康利允，常高正，高寧寧，李曉慧，李海倫，梁慎，徐小利，趙衛(wèi)星

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不同氮、鉀肥施用量對(duì)甜瓜養(yǎng)分吸收、分配及產(chǎn)量的影響

康利允，常高正，高寧寧，李曉慧，李海倫，梁慎，徐小利，趙衛(wèi)星

（河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院園藝研究所，鄭州 450002）

【目的】通過(guò)研究中等肥力土壤條件下不同氮、鉀肥施用量對(duì)大棚甜瓜養(yǎng)分吸收、分配及產(chǎn)量的影響，為連棟棚加地膜覆蓋高產(chǎn)栽培條件下合理施用氮、鉀肥提供理論依據(jù)?！痉椒ā坎捎眠B棟棚加地膜覆蓋栽培，試驗(yàn)設(shè)重氮重鉀（N2K2）、重氮輕鉀（N2K1）、輕氮重鉀（N1K2）、輕氮輕鉀（N1K1）、中氮中鉀（NK）5個(gè)處理。以早熟厚皮甜瓜品種‘RX8’（TC620-8-56×TA11-1）為試驗(yàn)材料，在孕穗期、坐果期及成熟期測(cè)定不同器官干物質(zhì)積累量及氮、磷、鉀養(yǎng)分累積吸收量，并結(jié)合成熟期產(chǎn)量，分析不同氮、鉀肥施用量對(duì)甜瓜養(yǎng)分吸收、分配及產(chǎn)量的影響?！窘Y(jié)果】不同氮、鉀肥施用量對(duì)甜瓜干物質(zhì)積累量及氮、磷、鉀養(yǎng)分累積吸收量的變化趨勢(shì)相似，均表現(xiàn)為隨生育期的推進(jìn)而呈上升趨勢(shì)，不同氮、鉀肥施用量只改變不同生育時(shí)期干物質(zhì)積累量及氮、磷、鉀累積吸收量，并不改變其累積趨勢(shì)。從干物質(zhì)積累及分配特性看，伸蔓期，甜瓜以營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)為主，NK處理根、莖、葉干物質(zhì)積累量一直呈較高水平，且莖、葉干物質(zhì)積累量顯著高于其他處理（＜0.05），平均分別增加17.8%、16.0%。隨著果實(shí)發(fā)育，干物質(zhì)積累逐漸轉(zhuǎn)向果實(shí)，不同氮鉀處理下果實(shí)干物質(zhì)積累分配系數(shù)增加，至成熟期果實(shí)干物質(zhì)積累分配系數(shù)高達(dá)0.62—0.66，NK處理果實(shí)干物質(zhì)積累量及分配系數(shù)均顯著高于其他處理（＜0.05），平均分別增加31.9%、4.27%。從養(yǎng)分積累及分配特性看，甜瓜對(duì)鉀需求量最大，氮次之，磷最少，成熟期甜瓜氮、磷、鉀累積吸收量分別高達(dá)4 160.4、1 394.8、7 874.2 mg/株。NK處理氮、磷、鉀累積吸收量在伸蔓期、坐果期、成熟期一直呈較高水平，與其他處理相比，NK處理氮、磷、鉀累積吸收量均顯著增加（＜0.05）。NK處理坐果期、成熟期果實(shí)氮、磷、鉀分配系數(shù)也一直呈較高水平，且成熟期果實(shí)氮、鉀分配系數(shù)顯著高于其他處理（＜0.05），分別平均增加9.10%、9.81%。從產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素看，同一供氮水平下，高鉀、低鉀處理間甜瓜縱徑、橫徑、果形指數(shù)、單瓜重及產(chǎn)量差異均未達(dá)5%顯著水平；同一供鉀水平下，高氮處理甜瓜縱徑、橫徑、單瓜重及產(chǎn)量均高于低氮處理，平均分別增加4.81%、6.04%、19.8%及20.5%，且除縱徑外，上述指標(biāo)差異均達(dá)5%顯著水平；從整體看，NK處理甜瓜縱徑、橫徑、單瓜重、產(chǎn)量均最高，且單瓜重和產(chǎn)量顯著高于其他處理（＜0.05），平均分別增加21.6%和22.1%?！窘Y(jié)論】土壤中等肥力水平及連棟棚加地膜覆蓋高產(chǎn)栽培條件下，氮、鉀施肥量分別以200 kg·hm-2、300 kg·hm-2較為適宜，有利于甜瓜最大限度的提高養(yǎng)分的吸收利用能力，促進(jìn)養(yǎng)分吸收及營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)向果實(shí)的分配轉(zhuǎn)移，從而得到高產(chǎn)。

