牛聰聰，耿國(guó)明，于 雷，解群杰，廖晶晶，齊紅巖

（沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院/設(shè)施園藝省部共建教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/北方園藝設(shè)施設(shè)計(jì)與應(yīng)用技術(shù)國(guó)家地方聯(lián)合工程研究中心，遼寧沈陽(yáng) 110866）

我國(guó)是化肥生產(chǎn)和使用大國(guó)，但目前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中因化肥過(guò)量施用或盲目施用帶來(lái)的人類健康、環(huán)境等問(wèn)題越發(fā)嚴(yán)重[1-4]，為了能更好地解決這些問(wèn)題，我國(guó)農(nóng)業(yè)部于2015年初正式啟動(dòng)“減肥減藥”行動(dòng)，并制定了《到2020年化肥使用量零增長(zhǎng)行動(dòng)方案》。而氮肥是我國(guó)生產(chǎn)量最大、施用量最多的化學(xué)肥料之一。據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)，2017年我國(guó)氮肥產(chǎn)量為3795.2萬(wàn)t，其中農(nóng)用氮肥施用量達(dá)2221.8萬(wàn)t。甜瓜(Cucumis melo L.)作為世界重要的水果之一，在世界五大洲均有種植，主要分布范圍從北緯65°左右到南緯23°左右。自20 世紀(jì)90年代以來(lái)，世界甜瓜產(chǎn)業(yè)進(jìn)入快速穩(wěn)步發(fā)展時(shí)期，甜瓜的產(chǎn)量、收獲面積和產(chǎn)值都不斷攀高[5]。中國(guó)是世界最大的甜瓜生產(chǎn)國(guó)，約占世界總產(chǎn)量的50%以上。2016年，中國(guó)甜瓜產(chǎn)量為1635萬(wàn)t，播種面積48.2萬(wàn)hm2[6]。甜瓜為喜肥作物[7]，目前關(guān)于甜瓜施肥方面的研究主要集中在氮磷鉀耦合或合理施氮量上[8-12]，而關(guān)于不同氮肥類型、用量及配施木霉菌劑對(duì)設(shè)施甜瓜產(chǎn)量、品質(zhì)等方面的影響還鮮見(jiàn)報(bào)道。近年來(lái)，為了減少農(nóng)用氮肥施用量，已有不少學(xué)者在蔬菜氮肥減施方面開(kāi)展了大量工作。研究發(fā)現(xiàn)，在太湖地區(qū)的大棚生產(chǎn)條件下，與農(nóng)民習(xí)慣施氮量相比，減氮40%能保持番茄和黃瓜果實(shí)產(chǎn)量，且氮素當(dāng)季利用率顯著高于習(xí)慣施氮，隨施氮量的增加和土壤供氮水平的提高氮素當(dāng)季利用率逐漸降低[13]。日光溫室蔬菜生產(chǎn)中，在農(nóng)民習(xí)慣水氮管理下，土壤硝態(tài)氮積累明顯并向深層遷移，節(jié)水20%～30%配合減氮50%處理，能夠提高氮肥利用率，保持較高的經(jīng)濟(jì)效益[14]。隨著控釋肥(controlled-release fertilizer)在提高肥料利用率和作物產(chǎn)量、減少氮素?fù)p失和環(huán)境污染等方面的突出表現(xiàn)[15-19]，施用控釋氮肥實(shí)現(xiàn)蔬菜氮肥減施的研究也取得了一定進(jìn)展。研究表明，與農(nóng)民習(xí)慣施肥相比，適當(dāng)減量施用控釋氮肥可提高甜椒產(chǎn)量，以減量控釋氮肥30%的甜椒產(chǎn)量、氮肥利用率和果實(shí)可溶性糖含量最高[20]。通過(guò)比較控釋肥和普通肥料混配基施與常規(guī)施肥對(duì)設(shè)施番茄農(nóng)學(xué)特性和環(huán)境效應(yīng)的影響，發(fā)現(xiàn)控釋肥與普通肥料混施處理在減氮40%后非但沒(méi)有降低番茄產(chǎn)量，反而改善了果實(shí)品質(zhì)，促進(jìn)了根系生長(zhǎng)，減少了硝態(tài)氮的淋洗[21]。此外，大量試驗(yàn)研究表明，適當(dāng)減施化肥配施生物肥料(Bio-fertilizer)能夠促進(jìn)花椰菜、甘藍(lán)、番茄等蔬菜作物的生長(zhǎng)發(fā)育，改善蔬菜品質(zhì)，且提高產(chǎn)量和肥料利用率[22-26]。目前關(guān)于薄皮甜瓜減量施氮的研究較少，同時(shí)，研究不同施氮量及生物肥料配施對(duì)甜瓜氮素吸收、產(chǎn)量和氮肥利用率等的影響鮮見(jiàn)報(bào)道。本研究以測(cè)土配方施肥為基礎(chǔ)，在不同氮肥用量條件下，研究不同氮肥種類和水平及是否配施木霉菌劑對(duì)薄皮甜瓜氮素吸收、果實(shí)品質(zhì)、產(chǎn)量及土壤微生物功能多樣性的影響，以期為薄皮甜瓜栽培過(guò)程中的氮肥合理施用提供一定的科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)時(shí)間、地點(diǎn)及材料

