不同施氮量对春茬厚皮甜瓜生育后期氮磷钾吸收及利用的影响

王小娟　朱白婢　陈健晓　伍壮生　高芳华　胡艳平　杨春　李雪峤

摘 要 采用盆栽砂培实验，以“翠甜”厚皮甜瓜为材料，设6个氮处理（0、5、10、15、20、25 mmol/L）研究其对海南地区春茬厚皮甜瓜生育后期氮磷钾养分吸收及利用的影响。结果表明：施氮能够显著增加膨大期根、果实氮含量，显著增加生育后期茎叶、果实及全株中的氮、磷和钾积累量，显著增加氮磷钾养分收获指数和单果鲜重，增加磷生理利用效率，显著降低膨大期果实钾含量及氮生理利用效率。钾生理利用效率随氮水平增加先增加后降低，在10 mmol/L时达到峰值。本研究中，10 mmol/L氮处理单果鲜重最大，氮磷钾养分生理利用效率也最高，且氮磷钾养分收获指数居中，最有利于节约施肥，经济效益最大化。

关键词 氮；厚皮甜瓜；养分吸收及利用

中图分类号 S652 文献标识码 A

Abstract In this study we aimed to determine the effects of different nitrogen application on nitrogen， phosphorus and potassium uptake and utilization at the latter of muskmelon with six nitrogen treatments （0 mmol/L， 5 mmol/L， 10 mmol/L， 15 mmol/L， 20 mmol/L， 25 mmol/L）. The results showed that nitrogen application could promote significantly the nitrogen content of root and fruit at the expanding stage of muskmelon during the spring in Hainan， increase significantly nitrogen， phosphorus and potassium accumulation of stems and leaves， fruits and full plant at the latter of muskmelon， improve significantly nitrogen， phosphorus and potassium harvest index and single fruit weight， improve phosphorus physiological use efficiency， decrease significantly potassium content of fruit at the expanding stage of muskmelon and nitrogen physiological use efficiency. Physiological use efficiency of potassium firstly increased and then decreased with more nitrogen， peaking at the level of 10 mmol/L. The 10 mmol/L nitrogen treatment had the highest single fruit weight and physiological utilization efficiency of nitrogen， phosphorus and potassium.

Keywords nitrogen； muskmelon； nutrient uptake and utilization

DOI 10.3969/j.issn.1000-2561.2018.08.002

海南省南部沿海地区土质多为砂壤土，养分贫瘠，光照充足，干旱少雨，昼夜温差大，非常适宜厚皮甜瓜种植，近十几年来种植面積逐渐扩大到了6 700 hm2[1]，形成了集设施栽培、穴盘育苗、水肥一体化、覆膜滴灌及绿色综合防控技术为一体的栽培技术体系，给广大的种植户带来了可观的经济效益。然而，由于在水肥上缺乏科学合理的营养液配方，造成了肥料过度施用、养分不平衡等一系列问题，严重影响了甜瓜产业的发展。Hoagland营养液配方pH较为稳定，是目前应用较为广泛的旱作营养液之一[2]，但养分的吸收及利用受光照、温度、湿度等气候条件的影响[3-6]，那么在热带季风性气候的海南地区应用Hoagland营养液配方，其氮水平在厚皮甜瓜上的适宜性如何研究比较少，而氮水平过高或者过低都直接影响着甜瓜的产量和品质[7-10]。因此，本研究以改良Hoagland营养液配方为基础配方，通过设置不同施氮量处理，研究其对海南春茬厚皮甜瓜氮磷钾养分吸收及利用的情况，找出适宜的氮水平，进而为海南地区春茬甜瓜施肥提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

实验用厚皮甜瓜（Cucumis melo var. reliculatus）品种为“翠甜”，台湾农友种苗（中国）有限公司生产。

1.2 方法

实验于海南省澄迈县永发镇海南省农业科学院科研基地日光温室里进行。采用砂培盆栽培养，以改良Hoagland完全营养液配方为基础，其大量元素配方为硝酸钙（CaNO3·4H2O）945 mg/L、硝酸钾（KNO3）506 mg/L、硝酸铵（NH4NO3）80 mg/L、磷酸二氢钾（KH2PO3）136 mg/L、七水硫酸镁（MgSO4·7H2O）493 mg/L。

