾素的吸收动态与氮、磷相似，随生育期的推近，不同氮、钾处理钾素累积吸收量均呈上升趋势，不同生育时期甜瓜钾素累积吸收量依氮、钾肥施用量不同而有所差异。

同一供氮水平下，不同施钾量对钾素累积吸收量的影响随施氮量不同而异。高氮条件下，坐果期和成熟期高钾处理钾素累积吸收量均显著高于低钾处理（＜0.05）；低氮条件下，伸蔓期、坐果期、成熟期高钾处理钾素累积吸收量均显著高于低钾处理（＜0.05）。同一供钾水平下，伸蔓期、坐果期、成熟期高氮处理甜瓜钾素累积吸收量均显著高于低氮处理。从整体看，NK处理钾素累积吸收量在伸蔓期、坐果期、成熟期一直呈较高水平，显著高于其他处理（＜0.05），3个生育时期平均分别增加24.0%、28.6%、36.6%，N1K1处理3个生育时期均一直呈较低水平，较NK分别显著降低31.0%、33.8%、39.4%。表明随着氮肥、钾肥施用量的增加，可以提高甜瓜对钾素的吸收利用能力，但施肥量达到一定水平反而不利于甜瓜对钾素的吸收。

图4 不同氮、钾肥施用量对甜瓜钾素累积吸收的影响

2.4.2 钾素分配特性 由表4可知，不同氮、钾肥施用量对甜瓜伸蔓期、坐果期、成熟期不同器官钾素累积分配及果实分配系数存在明显差异。与氮、磷素累积吸收量相比，茎和果实中钾素累积吸收量远远高于氮和磷，这可能与施钾能促进作物茎秆维管束发育[15]及促进光合作用产物向贮藏器官中转移[16]有关。茎和叶钾素累积吸收量从坐果期开始呈下降趋势，这可能是因为钾具有可移动性，生育后期茎和叶中吸收利用的钾素向生殖器官转移引起的。

伸蔓期，甜瓜钾素累积主要分布在茎和叶，茎含量最高，叶次之，根钾素累积吸收量最少。同一供氮水平下，高钾处理根、叶钾素累积吸收量均显著高于低钾处理；同一供钾水平下，茎、叶钾素累积吸收量均表现为高氮处理显著高于低氮处理。从整体看，NK处理根、茎、叶钾素累积量一直呈较高水平，显著高于其他处理（＜0.05），平均分别增加17.7%、23.5%、25.1%；以N1K1处理根、茎、叶钾素累积吸收量均处于最低水平，比NK处理，分别降低25.5%、29.4%、33.2%。

表4 不同氮、钾肥施用量对甜瓜钾素累积分配的影响

坐果期，钾素累积开始转向果实，根、茎、叶中钾素累积吸收速率逐渐降低，到成熟期茎和叶钾素累积吸收量相对于坐果期均明显减少。同一供氮水平下，高钾处理果钾素累积吸收量均显著高于低钾处理（＜0.05）；同一供钾水平下，高氮处理果中钾素累积吸收量均显著高于低氮处理（＜0.05）。从整体看，NK处理果实钾素累积量一直呈较高水平，显著高于其他处理（＜0.05），平均增加47.4%，N1K1处理最低，较NK处理显著降低53.1%（＜0.05）。

成熟期，钾素累积大部分转移到果中，果实钾分配系数高达0.44—0.51。同一施氮水平下，高钾处理果实钾分配系数较低钾处理显著增加（＜0.05）；同一施钾水平下，高氮处理果实钾分配系数较低氮处理显著增加（＜0.05）。从整体看，NK处理果实钾分配系数最高，显著高于其他处理（＜0.05），平均增加9.81%，N1K1处理最低，比NK显著降低13.5%（＜0.05）。表明适宜的氮、钾肥供应量能增加甜瓜果实钾素累积吸收量及果实钾分配系数，促进甜瓜对钾素的吸收利用能力，氮肥、钾肥施用量过高或过低均不利于甜瓜对钾素的吸收。

2.5 不同氮、钾肥施用量对甜瓜产量及产量构成因素的影响

由表5可知，不同氮、钾肥施用量对甜瓜产量及产量构成因素有明显影响。同一供氮水平下，高钾、低钾处理间甜瓜纵径、横径差异均未达5%显著水平；同一供钾水平下，高氮处理甜瓜纵径、横径均高于低氮处理，且横径差异显著（＜0.05）。从整体看，以NK处理纵径、横径最高，平均分别较其他处理显著增加5.92%和6.39%（＜0.05），N1K1处理纵径、横径最低，分别较NK处理显著降低9.42%和9.92%（＜0.05）。表明氮、钾肥的施用均有促进甜瓜果实生长的作用，氮肥效果更为明显。不同氮、钾处理对甜瓜果形指数差异均不显著。

同一供氮水平下，高钾与低钾处理间甜瓜单瓜重和产量差异均不显著；同一供钾水平下，高氮处理甜瓜单瓜重和产量均显著高于低氮处理（＜0.05）。从整体看，以NK处理甜瓜单瓜重和产量最高，显著高于其他处理（＜0.05），平均分别增加21.6%和22.1%，以N1K1处理甜瓜单瓜重和产量最低，较NK处理分别减产27.2%和27.7%（＜0.05）。表明合理施用氮、钾肥均有利于提高甜瓜产量，氮肥增产效果更为显著。