供試材料為薄皮甜瓜(Cucumis melo var. makuwa Makino)‘玉美人’，試驗(yàn)于2017年3—7月份在沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝科研基地的日光溫室內(nèi)進(jìn)行，栽培土壤組成為土∶草炭∶牛糞 = 4∶2∶1，其pH 6.68、EC 0.35 mS/cm、全氮3.69 g/kg、全磷3.94 g/kg、全鉀14.6 g/kg、堿解氮123 mg/kg、有效磷106 mg/kg和速效鉀342 mg/kg。

試驗(yàn)中所用控釋尿素(N ≥ 43%)由中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)應(yīng)用生態(tài)所提供，25℃恒溫水浸泡條件下其養(yǎng)分釋放曲線如圖1所示，普通尿素(N ≥ 46.4%)、過(guò)磷酸鈣(P2O5≥ 12%)、硫酸鉀(K2O ≥ 50%)均為市售，木霉菌劑(根部型)由田力保生物科技有限公司提供。

圖 1 控釋尿素氮養(yǎng)分釋放曲線Fig. 1 Nitrogen release rate curves of controlledrelease urea

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用目標(biāo)產(chǎn)量配方施肥法，以單株1.5 kg為目標(biāo)產(chǎn)量，每生產(chǎn)1000 kg甜瓜需N 3.5 kg、P2O51.7 kg、K2O 6.8 kg[27]，氮、磷、鉀肥當(dāng)季利用率分別按20%、20%、35%代入化肥施用量公式：(目標(biāo)產(chǎn)量所需養(yǎng)分總量-土壤供肥量)/(肥料養(yǎng)分含量 × 肥料當(dāng)季利用率)，估算出甜瓜施肥量(100%)?；诖耍O(shè)9個(gè)氮肥處理，即50%普通尿素處理(T1)、50%控釋尿素處理(T2)、50%普通尿素 + 木霉菌劑處理(T3)、50%控釋尿素 + 木霉菌劑處理(T4)、30%控釋尿素 + 20%普通尿素 + 木霉菌劑處理(T5)、100%普通尿素處理(T6)、100%控釋尿素處理(T7)、150%普通尿素處理(T8)，以不施氮肥為對(duì)照(CK)。其中T1～T5的總養(yǎng)分含量相同，T6與T7的總養(yǎng)分含量相同，T3～T5的木霉菌劑用量相同，各處理具體施肥量見(jiàn)表1。

試驗(yàn)于2016和2017年分別進(jìn)行兩年的重復(fù)，因?yàn)閮刹绲慕Y(jié)果類似，因此，本文主要采用2017年的數(shù)據(jù)。2月13日播種，在甜瓜三葉一心時(shí)(3月24日)定植，定植時(shí)T1、T3、T6、T8處理均基施普通尿素7.8 g/株，分別占其總施氮量的60%、60%、30%和20% ，而T2、T4、T5、T7處理的氮肥全部基施，所有處理均基施50%磷、鉀肥，剩余氮、磷、鉀肥按3∶4∶3分別于甜瓜伸蔓期(4月21日)、開(kāi)花結(jié)果期(5月1日)、果實(shí)膨大期(5月16日)隨水追施，此外，T3、T4、T5處理均于定植時(shí)(3月24日)和伸蔓期(4月21日)澆施木霉菌劑稀釋液(10 g木霉菌劑兌3 L水) 1 L/株。