甜瓜；氮肥；鉀肥；養(yǎng)分吸收及分配；產(chǎn)量

0 引言

【研究意義】中國(guó)是甜瓜（L.）的資源、生產(chǎn)、消費(fèi)和出口大國(guó)，根據(jù)農(nóng)業(yè)部《中國(guó)農(nóng)業(yè)統(tǒng)計(jì)資料（2015年）》統(tǒng)計(jì)，我國(guó)甜瓜年播種面積4.609×105hm2，年總產(chǎn)量1.5271×106t，甜瓜生產(chǎn)在農(nóng)業(yè)種植中對(duì)農(nóng)民的經(jīng)濟(jì)收入具有重要作用。當(dāng)前甜瓜栽培過(guò)程中存在化肥用量增加，而肥效卻顯著下降的問(wèn)題。過(guò)多或不合理施用化肥不僅會(huì)造成化肥增產(chǎn)效益降低[1]，作物產(chǎn)量、品質(zhì)下降[2]，土壤板結(jié)[3]，也會(huì)引起生態(tài)環(huán)境污染[4]等問(wèn)題，因此，如何合理施肥是解決甜瓜安全生產(chǎn)的關(guān)鍵問(wèn)題。【前人研究進(jìn)展】一些研究表明，合理施肥可以有效提高作物體內(nèi)氮、磷、鉀含量和產(chǎn)量[5-6]，過(guò)多或過(guò)少施肥會(huì)抑制作物對(duì)養(yǎng)分的吸收，不利于提高肥料利用率、產(chǎn)量及品質(zhì)[7-8]；胡國(guó)智等[9]研究認(rèn)為，施氮量在0—337.5 kg?hm-2范圍內(nèi)，甜瓜產(chǎn)量呈先增加后遞減的趨勢(shì)，且各處理間差異顯著；趙營(yíng)等[10]研究認(rèn)為，過(guò)量施用氮肥（125 kg?hm-2以上）對(duì)作物的增產(chǎn)效果并不明顯，甚至導(dǎo)致減產(chǎn)，研究還發(fā)現(xiàn)，氮肥表觀利用率在10%—18%，且隨施氮量的增加而降低；適量的鉀能促進(jìn)植株對(duì)氮、磷、鉀的吸收[11]，鉀素累積到一定濃度時(shí)則會(huì)抑制對(duì)氮、磷的吸收[12]；富磷土壤條件下，供氮量為393.8 kg?hm-2，供鉀量為611.9 kg?hm-2對(duì)厚皮甜瓜效果最好，產(chǎn)量可達(dá)45 663.5 kg?hm-2，供氮、鉀量過(guò)高或過(guò)低均不利于甜瓜產(chǎn)量和品質(zhì)的提高[13]?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】當(dāng)前，優(yōu)質(zhì)、高效、高產(chǎn)甜瓜的生產(chǎn)主要集中在優(yōu)良品種的選擇及良好的栽培措施上，而科學(xué)合理施肥的研究報(bào)道較少，且大多集中在單一肥料施用研究，氮、鉀肥配合施用研究的較少?！緮M解決的關(guān)鍵問(wèn)題】通過(guò)連棟棚加地膜覆蓋栽培，研究不同氮、鉀肥施用量對(duì)甜瓜養(yǎng)分吸收、分配及產(chǎn)量的影響，為設(shè)施甜瓜栽培的合理施肥提供一定的科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

試驗(yàn)于2015年3—7月在河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院現(xiàn)代試驗(yàn)基地（原陽(yáng)）連棟棚內(nèi)進(jìn)行。

1.1 試驗(yàn)材料

土壤基本理化性質(zhì)為：pH 7.81，有機(jī)質(zhì)16.6 g?kg-1，全氮0.93 g?kg-1，堿解氮19.2 g?kg-1，有效磷10.9 mg?kg-1，速效鉀139.6 mg?kg-1。供試厚皮甜瓜品種為‘RX8’（TC620-8-56×TA11-1），由河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院園藝研究所選育，早熟，果實(shí)發(fā)育期30—35 d，平均單瓜重約2.0 kg，果肉厚3.5—4.5 cm，中心可溶性固形物含量達(dá)16.0%—20.0%，輕抗枯萎病和病毒病，耐貯運(yùn)。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)5個(gè)處理，包括重氮重鉀（N2K2）：N 320 kg?hm-2、K2O 480 kg?hm-2；重氮輕鉀（N2K1）：N 320 kg?hm-2、K2O 120 kg?hm-2；輕氮重鉀（N1K2）：N 80 kg?hm-2、K2O 480 kg?hm-2；輕氮輕鉀（N1K1）：N 80 kg?hm-2、K2O 120 kg?hm-2；中氮中鉀（NK）：N 200 kg?hm-2、K2O 300 kg?hm-2。中氮中鉀處理的施肥量是根據(jù)當(dāng)?shù)亟?年甜瓜氮、鉀施肥量及試驗(yàn)小區(qū)土壤基礎(chǔ)肥力確定的，重氮、重鉀、輕氮、輕鉀處理的施氮量、施鉀量分別在中氮、中鉀的基礎(chǔ)上增減60%。每個(gè)處理重復(fù)3次，隨機(jī)區(qū)組排列。小區(qū)面積為4 m×7.7 m。定植行、株距為1.1 m×0.4 m，設(shè)于棚內(nèi)中段，兩頭留有4 m長(zhǎng)的緩沖帶，以避免因棚口溫度和濕度差異較大而引起的誤差。

試驗(yàn)于2015年3月12日播種育苗，４月23日定植，7月7日收獲，其他管理措施按常規(guī)。采用連棟棚加地膜覆蓋栽培，每株在主蔓12—15節(jié)子蔓留瓜1個(gè)，主蔓25節(jié)打頂。各處理均基施有機(jī)肥750 kg?hm-2（含N 0.8%、P2O50.4%、K2O 0.4%），基施磷肥105 kg?hm-2（過(guò)磷酸鈣，含P2O516%）。試驗(yàn)所用氮肥為尿素（N 46.4%），鉀肥為硫酸鉀（K2O 51%），其中氮肥、鉀肥的40%于播前瓜行條施做基肥，伸蔓期、膨果期分別追施30%。

