集成關(guān)鍵施肥技術(shù)對(duì)設(shè)施連作甜瓜種植效果的影響

楊紹聰，沐 嬋*，錢榮青，姚照兵，蔡述江，張翠萍，趙宇霞，林姣姣，奎文進(jìn)

(1.玉溪市農(nóng)業(yè)科學(xué)院，云南 玉溪 653100；2.玉溪市特色作物營養(yǎng)工程技術(shù)研究中心，云南 玉溪 653100；3.通?？h興蒙蒙古族鄉(xiāng)農(nóng)業(yè)農(nóng)村綜合服務(wù)中心，云南 通海 652700)

0 引言

【研究意義】云南省通?？h興蒙鄉(xiāng)設(shè)施甜瓜種植自1999年引種成功至今已有20余年，并享有“高原甜瓜之鄉(xiāng)”稱譽(yù)。多年來，設(shè)施甜瓜種植因連作、很少施用有機(jī)肥和不合理施用化肥等，產(chǎn)生了土壤養(yǎng)分高度富集、鹽分積累和肥料利用率低等種植障礙問題。為此，研究設(shè)施甜瓜連作障礙防控關(guān)鍵技術(shù)并進(jìn)行示范，對(duì)該區(qū)域甜瓜產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。【前人研究進(jìn)展】黃慶等[1]報(bào)道了不同氮素水平對(duì)厚皮甜瓜品質(zhì)和產(chǎn)量的影響。黃植等[2]研究了不同氮肥水平對(duì)甜瓜“南海蜜”生長(zhǎng)·品質(zhì)及產(chǎn)量的影響。胡國智等[3]報(bào)道了不同施氮量對(duì)甜瓜養(yǎng)分吸收、分配、利用及產(chǎn)量的影響。許如意等[4]研究了不同氮素形態(tài)配比對(duì)網(wǎng)紋甜瓜干物質(zhì)分配和氮代謝的影響。司瓊[5]報(bào)道了氮素營養(yǎng)對(duì)設(shè)施甜瓜生長(zhǎng)發(fā)育及產(chǎn)量品質(zhì)的影響。謝秀芳等[6]研究了磷素對(duì)甜瓜果實(shí)品質(zhì)的影響。張愛慧等[7]報(bào)道了不同鉀營養(yǎng)對(duì)厚皮甜瓜生長(zhǎng)發(fā)育及光合特性影響。黃偉等[8]研究了鉀素對(duì)薄皮甜瓜光合作用和產(chǎn)量的影響。林多等[9-11]報(bào)道了鉀素水平對(duì)基質(zhì)栽培網(wǎng)紋甜瓜光合及品質(zhì)的影響，以及對(duì)礦質(zhì)營養(yǎng)的吸收規(guī)律。原保忠等[12]研究了不同施肥量對(duì)大棚甜瓜產(chǎn)量和品質(zhì)的影響。范潔[13]報(bào)道了不同施肥量對(duì)溫室甜瓜生長(zhǎng)發(fā)育、品質(zhì)及產(chǎn)量的影響?！狙芯壳腥朦c(diǎn)】已有研究多集中在氮、磷、鉀肥單施或配施對(duì)甜瓜生長(zhǎng)發(fā)育、產(chǎn)量和品質(zhì)等的影響方面，鮮見從有機(jī)肥、甜瓜專用配方肥、硼肥和有機(jī)鉀肥綜合考慮集成關(guān)鍵施肥技術(shù)對(duì)設(shè)施甜瓜連作種植效果影響的研究報(bào)道。【擬解決的關(guān)鍵問題】探明集成關(guān)鍵施肥技術(shù)對(duì)設(shè)施連作甜瓜種植效果，以期為通?？h興蒙鄉(xiāng)設(shè)施甜瓜產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展和大面積推廣應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 大棚設(shè)施及土壤概況