試驗(yàn)采用桶栽，桶的口徑30 cm、底徑20 cm、高度25 cm，每桶內(nèi)定植1株甜瓜，每個(gè)處理14株，重復(fù)3次，隨機(jī)排列。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目與方法

1.3.1 果實(shí)品質(zhì)與產(chǎn)量測(cè)定 在甜瓜成熟期，每個(gè)處理隨機(jī)選取6個(gè)瓜(花后35 d)，去掉果皮及瓜瓤，取赤道部分果肉，將果肉切碎，混合均勻，采用蒽酮比色法測(cè)定果實(shí)可溶性糖含量，鉬藍(lán)比色法測(cè)定果實(shí)Vc含量，水楊酸比色法測(cè)定果實(shí)硝酸鹽含量，ThermoTrace GC Ultra-ITQ900 氣質(zhì)聯(lián)用儀測(cè)定香氣物質(zhì)含量。此外，每個(gè)處理隨機(jī)選取6株測(cè)其單株產(chǎn)量。

1.3.2 氮素利用效率計(jì)算

氮肥表觀利用率 = (施氮處理氮累積量-不施氮處理氮累積量)/施氮量 × 100%；

氮肥農(nóng)學(xué)利用率(kg/kg) = (施氮處理產(chǎn)量 - 不施氮處理產(chǎn)量)/施氮量；

氮肥生理利用率(kg/kg) = (施氮處理產(chǎn)量 - 不施氮處理產(chǎn)量)/(施氮處理氮累積量 - 不施氮處理氮累積量)[28]。

1.3.3 土壤微生物功能多樣性分析 成熟期進(jìn)行破壞性取樣時(shí)，將桶內(nèi)的土倒在干凈的塑料布上，混勻取鮮土，采用Biolog-Eco法測(cè)定土壤微生物功能多樣性[29]。稱取5 g新鮮土樣加到已滅菌的盛有45 mL 0.85% NaCl的三角瓶中，在恒溫振蕩箱中振蕩30 min，轉(zhuǎn)速150 r/min，靜置5 min后轉(zhuǎn)入超凈工作臺(tái)上操作。吸取上清液5 mL加入到45 mL 0.85%NaCl中，搖勻，吸取搖勻后的溶液5 mL，加到45 mL 0.85%NaCl中，搖勻后將溶液倒入移液槽中，用8孔道移液槍注射入Biolog-Eco板上，然后在25℃恒溫箱中培養(yǎng)，分別于培養(yǎng)24 h、48 h、72 h、96 h、120 h、144 h、168 h后取出，用Biolog微生物鑒定系統(tǒng)(型號(hào)：GEN III)測(cè)定吸光度。

表 1 不同處理的肥料施用量(g/plant)Table 1 Amount of fertilizer applied in different treatments

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

試驗(yàn)采用Excel軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，SPSS19.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)顯著性分析，Origin軟件作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施肥處理對(duì)薄皮甜瓜植株生長(zhǎng)的影響

由表2可知，在甜瓜的生長(zhǎng)過(guò)程中，所有施氮處理甜瓜的株高、莖粗、葉片數(shù)均高于不施氮處理(CK)。在甜瓜生長(zhǎng)前期，植株的株高、莖粗、葉片數(shù)大體表現(xiàn)為隨施氮量增加而增加，而50%氮肥配施木霉菌處理表現(xiàn)出一定的優(yōu)勢(shì)，尤其到生長(zhǎng)后期時(shí)T3和T4處理的株高、莖粗、葉片數(shù)均高于其他處理。

表 2 不同處理薄皮甜瓜不同時(shí)期株高、莖粗、葉片數(shù)Table 2 Plant height, stem diameter and leaf number of oriental melon at different stages under each treatment

