不同施肥灌溉方式對西瓜生長的影響

王文英,劉喜存,董彥琪

(河南新鄉(xiāng)市農(nóng)業(yè)科學(xué)院,453000)

不同施肥灌溉方式對西瓜生長的影響

王文英,劉喜存,董彥琪

(河南新鄉(xiāng)市農(nóng)業(yè)科學(xué)院,453000)

以新蜜一號西瓜為試驗材料，通過對4種不同的灌溉施肥方式的試驗，探討了不同水肥配比對西瓜生長的影響。試驗結(jié)果表明，作物的生長能在一定程度上改良土壤，處理4和處理2西瓜葉片的葉綠素含量比其他處理的要高，其硝酸還原酶的活性也與其他處理差異顯著，處理3和處理4的西瓜產(chǎn)量和品質(zhì)較其他處理好。

西瓜；施肥；灌溉；生長

隨著農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整,西瓜在我國的種植面積日益擴大,尤其是在一些城市的近郊,西瓜成為農(nóng)民增收的主要經(jīng)濟作物之一。隨著生活水平的提高,人們對西瓜外觀和品質(zhì)的要求日益提高。雖然品質(zhì)由遺傳因素決定,但施肥對品質(zhì)也有重要的影響[1]。就目前的施肥灌溉現(xiàn)狀看,盲目、超量施肥和施肥不足,灌溉過量的現(xiàn)象仍然嚴(yán)重[2],在一定程度上影響了西瓜的品質(zhì)。

本試驗以河南省新鄉(xiāng)市農(nóng)科院培育的西瓜新品種新蜜一號為試驗材料,設(shè)計不同施肥灌溉水平,旨在尋求其對水肥的需求規(guī)律,為合理應(yīng)用水肥配比提供依據(jù),以便更好地指導(dǎo)農(nóng)民平衡施肥灌溉,從而達(dá)到降低肥料成本和灌溉成本,提高西瓜產(chǎn)量和品質(zhì)的目的。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗于2012年4月在河南省新鄉(xiāng)市農(nóng)科院研發(fā)中心的試驗基地進(jìn)行。供試材料為新鄉(xiāng)市農(nóng)科院選育的早熟西瓜新品種新蜜一號。

1.2 試驗設(shè)計

試驗共設(shè)置4個處理,每個處理重復(fù)3次,小區(qū)面積為45 m2。栽植方式為雙壟栽培,行距3 m,株距0.5 m。以每667 m2施雞糞3 m3、復(fù)合肥40 kg作基肥,后期澆水與追肥采用滴灌方式,以便更精確地計算用水量,其他時期田間管理措施均保持一致。具體見表1。

表1 不同施肥灌溉方式

1.3 測定項目與方法

整地前與收獲時分別按“S”形方向選取10份試驗地耕層(0～20 cm)樣土,混勻后進(jìn)行土壤養(yǎng)分的測定。

坐瓜期和膨瓜后期分別測定坐瓜節(jié)位處葉片的葉綠素含量及硝酸還原酶活性。葉綠素含量采用李合生等[3]的方法測定；硝酸還原酶活性的測定參考鄒琦[4]的方法。

坐果后,每個處理選定3個坐果時間一致的典型瓜作為樣本,測定瓜的膨大速度(每隔6 d用量尺測量每個處理3個樣瓜的橫徑和縱徑)。

收獲時測定單瓜的平均產(chǎn)量和品質(zhì)指標(biāo)(含糖量用手持式糖度儀測定、維生素C含量采用趙世杰等[5]的滴定法測定)。

圖表中數(shù)據(jù)用Excel 2007進(jìn)行處理與繪圖,用DPS軟件[6]進(jìn)行＜0.05和＜0.01水平的多重比較顯著性測驗。

2 結(jié)果與分析

2.1 整地前與收獲時土壤養(yǎng)分含量的變化

由表2可知,土壤中有機質(zhì)、全氮、速效鉀養(yǎng)分含量從種植初期至收獲期,經(jīng)作物生長期的消耗后都有所減少,其中速效鉀含量降低最為明顯。另外,土壤pH值也有所改善,由原來的堿性變?yōu)橼吔行浴?/p>