試驗(yàn)設(shè)施為鋼架大棚，甜瓜連作10～15年，每年均連作種植3茬，土壤pH 7.55～7.82，有機(jī)質(zhì)為35.2～40.3 g/kg，有效氮為195.0～231.0 mg/kg，有效磷為70.9～101.3 mg/kg，有效鉀為252～521 mg/kg。

1.2 材料

1.2.1 品種 甜瓜雜交種為網(wǎng)紋甜瓜25號(hào)，新疆天浩種業(yè)有限公司提供。

1.2.2 肥料

1)集成防控關(guān)鍵施肥技術(shù)用肥。精制有機(jī)肥〔總養(yǎng)分(N+P2O5+K2O)≥5.0%〕、全水溶性有機(jī)肥(氮磷鉀等總養(yǎng)分≥12.0%)、甜瓜專用肥(定瓜前N∶P2O5∶K2O=20∶8∶10，定瓜后N∶P2O5∶K2O=14∶6∶21)、硼肥(保瑞得，水溶性B≥18%)和有機(jī)鉀(K2O≥25%，有機(jī)質(zhì)含量≥25%)，均為云南思創(chuàng)格科技有限公司生產(chǎn)。

2)瓜農(nóng)常規(guī)施肥。為瓜農(nóng)的經(jīng)驗(yàn)施肥方法，多為各種復(fù)合肥及沖施肥(品種雜而多)，農(nóng)資市場(chǎng)購買。

1.2.3 儀器 LB32T糖度計(jì)(手持折光儀)，廣州市速為電子科技有限公司生產(chǎn)。

1.3 方法

1.3.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)于2017年8月至2019年8月在云南省通?？h興蒙鄉(xiāng)甜瓜主產(chǎn)區(qū)桃家嘴村委會(huì)及下村村委會(huì)設(shè)施農(nóng)田中進(jìn)行，在同一設(shè)施大棚內(nèi)進(jìn)行大區(qū)同田對(duì)比試驗(yàn)。設(shè)瓜農(nóng)常規(guī)施肥(CK)和甜瓜連作障礙集成防控關(guān)鍵施肥技術(shù)2個(gè)處理，以下簡(jiǎn)稱常規(guī)施肥和關(guān)鍵施肥。每個(gè)處理為1組，每組面積700～900 m2。3次重復(fù)。

1.3.2 定植 采用基質(zhì)漂浮育苗，2～3片真葉時(shí)定植，朝向一致，拉線按1.8 m開墑，墑面寬1.4 m、溝寬0.4 m，要求墑平、土細(xì)、溝直、排水暢通，每墑種植2行，株距0.35 m，種植2 100株/667m2。

1.3.3 施肥量

1)常規(guī)施肥。其為經(jīng)驗(yàn)施肥方法，N、P2O5和K2O平均施用量折合為433.5 kg/hm2、352.5 kg/hm2和442.5 kg/hm2。

2)關(guān)鍵施肥。采用精制有機(jī)肥+全水溶性有機(jī)肥+甜瓜專用配方肥，并結(jié)合適時(shí)噴施硼肥和有機(jī)鉀。定植前施精制有機(jī)肥2 250～3 000 kg/hm2，施于塘中并與土壤充分混勻再定植；追肥分定瓜前和定瓜后施用，每茬追施相應(yīng)的專用配方675～750 kg/hm2+全水溶性有機(jī)肥180～240 kg/hm2，定瓜前分4次澆施，定瓜后追施3～4次。初花期及定瓜后葉面噴施保瑞得硼肥2次，濃度為0.1%；打頂定瓜后葉面噴施有機(jī)鉀2～3次，濃度為0.2%；關(guān)鍵施肥技的N、P2O5和K2O平均施用量折合為318.0 kg/hm2、145.5 kg/hm2和321.0 kg/hm2，較常規(guī)施肥用量分別少施115.5 kg/hm2、207.0 kg/hm2和121.5 kg/hm2。