表5 不同氮、钾肥施用量对甜瓜产量及产量构成因素的影响

3 讨论

作物干物质积累量是衡量作物生长发育状况及内部代谢强弱的重要生理生化指标，以较高的比例转移到经济器官中去是实现优质高产的前提[17]。有研究表明，玉米[18]、棉花[19]、大豆[20]等高产品种产量的提高主要是提高了营养物质向生殖器官的分配转移率，生物产量的提高也起重要作用，因此，通过采取一定的措施提高果实分配转移率是提高甜瓜产量的重要途径。不同氮、钾肥施用量对作物干物质累积量及其分配系数均有不同程度的影响[21-22]。植株不同生长发育时期不同器官干物质积累量的分配系数反映了植株生长中心的变化[23]，本研究结果表明，伸蔓期以营养生长为主，NK处理茎、叶干物质积累量显著高于其他处理，表明早在伸蔓期过量或过少施用氮肥、钾肥就不利于甜瓜地上部分生长。有研究认为，施氮量为225 kg∙hm-2时，花期干物质积累量高于施氮量112.5 kg∙hm-2、337.5 kg∙hm-2，分别增加15.8%、9.54%[24]，施钾量为150 kg∙hm-2时，果实膨大期干物质积累量高于施钾量75 kg∙hm-2、225 kg∙hm-2，分别增加8.11%、5.74%[25]，适宜氮、钾肥施用量在花期开始高于其他处理，这比本试验的伸蔓期有所延迟，可能是因为氮钾配施较单施氮、单施钾对甜瓜干物质积累的影响更为明显。随着果实发育，不同氮、钾处理下果实干物质积累分配系数增加，与其他处理相比，NK处理果实干物质分配系数及产量显著增加，表明合理施用氮、钾肥能促进光合产物向生殖器官转移，过高或过低均抑制营养器官光合产物向生殖器官转移，不利于形成高产，这与前人研究结果一致[9,26]。

氮、磷、钾是作物生长发育的3大必需营养元素，是作物细胞结构的主要物质组分，它们的积累是作物产量形成的基础[18]。同一品种在不同施肥条件下养分累积量存在明显差异[27]。张艳丽等[28]研究认为，合理配施氮、钾肥可最大限度发挥营养元素的作用，提高氮、磷、钾养分累积量及其果实分配系数，从而使甜瓜高产、稳产。本试验研究结果显示，不同氮、钾处理对厚皮甜瓜氮、磷、钾养分累积量的变化趋势相似，均表现为随生育期的推进而呈上升趋势，不同氮、钾施肥量只改变不同生育时期氮、磷、钾累积量，并不改变其累积趋势。另外，NK处理氮、磷、钾累积吸收量在伸蔓期、坐果期、成熟期一直呈较高水平，显著高于其他处理，且坐果期、成熟期果实氮、磷、钾分配系数均达5%显著水平，表明施用适宜的氮、钾肥有利于促进甜瓜生长，吸收累积更多的养分，提高营养物质向果实的分配转移率，有利于形成高产，施肥量过高或过低均抑制甜瓜果实中营养物质的分配转移率。这与其他研究者在其他作物上得到的结论相似。Rakkiyappan等[29]对中晚熟甘蔗氮、磷、钾分配特性的研究发现，适宜的氮钾施肥量更有利于光合产物向生殖器官转移，从而有利于得到高产。杜加银等[30]研究了减氮控磷稳钾施肥对水稻氮、磷、钾积累动态及其分配特性的影响，结果表明适宜的氮、钾肥能够有效提高生殖器官中养分的分配转移率，对水稻具有明显的增产作用。另外，中氮中钾条件下作物养分吸收能力较高可能与根系的生长发育有关，有研究认为，适宜的氮、钾肥施用量既能促进地上部植株生长[31]，又改善了根系的形态结构和分布[32-33]，这为作物高产提供了一定的基础。

近十几年来，大棚瓜菜类普遍依赖大肥大水提高作物产量，养分利用率仅为10%—20%[34]，盲目超标使用化肥现象严重，刘苹等[35]研究了寿光市设施大棚肥料年投入量，表明平均每年投入N 3 338 kg∙hm-2、K2O 3 446 kg∙hm-2，是当地小麦-玉米轮作种植模式的6—14倍，王敬国[36]认为瓜菜类平均每季投入的氮量高达1 200 kg∙hm-2，是作物地上部带走量的5倍，大量使用化肥不仅造成肥料浪费，而且导致作物产量、品质下降[37]，造成土壤盐渍化及环境和生态污染[38]。