表2 整地前與收獲時土壤養(yǎng)分含量的變化

2.2 不同處理不同時期葉綠素含量和硝酸還原酶活性變化

①葉綠素含量對不同處理坐瓜期與膨瓜后期葉片的葉綠素含量進(jìn)行測定分析(表3),結(jié)果顯示,坐瓜期處理4的葉綠素含量最高,達(dá)2.288 3 mg/g,且與處理2(1.247 1 mg/g)、處理3(1.282 6 mg/g)差異顯著。膨瓜后期處理2葉綠素含量最高,達(dá)2.198 2 mg/g,與處理4(1.843 8 mg/g)、處理3 (1.793 3 mg/g)有顯著差異。坐瓜期各處理的葉綠素含量明顯不同,到了膨瓜后期,除處理4外,其他處理的膨瓜后期葉綠素含量都比坐果期的增加,其中處理2的增幅最明顯,其次是處理1和處理3。雖然處理4葉綠素含量下降,但實際含量仍較高。這可能是由于處理4供水量未能及時滿足植株的需求,導(dǎo)致此時葉綠素含量的降低。為了更準(zhǔn)確地反映葉綠素含量的變化情況,可多設(shè)置不同的時段進(jìn)行測定。

表3 不同處理不同時期葉片葉綠素含量和硝酸還原酶活性

②硝酸還原酶活性對兩個時期不同處理葉片硝酸還原酶活性進(jìn)行分析(表3)得知,坐瓜期不同處理間的硝酸還原酶活性存在顯著差異,處理4的硝酸還原酶活性最高,達(dá)56.621 8 μg·g-1·h-1,處理2 (43.073 5 μg·g-1·h-1)次之,處理3(28.485 1 μg·g-1·h-1)再次之,處理1(22.699 3 μg·g-1·h-1)的硝酸還原酶活性最低。膨瓜后期,處理4硝酸還原酶活性最高,達(dá)39.7848μg·g-1·h-1,處理2(31.8558μg·g-1·h-1)次之,再是處理1(19.0145μg·g-1·h-1)和處理3(6.8764μg·g-1·h-1)。對兩個時期各處理的硝酸還原酶的活性進(jìn)行比較,可知后期硝酸還原酶的活性普遍降低。

2.3 果實膨大速度分析

坐果后,每隔6 d測定樣本果實的縱、橫徑,并把每個果實的縱、橫徑繪制成一條膨大速度曲線。結(jié)果發(fā)現(xiàn),4個處理果實的膨大速度基本一致,即縱橫徑的增長速度趨于一致,無太大差別(圖1)。

圖1 不同處理3個樣瓜的膨大速度曲線

2.4 不同處理果實質(zhì)量、含糖量和維生素C含量比較

對果實的單瓜質(zhì)量、含糖量和維生素C含量進(jìn)行顯著性分析(表4)得知,不同處理的單瓜質(zhì)量和維生素C含量存在顯著差異。單瓜質(zhì)量方面,處理3(4.188 kg)、處理4(4.134 2 kg)較高,與處理2 (3.821 6 kg)、處理1(3.702 8 kg)存在顯著差異。含糖量方面,不同處理之間差異不顯著。果肉的維生素C含量方面,處理3(2.363 3 mg/100 g)、處理4 (2.323 3 mg/100 g)較高,與處理1(1.899 3 mg/100 g)有顯著差異。

表4 不同處理果實的質(zhì)量、含糖量、維生素C含量比較

3 結(jié)論與討論

3.1 整地前與收獲時的土壤養(yǎng)分含量分析

從整地前與收獲時土壤各養(yǎng)分含量的對比可知,速效鉀含量降低幅度最大,這說明鉀在作物生長的過程中起著重要的作用。西瓜對鉀的需求量很大,尤其在生長后期,鉀對于果實的膨大起著重要的作用,還具有促進(jìn)光合產(chǎn)物合成和運輸?shù)墓δ堋?/p>

由整地前與收獲時土壤各養(yǎng)分含量的對比可知,作物在生長過程中,消耗了土壤養(yǎng)分,同時也為改良土壤作出了一定的貢獻(xiàn)。因此,植物的生長與環(huán)境是一種相互促進(jìn)的關(guān)系,裸露的土地應(yīng)合理地種植植被,從而改善土壤環(huán)境,促進(jìn)其與自然的協(xié)調(diào)發(fā)展。