1.3.4 樣品采集 在規(guī)劃好的試驗(yàn)區(qū)內(nèi)選擇20個(gè)采樣點(diǎn)，采樣0～20 cm 耕作層土樣，20個(gè)采樣點(diǎn)土壤混合后為1個(gè)基礎(chǔ)土壤樣品；試驗(yàn)結(jié)束時(shí)分處理及對(duì)照各隨機(jī)選取10個(gè)采樣點(diǎn)采集土壤樣品和植株樣品，植株樣品分甜瓜果實(shí)樣品及根莖葉樣品。

1.3.5 指標(biāo)測(cè)定

1)甜瓜產(chǎn)量及肥料利用。甜瓜成熟時(shí)，對(duì)甜瓜植株的根莖葉及甜瓜(分商品瓜及非商品瓜)產(chǎn)量分處理與對(duì)照進(jìn)行稱量計(jì)算產(chǎn)量，同時(shí)各采集10株甜瓜植株，分根莖葉及甜瓜果實(shí)進(jìn)行烘干處理，計(jì)算單位面積的干重。以當(dāng)時(shí)甜瓜市場(chǎng)交易價(jià)格計(jì)算產(chǎn)值，肥料價(jià)格為當(dāng)?shù)厥袌?chǎng)價(jià)。參照文獻(xiàn)[14-15]的方法計(jì)算甜瓜果實(shí)氮(磷、鉀)肥吸收量(kg/hm2)、根莖葉氮(磷、鉀)肥吸收量(kg/hm2)、植株總氮(磷、鉀)肥吸收量(kg/hm2)和氮(磷、鉀)肥偏生產(chǎn)力(kg/kg)。

養(yǎng)分吸收率=(養(yǎng)分總吸收量/養(yǎng)分施入量)×100%

2)土壤和植株樣品各指標(biāo)。分別采用文獻(xiàn)[16-17]的方法進(jìn)行測(cè)定。pH(水土比2.5∶1)采用電位法測(cè)定，有機(jī)質(zhì)采用油浴加熱重鉻酸鉀氧化-容量法測(cè)定，有效氮采用堿解擴(kuò)散法測(cè)定，有效磷采用碳酸氫鈉提取-鉬銻抗比色法測(cè)定，有效鉀采用乙酸銨提取-原子吸收法測(cè)定，全氮采用蒸餾法測(cè)定，全磷采用鉬銻抗比色法測(cè)定，全鉀采用原子吸收分光光度計(jì)法測(cè)定，甜瓜糖度(去除瓜皮和瓜瓤后，每個(gè)瓜取1/5果肉混合壓榨成汁)采用糖度計(jì)測(cè)定。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

采用Excel 2003和SPSS 12.0對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理與分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 設(shè)施連作甜瓜植株的長(zhǎng)勢(shì)及土壤特性

從表1可知，不同處理設(shè)施連作甜瓜植株的長(zhǎng)勢(shì)及土壤特性的變化。植株生長(zhǎng)表現(xiàn)：常規(guī)施肥設(shè)施連作甜瓜植株生長(zhǎng)緩慢并伴有蔓枯死株，關(guān)鍵施肥其植株正常生長(zhǎng)；植株封頂時(shí)的株高和葉苔數(shù)：常規(guī)施肥和關(guān)鍵施肥分別為85.2 cm、93.5 cm和10.1苔、11.7苔，關(guān)鍵施肥較CK分別提高9.74%和11.84%。收獲后根際土壤的土壤電導(dǎo)率和容重：常規(guī)施肥和關(guān)鍵施肥分別為2.405 ms/cm、2.155 ms/cm和1.13 g/cm3、1.02 g/cm3，關(guān)鍵施肥較CK分別提高10.40%和9.73%。

