水肥一體化技術(shù)對西瓜產(chǎn)量及品質(zhì)的影響

侯東穎　郝科星　張曼

摘要[目的]研究不同生育期內(nèi)不同水肥配比對西瓜產(chǎn)量、灌溉水分利用效率以及品質(zhì)等指標(biāo)的影響。[方法]在大棚膜下滴灌栽培條件下，以雙抗8號西瓜為材料，分別設(shè)置3個灌溉水平[600 m3/hm2（低水）、1 200 m3/hm2（中水）、1 800 m3/hm2（高水）]和3個施肥水平[N 56 kg/hm2+P2O5 30 kg/hm2+K2O 70 kg/hm2（低肥），N 112 kg/hm2+P2O5 60 kg/hm2+K2O 140 kg/hm2（中肥），N 168 kg/hm2+P2O5 90 kg/hm2+K2O 210 kg/hm2（高肥）]，進行對比試驗。[結(jié)果]不同水肥配比對西瓜各項指標(biāo)的影響差異顯著。中等施肥量（N 112 kg/hm2+P2O5 60 kg/hm2+K2O 140 kg/hm2）和中等灌水量（1 200 m3/hm2）為當(dāng)?shù)刈罴阉逝浔?。[結(jié)論]該研究為當(dāng)?shù)匚鞴纤室惑w化栽培技術(shù)提供科學(xué)依據(jù)。

關(guān)鍵詞水肥一體化；西瓜；產(chǎn)量；品質(zhì)

中圖分類號S651文獻標(biāo)識碼A文章編號0517-6611（2018）25-0116-03

Effect of Integrative Water and Fertilizer Technology on Yield and Quality of Watermelon

HOU Dongying，HAO Kexing，ZHANG Man et al

（Institute of Agricultural Resources and Economics，Shanxi Academy of Agriculture Science， Taiyuan，Shanxi 030006）

Abstract[Objective]To investigate the effects of different water and fertilizer treatments on yield，water use efficiency and quality of watermelon at different growth stages.[Method]Under the condition of drip irrigation under plastic film in greenhouse，we used watermelon Shuangkang 8 as experimental material，set three irrigation levels and three fertilization levels respectively.[Result]Effects of different water and fertilizer treatments on indexes of watermelon were significantly different.The amount of fertilization （N 112 kg/hm2+P2O5 60 kg/hm2+K2O 140 kg/hm2） and irrigation （1 200 m3/hm2）was the optimal choice.[Conclusion]The research provides scientific basis for the integrative water and fertilizer technologyof local watermelon.

Key wordsIntegrative water and fertilizer；Watermelon；Yield；Quality

隨著節(jié)水、節(jié)肥等灌溉理論和技術(shù)的發(fā)展，國內(nèi)外研究表明，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中水肥之間有顯著的交互作用，水肥耦合通過影響植株器官生長發(fā)育、生理代謝以及周邊環(huán)境，從而對作物產(chǎn)量、水分利用率和經(jīng)濟效益起著決定性作用[1-2]。

西瓜[Citrullus lanatus （Thunb.） Matsum.et Nakai]在我國乃至世界園藝生產(chǎn)中一直占有十分重要的地位，近年來我國單產(chǎn)水平已躍居世界第二。在西瓜栽培措施中，灌水量與施肥量是制約西瓜產(chǎn)量和品質(zhì)的主要因素[3]。西瓜對水分敏感且需水量較大[4]，由于大水漫灌，地下水資源開采過重；而一些農(nóng)藥和化肥的盲目施用也加重了環(huán)境污染，使有害生物增多，導(dǎo)致西瓜產(chǎn)量低，品質(zhì)劣。水肥一體化技術(shù)是通過滴灌設(shè)備將水分和可溶性肥料混合后輸送到植物根部的一項精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)[5-6]。筆者研究水肥一體化技術(shù)對西瓜產(chǎn)量及品質(zhì)的影響，旨在尋求當(dāng)?shù)匚鞴系暮侠硭逝浔?，為西瓜的?jié)水增效生產(chǎn)提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