由圖2可知，不同氮肥處理對(duì)甜瓜各器官的干物質(zhì)積累量影響不同，果實(shí)膨大期各施氮處理植株干物質(zhì)積累總量均顯著高于CK，平均高出了49.15%～95.60%，但是除T5處理外，施氮處理之間差異均不顯著(圖2)。成熟期甜瓜以果實(shí)發(fā)育為主，因此，果實(shí)干物質(zhì)積累量占植株干物質(zhì)積累總量的比例明顯增加，達(dá)到65.64%。各施氮處理(T8除外)的干物質(zhì)積累量均顯著高于CK，各施氮處理間無(wú)顯著差異，而T8處理植株的干物質(zhì)積累受到了明顯抑制，與CK間無(wú)顯著差異。這說(shuō)明氮肥不足或者過(guò)量施用均不利于甜瓜植株干物質(zhì)的積累，尤其對(duì)果實(shí)影響顯著。

2.2 不同施肥處理對(duì)薄皮甜瓜產(chǎn)量和氮肥利用率的影響

由表3可知，不施氮肥(CK)和過(guò)量施氮(T8)處理均會(huì)導(dǎo)致甜瓜產(chǎn)量顯著下降。施100%控釋尿素(T7)的甜瓜單株產(chǎn)量顯著高于施100%尿素處理(T6)，而與50%控釋尿素處理(T2)和50%普通尿素(T1)差異不顯著，說(shuō)明按照養(yǎng)分需求量計(jì)算的甜瓜施氮量，在施用普通尿素的情況下會(huì)造成產(chǎn)量的顯著下降。在減少氮素用量50%的情況下，配合施用木霉菌劑(T3、T4)，產(chǎn)量比不配施的T1、T2處理進(jìn)一步增加，但未達(dá)到顯著水平；20%普通尿素加30%控釋尿素處理(T5)的產(chǎn)量也沒(méi)有顯著變化。

圖 2 不同氮肥處理薄皮甜瓜在果實(shí)膨大后期和成熟期各器官干物質(zhì)積累量Fig. 2 Dry matter accumulation in organs of oriental melon at late fruit enlargement and ripening stages

表 3 不同處理薄皮甜瓜產(chǎn)量和氮肥利用率Table 3 Yield and fertilizer nitrogen use efficiency of oriental melon of different treatments

隨著施氮量的增加，氮肥表觀利用率和農(nóng)學(xué)利用率均明顯降低，其中T1～T4處理與100%和150%施氮處理間的差異均達(dá)顯著水平，且在相同氮肥類型和50%施氮量處理下，T3和T4處理的氮肥農(nóng)學(xué)利用率分別顯著高于T1和T2處理。從氮肥生理利用效率的角度分析，100%控釋尿素處理的氮肥生理利用率顯著高于100%普通尿素處理，而50%施氮處理間的差異均不顯著。

2.3 不同施肥處理對(duì)薄皮甜瓜果實(shí)品質(zhì)的影響

不施氮處理(CK)甜瓜的可溶性糖、Vc和硝酸鹽含量均顯著低于施氮肥處理。果實(shí)可溶性糖含量以施50%控釋氮肥加木霉菌劑(T4)處理最高；施50%普通尿素處理(T1)最低，其與兩個(gè)50%控釋肥處理(T2、T4)差異達(dá)到顯著水平；T3處理的略高于T1，但也顯著低于T4。施肥對(duì)Vc含量的影響較小，只有施150%尿素的處理(T8)顯著低于T4，其余施氮處理間差異不顯著。對(duì)于硝酸鹽含量，150%施氮處理(T8)的果實(shí)硝酸鹽含量最高，達(dá)364.4 mg/kg，已接近國(guó)家對(duì)無(wú)公害蔬菜安全要求的瓜果類蔬菜硝酸鹽含量低于438 mg/kg的標(biāo)準(zhǔn)。而相同施氮量下控釋尿素處理的果實(shí)硝酸鹽含量均低于普通尿素處理，以T4處理最低(表4)。