表1 集成關(guān)鍵施肥與常規(guī)施肥設(shè)施甜瓜植株的長(zhǎng)勢(shì)及土壤特性Table 1 Soil characteristics and plant growth of facility melon treated with the integrated key fertilization and conventional fertilization

2.2 設(shè)施連作甜瓜植株的鮮重、商品瓜率、果實(shí)糖度及肥料成本

從表2看出，不同處理設(shè)施連作甜瓜植株鮮重、商品瓜率及投入與產(chǎn)出的變化。鮮重：常規(guī)施肥和關(guān)鍵施肥根莖葉和果實(shí)分別為20 801 kg/hm2、22 787 kg/hm2和46 343 kg/hm2、50 370 kg/hm2，關(guān)鍵施肥較CK分別提高9.5%和8.7%。商品瓜率：常規(guī)施肥和關(guān)鍵施肥分別為97.7%和98.7%。產(chǎn)值：常規(guī)施肥和關(guān)鍵施肥分別為213 143元/hm2和23 4431元/hm2，關(guān)鍵施肥較CK提高10.0%。肥料成本：常規(guī)施肥和關(guān)鍵施肥分別為38 208 元/hm2和16 463 元/hm2，關(guān)鍵施肥較CK降低56.9%。果實(shí)糖度：常規(guī)施肥和關(guān)鍵施肥分別為12.1%和12.8%，關(guān)鍵施肥較CK提高5.8%。

表2 集成關(guān)鍵施肥與常規(guī)施肥設(shè)施甜瓜的植株鮮重、商品瓜率、果實(shí)糖度及肥料成本Table 2 Fresh plant weight,commercial melon rate,melon sugar content and fertilizer cost of facility melon treated with the integrated key fertilization and conventional fertilization

2.3 設(shè)施連作甜瓜植株的養(yǎng)分含量

從表3看出，不同處理甜瓜根莖葉與果實(shí)的全氮、全磷和全鉀含量以及氮鉀比的變化。根莖葉：常規(guī)施肥和關(guān)鍵施肥的全氮、全磷和全鉀含量分別為2.400%/2.300%、0.235%/0.237%和3.510%/3.910%，關(guān)鍵施肥全氮含量較CK降低4.17%，全磷和全鉀含量較CK分別提高0.85%和11.40%；常規(guī)施肥和關(guān)鍵施肥的氮鉀比分別為0.68和0.59，關(guān)鍵施肥較CK降低13.24%。果實(shí)：常規(guī)施肥和關(guān)鍵施肥的全氮、全磷和全鉀含量分別為1.070%/1.120%、0.179%/0.190%和2.160%/2.410%，關(guān)鍵施肥較CK分別提高4.67%、6.15%和11.57%；常規(guī)施肥和關(guān)鍵施肥的氮鉀比分別為0.50和0.46，關(guān)鍵施肥較CK降低8.00%。

表3 集成關(guān)鍵施肥與常規(guī)施肥設(shè)施甜瓜植株的養(yǎng)分含量Table 3 Nutrient contents of facility melon plant treated with the integrated key fertilization and conventional fertilization

2.4 設(shè)施連作甜瓜的養(yǎng)分吸收量

從表4可知，不同處理甜瓜根莖葉與果實(shí)對(duì)全氮、全磷和全鉀吸收量的差異。根莖葉：常規(guī)施肥和關(guān)鍵施肥對(duì)全氮、全磷和全鉀的吸收量分別為51.15 kg/hm2、54.00 kg/hm2，4.95 kg/hm2、5.55 kg/hm2，76.95 kg/hm2/93.30 kg/hm2，關(guān)鍵施肥較CK分別提高5.57%、12.12%和21.25%。果實(shí)：常規(guī)施肥和關(guān)鍵施肥對(duì)全氮、全磷和全鉀的吸收量分別為56.85 kg/hm2、67.95 kg/hm2，9.30 kg/hm2、11.25 kg/hm2，112.95 kg/hm2、144.15 kg/hm2，關(guān)鍵施肥較CK分別提高19.53%、20.97%和27.62%。

