肥水耦合對西瓜苗期植株干物質(zhì)積累、膨瓜速度及產(chǎn)量的影響

高玉紅，王文英，劉喜存，董彥琪

（1.鄭州職業(yè)技術(shù)學(xué)院 鄭州 450121； 2．新鄉(xiāng)市農(nóng)業(yè)科學(xué)院 河南新鄉(xiāng) 453000）

水（分）肥（料）是影響作物產(chǎn)量的兩個重要因子，合理的灌溉與施肥是作物增產(chǎn)的主要途徑之一[1]。水、肥兩個因子在很大程度上既相互制約，又相互影響，水分不足影響作物根系對肥料的吸收，并直接影響作物的產(chǎn)量；養(yǎng)分不足則同樣限制作物對水分的充分利用并降低作物產(chǎn)量[2]。國內(nèi)外很多研究表明，合理的水肥耦合方式有利于作物高產(chǎn)，而盲目的水肥管理不但對作物生長發(fā)育不利，還將造成資源浪費和環(huán)境污染[3-4]。因此，開展肥水耦合技術(shù)的研究具有重要意義。

西瓜汁多味美，是一種深受人們喜愛的水果。近年來，隨著我國農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的不斷深入，西瓜種植面積逐步擴大，相應(yīng)的栽培技術(shù)研究也正在快速發(fā)展，其中水和肥是促進西瓜節(jié)水增產(chǎn)、提高品質(zhì)的兩個關(guān)鍵控制因素[5]。國內(nèi)很多學(xué)者對西瓜施肥和灌水單項技術(shù)進行了相關(guān)研究，并取得一定的效果[6-7]，但以往的研究主要集中在單個元素肥料與水分耦合對西瓜生長、產(chǎn)量和品質(zhì)的宏觀效應(yīng)等方面，往往由于試驗材料和控制方式等的不同，得出的結(jié)論也不盡相同，難于定量地確定更有效的灌水和施肥協(xié)同的灌溉制度，達到節(jié)水節(jié)肥、高產(chǎn)的目標。本研究通過西瓜不同生長時期的三元素復(fù)合肥與水分耦合的試驗，探索其對苗期干物質(zhì)積累、膨瓜速度及產(chǎn)量的影響，以期為西瓜適時適量施肥灌水提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

供試西瓜品種為‘黑帝’，由河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院園藝研究所選育。供試肥料為普通復(fù)合肥（17-9-19），河南心連心有限公司生產(chǎn)。

1.2 試驗地點

試驗安排在新鄉(xiāng)市農(nóng)業(yè)科學(xué)院試驗基地，土壤類型為黏土，耕層（0～20 cm）土壤養(yǎng)分含量：pH 7.6，有機質(zhì)含量 2.50%（ω，后同），全氮為 1.61 g·kg-1，有效磷為 38.30 mg·kg-1，有效鉀為 308.30 mg·kg-1。

1.3 試驗設(shè)計

試驗地采用全黑色地膜覆蓋，每hm2施用45 m3雞糞和600 kg復(fù)合肥做基肥。伸蔓期和膨瓜期澆水與追肥采用滴灌方式，利用水表記錄灌水量，具體水肥運籌方式見表1。試驗采用隨機區(qū)組設(shè)計，設(shè)置4個處理，每個處理3次重復(fù)，小區(qū)面積為45 m2。栽植方式為雙壟栽培，行距3 m，株距0.5m。3月28日育苗，4月20日移栽，5月19日伸蔓期第一次灌水，6月10日膨瓜期第一次灌水，7月2日采收。田間其他管理措施一致。

表1 肥水耦合模式設(shè)計

1.4 測定項目及方法

定植前選取耕層（0～20 cm）土樣進行養(yǎng)分的測定。有機質(zhì)：參照GB98347-88標準，速效N：參照GB7849-87，速效 K：參照 GB7856-87，速效 P：參照GB12297-90，pH值：采取電位法。

伸蔓期最后一次灌水的第3天，每個處理取5株，烘干至衡重，即為植株干物質(zhì)質(zhì)量。

6月6日用刻度尺測定果實的縱徑、橫徑，以后每隔5 d測定一次，按以下公式推算其體積[8]。

式中:v為果實體積，cm3;d1為縱徑，cm;d2為橫徑，cm。

7月2日收獲時，每小區(qū)選10株測定產(chǎn)量，并折合成每hm2產(chǎn)量。

2 結(jié)果與分析

2.1 肥水耦合對西瓜植株干物質(zhì)積累的影響

干物質(zhì)是衡量植物有機物積累、營養(yǎng)成分多寡的一個重要指標。西瓜植株的干物質(zhì)積累與栽培過程中肥水供應(yīng)方式有一定關(guān)系，從圖1可見，處理T3植株干物質(zhì)質(zhì)量為41.88 g，顯著高于處理T1、T2，但與CK間差異不顯著；處理T1植株干物質(zhì)質(zhì)量顯著低于其他處理。結(jié)果表明，適當(dāng)?shù)姆仕詈喜艜ξ鞴厦缙谥仓旮晌镔|(zhì)積累有促進作用，而灌水過量或缺少都不利于干物質(zhì)積累。總的來說，處理T3的肥水耦合方式有利于西瓜營養(yǎng)物質(zhì)的積累，為其后期豐產(chǎn)打下基礎(chǔ)。