砂培盆栽实验于2016年3月至5月进行，将珍珠岩与沙以3：2混合作为盆栽基质，盆钵为塑料盆钵，高40 cm×盆底直径25 cm×盆口直径30 cm，在其他营养元素含量不变的前提下，设置5个氮水平处理，分别为N1（0 mmol/L，不施氮处理为对照，简称CK）、N2（5 mmol/L）、N3（10 mmol/L）、N4（15 mmol/L）、N5（20 mmol/L）、N6（25 mmol/L）（N2～N6为施氮处理），各处理如表1所示。实验采用随机区组实验设计，每处理5次重复，每个处理15株。盆钵之间行内距离80 cm，行间距离100 cm。

3月1日催芽，3月3日播种于育苗盘中，3月18日移栽，移栽后4 d开始浇灌营养液，苗期（10 d）每天浇灌约400 mL/每盆，伸蔓至坐果选果前（14 d）每天浇灌约1 000 mL/每盆，选果后至成熟期（44 d）每天浇灌约1.5 L/每盆，营养液现用现配，水分常规管理。待甜瓜植株生长至2 m以后，摘顶心，随着生长发育及时摘除13节位以下、16节位以上的侧芽，自13节位开始授粉，有效授粉3个果实后，待长至鸡蛋大小每株留1果。5月31日全部成熟完毕。

1.3 测定项目与方法

在膨大期以及成熟期采取植株样品（每重复随机选取5株），将根、茎叶及果实分开，105 ℃杀青1 h后，烘干后称重并粉碎制成植株样品供养分测定分析。

植株氮含量：浓硫酸-双氧水消煮，凯氏定氮法测定[11]。

植株磷含量：浓硫酸-双氧水消煮，钼锑抗比色法测定[11]。

植株钾含量：浓硫酸-双氧水消煮，火焰光度计测定[11]。

氮、磷、钾总积累量=单株各器官氮、磷、钾含量×各器官干物质重。

氮、磷、钾生理利用效率=单株干重/单株氮磷钾总积累量。

氮、磷、钾收获指数=（果实氮、磷、钾积累量）/单株总氮磷钾积累量×100%。

1.4 数据分析

采用SPSS17.0软件进行试验数据统计分析，Duncans法进行差异显著性检验。

2 结果与分析

2.1 不同施氮量对厚皮甜瓜各器官氮磷钾养分浓度的影响

由表2可知，膨大期N6处理根氮浓度显著高于N1（CK，以下简称CK）、N2和N3处理，与N4和N5处理差异不显著，成熟期N6处理根氮浓度显著高于其他处理，且其他处理间差异不显著；与CK相比，各施氮处理茎叶、果实氮浓度显著增加，膨大期施氮处理N6茎叶氮浓度显著高于其他施氮处理，且其他施氮处理间差异不显著，成熟期茎叶氮浓度N3处理显著低于其他施氮处理，N2处理显著低于N5和N6处理，N2与N4处理差异不显著；膨大期施氮处理间果实氮浓度差异不显著，成熟期果实氮浓度N6处理显著高于其他施氮处理，N5处理显著高于N2和N3处理。由此说明，随着氮水平的增加，甜瓜生育后期各器官氮

浓度呈增加趋势。

由表3可知，膨大期，CK各器官含磷量根>茎叶>果实，各施氮处理含磷量根>果实>茎叶，施氮显著降低根、茎叶磷浓度，但处理间差异均不显著；果实磷浓度基本维持在6%左右，N4处理显著高于N6处理，其他施氮处理间果实磷浓度差异不显著，N6处理各器官磷浓度均有所下降。成熟期，与CK相比，施氮显著降低了根磷浓度，施氮处理间根磷浓度差异不显著；各处理间茎叶磷浓度差异不显著；与CK相比，N3、N4处理果实磷浓度显著降低；施氮处理间N5果实磷浓度显著高于N2、N3及N4处理，N6显著高于N3处理。说明甜瓜生育后期施氮降低了根、茎叶磷浓度，果实磷浓度在进入成熟期时各处理间差异显著，以N5处理最高，其次是CK，N3处理最低。