1.3 樣品采集與測(cè)定

分別于甜瓜伸蔓期（5月20日）、坐果期（6月2日）、成熟期（7月7日）取樣。各小區(qū)分別選取有代表性植株5株。取樣洗凈后按根、莖、葉、果各器官分開(kāi)，分別置于烘箱內(nèi)105℃殺青30 min，80℃烘干至恒重，稱(chēng)重，計(jì)算干物質(zhì)積累量。將各器官干樣分別粉碎過(guò)篩，用于測(cè)定植株氮、磷、鉀含量。樣品采用濃H2SO4-H2O2法消煮，半微量凱氏定氮法測(cè)定全氮，鉬銻抗比色法測(cè)定全磷，火焰光度計(jì)法測(cè)定全鉀[14]。根據(jù)各器官的干物質(zhì)積累量及氮、磷、鉀百分含量計(jì)算得出單株氮、磷、鉀累積吸收量，果實(shí)氮、磷、鉀分配系數(shù)=單株果實(shí)氮、磷、鉀累積量/單株植株總氮、磷、鉀累積量。成熟期選取5株果實(shí)殺青前稱(chēng)其單瓜重。

成熟期（7月7日）每小區(qū)采集生長(zhǎng)整齊一致的10株果實(shí)，稱(chēng)重，計(jì)算產(chǎn)量，測(cè)定縱徑、橫徑等農(nóng)藝性狀。果形指數(shù)=果實(shí)縱徑/果實(shí)橫徑。

2 結(jié)果

2.1 不同氮、鉀肥施用量對(duì)甜瓜干物質(zhì)積累及分配特性的影響

2.1.1 甜瓜干物質(zhì)積累量 不同氮、鉀肥施用量對(duì)甜瓜干物質(zhì)積累量均隨生育期的推進(jìn)而呈上升趨勢(shì)，不同氮、鉀肥施用量只改變不同生育時(shí)期干物質(zhì)積累量，并不改變干物質(zhì)積累趨勢(shì)（圖1）。高氮條件下，高鉀與低鉀處理間伸蔓期、坐果期、成熟期甜瓜干物質(zhì)積累量均差異不顯著；低氮條件下，只有成熟期高鉀顯著高于低鉀處理（＜0.05）。同一供鉀水平下，3個(gè)生育時(shí)期甜瓜干物質(zhì)積累量均表現(xiàn)為高氮顯著高于低氮處理（＜0.05）。從整體看，NK處理在伸蔓期、坐果期、成熟期一直呈較高水平，且顯著高于其他處理（＜0.05），3個(gè)生育時(shí)期平均分別增加16.3%、21.2%、26.6%。表明氮、鉀肥施用量過(guò)高或過(guò)低均不利于甜瓜干物質(zhì)的積累。

2.1.2 干物質(zhì)分配特性 由表1看出，不同氮、鉀肥施用量對(duì)甜瓜伸蔓期、坐果期、成熟期不同器官干物質(zhì)分配及果實(shí)分配系數(shù)存在明顯差異。伸蔓期，甜瓜處于營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)時(shí)期，以營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)為主，葉片干物質(zhì)積累量最高，莖次之，根最少，表明伸蔓期植株處于營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)旺盛期，葉的生長(zhǎng)占據(jù)主導(dǎo)地位。同一供氮水平下，高鉀與低鉀處理間甜瓜根、莖、葉干物質(zhì)積累量均無(wú)顯著差異；同一供鉀水平下，高氮處理莖、葉干物質(zhì)積累量較低氮處理均顯著增加（＜0.05）。從整體看，NK處理根、莖、葉干物質(zhì)積累量一直呈較高水平，且莖、葉顯著高于其他處理（＜0.05），平均分別增加17.8%、16.0%。表明在伸蔓期過(guò)量或過(guò)少施用氮肥和鉀肥抑制甜瓜地上部分生長(zhǎng)。

N2K2：重氮重鉀，N2K1：重氮輕鉀，N1K2：輕氮重鉀，N1K1：輕氮輕鉀，NK：中氮中鉀。同一生育期不同字母表示差異顯著（P＜0.05）。下同

坐果期，干物質(zhì)積累開(kāi)始轉(zhuǎn)向果實(shí)，果實(shí)干物質(zhì)分配系數(shù)為0.17—0.22。根、莖、葉干物質(zhì)積累速率逐漸降低，其中，NK處理果實(shí)干物質(zhì)積累量最高，與N2K2、N2K1處理間差異不顯著，但顯著高于N1K2和N1K1處理（＜0.05），分別增加50.6%、74.0%。表明氮、鉀肥施用量過(guò)高或過(guò)低均不利于甜瓜果實(shí)干物質(zhì)的積累。

成熟期，干物質(zhì)積累大部分轉(zhuǎn)移到果實(shí)中，果實(shí)干物質(zhì)積累分配系數(shù)達(dá)0.62—0.66。其中，NK處理果干物質(zhì)積累量及分配系數(shù)均最高，顯著高于其他處理（＜0.05），平均分別增加31.9%、4.27%，而N2K2、N2K1和N1K2處理間差異不顯著。表明氮、鉀肥施用量過(guò)高或過(guò)低均抑制營(yíng)養(yǎng)器官光合產(chǎn)物向生殖器官轉(zhuǎn)移，不利于形成高產(chǎn)。

表1 不同氮、鉀肥施用量對(duì)甜瓜干物質(zhì)積累分配的影響

同一生育期同一器官不同字母表示差異顯著（＜0.05）。下同

The different letter in the same organ means significant difference under same growing stage (＜0.05). The same as below