圖1 肥水耦合對西瓜苗期干物質(zhì)積累的影響

2.2 肥水耦合對西瓜膨瓜速度的影響

肥水管理是影響西瓜膨瓜速度的重要因素之一，不同的肥水耦合方式對西瓜果實的生長狀況有明顯的影響（圖2）。各處理間西瓜日平均體積的變化趨勢一致，均表現(xiàn)為逐漸增大，6月30日達到最大值，各處理間西瓜日平均體積的大小順序為T3＞T2＞CK＞T1。由圖3可以看出，不同的肥水耦合方式對西瓜日平均膨瓜量的影響趨勢一致，5月6日至6月18日與6月24—30日這2個階段的膨大速度最大，6月18日達到最高值。其中，處理T3對西瓜日平均膨瓜量影響明顯，日最大平均膨瓜量為122.91 cm3，T2次之，T1日最平均膨瓜量最小，僅為92.67 cm3。結(jié)果表明，處理T3的肥水耦合方式有利于促進西瓜果實的生長。

圖2 肥水耦合對西瓜果實生長狀況的影響

圖3 肥水耦合對西瓜膨瓜速度的影響

圖4 肥水耦合對西瓜產(chǎn)量的影響

2.3 肥水耦合對西瓜產(chǎn)量影響

合理施肥和灌水是作物高產(chǎn)的基礎(chǔ)。不同肥水耦合方式對西瓜產(chǎn)量有明顯影響（圖4），處理T3西瓜的產(chǎn)量可達59 894.6 kg·hm-2，顯著高于其他處理。處理T1、T2西瓜產(chǎn)量均低于對照，T2與CK間差異不顯著。結(jié)果表明，處理T3的肥水耦合方式可以起到以水帶肥、提高肥效的作用，有利于提高西瓜產(chǎn)量。

3 討論與結(jié)論

合理的肥水條件是促進作物生長發(fā)育和提高產(chǎn)量的重要基礎(chǔ)。施肥、灌水總量一定的情況下，養(yǎng)分和水分之間以及兩者耦合對作物具有協(xié)同、順序加和或拮抗等作用，只有適當(dāng)?shù)姆仕M合，才能發(fā)揮肥水耦合協(xié)同效應(yīng)[9]。本研究結(jié)果表明，處理T3的肥水耦合方式使西瓜產(chǎn)量達到最高值，增加或減少肥水投入，增產(chǎn)效果均不明顯，這與肖自添等[10]對番茄水氮耦合效應(yīng)的研究結(jié)果相同。本試驗過程中，西瓜伸蔓期和膨瓜期設(shè)置了相同的肥水耦合模式，試驗條件有一定局限性，可能會對試驗結(jié)果產(chǎn)生一定的影響。因此，還需根據(jù)西瓜不同生長時期的肥水需求特點，設(shè)置多個肥水耦合方式，進一步探討不同生長時期肥水耦合的最佳閾值，以便為肥水耦合在實際生產(chǎn)中的應(yīng)用提供理論基礎(chǔ)。

利用增加干物質(zhì)積累量來維持各器官之間正常的生長發(fā)育，是提高作物產(chǎn)量的重要途徑[11]。植物在生長過程中，干物質(zhì)的生產(chǎn)和分配是一個統(tǒng)一的庫源協(xié)調(diào)過程，其積累速度受到土壤肥力、田間管理等多種因素的影響。本研究結(jié)果顯示，處理T3可促進苗期植株干物質(zhì)積累，這為后期西瓜的高產(chǎn)打下了基礎(chǔ)。

影響膨瓜速度的主要因素是溫度，其次是土壤養(yǎng)分和水分[12]。在露地栽培過程中，氣溫基本能滿足瓜類作物生長的需要，而此時決定膨瓜速度的關(guān)鍵因素主要是土壤養(yǎng)分和水分。本研究結(jié)果表明，不同肥水耦合方式影響西瓜植株對養(yǎng)分和水分的吸收，各處理間西瓜日平均體積的大小順序為T3＞T2＞CK＞T1，處理T3的肥水耦合方式有利于促進西瓜果實的生長發(fā)育。因此，露地蓋膜栽培西瓜生產(chǎn)過程中，應(yīng)糾正人們對肥水越充足越有利于西瓜生長的認識，注重對肥水協(xié)同效應(yīng)的利用。

在本試驗條件下，西瓜伸蔓期和膨瓜期每7 d灌水1次，每次灌水量分別為225 m3·hm-2和337.5 m3·hm-2，配施 112.5 kg·hm-2復(fù)合肥的耦合方式，有利于西瓜植株對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收，促進苗期植株干物質(zhì)的積累和果實的生長，提高西瓜的產(chǎn)量，為其實際生產(chǎn)應(yīng)用提供了參考依據(jù)。但農(nóng)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)是一個復(fù)雜的生態(tài)體系，土壤養(yǎng)分和水分密切而又復(fù)雜地聯(lián)系在一起[13]，土質(zhì)條件和土壤肥力是影響肥效發(fā)揮和水資源利用的重要因素，本試驗僅在黏質(zhì)土壤條件下進行，具有一定局限性，還需進一步開展不同土壤類型條件下肥水耦合協(xié)同效應(yīng)的研究，為其在實際生產(chǎn)中的廣泛應(yīng)用提供理論依據(jù)。