1材料與方法

1.1材料供試西瓜品種：雙抗8號，由山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物技術(shù)中心培育而成，屬中熟種，抗枯萎病和炭疽病，開花至成熟32 d左右。

供試肥料：有機肥采用牛糞，經(jīng)腐熟發(fā)酵、風(fēng)干，整地前均勻撒施，用量約為30 000 kg/hm2；化肥有尿素（N 46%）、磷酸二氫鉀（P2O5 52%，K2O 34%）、農(nóng)用硫酸鉀（K2O 50%），均為可溶性肥。

1.2方法

試驗于2017年5—8月在山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院東陽試驗示范基地的塑料大棚內(nèi)進行。東陽地處平川，四季分明，年平均氣溫9.7 ℃。土壤類型為黏土，pH 7.4～8.5。土壤養(yǎng)分狀況：有機質(zhì)20.558 g/kg，全氮0.138 g/kg，速效磷745 mg/kg，速效鉀24.7 mg/kg。試驗根據(jù)當(dāng)?shù)剞r(nóng)民的種植習(xí)慣以及查閱文獻[7-8]，共設(shè)計3種總灌溉量水平：600 m3/hm2（低水處理W1），1 200 m3/hm2（中水處理W2），1 800 m3/hm2（高水處理W3）；3種總施肥量水平：N 56 kg/hm2+P2O5 30 kg/hm2+K2O 70 kg/hm2（低肥處理F1），N 112 kg/hm2+P2O5 60 kg/hm2+K2O 140 kg/hm2（中肥處理F2），N 168 kg/hm2+P2O5 90 kg/hm2+K2O 210 kg/hm2（高肥處理F3）。

采用2因素隨機設(shè)計，共9種處理，每處理3次重復(fù)，共計27個小區(qū)。西瓜生長發(fā)育過程主要有4個階段：苗期（5月16—5日）、伸蔓期（6月6—25日）、開花坐果期（6月26日—7月6日）以及果實成熟期（7月7—31日）。試驗水肥計算好后按4個階段分別灌溉（表1和2）。

1.3測定項目與方法

西瓜果實成熟后按小區(qū)統(tǒng)一采摘，每種處理隨機選取9個果實，計算平均單果重，并計算各處理總產(chǎn)量，同時計算灌溉水分利用效率（IWUE），單位為kg/m3[9]；縱切果實，用直尺測量果實橫徑、縱徑、皮厚，并計算果形指數(shù)（縱徑/橫徑）；中心和邊際可溶性固形物（TSS）含量用手持測糖儀測定，并計算中邊差。

1.4數(shù)據(jù)分析試驗數(shù)據(jù)均采用SPSS 24.0軟件進行統(tǒng)計分析，采用新復(fù)極差法對處理進行差異顯著性檢驗。

2結(jié)果與分析

2.1不同水肥配比對西瓜產(chǎn)量的影響

2.1.1不同水肥配比對西瓜單瓜重的影響。

由圖1可知，不同水肥配比對西瓜單瓜重的影響差異顯著。在灌水量W1處理下，單瓜重表現(xiàn)為隨著施肥量的增加而增加。在W2、W3水平下，均表現(xiàn)為隨著施肥量的增加，單瓜重先增高再下降；而在施肥量相同情況下，單瓜重表現(xiàn)為隨著灌水量的增加而逐步增加，高水處理有利于增加單瓜重。

2.1.2不同水肥配比對西瓜產(chǎn)量的影響。由圖2可知，

不同水肥配比處理的西瓜產(chǎn)量與單瓜重的變化趨勢一致。F2W3處理產(chǎn)量最高，達64 363.6 kg/hm2，而F1W1處理產(chǎn)量最低，僅為42 163.6 kg/hm2。F2W3處理較F1W1處理產(chǎn)量提高了34.5%。

2.2不同水肥配比對灌溉水分利用效率的影響

由圖3可知，不同處理之間差異顯著。在低水量W1處理下，灌溉水分利用效率表現(xiàn)為隨著施肥量的增加而逐漸升高；在W2與W3水平下，灌溉水分利用效率表現(xiàn)為隨著施肥量的增加先增加后下降，且F2灌溉水分利用效率最高。在施肥量相同水平下，灌溉水分利用效率表現(xiàn)為W1>W2>W3，呈正相關(guān)關(guān)系。