由表4可知，膨大期，各处理间根钾浓度差异不显著；成熟期，CK、N6处理根钾浓度显著高于其他处理，且其他处理间差异不显著。膨大期，茎叶钾浓度各处理间著差异不显著；成熟期，N6处理茎叶钾浓度显著高于其他处理，其他处理间差异不显著。膨大期，各施氮处理果实钾浓度显著低于不施氮处理，N2、N4和N5处理果实钾浓度显著高于N3和N6处理；成熟期，氮水平在10～25 mmol/L时，根、茎叶及果实钾浓度均随着氮水平的增加而增加，各施氮处理果实钾浓度与不施氮处理没有显著差异，N5和N6处理果实钾浓度显著高于N3处理，其他施氮处理间差异不显著。

2.2 不同施氮量对厚皮甜瓜氮磷钾养分积累的影响

由表5、表6可知，与CK相比，施氮显著增加了膨大期各器官及全株氮素积累量，但各施氮处理间差异均不显著。进入成熟期，N3、N4、N5与N6处理根氮素积累量显著高于CK，N6处理根氮素积累量显著高于N2、N4处理，其他施氮处理间差异不显著。施氮显著增加茎叶氮素积累量，但施氮处理间差异不显著。施氮显著增加果实及全株氮素积累量，N6处理果实氮素积累量显著高于其他施氮处理，N2、N3、N4与N5处理间差异不显著；全株氮素积累量随着施氮处理的增加而增加，且N6处理显著高于N2、N3和N4处理，N5处理显著高于N2处理。

在甜瓜生育后期，与CK相比，施氮显著增加N2、N3、N4和N5处理茎叶磷素积累量，显著增加果实及全株磷素积累量，但对根磷素积累量没有显著影响。膨大期，N6处理根、茎叶和全株磷素积累量显著小于N2处理，N6、N2处理均与其他施氮处理间差异不显著；各施氮处理间果实磷素积累量差异不显著。成熟期，N5处理果实磷素积累量显著高于N3、N4处理， N5处理果实及全株磷素积累量均最高，各施氮处理间全株磷积累量差异不显著。

与CK相比，施氮显著增加茎叶、果实及全株钾素积累量。膨大期，N2处理根钾素积累量显著大于N1、N3、N5处理，其他处理间差异不显著；成熟期，各处理间根钾素积累量差异不显著。膨大期，各施氮处理间茎叶钾素积累量差异不显著，N2处理果实钾素积累量显著大于其他施氮处理，N2处理全株钾素积累量大于其他施氮处理，且显著大于N6处理，其他施氮处理间果实及全株钾素积累量差异不显著；成熟期，N6处理茎叶及全株钾素积累量显著高于其他施氮处理，其他施氮处理间差异不显著，各施氮处理间果实钾素积累量差异不显著。

2.3 不同施氮量对厚皮甜瓜氮磷钾养分利用的影响

由表7可知，施氮处理氮素生理利用效率显著低于CK，磷素生理利用效率高于CK，钾素氮素生理利用效率随着氮水平的增加先增加后降低。施氮处理氮的生理利用效率从大到小依次为N3>N2>N4>N5>N6，随着氮水平的增加，氮的生理利用效率显著降低，其中N2、N3处理显著大于N4、N5和N6处理，N4、N5处理显著大于N6处理，其他施氮处理间差异均不显著。施氮处理间磷的生理利用效率差异均不显著，但以N3处理最高，其次为N4处理，N5最低。施氮处理N3钾的生理利用效率显著高于N2、N5和N6处理，N2、N5处理钾的生理利用效率显著高于N6处理，其他施氮处理间差异均不显著。本研究中，N3處理氮磷钾的生理利用效率均达到最高水平。