選取T3、T4、T6、T7和CK的成熟甜瓜果實(shí)進(jìn)行香氣物質(zhì)含量測(cè)定(表5)，結(jié)果表明施氮的果實(shí)酯類物質(zhì)含量顯著高于不施氮對(duì)照，施氮處理間差異不顯著。果實(shí)醇類物質(zhì)含量T3顯著高于T6，T4顯著高于T7，雖然不論控釋與否，減施氮肥均顯著提高了果實(shí)醇類物質(zhì)含量，但仍以配施木霉菌劑的T4效果最好。同樣施氮水平下，醛類物質(zhì)含量控釋肥顯著高于普通尿素。各處理果實(shí)的總香氣物質(zhì)含量表現(xiàn)為施氮處理均顯著高于不施氮處理，而不同氮肥類型相同施氮量或相同氮肥類型不同施氮量處理間的差異均不顯著，各處理中以T4的果實(shí)香氣物質(zhì)總含量最高。

表 4 不同氮肥處理對(duì)成熟期甜瓜果實(shí)品質(zhì)的影響Table 4 Effect of different treatments on quality of ripe melon

表 5 不同氮肥處理成熟期甜瓜果實(shí)香氣物質(zhì)含量(μg/g)Table 5 Total contents of aroma compounds in ripe melon fruit under different treatments

綜上所述，不施氮肥會(huì)顯著降低甜瓜的品質(zhì)，施50%氮處理不會(huì)對(duì)成熟甜瓜果實(shí)品質(zhì)造成顯著影響，施50%控釋尿素配施木霉菌劑處理(T4)不僅有效降低了甜瓜果實(shí)的硝酸鹽含量，使果實(shí)的可溶性糖含量和Vc含量保持在較高水平，同時(shí)其果實(shí)中所含的香氣物質(zhì)含量也最高。

2.4 不同施肥處理成熟期土壤微生物功能多樣性

圖 3 不同氮肥處理對(duì)土壤微生物吸光值平均變化率的影響Fig. 3 Effect of different nitrogen treatments on average well color developmen (AWCD) of soil microorganism

由圖3可知，隨著培養(yǎng)時(shí)間的增加，土壤微生物對(duì)碳源的利用量逐漸增加，其中在24 h內(nèi)平均吸光值較低，之后快速升高，到144 h趨于平穩(wěn)，這時(shí)微生物對(duì)碳源的利用量接近最大值。此外，在整個(gè)培養(yǎng)過(guò)程中，T8處理的AWCD值始終最低，說(shuō)明過(guò)量施氮會(huì)抑制土壤微生物活性，不利于微生物對(duì)碳源的利用。而在144 h時(shí)，T1與T2相比、T3與T4相比、T6與T7相比均表現(xiàn)為施用控釋尿素的處理AWCD值較高，同時(shí)在所有處理中以T4處理的AWCD值最高，說(shuō)明與施用普通尿素相比，控釋尿素由于緩慢釋放氮素，對(duì)土壤根域環(huán)境影響不同于普通尿素，更有利于維持土壤微生物活性和功能多樣性?？蒯屇蛩販p量配施木霉菌劑能夠顯著提高微生物對(duì)碳源的利用能力。

通過(guò)對(duì)培養(yǎng)144 h后不同氮肥處理下土壤微生物對(duì)六類碳源利用情況的分析(表6)可以看出，各處理土壤微生物對(duì)氨基酸類和聚合物類碳源的利用量顯著高于其他四類，施加控釋尿素的各處理(T2、T4、T5、T7)對(duì)六類碳源的利用程度均高于單施普通尿素處理(T1、T3、T6、T8)，其中以T4處理對(duì)六類碳源的利用率最高，T8處理最低。

由表7可知，T8處理的多樣性指數(shù)和優(yōu)勢(shì)度指數(shù)均顯著低于CK和其他施氮處理，而其他施氮處理與CK間的差異不顯著，說(shuō)明氮肥過(guò)量會(huì)顯著降低土壤微生物群落物種的多樣性和優(yōu)勢(shì)度。施有控釋尿素的各處理(T2、T4、T5、T7)的均勻度指數(shù)均高于單施普通尿素處理(T1、T3、T6、T8)，其中T4處理的均勻度指數(shù)顯著高于CK。從豐富度指數(shù)分析結(jié)果可知，各施氮處理與CK相比差異均不顯著，但T8處理的豐富度指數(shù)顯著低于其他施氮處理。上述結(jié)果表明，相比于普通尿素處理，施用控釋尿素對(duì)土壤微生物的影響較小，且50%控釋尿素配施木霉菌劑處理顯著提高了微生物的碳源利用水平，而施氮量過(guò)多時(shí)土壤微生物的碳源利用率顯著降低。