2.2 不同氮、鉀肥施用量對(duì)甜瓜氮素累積吸收及分配特性的影響

2.2.1 甜瓜氮素累積吸收量 養(yǎng)分的累積吸收量是養(yǎng)分含量與作物干物質(zhì)積累量的乘積，盡管作物生長(zhǎng)過(guò)程中養(yǎng)分含量有所下降，但養(yǎng)分累積吸收量總體呈增加趨勢(shì)，收獲時(shí)也可能有所下降。甜瓜氮、磷、鉀累積吸收量與干物質(zhì)積累量變化趨勢(shì)相似，表現(xiàn)為不同氮、鉀肥施用量對(duì)甜瓜氮、磷、鉀累積吸收量的影響均隨生育期的推進(jìn)而呈上升趨勢(shì)，不同氮、鉀肥施用量只改變不同生育時(shí)期氮、磷、鉀累積吸收量，并不改變氮、磷、鉀累積趨勢(shì)（圖2）。甜瓜吸氮量相對(duì)較高，處理的最高氮含量為4 160.4 mg/株。

由圖2可知，高氮條件下，成熟期氮素累積吸收量高鉀比低鉀處理顯著降低（＜0.05）；而低氮條件下，成熟期氮素累積吸收量卻表現(xiàn)為高鉀顯著高于低鉀處理（＜0.05）。無(wú)論高氮還是低氮條件下，伸蔓期和坐果期高鉀和低鉀處理間差異均未達(dá)5%顯著水平。同一供鉀水平下，與低氮處理相比，伸蔓期、坐果期及成熟期高氮處理氮素累積吸收量均顯著增加（＜0.05）。從整體看，NK處理在伸蔓期、坐果期、成熟期一直呈較高水平，且顯著高于其他處理（＜0.05），3個(gè)生育時(shí)期平均分別增加23.7%、34.9%、41.4%。表明氮肥、鉀肥施用量過(guò)高或過(guò)低均不利于甜瓜對(duì)氮素的吸收累積。

2.2.2 氮素分配特性 由表2可知，不同氮、鉀肥施用量對(duì)甜瓜不同生育期不同器官氮素累積分配及果實(shí)分配系數(shù)存在明顯差異。伸蔓期，甜瓜氮素累積主要分布在莖和葉中，葉含量最高，莖次之，根氮素累積量最少。不同氮、鉀處理間氮素累積分配也表現(xiàn)不同，同一供氮水平下，無(wú)論高氮還是低氮條件下，高鉀和低鉀處理間根、莖、葉均無(wú)顯著差異；同一供鉀水平下，與低氮處理相比，高氮處理根、莖、葉氮素累積量均顯著增加（＜0.05）。從整體看，NK處理根、莖、葉氮素累積量均最高，顯著高于其他處理（＜0.05），平均分別增加24.3%、25.1%、23.0%，N1K1處理最低，與NK相比，分別降低31.5%、31.9%、28.1%。

圖2 不同氮、鉀肥施用量對(duì)甜瓜氮素累積吸收量的影響

坐果期，氮素累積開(kāi)始向果中轉(zhuǎn)移，根、莖、葉中氮素累積量逐漸減少。其中，NK處理果中氮素累積量最高，較其他處理平均顯著增加49.6%（＜0.05）；N1K1處理最低，較NK處理顯著降低54.8%（＜0.05）。同一施氮條件下高鉀與低鉀處理間差異不顯著，而同一施鉀條件下，果實(shí)氮素累積量則表現(xiàn)為高氮顯著高于低氮處理（＜0.05）。

成熟期，氮素累積大部分轉(zhuǎn)移到果中，果實(shí)氮分配系數(shù)達(dá)0.45—0.52。其中，NK顯著高于其他處理（＜0.05），平均增加9.10%，同一施氮條件下不同施鉀處理間（N2K2和N2K1、N1K2和N1K1）差異不顯著；而同一施鉀條件下不同施氮處理間則表現(xiàn)為高氮顯著高于低氮處理（＜0.05）。表明合理施用氮肥、鉀肥不僅可以增加甜瓜不同部位氮素累積吸收量，且明顯提高果實(shí)氮分配系數(shù)，過(guò)多或過(guò)少施用氮肥、鉀肥效果均不明顯。

2.3 不同氮、鉀肥施用量對(duì)甜瓜磷素累積吸收及分配特性的影響

2.3.1 甜瓜磷素累積吸收量 相對(duì)于氮、鉀而言，甜瓜對(duì)磷素的吸收量不大，處理的最高磷含量為 1 394.8 mg/株，其不同生育期累積吸收量的變化見(jiàn)圖3。甜瓜對(duì)磷素的吸收動(dòng)態(tài)與氮素相似，隨生育期的推近，不同氮、鉀處理磷素累積吸收量均呈上升趨勢(shì)。

同一供氮水平下，不同施鉀處理對(duì)甜瓜磷素累積吸收量的影響隨施氮量不同而異。高氮條件下，高鉀與低鉀處理在伸蔓期、坐果期、成熟期磷素累積吸收量均無(wú)顯著差異；低氮條件下，高鉀比低鉀處理坐果期和成熟期磷素累積吸收量顯著增加（＜0.05）。同一供鉀水平下，與低氮處理相比，高氮處理伸蔓期、坐果期及成熟期磷素累積吸收量均顯著增加（＜0.05）。從整體看，NK處理伸蔓期、坐果期、成熟期磷素累積吸收量一直呈較高水平，與其他處理相比均顯著增加（＜0.05），3個(gè)生育時(shí)期平均分別增加28.0%、39.8%及55.7%；N1K1處理3個(gè)生育時(shí)期均一直呈較低水平，與NK相比，分別降低35.2%、42.6%及51.9%。表明施用氮肥、鉀肥可以促進(jìn)甜瓜對(duì)磷素的吸收，提高磷肥利用率，且隨氮、鉀肥施用量的增加，甜瓜對(duì)磷素的累積吸收量增加，但施肥到一定水平反而抑制甜瓜對(duì)磷素的吸收。