CK氮磷钾养分收获指数均显著低于各施氮处理。各施氮处理养分收获指数差异如下：N2、N3、N4和N5处理间氮、钾收获指数差异均不显著，磷收获指数各施氮处理间差异均不显著；氮养分收获指数N6处理高于N4处理，显著高于N2、N3和N5处理，且随着氮水平的增加氮收获指数呈增加趋势；N6处理钾收获指数显著低于其他施氮处理。说明氮水平增加，有利于氮收获指数增加，磷收获指数没有显著影响，而钾收获指数随着氮水平的增加先增加后降低。

各施氮处理单果鲜重均显著高于CK。各施氮处理以N3处理单果鲜重最高，其次为N2处理，N6处理最低，N3处理显著高于N4、N5和N6处理，N2处理显著高于N6处理，N6处理显著低于其他施氮处理。说明氮水平过量，单果鲜重下降。N2、N3、N4和N5处理单果鲜重均达到1 000 g以上，分别为1 117.64 g、1 166.22 g、1 019.90 g和1 025.68 g，而N6为835.31 g。

3 讨论

植株氮磷钾浓度、积累量与不同生育期、不同器官以及施肥处理不同有关，这与前人研究[12-15]一致。本研究中，随着氮水平的增加，甜瓜生育后期各器官氮浓度呈增加趋势，与CK相比，施氮降低了根、茎叶磷浓度，成熟期氮水平在10～

25 mmol/L时，甜瓜根、茎叶及果实钾浓度均随着氮水平的增加而增加。

增施氮肥显著提高了甜瓜的氮、磷和钾的积累量[16]，特别是显著提高了甜瓜生育后期氮、磷和钾的积累量[17]。本研究中增施氮肥对全株氮磷钾积累量的影响与其研究一致，增施氮肥对果实氮素积累量的影响与薛亮等[18]研究一致。不同处理间各器官氮磷钾积累量差异如下：与CK相比，施氮显著增加膨大期各器官及全株氮素积累量，显著增加成熟期果实及全株氮素积累量，且全株氮素积累量随着氮水平的增加而增加；施氮显著增加N2、N3、N4和N5处理茎叶磷素积累量，显著增加各施氮处理果实及全株磷素积累量，但对根磷素积累量没有显著影响；施氮显著增加茎叶、果实及全株钾素积累量。膨大期，根、茎叶磷积累量，全株磷、钾素积累量和两时期果实钾素积累量均以N2处理最高，两时期果实氮素积累量、成熟期茎叶及全株钾素积累量均以N6处理最高，果实及全株磷素积累量均以N5处理最高，但N6处理膨大期根、茎叶和全株磷素积累量最低。

与CK相比，各施氮处理氮素生利用效率显著降低，氮磷钾养分收获指数显著增加，单果鲜重显著增加，氮收获指数随氮水平增加成增加趋势。各施氮处理氮磷钾生理利用效率均以N3处理最高，单果鲜重也最大；N2、N3、N4和N5处理氮磷钾收获指数差异均不显著，N6处理的氮磷收获指数虽然都最大，但单果鲜重却显著小于其他施氮处理。因此，以N3处理的氮磷钾养分利用情况最好。

本研究中，单果鲜重与各器官及全株氮磷钾浓度、积累量关系不成正比，而与氮磷钾养分利用关系密切。成熟期N3处理各养分生理利用效率达到最高，单果鲜重也最高，与薛亮等[19]研究结论相似，即中氮水平氮素吸收利用及经济效益最大化。曹明等研究表明，当K+浓度为6 mmol/L、PO43–为1.3 mmol/L时，氮浓度为13 mmol/L时产量最高，中等浓度氮肥处理对产量较为有利，与本研究结果也相似[7]。但也有研究表明，氮浓度为17 mmol/L、钾浓度为8 mmol/L时，甜瓜产量、品质最好[20]。可能本研究营养液钾浓度较低限制了氮的吸收，或者甜瓜品种需肥特性及气候原因决定了氮、钾营养的吸收与利用。因此，在应用改良Hoagland完全营养液配方种植“翠甜”厚皮甜瓜时，建议为10 mmol/L。

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