4 结论

不同氮、钾肥施用量对甜瓜干物质及氮、磷、钾养分累积量的变化趋势相似，均表现为随生育期的推进呈上升趋势，不同氮、钾施肥量只改变不同生育时期干物质及氮、磷、钾累积量，并不改变其累积趋势。中氮中钾处理（N 200 kg∙hm-2，K2O 300 kg∙hm-2）较其他处理均不同程度提高甜瓜生育后期干物质积累量及氮、磷、钾养分累积吸收量，成熟期平均分别增加26.6%及41.4%、55.7%、36.6%，中氮中钾处理甜瓜产量较其他处理增产达22.1%。甜瓜伸蔓期以前养分主要分布在茎叶中，后期逐渐向果实中转移，合理的氮、钾肥配施有利于促进甜瓜生长及氮、磷、钾养分吸收累积量，提高养分向生殖器官的分配转移率，从而有利于高产、稳产。

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（责任编辑 赵伶俐）

Effects of Different Nitrogen and Potassium FertilizingAmount on Nutrition Absorption, Nutrition Distribution and Yield of Muskmelon

KANG LiYun, CHANG GaoZheng, GAO NingNing, LI XiaoHui, LI HaiLun, LIANG Shen, XU XiaoLi, ZHAO WeiXing

（Institute of Horticulture, Henan Academy of Agricultural Sciences, Zhengzhou 450002）

【Objective】To provide a theoretical basis for the rational application of nitrogen and potassium fertilizers with plastic film mulching in high yield cultivation environment, the effects of different nitrogen and potassium fertilizers in the condition of the medium fertile soil on nutrient absorption, distribution and yield of muskmelon were studied.【Method】An early maturing and thick-skinned muskmelon variety ‘RX8’ (TC620-8-56×TA11-1) with plastic film mulching cultivation in greenhouse was used for our study. Five treatments (N2K2, N2K1, N1K2, N1K1 and NK) were performed to investigate the influence of different fertilizing amount of nitrogen and potassium on nutrient absorption, distribution and yield of muskmelon. The accumulation of dry matter and nitrogen, phosphorus and potassium were measured in different organs at the vining, fruit-set and mature stages. Furthermore, we also measured the production of muskmelon at maturity. 【Result】The results indicated application of different nitrogen and potassium fertilizers on the accumulation of dry matter and nitrogen, phosphorus and potassium in muskmelon posed a similar variation trend, and had an increasing level with the growth. Applied different amount of nitrogen and potassium fertilizers changed the accumulation amount of dry matter and nitrogen, phosphorus and potassium at different growth stages, but did not change the accumulation trend. From the characteristics of dry matter accumulation and distribution, the muskmelon was mainly vegetative growth at the vining stage, and the dry matter accumulation in root, stem and leaf had a high level under NK treatment in this stage. The accumulation of dry matter in stem and leaf under NK treatment increased averagely by 17.8% and 16.0% respectively, which was significantly higher than that under other treatments (＜0.05). The accumulation of dry matter increased under different nitrogen and potassium fertilizers during fruit development stage, the distribution coefficient was about 0.62 to 0.66 at mature stage. The dry matter accumulation and its distribution coefficients in fruit increased averagely by 31.9% and 4.27% under NK treatment, respectively, which was significantly higher than that of other treatments (＜0.05). As for the characteristics of the nutrient accumulation and distribution, potassium was the top demand of muskmelon, followed by nitrogen and phosphorus. The uptake amounts of nitrogen, phosphorus and potassium of muskmelon were 4 160.4 mg, 1 394.8 mg, 7 874.2 mg/plant at mature stage, respectively. The amounts of nitrogen, phosphorus and potassium uptake had a relatively higher level under NK treatment than that of other treatments at the vining, fruit-set and mature stages all the time (＜0.05). The distribution coefficients of nitrogen, phosphorus and potassium in fruit at mature stage under NK treatment had a relative high level, of which increased by 9.10% and 9.81% respectively and was higher than other treatments in maturity fruit (＜0.05). The yield and yield components, including the difference of the fruit vertical and transverse diameter, shape index, average weight and yield of high potassium and low potassium treatments did not reach 5% significant level under the same nitrogen level condition. The fruit vertical and transverse diameter, average weight and yield of high nitrogen-treated were higher than those of low-nitrogen treatment, with an average increase of 4.81%, 6.04%, 19.8% and 20.5% respectively under the same potassium supply. And the differences of these indexes except for vertical diameter reached a significant level of 5%. On the whole, the fruit vertical and transverse diameter, average weight and yield of muskmelon treated with NK were the highest, and average weight and yield were significantly higher than those of other treatments (＜0.05), with an average increase of 21.6% and 22.1%, respectively.【Conclusion】This study demonstrated that the optimum fertilizing amount of nitrogen and potassium with plastic film mulching for muskmelon growth in the condition of the medium fertile soil was 200 kg·hm-2and 300 kg·hm-2, respectively, which was beneficial to improve the ability of nutrient absorption and promote the absorption and distribution of the nutrient to the fruits.

muskmelon; nitrogen; potassium; nutrition absorption and distribution; yield

10.3864/j.issn.0578-1752.2018.09.013

2017-09-14；

2017-12-14

国家现代农业产业技术体系建设专项（CARS-25）、河南省财政预算项目（20177609）、河南省农业科学院自主创新专项基金（2017）

康利允，E-mail：kangliyun2004@126.com。

赵卫星，E-mail：wxzhao2008@163.com