表2 不同氮、鉀肥施用量對(duì)甜瓜氮素累積分配的影響

圖3 不同氮、鉀肥施用量對(duì)甜瓜磷素累積吸收的影響

2.3.2 磷素分配特性 由表3看出，不同氮、鉀肥施用量對(duì)甜瓜伸蔓期、坐果期、成熟期不同器官磷素累積分配及果實(shí)分配系數(shù)存在明顯差異。

伸蔓期，甜瓜磷素累積主要分布在莖和葉，葉含量最高，莖次之，根磷素累積量最少。不同處理間磷素累積分配也表現(xiàn)不同，同一供氮水平下，無(wú)論高氮還是低氮條件下，高鉀和低鉀處理間根、莖、葉磷素累積量差異均未達(dá)5%顯著水平；同一供鉀水平下，與低氮處理相比，高氮處理根、莖、葉磷素累積量均顯著增加（＜0.05）。從整體看，根、莖、葉不同部位的磷素累積量均以NK處理最高，顯著高于其他處理（＜0.05），平均分別增加24.3%、31.9%、25.0%，均以N1K1處理最低，與NK處 理相比均顯著降低（＜0.05），分別降低33.8%、39.2%、31.7%。

坐果期，磷素累積開(kāi)始轉(zhuǎn)向果中，根、莖、葉中磷素累積量相對(duì)逐漸減少。其中，NK處理果磷素累積量最高，較其他處理平均顯著增加51.2%（＜0.05），N1K1處理最低，較NK處理顯著降低54.6%。同一施氮條件下，高鉀與低鉀處理間差異不顯著；而同一施鉀條件下，果中氮素累積量則表現(xiàn)為高氮顯著高于低氮處理（＜0.05）。

成熟期，磷素累積大部分轉(zhuǎn)移到果中，果實(shí)磷分配系數(shù)高達(dá)0.55—0.61，其中，NK、N2K2和N2K1處理果實(shí)磷分配系數(shù)顯著高于N1K2和N1K1（＜0.05），平均增加8.74%，而NK、N2K2和N2K1三者間差異不顯著，N1K2和N1K1處理間差異也不顯著。其中，NK處理果中磷素累積量最高，而N1K1處理最低，比NK處理顯著減少9.88%（＜0.05）。表明合理施用氮肥、鉀肥不僅可以增加甜瓜不同部位磷素累積吸收量，且明顯提高果實(shí)磷分配系數(shù)，氮肥、鉀肥施用量過(guò)高或過(guò)低效果均不明顯。

表3 不同氮、鉀肥施用量對(duì)甜瓜磷素累積分配的影響

2.4 不同氮、鉀肥施用量對(duì)甜瓜鉀素累積吸收及分配特性的影響

2.4.1 鉀素累積吸收量 由圖4可知，相對(duì)于氮、磷而言，甜瓜對(duì)鉀素的吸收量最大，處理的最高鉀含量高達(dá)7 874.2 mg/株。甜瓜對(duì)鉀素的吸收動(dòng)態(tài)與氮、磷相似，隨生育期的推近，不同氮、鉀處理鉀素累積吸收量均呈上升趨勢(shì)，不同生育時(shí)期甜瓜鉀素累積吸收量依氮、鉀肥施用量不同而有所差異。

同一供氮水平下，不同施鉀量對(duì)鉀素累積吸收量的影響隨施氮量不同而異。高氮條件下，坐果期和成熟期高鉀處理鉀素累積吸收量均顯著高于低鉀處理（＜0.05）；低氮條件下，伸蔓期、坐果期、成熟期高鉀處理鉀素累積吸收量均顯著高于低鉀處理（＜0.05）。同一供鉀水平下，伸蔓期、坐果期、成熟期高氮處理甜瓜鉀素累積吸收量均顯著高于低氮處理。從整體看，NK處理鉀素累積吸收量在伸蔓期、坐果期、成熟期一直呈較高水平，顯著高于其他處理（＜0.05），3個(gè)生育時(shí)期平均分別增加24.0%、28.6%、36.6%，N1K1處理3個(gè)生育時(shí)期均一直呈較低水平，較NK分別顯著降低31.0%、33.8%、39.4%。表明隨著氮肥、鉀肥施用量的增加，可以提高甜瓜對(duì)鉀素的吸收利用能力，但施肥量達(dá)到一定水平反而不利于甜瓜對(duì)鉀素的吸收。

圖4 不同氮、鉀肥施用量對(duì)甜瓜鉀素累積吸收的影響

2.4.2 鉀素分配特性 由表4可知，不同氮、鉀肥施用量對(duì)甜瓜伸蔓期、坐果期、成熟期不同器官鉀素累積分配及果實(shí)分配系數(shù)存在明顯差異。與氮、磷素累積吸收量相比，莖和果實(shí)中鉀素累積吸收量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于氮和磷，這可能與施鉀能促進(jìn)作物莖稈維管束發(fā)育[15]及促進(jìn)光合作用產(chǎn)物向貯藏器官中轉(zhuǎn)移[16]有關(guān)。莖和葉鉀素累積吸收量從坐果期開(kāi)始呈下降趨勢(shì)，這可能是因?yàn)殁浘哂锌梢苿?dòng)性，生育后期莖和葉中吸收利用的鉀素向生殖器官轉(zhuǎn)移引起的。

