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 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 李海峰

摘    要：以新疆吐鲁番地方品种‘西开心甜瓜为试材，通过5个不同施氮处理对设施甜瓜生长发育和产量品质的影响，以常规施肥（CK1）和不施肥（CK2）处理作为对照，来确定最佳施氮量和配比，为设施甜瓜种植合理开展氮肥减量增效施肥技术示范和推广提供理论依据。结果表明，（1）在试验氮素处理范围内，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，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;（2）根据理论计算，当纯氮量为每667 m2施用量为16.08 kg时，每667 m2产量达到最大值1 530.25 kg。生产实际中，我们既要考虑到甜瓜每667 m2的产量和品质，又要兼顾投入、产出和市场等因素，所以在根据纯收入和产投比等指标综合考虑，处理3是比较适合的氮肥处理。

关键词：甜瓜;设施;氮肥;产量;品质

Absrtact：  Xinjiang Turpan local variety ‘Xikaixi melon was used as test material， the effects of five different nitrogen treatments on the growth， development， yield and quality of protected melon were studied， and the optimum nitrogen application rate and ratio were determined by comparing the conventional fertilization （CK1） and non-fertilization （CK2） treatments ， so as to provide a the theoretical guide for reasonable demonstration and popularization of nitrogen fertilizer reduction and efficiency fertilization technology in protected melon cultivation. The results showed that： （1） Within the experimental nitrogen treatment range， with the increase of nitrogen fertilizer application， the vegetative growth of melon seedlings was promoted， which was beneficial to the expansion of melon fruit and the improvement of yield and quality， but after exceeding the optimal nitrogen fertilizer application， the size， average yield and quality of melon fruit began to decline; （2） According to theoretical calculation， when the pure nitrogen content was every 667 m2. When the application rate was 16.08 kg， the maximum yield per 667 m2 was 1530.25 kg. In production practice， we should take into account not only the yield and quality of melon per 667 m2， but also the factors of input， output and market. Therefore， considering the net income and the ratio of output to input， treatment 3 is a more suitable nitrogen fertilizer treatment.

Key words： Muskmelon; Facilities; Nitrogen fertilizer; Yield; Quality

甜瓜（Cucumis melo L.）是古老的栽培作物之一，品種类型繁多。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，用量為尿素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。

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。

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。

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。

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，R? = 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

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，所以果實表现为又大又甜，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。

参考文献

[1] 马克奇，马德伟.甜瓜栽培与育种[M] .北京：中国农业出版社，1982：1.

[2] 刘芳，杨军，黎万春，等.吐鲁番地区哈密瓜1 年2 熟高效栽培技术[J] .中国瓜菜，2012，25（6）：49-50.

[3] 岳文俊，陳喜靖，王维汉，等.不同氮处理对温室膜下滴灌甜瓜产量和品质的影响[J] .植物营养与肥料学报，2019，25（3）：461-469.

[4] 胡国智，冯炯鑫，张炎，等.不同施氮量对甜瓜养分吸收、分配、利用及产量的影响[J].植物营养与肥料学报2013，19（3）：760-766.

[5] 马合军.甜瓜“2+X”氮肥总量控制田间试验效果研究[J].农业开发与装备，2016（9）：94.

[6] 王大普，吴学红.哈密瓜“2+x”氮肥总量控制试验[J].园艺与种苗，2017（3）：31-33.

[7] 牛在垒.富磷土壤条件下厚皮甜瓜氮、钾施肥效应研究[D].陕西杨凌：西北农林科技大学，2008.

[8] 康利允，常高正，高宁宁，等.不同氮、钾肥施用量对甜瓜养分吸收、分配及产量的影响[J].中国农业科学，2018，51（9）：1758-1770.

[9] 闵炬，施卫明.不同施氮量对太湖地区大棚蔬菜产量、氮肥利用率及品质的影响[J].植物营养与肥料学报，2009，15（1）： 151-157.

[10] 张宏彦，刘全清，张福锁.养分管理与农作物品质[M].北京：中国农业大学出版社，2008.

[11] 黄植，曹明，杨小锋，等.不同氮肥水平对甜瓜“南海蜜”生长品质及产量的影响[J].安徽农业科学，2014，42（1）：107-109.

[12] 郭雪婷，秦敏红，王江红，等.不同氮肥施用量对苹果树生长结果的影响[J].现代园艺，2018（24），12：6-7.

[13] MONTESINOS D， VILLAR SALVADOR P， GARCIA FAYOS P， et al.Genders in Juniperus thurifera have different functional responses to variations in nutrient availability[J].New Phytologist，2012，193 （3）：705-712.

[14] 刘琦蕊，漆良华，胡璇 ，等.氮肥对毛竹林土壤硝化和反硝化作用的影响[J].南京林业大学学报（自然科学版），2017，41（1）：82-88.

[15] 中国农业科学院郑州果树研究所.中国西瓜甜瓜[M].北京：中国农业出版社，2000.

[16] 陆欣.土壤肥料学[M].1版.北京：中国农业大学出版社，2002.

[17] 曹国文.配方施肥平衡技术的研究与应用[J].磷肥与复肥，2000（2）：66-68.

[18] 高俊风.植物生理学实验指导[M].北京：高等教育出版社，2005：74-77.

[19] 李春俭.高级植物营养学[M].北京：中国农业大学出版社，2008：176-177.

[20] 李立昆，李玉红，司立征，等.不同施氮水平对厚皮甜瓜生长发育和产量品质的影响[J].西北农业学报，2010，19（3）：150-153.

[21] 黄庆，孙映波，谢汝升，等.不同氮素水平对厚皮甜瓜品质和产量的影响[J].广东农业科学，2000（3）：34-35.

[22] 曹明，黄植，杨小锋，等.热带设施无土栽培氮肥水平对甜瓜产量和品质的影响[J].广东农业科学，2013，40（22）：86-89.

[23] 许如意，别之龙，黄丹枫，等.氮素浓度对网纹甜瓜生理生化指标的影响[J].安徽农学通报，2006，12（10）：46-48.

[24] 王倩楠，余冬冬，王晓峰.陕西阎良甜瓜产业现状、存在问题及发展建议[J].中国瓜菜，2015，28（4）：66-67.