表4 集成關(guān)鍵施肥與常規(guī)施肥設(shè)施連作甜瓜的養(yǎng)分吸收量Table 4 Nutrient uptake of facility continuous cropping melon treated with the integrated key fertilization and conventional fertilization

2.5 設(shè)施連作甜瓜的養(yǎng)分吸收效應(yīng)

從表5看出，常規(guī)施肥和關(guān)鍵施肥甜瓜植株對(duì)氮、磷、鉀的吸收率分別為24.9%/38.3%、9.3%/26.4%和51.5%/88.8%，關(guān)鍵施肥較CK極顯著提高，分別提高53.8%、183.9%和72.4%；常規(guī)施肥和關(guān)鍵施肥對(duì)氮、磷、鉀的養(yǎng)分偏生產(chǎn)力分別為106.9 kg/kg和158.4 kg/kg、131.5 kg/kg和346.2 kg/kg、104.7 kg/kg和156.9 kg/kg，關(guān)鍵施肥較CK極顯著提高，分別提高48.2%、163.3%和49.9%。

表5 集成關(guān)鍵施肥與常施肥規(guī)設(shè)施連作甜瓜的養(yǎng)分吸收效應(yīng)Table 5 Nutrient uptake effect of facility continuous cropping melon treated with the integrated key fertilization and conventional fertilization

3 討論

設(shè)施甜瓜長(zhǎng)期連作種植對(duì)其根系生長(zhǎng)、產(chǎn)量和品質(zhì)均產(chǎn)生影響，土傳病害加重[18-21]，生產(chǎn)上通過合理施肥，增施有機(jī)肥可降低連作西瓜枯萎病的發(fā)病率，一定程度上減輕了連作障礙[22]。在設(shè)施甜瓜連作種植生產(chǎn)上，采用“精制有機(jī)肥+全水溶性有機(jī)肥+甜瓜專用配方肥、結(jié)合適時(shí)噴施硼肥和有機(jī)鉀肥”的甜瓜連作障礙防控關(guān)鍵施肥技術(shù)，其針對(duì)性較強(qiáng)。研究結(jié)果表明，常規(guī)施肥設(shè)施連作甜瓜植株生長(zhǎng)緩慢并伴有蔓枯死株，關(guān)鍵施肥植株正常生長(zhǎng)；關(guān)鍵施肥與常規(guī)施肥比較，封頂時(shí)株高和葉苔數(shù)分別提高9.74%和11.84%，收獲后根際土壤的土壤電導(dǎo)率和容重分別提高10.40%和9.73%；根莖葉和果實(shí)鮮重分別提高9.5%和8.7%，商品瓜率分別為97.7%和98.7%，產(chǎn)值提高10.0%，肥料成本降低56.9%，果實(shí)糖度提高5.8%；甜瓜植株的養(yǎng)分含量，根莖葉全氮含量降低4.17%，全磷和全鉀含量則分別提高0.85%和11.40%，果實(shí)全氮、全磷和全鉀含量分別提高4.67%、6.15%和11.57%；甜瓜植株對(duì)養(yǎng)分的吸收量，根莖葉對(duì)全氮、全磷和全鉀的吸收量分別提高5.57%、12.12%和21.25%，果實(shí)對(duì)全氮、全磷和全鉀的吸收量分別提高19.53%、20.97%和27.62%；養(yǎng)分吸收效應(yīng)，甜瓜植株對(duì)氮、磷、鉀的吸收率分別極顯著提高53.8%、183.9%和72.4%，對(duì)氮、磷、鉀的養(yǎng)分偏生產(chǎn)力分別極顯著提高48.2%、163.3%和49.9%。