2.3不同水肥配比對西瓜果實品質(zhì)的影響

2.3.1不同水肥配比對西瓜果實外觀形態(tài)的影響。

由表3可知，不同水肥配比對西瓜果實縱徑、橫徑均有顯著影響，但對果實果形指數(shù)和果皮厚影響均不顯著。F1W1處理的果實縱徑、橫徑最短，分別為24.83、17.68 cm，F(xiàn)2W2處理的果實縱徑、橫徑最長，達30.03和19.7 cm，分別提高了20.9%和11.4%。

2.3.2不同水肥配比對西瓜果實總可溶性固形物含量的影響。

由圖4可知，不同水肥配比的西瓜果實邊際可溶性固形物含量差異顯著。其中，F(xiàn)2W2處理的邊際可溶性固形物含量最高為9.725%，F(xiàn)1W1處理的邊際可溶性固形物含量最低僅為79%。當(dāng)灌水量相同時，西瓜果實邊際可溶性固形物含量均表現(xiàn)為隨著施肥量的增加先上升后下降，且F2>F3>F1；而當(dāng)施肥量一定時，邊際可溶性固形物含量同樣表現(xiàn)為先上升后下降的趨勢。

由圖5可知，F(xiàn)2W2處理的中心可溶性固形物含量最高，達11.225%；而F1W1處理最低，僅為9.6%，其他處理差異均不顯著。當(dāng)灌水量相同時，中心可溶性固形物含量均表現(xiàn)為隨著施肥量的增加先上升后下降；而當(dāng)施肥量一定時，也基本表現(xiàn)為先上升后下降的趨勢。

3結(jié)論與討論

3.1不同水肥配比對西瓜產(chǎn)量和水分利用效率的影響

該試驗結(jié)果表明，在中、低水和中、低肥處理條件下，適量增加灌水量和施肥量均有助于提高西瓜的單瓜重和產(chǎn)量，但高水高肥反而會抑制西瓜的生長。因此在適量灌水時，追施一定比例的氮磷鉀肥能增強其交互效應(yīng)，有利于提高西瓜的單瓜重和產(chǎn)量。

合理的灌溉制度是農(nóng)作物高產(chǎn)高效的前提，該試驗結(jié)果表明，不同水肥處理的灌溉水分利用效率差異顯著，低水處理灌溉水分利用效率較高，但整體產(chǎn)量不高，在生產(chǎn)中不可取。F3W1處理最高，但過多的化肥施用易造成污染；總體而言，F(xiàn)2W2處理在保證產(chǎn)量的基礎(chǔ)上，水分利用效率較合理，是節(jié)水高產(chǎn)的合理配比。

3.2不同水肥配比對西瓜果實品質(zhì)的影響

西瓜的外形特征決定了西瓜的商品性。該研究結(jié)果表明，各處理西瓜果實的果皮厚度在0.87～1.15 cm，厚度合適，而果形指數(shù)在1.38～1.52，為長橢形，利于西瓜的運輸與儲存。

西瓜可溶性固形物含量反映了西瓜的甜度與成熟度[10]。不同水肥組合對西瓜果實的中心可溶性固形物、邊際可溶性固形物均有顯著影響。在低水和中水水平適當(dāng)增加施肥量有利于增加中心、邊際可溶固形物含量。F2W2處理的中心和邊際可溶性固形物含量最高，且該水平處理中邊差值最小，使得西瓜果肉可食部分增加，口感均一。

綜合考慮西瓜產(chǎn)量、品質(zhì)、水分利用效率，以及水肥交互作用和環(huán)境保護等因素，在西瓜膜下滴灌栽培模式下，中等施肥量（N 112 kg/hm2+P2O5 60 kg/hm2+K2O 140 kg/hm2）和中等灌水量（1 200 m3/hm2）為當(dāng)?shù)剌^優(yōu)水肥配比。

安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)2018年

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