伸蔓期，甜瓜鉀素累積主要分布在莖和葉，莖含量最高，葉次之，根鉀素累積吸收量最少。同一供氮水平下，高鉀處理根、葉鉀素累積吸收量均顯著高于低鉀處理；同一供鉀水平下，莖、葉鉀素累積吸收量均表現(xiàn)為高氮處理顯著高于低氮處理。從整體看，NK處理根、莖、葉鉀素累積量一直呈較高水平，顯著高于其他處理（＜0.05），平均分別增加17.7%、23.5%、25.1%；以N1K1處理根、莖、葉鉀素累積吸收量均處于最低水平，比NK處理，分別降低25.5%、29.4%、33.2%。

表4 不同氮、鉀肥施用量對(duì)甜瓜鉀素累積分配的影響

坐果期，鉀素累積開(kāi)始轉(zhuǎn)向果實(shí)，根、莖、葉中鉀素累積吸收速率逐漸降低，到成熟期莖和葉鉀素累積吸收量相對(duì)于坐果期均明顯減少。同一供氮水平下，高鉀處理果鉀素累積吸收量均顯著高于低鉀處理（＜0.05）；同一供鉀水平下，高氮處理果中鉀素累積吸收量均顯著高于低氮處理（＜0.05）。從整體看，NK處理果實(shí)鉀素累積量一直呈較高水平，顯著高于其他處理（＜0.05），平均增加47.4%，N1K1處理最低，較NK處理顯著降低53.1%（＜0.05）。

成熟期，鉀素累積大部分轉(zhuǎn)移到果中，果實(shí)鉀分配系數(shù)高達(dá)0.44—0.51。同一施氮水平下，高鉀處理果實(shí)鉀分配系數(shù)較低鉀處理顯著增加（＜0.05）；同一施鉀水平下，高氮處理果實(shí)鉀分配系數(shù)較低氮處理顯著增加（＜0.05）。從整體看，NK處理果實(shí)鉀分配系數(shù)最高，顯著高于其他處理（＜0.05），平均增加9.81%，N1K1處理最低，比NK顯著降低13.5%（＜0.05）。表明適宜的氮、鉀肥供應(yīng)量能增加甜瓜果實(shí)鉀素累積吸收量及果實(shí)鉀分配系數(shù)，促進(jìn)甜瓜對(duì)鉀素的吸收利用能力，氮肥、鉀肥施用量過(guò)高或過(guò)低均不利于甜瓜對(duì)鉀素的吸收。

2.5 不同氮、鉀肥施用量對(duì)甜瓜產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響

由表5可知，不同氮、鉀肥施用量對(duì)甜瓜產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素有明顯影響。同一供氮水平下，高鉀、低鉀處理間甜瓜縱徑、橫徑差異均未達(dá)5%顯著水平；同一供鉀水平下，高氮處理甜瓜縱徑、橫徑均高于低氮處理，且橫徑差異顯著（＜0.05）。從整體看，以NK處理縱徑、橫徑最高，平均分別較其他處理顯著增加5.92%和6.39%（＜0.05），N1K1處理縱徑、橫徑最低，分別較NK處理顯著降低9.42%和9.92%（＜0.05）。表明氮、鉀肥的施用均有促進(jìn)甜瓜果實(shí)生長(zhǎng)的作用，氮肥效果更為明顯。不同氮、鉀處理對(duì)甜瓜果形指數(shù)差異均不顯著。

同一供氮水平下，高鉀與低鉀處理間甜瓜單瓜重和產(chǎn)量差異均不顯著；同一供鉀水平下，高氮處理甜瓜單瓜重和產(chǎn)量均顯著高于低氮處理（＜0.05）。從整體看，以NK處理甜瓜單瓜重和產(chǎn)量最高，顯著高于其他處理（＜0.05），平均分別增加21.6%和22.1%，以N1K1處理甜瓜單瓜重和產(chǎn)量最低，較NK處理分別減產(chǎn)27.2%和27.7%（＜0.05）。表明合理施用氮、鉀肥均有利于提高甜瓜產(chǎn)量，氮肥增產(chǎn)效果更為顯著。