精制有機(jī)肥采用塘施，追肥采用定瓜前和定瓜后的相應(yīng)專用配方肥及全水溶性有機(jī)肥進(jìn)行科學(xué)配合施用，同時(shí)結(jié)合適時(shí)葉面噴施硼肥和有機(jī)鉀肥，改善了根際土壤環(huán)境，有效促進(jìn)了根系對(duì)養(yǎng)分的吸收，在氮、磷、鉀養(yǎng)分施用量低于常規(guī)施肥下，甜瓜植株的氮、磷、鉀養(yǎng)分吸收量及其相應(yīng)的養(yǎng)分吸收率，以及養(yǎng)分偏生產(chǎn)力均顯著提高，因此，甜瓜的產(chǎn)量、產(chǎn)值和糖度提高，有效地降低了設(shè)施甜瓜的連作障礙。

從養(yǎng)分的積累與分配特性看，關(guān)鍵施肥和常規(guī)施肥均為甜瓜對(duì)鉀需求量最大，氮次之，磷最少，與康利允等[23]的研究結(jié)果相符。張艷麗等[24]研究認(rèn)為，合理配施氮肥和鉀肥可最大限度發(fā)揮其營養(yǎng)作用，提高氮、磷、鉀養(yǎng)分累積量及其果實(shí)分配系數(shù)，可達(dá)甜瓜高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的目的。研究結(jié)果表明，關(guān)鍵施肥的追肥，定瓜前的專用配方肥(N∶P2O5∶K2O=20∶8∶10)為高氮，有利于促進(jìn)甜瓜伸蔓，以營養(yǎng)生長(zhǎng)為主；定瓜后的專用配方肥(N∶P2O5∶K2O=14∶6∶21)高鉀，有利于促進(jìn)甜瓜果實(shí)膨大，氮、磷、鉀養(yǎng)分配施量合理，甜瓜果實(shí)的氮、磷、鉀養(yǎng)分含量及吸收量均高于常規(guī)施肥，甜瓜產(chǎn)量和糖度也顯著增加，而常規(guī)施肥的氮、磷、鉀養(yǎng)分施用量較高，反而不利于甜瓜產(chǎn)量和品質(zhì)的提高，與牛在壘[25]的研究結(jié)果相一致。采用“精制有機(jī)肥+全水溶性有機(jī)肥+甜瓜專用配方肥、結(jié)合適時(shí)噴施硼肥和有機(jī)鉀”的甜瓜連作障礙防控關(guān)鍵施肥技術(shù)，除進(jìn)行大區(qū)同田試驗(yàn)外，近年來在興蒙鄉(xiāng)的設(shè)施連作甜瓜種植生產(chǎn)進(jìn)行了示范推廣，節(jié)本增效顯著，為該鄉(xiāng)甜瓜產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供了技術(shù)保障。

4 結(jié)論

“精制有機(jī)肥+全水溶性有機(jī)肥+甜瓜專用配方肥、結(jié)合適時(shí)噴施硼肥和有機(jī)鉀肥”的甜瓜連作障礙防控關(guān)鍵施肥技術(shù)，可有效降低連作種植甜瓜根際土壤的鹽分和容重，植株生長(zhǎng)正常；甜瓜產(chǎn)量、產(chǎn)值及甜瓜糖度較常規(guī)施肥分別提高8.7%、10.0%和5.8%；肥料成本降低56.9%，根莖葉對(duì)全氮、全磷和全鉀的吸收量分別提高5.57%、12.12%和21.25%，果實(shí)對(duì)全氮、全磷和全鉀的吸收量分別提高19.53%、20.97%和27.62%；甜瓜植株對(duì)氮、磷、鉀的吸收率極顯著提高53.8%、183.9%和72.4%，對(duì)氮、磷、鉀的養(yǎng)分偏生產(chǎn)力極顯著提高48.2%、163.3%和49.9%。甜瓜連作障礙防控關(guān)鍵施肥技術(shù)可為興蒙鄉(xiāng)甜瓜產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供技術(shù)保障。