3.2 坐瓜期和膨瓜期葉綠素含量和硝酸還原酶活性

葉綠素是綠色植物光合作用的基礎(chǔ)物質(zhì),可反映植物的生長發(fā)育狀況、生理代謝變化以及營養(yǎng)狀況,葉綠素含量以及葉綠素a、b的相對比值可用作研究植物生長發(fā)育的生理指標(biāo)[7]。葉綠素的積累也反映了光合作用的旺盛情況,為光合產(chǎn)物的積累提供了源源不斷的動力,為瓜的膨大奠定了堅實的基礎(chǔ)。由表3可知,處理4和處理2葉片在坐瓜期和膨瓜后期的葉綠素含量都較高,而膨瓜后期的葉綠素含量比坐瓜期普遍升高30%。說明處理2和處理4更有利于果實膨大。

硝酸鹽含量是衡量蔬果品質(zhì)的一個重要指標(biāo),近幾年來,蔬果中硝酸鹽含量的控制越來越受到重視。蔬菜中的硝酸鹽含量與硝酸還原酶(NR)的活性呈負(fù)相關(guān),并且NR的活性受多種環(huán)境因素影響,是植物生長發(fā)育過程中的一個重要限制因子[8,9]。提高硝酸還原酶的活性,可以促進(jìn)硝酸鹽在蔬菜體內(nèi)還原,降低硝酸鹽積累,對蔬菜生長、產(chǎn)量形成和蛋白質(zhì)含量的提高起到重要作用,適宜的肥料用量能提高蔬菜作物中硝酸還原酶活性,降低可食部分硝酸鹽的含量[10]。處理4和處理2的施肥灌溉方式對硝酸還原酶的活性有顯著影響,說明這兩種施肥灌溉方式有利于西瓜硝酸鹽含量的降低,這對今后低硝酸鹽含量西瓜的栽培有一定的指導(dǎo)作用。由兩個時期的硝酸還原酶的活性可知,膨瓜后期葉片的硝酸還原酶活性比坐瓜期的有所下降,這也與李雪梅等[11]的研究結(jié)果一致。其認(rèn)為,營養(yǎng)生長期間,葉片中硝態(tài)氮含量較高,是因為成熟葉片中的硝酸還原酶活力降低。

3.3 膨瓜期瓜的膨大速度

由圖1可以看出西瓜的總體生長規(guī)律。膨瓜前期縱、橫徑增長較快,到膨瓜后期,膨大速度漸趨放慢,可能是因為此時主要是果實內(nèi)部各種成分的轉(zhuǎn)化時期。

3.4 不同處理瓜的單瓜質(zhì)量和品質(zhì)

維生素C是一種還原劑,廣泛存在于新鮮水果、蔬菜中,參與很多新陳代謝過程,可作為抗衰老及抗逆性的重要生理指標(biāo),同時對鑒別果蔬品質(zhì)優(yōu)劣及品種選育選育都具有重要意義。本試驗中不同處理果實含糖量無太大差異,推測不同的施肥灌溉方式對果實的甜度無太大影響,可能是因為在后期的膨瓜過程中,各個處理的總體灌水量已基本達(dá)到了植株膨大所需的總水量,這可能也是導(dǎo)致不同處理西瓜單瓜質(zhì)量、維生素C含量之間沒有很大差異的原因。

本試驗中從產(chǎn)量和品質(zhì)方面綜合來看,處理3和處理4比其他處理要好,即伸蔓期,每隔7 d或14 d進(jìn)行一次灌溉施肥,但灌水總量要達(dá)到15 m3,施肥要達(dá)到15 kg/667 m2；膨瓜期,每隔7 d或14 d進(jìn)行一次灌溉施肥,但灌水總量要達(dá)到45 m3,施肥要達(dá)到15 kg/667 m2,才能滿足西瓜的總體水肥需求。

[1]劉康.氮磷鉀肥配合施用對西瓜產(chǎn)量及品質(zhì)的影響[J].中國西瓜甜瓜,1992(2):12-17.

[2]陳鋼,宋橋,吳禮,等.不同供氮水平對西瓜產(chǎn)量和品質(zhì)的影響[J].華中農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,2007(8):472-475.

[3]李合生,孫群,趙世杰,等.植物生理生化實驗原理與技術(shù). 1版[M].北京:高等教育出版社,2000.

[4]鄒琦.植物生理學(xué)實驗指導(dǎo)[M].北京:高等教育出版社, 2000.

[5]趙世杰,劉華山,董新純.植物生理學(xué)試驗指導(dǎo)[M].北京:中國農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)出版社,1998.

[6]唐啟義,馮明光.實用統(tǒng)計分析及其DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)[M].北京:科學(xué)出版社,2002.

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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，碩士，助理研究員，研究方向為西甜瓜育種，E-mail：wangwenying612@163.com

2012-11-21