表 6 不同處理土壤微生物對(duì)六類碳源的利用狀況(144 h)Table 6 The utilization of six kinds of carbon sources by soil microbes of different treatments

表 7 不同處理土壤微生物多樣性指數(shù)(144 h)Table 7 Diversity indexes of soil microbes of different treatments

3 討論

薄皮甜瓜營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期植株的株高、莖粗、葉片數(shù)大體表現(xiàn)為隨施氮量增加而增加，而氮肥減量配施木霉菌劑處理表現(xiàn)出一定的優(yōu)勢(shì)，且到生殖生長(zhǎng)初期時(shí)T3處理(50%普通尿素 + 木霉菌劑)的株高、莖粗、葉片數(shù)均明顯高于其他處理。對(duì)于甜瓜到成熟期時(shí)植株的干物質(zhì)累積，150%施氮處理顯著降低了干物質(zhì)積累量，而100%施氮處理與50%施氮處理間無(wú)顯著差異。主要原因可能是在本試驗(yàn)條件下，由于營(yíng)養(yǎng)土中摻入一定比例的牛糞，同時(shí)，當(dāng)季氮素利用率按照20%計(jì)算有些偏低，按照目標(biāo)產(chǎn)量計(jì)算施入的氮肥用量較高，因此，100%施氮量對(duì)于薄皮甜瓜來(lái)說(shuō)也是過(guò)量施氮，植株的生長(zhǎng)包括干物質(zhì)積累并未表現(xiàn)出優(yōu)勢(shì)。另外，盡管T5處理也配施了木霉菌劑，并且普通尿素和控釋尿素配施，但是甜瓜田間生長(zhǎng)、產(chǎn)量等并未表現(xiàn)出優(yōu)勢(shì)，可能原因是前期普通尿素施用量少，使得甜瓜緩苗后生長(zhǎng)發(fā)育受到一定限制，即使中期配施了控釋尿素和木霉菌劑，也已經(jīng)對(duì)生長(zhǎng)產(chǎn)生了影響，因此，表現(xiàn)出干物質(zhì)積累受到一定影響。

不同蔬菜對(duì)氮素的需求均有一個(gè)最適范圍，低于或超過(guò)這個(gè)范圍，不僅植株生長(zhǎng)會(huì)受到限制，產(chǎn)量也會(huì)明顯降低[30-31]。本研究結(jié)果表明，隨著施氮量增加甜瓜單株產(chǎn)量呈先增加后減少的趨勢(shì)，適量施氮水平下，控釋尿素處理的單株產(chǎn)量顯著高于普通尿素處理，增幅為6.4%～14.8%，減量施氮水平下，尿素配施木霉菌劑處理(T3、T4)的單株產(chǎn)量、氮肥利用效率等均高于適量施肥，并與T6處理差異達(dá)到顯著水平，這說(shuō)明氮肥減量配施生物肥能較好地保持薄皮甜瓜單株產(chǎn)量，并顯著提高氮肥利用率。而當(dāng)?shù)适┯眠^(guò)多時(shí)(T6、T7和T8)甜瓜的產(chǎn)量不但沒(méi)有提高，甚至顯著降低，而氮肥利用率等均低于其他施氮處理，造成氮肥的浪費(fèi)，這與哈麗哈什·依巴提等[32]和郝江偉等[33]的研究結(jié)果相近。