表5 不同氮、鉀肥施用量對(duì)甜瓜產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響

3 討論

作物干物質(zhì)積累量是衡量作物生長(zhǎng)發(fā)育狀況及內(nèi)部代謝強(qiáng)弱的重要生理生化指標(biāo)，以較高的比例轉(zhuǎn)移到經(jīng)濟(jì)器官中去是實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的前提[17]。有研究表明，玉米[18]、棉花[19]、大豆[20]等高產(chǎn)品種產(chǎn)量的提高主要是提高了營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)向生殖器官的分配轉(zhuǎn)移率，生物產(chǎn)量的提高也起重要作用，因此，通過(guò)采取一定的措施提高果實(shí)分配轉(zhuǎn)移率是提高甜瓜產(chǎn)量的重要途徑。不同氮、鉀肥施用量對(duì)作物干物質(zhì)累積量及其分配系數(shù)均有不同程度的影響[21-22]。植株不同生長(zhǎng)發(fā)育時(shí)期不同器官干物質(zhì)積累量的分配系數(shù)反映了植株生長(zhǎng)中心的變化[23]，本研究結(jié)果表明，伸蔓期以營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)為主，NK處理莖、葉干物質(zhì)積累量顯著高于其他處理，表明早在伸蔓期過(guò)量或過(guò)少施用氮肥、鉀肥就不利于甜瓜地上部分生長(zhǎng)。有研究認(rèn)為，施氮量為225 kg?hm-2時(shí)，花期干物質(zhì)積累量高于施氮量112.5 kg?hm-2、337.5 kg?hm-2，分別增加15.8%、9.54%[24]，施鉀量為150 kg?hm-2時(shí)，果實(shí)膨大期干物質(zhì)積累量高于施鉀量75 kg?hm-2、225 kg?hm-2，分別增加8.11%、5.74%[25]，適宜氮、鉀肥施用量在花期開(kāi)始高于其他處理，這比本試驗(yàn)的伸蔓期有所延遲，可能是因?yàn)榈浥涫┹^單施氮、單施鉀對(duì)甜瓜干物質(zhì)積累的影響更為明顯。隨著果實(shí)發(fā)育，不同氮、鉀處理下果實(shí)干物質(zhì)積累分配系數(shù)增加，與其他處理相比，NK處理果實(shí)干物質(zhì)分配系數(shù)及產(chǎn)量顯著增加，表明合理施用氮、鉀肥能促進(jìn)光合產(chǎn)物向生殖器官轉(zhuǎn)移，過(guò)高或過(guò)低均抑制營(yíng)養(yǎng)器官光合產(chǎn)物向生殖器官轉(zhuǎn)移，不利于形成高產(chǎn)，這與前人研究結(jié)果一致[9,26]。

氮、磷、鉀是作物生長(zhǎng)發(fā)育的3大必需營(yíng)養(yǎng)元素，是作物細(xì)胞結(jié)構(gòu)的主要物質(zhì)組分，它們的積累是作物產(chǎn)量形成的基礎(chǔ)[18]。同一品種在不同施肥條件下養(yǎng)分累積量存在明顯差異[27]。張艷麗等[28]研究認(rèn)為，合理配施氮、鉀肥可最大限度發(fā)揮營(yíng)養(yǎng)元素的作用，提高氮、磷、鉀養(yǎng)分累積量及其果實(shí)分配系數(shù)，從而使甜瓜高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)。本試驗(yàn)研究結(jié)果顯示，不同氮、鉀處理對(duì)厚皮甜瓜氮、磷、鉀養(yǎng)分累積量的變化趨勢(shì)相似，均表現(xiàn)為隨生育期的推進(jìn)而呈上升趨勢(shì)，不同氮、鉀施肥量只改變不同生育時(shí)期氮、磷、鉀累積量，并不改變其累積趨勢(shì)。另外，NK處理氮、磷、鉀累積吸收量在伸蔓期、坐果期、成熟期一直呈較高水平，顯著高于其他處理，且坐果期、成熟期果實(shí)氮、磷、鉀分配系數(shù)均達(dá)5%顯著水平，表明施用適宜的氮、鉀肥有利于促進(jìn)甜瓜生長(zhǎng)，吸收累積更多的養(yǎng)分，提高營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)向果實(shí)的分配轉(zhuǎn)移率，有利于形成高產(chǎn)，施肥量過(guò)高或過(guò)低均抑制甜瓜果實(shí)中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的分配轉(zhuǎn)移率。這與其他研究者在其他作物上得到的結(jié)論相似。Rakkiyappan等[29]對(duì)中晚熟甘蔗氮、磷、鉀分配特性的研究發(fā)現(xiàn)，適宜的氮鉀施肥量更有利于光合產(chǎn)物向生殖器官轉(zhuǎn)移，從而有利于得到高產(chǎn)。杜加銀等[30]研究了減氮控磷穩(wěn)鉀施肥對(duì)水稻氮、磷、鉀積累動(dòng)態(tài)及其分配特性的影響，結(jié)果表明適宜的氮、鉀肥能夠有效提高生殖器官中養(yǎng)分的分配轉(zhuǎn)移率，對(duì)水稻具有明顯的增產(chǎn)作用。另外，中氮中鉀條件下作物養(yǎng)分吸收能力較高可能與根系的生長(zhǎng)發(fā)育有關(guān)，有研究認(rèn)為，適宜的氮、鉀肥施用量既能促進(jìn)地上部植株生長(zhǎng)[31]，又改善了根系的形態(tài)結(jié)構(gòu)和分布[32-33]，這為作物高產(chǎn)提供了一定的基礎(chǔ)。

近十幾年來(lái)，大棚瓜菜類(lèi)普遍依賴(lài)大肥大水提高作物產(chǎn)量，養(yǎng)分利用率僅為10%—20%[34]，盲目超標(biāo)使用化肥現(xiàn)象嚴(yán)重，劉蘋(píng)等[35]研究了壽光市設(shè)施大棚肥料年投入量，表明平均每年投入N 3 338 kg?hm-2、K2O 3 446 kg?hm-2，是當(dāng)?shù)匦←?玉米輪作種植模式的6—14倍，王敬國(guó)[36]認(rèn)為瓜菜類(lèi)平均每季投入的氮量高達(dá)1 200 kg?hm-2，是作物地上部帶走量的5倍，大量使用化肥不僅造成肥料浪費(fèi)，而且導(dǎo)致作物產(chǎn)量、品質(zhì)下降[37]，造成土壤鹽漬化及環(huán)境和生態(tài)污染[38]。

4 結(jié)論

不同氮、鉀肥施用量對(duì)甜瓜干物質(zhì)及氮、磷、鉀養(yǎng)分累積量的變化趨勢(shì)相似，均表現(xiàn)為隨生育期的推進(jìn)呈上升趨勢(shì)，不同氮、鉀施肥量只改變不同生育時(shí)期干物質(zhì)及氮、磷、鉀累積量，并不改變其累積趨勢(shì)。中氮中鉀處理（N 200 kg?hm-2，K2O 300 kg?hm-2）較其他處理均不同程度提高甜瓜生育后期干物質(zhì)積累量及氮、磷、鉀養(yǎng)分累積吸收量，成熟期平均分別增加26.6%及41.4%、55.7%、36.6%，中氮中鉀處理甜瓜產(chǎn)量較其他處理增產(chǎn)達(dá)22.1%。甜瓜伸蔓期以前養(yǎng)分主要分布在莖葉中，后期逐漸向果實(shí)中轉(zhuǎn)移，合理的氮、鉀肥配施有利于促進(jìn)甜瓜生長(zhǎng)及氮、磷、鉀養(yǎng)分吸收累積量，提高養(yǎng)分向生殖器官的分配轉(zhuǎn)移率，從而有利于高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)。

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（責(zé)任編輯 趙伶俐）

Effects of Different Nitrogen and Potassium FertilizingAmount on Nutrition Absorption, Nutrition Distribution and Yield of Muskmelon

KANG LiYun, CHANG GaoZheng, GAO NingNing, LI XiaoHui, LI HaiLun, LIANG Shen, XU XiaoLi, ZHAO WeiXing

（Institute of Horticulture, Henan Academy of Agricultural Sciences, Zhengzhou 450002）

【Objective】To provide a theoretical basis for the rational application of nitrogen and potassium fertilizers with plastic film mulching in high yield cultivation environment, the effects of different nitrogen and potassium fertilizers in the condition of the medium fertile soil on nutrient absorption, distribution and yield of muskmelon were studied.【Method】An early maturing and thick-skinned muskmelon variety ‘RX8’ (TC620-8-56×TA11-1) with plastic film mulching cultivation in greenhouse was used for our study. Five treatments (N2K2, N2K1, N1K2, N1K1 and NK) were performed to investigate the influence of different fertilizing amount of nitrogen and potassium on nutrient absorption, distribution and yield of muskmelon. The accumulation of dry matter and nitrogen, phosphorus and potassium were measured in different organs at the vining, fruit-set and mature stages. Furthermore, we also measured the production of muskmelon at maturity. 【Result】The results indicated application of different nitrogen and potassium fertilizers on the accumulation of dry matter and nitrogen, phosphorus and potassium in muskmelon posed a similar variation trend, and had an increasing level with the growth. Applied different amount of nitrogen and potassium fertilizers changed the accumulation amount of dry matter and nitrogen, phosphorus and potassium at different growth stages, but did not change the accumulation trend. From the characteristics of dry matter accumulation and distribution, the muskmelon was mainly vegetative growth at the vining stage, and the dry matter accumulation in root, stem and leaf had a high level under NK treatment in this stage. The accumulation of dry matter in stem and leaf under NK treatment increased averagely by 17.8% and 16.0% respectively, which was significantly higher than that under other treatments (＜0.05). The accumulation of dry matter increased under different nitrogen and potassium fertilizers during fruit development stage, the distribution coefficient was about 0.62 to 0.66 at mature stage. The dry matter accumulation and its distribution coefficients in fruit increased averagely by 31.9% and 4.27% under NK treatment, respectively, which was significantly higher than that of other treatments (＜0.05). As for the characteristics of the nutrient accumulation and distribution, potassium was the top demand of muskmelon, followed by nitrogen and phosphorus. The uptake amounts of nitrogen, phosphorus and potassium of muskmelon were 4 160.4 mg, 1 394.8 mg, 7 874.2 mg/plant at mature stage, respectively. The amounts of nitrogen, phosphorus and potassium uptake had a relatively higher level under NK treatment than that of other treatments at the vining, fruit-set and mature stages all the time (＜0.05). The distribution coefficients of nitrogen, phosphorus and potassium in fruit at mature stage under NK treatment had a relative high level, of which increased by 9.10% and 9.81% respectively and was higher than other treatments in maturity fruit (＜0.05). The yield and yield components, including the difference of the fruit vertical and transverse diameter, shape index, average weight and yield of high potassium and low potassium treatments did not reach 5% significant level under the same nitrogen level condition. The fruit vertical and transverse diameter, average weight and yield of high nitrogen-treated were higher than those of low-nitrogen treatment, with an average increase of 4.81%, 6.04%, 19.8% and 20.5% respectively under the same potassium supply. And the differences of these indexes except for vertical diameter reached a significant level of 5%. On the whole, the fruit vertical and transverse diameter, average weight and yield of muskmelon treated with NK were the highest, and average weight and yield were significantly higher than those of other treatments (＜0.05), with an average increase of 21.6% and 22.1%, respectively.【Conclusion】This study demonstrated that the optimum fertilizing amount of nitrogen and potassium with plastic film mulching for muskmelon growth in the condition of the medium fertile soil was 200 kg·hm-2and 300 kg·hm-2, respectively, which was beneficial to improve the ability of nutrient absorption and promote the absorption and distribution of the nutrient to the fruits.

muskmelon; nitrogen; potassium; nutrition absorption and distribution; yield

10.3864/j.issn.0578-1752.2018.09.013

2017-09-14；

2017-12-14

國(guó)家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專(zhuān)項(xiàng)（CARS-25）、河南省財(cái)政預(yù)算項(xiàng)目（20177609）、河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院自主創(chuàng)新專(zhuān)項(xiàng)基金（2017）

康利允，E-mail：kangliyun2004@126.com。

趙衛(wèi)星，E-mail：wxzhao2008@163.com