任軼等[34]的研究結(jié)果表明，與100%農(nóng)戶習(xí)慣化肥處理相比，減施25%化肥配施生物肥處理提高黃瓜果實(shí)Vc含量，減少硝酸鹽積累。董亮等[35]研究發(fā)現(xiàn)，減氮控釋肥處理能提高馬鈴薯品質(zhì)，其中，以減氮20%的控釋肥處理提高馬鈴薯Vc含量的效果最好，減氮30%的控釋肥提高馬鈴薯還原糖含量效果最好，減氮40%的控釋肥降低馬鈴薯硝酸鹽含量效果最好。魏樹(shù)偉等[36]通過(guò)分析不同施氮量對(duì)‘鴨梨’果實(shí)香氣的影響發(fā)現(xiàn)，不同處理的果實(shí)香氣物質(zhì)含量和種類差異顯著，以中氮處理的香氣物質(zhì)總含量最高，低氮處理的香氣種類最多，而高氮處理的香氣物質(zhì)總含量和種類均為最低。本試驗(yàn)中施氮處理果實(shí)可溶性糖含量和Vc含量均高于不施氮處理，而各施氮處理中以減量控釋尿素配施木霉菌劑處理的可溶性糖含量和Vc含量最高，同時(shí)其果實(shí)中所含的香氣物質(zhì)含量也最高，并與CK達(dá)顯著差異。在甜瓜果實(shí)硝酸鹽含量方面，施氮處理的果實(shí)硝酸鹽含量均高于不施氮處理，其中普通尿素處理的果實(shí)硝酸鹽含量與施肥量呈正相關(guān)，且相同施氮水平下控釋尿素處理的果實(shí)硝酸鹽含量較低，以T4處理最低，僅為162.38 mg/kg，說(shuō)明控釋尿素減量配施木霉菌劑可以降低果實(shí)硝酸鹽含量。同樣，也觀察到由于氮肥施用過(guò)量導(dǎo)致甜瓜品質(zhì)降低，尤其是硝酸鹽含量顯著提高，香氣成分含量下降。

土壤微生物多樣性是表征土壤質(zhì)量變化的敏感指標(biāo)，研究表明土壤微生物參與了90%左右的土壤反應(yīng)過(guò)程[37]。微生物群落功能多樣性對(duì)土壤管理具有重要指示作用，施肥和其他農(nóng)田管理措施可以顯著影響土壤微生物種群特性[38]，土壤微生物接種Biolog-Eco微平板后，微生物利用微平板中的碳源使顯色劑變色，并且隨碳源消耗量的增加而導(dǎo)致顏色加深，從而根據(jù)光密度值來(lái)判斷微生物對(duì)碳源的利用程度。平均顏色變化率( AWCD)反映了土壤微生物群落對(duì)不同碳源利用的整體情況及利用活性，是衡量土壤微生物群落利用碳源能力的重要指標(biāo)之一，反映了土壤微生物活性和微生物群落生理功能多樣性[39]。在本試驗(yàn)中，控釋尿素處理(T2、T4、T5、T7)的AWCD值均高于其他處理，其中以T4處理最為顯著，說(shuō)明與普通尿素相比，控釋尿素由于緩慢釋放氮素，對(duì)土壤根域環(huán)境影響較小，使得土壤養(yǎng)分含量相對(duì)變化較小，養(yǎng)分濃度和土壤pH更利于維持土壤微生物活性和功能多樣性。這也可能是本試驗(yàn)條件下100%控釋肥與50%控釋肥在一些指標(biāo)上沒(méi)有顯著差異的原因，控釋尿素?zé)o論是100%還是50%施用量，前期由于其緩慢釋放率使得對(duì)甜瓜植株和土壤微生物的影響差異減小，有利于維持土壤微生物活性，控釋尿素減量配施生物肥能夠顯著提高微生物對(duì)碳源的利用能力。而過(guò)量施氮處理的AWCD值、對(duì)六類碳源的利用量和多樣性指數(shù)均低于其他施氮處理，這與Li等[40]的研究結(jié)果相似。

4 結(jié)論

供試土壤條件下，不施氮肥會(huì)顯著降低甜瓜的產(chǎn)量和品質(zhì)。按照一般甜瓜百公斤果實(shí)養(yǎng)分需求量設(shè)計(jì)的施氮量顯然為過(guò)量施肥。在計(jì)算的施用養(yǎng)分需求量50%的氮素水平下，控釋尿素與普通尿素的增產(chǎn)提質(zhì)效果沒(méi)有區(qū)別，但是在100%施氮量處理下，施用控釋尿素的危害顯著低于普通尿素。

木霉菌劑可以顯著增強(qiáng)土壤微生物活性，改善作物根系的土壤環(huán)境。減少50%氮肥投入量，配合施用木霉菌劑，可以顯著增加甜瓜果實(shí)可溶性糖含量、Vc含量及香氣物質(zhì)含量，且硝酸鹽含量最低，50%控釋尿素與木霉菌劑配合的效果最為理想。