李 婷，陳艷利，徐 晨，于躍躍，胡瀟怡，攸學(xué)松，哈雪姣

（1北京市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站，北京 100029；2北京市土肥工作站，北京 100029；3北京市大興區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站，北京 102600）

0 引言

甜瓜(Cucumis melo L.)是全球十大水果之一，分為5個亞種，8個變種[1]，網(wǎng)紋甜瓜(Cucumis melo L.var.reticulatus Naud.)是厚皮甜瓜亞種中的1個變種，外觀特殊美麗，口感軟糯香甜，是甜瓜中的精品，被譽為“水果皇后”，孫曉法[2]對優(yōu)美的網(wǎng)紋進(jìn)行定性：標(biāo)準(zhǔn)是每9 cm2的網(wǎng)眼不少于50個，同時網(wǎng)紋凸起厚度在0.6 mm以上。近幾年中國網(wǎng)紋甜瓜受到消費者的青睞，海南、浙江、上海、山東、河北、北京、內(nèi)蒙古等地均有種植，種植面積逐年遞增[3]。根據(jù)調(diào)研，2017年全國網(wǎng)紋甜瓜種植面積約1300 hm2，2020年全國種植面積約4000 hm2，其中粗網(wǎng)類型網(wǎng)紋甜瓜占比約10%，限制其發(fā)展的主要因素是較高的種植技術(shù)門檻[4]。網(wǎng)紋甜瓜的生長對栽培條件如土壤養(yǎng)分、土壤溫濕度、空氣溫濕度等環(huán)境的控制要求比較嚴(yán)格，從全國生產(chǎn)情況看，大部分技術(shù)人員常采用哈密瓜的大水大肥種植技術(shù)栽培網(wǎng)紋甜瓜，導(dǎo)致網(wǎng)紋甜瓜田間商品率較低[5]。

甜瓜屬于喜肥作物，其生長發(fā)育對氮素營養(yǎng)需求較多且反應(yīng)比較敏感[6]，生產(chǎn)者為了取得較高的產(chǎn)量和經(jīng)濟效益，栽培過程中往往盲目施肥，長期以來中國設(shè)施栽培肥料施用量一直較高，然而肥料利用率卻很低[7]，一定施肥量范圍內(nèi)甜瓜產(chǎn)量雖然有所提高，品質(zhì)卻不能保證，特別是網(wǎng)紋甜瓜，施肥量過大，植株旺長，營養(yǎng)生長過旺，影響坐果以及后期網(wǎng)紋形成，裂口過大或者出現(xiàn)較長的雙網(wǎng)紋，直接影響外觀商品性，嚴(yán)重的可能導(dǎo)致零收成。近幾年國內(nèi)外學(xué)者在甜瓜的氮肥應(yīng)用方面進(jìn)行了一些研究，大都針對普通光皮類型和哈密瓜類型厚皮甜瓜。如李立昆等[8]研究發(fā)現(xiàn)哈密瓜的株高、葉面積增長速度隨施氮量的增加而增加，但當(dāng)施氮量達(dá)到一定值時繼續(xù)增施氮肥，哈密瓜的產(chǎn)量及品質(zhì)反而有降低的趨勢；胡國智等[9]研究認(rèn)為，施氮量在0～337.5 kg/hm2范圍內(nèi)甜瓜產(chǎn)量呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢，且各處理間差異顯著；薛亮等[10]連續(xù)2年田間試驗的結(jié)果表明，施氮量由0增加到360 kg/hm2，厚皮甜瓜產(chǎn)量分別提高31.23%（2012年）和31.47%（2013年），可溶性固形物含量增加2.89%（2012年）和2.46%（2013年），施鉀量由0增加到90 kg/hm2時，產(chǎn)量提高5.51%（2012年）和5.09%（2013年），可溶性固形物含量提高1.37%（2012年）和1.69%（2013年），且將2年的產(chǎn)量、品質(zhì)和經(jīng)濟效益做回歸分析認(rèn)為，過量的氮、鉀肥使產(chǎn)量、品質(zhì)和經(jīng)濟效益降低，且氮肥的抑制作用更為明顯。針對網(wǎng)紋甜瓜的養(yǎng)分研究如潛宗偉等[11]利用溶液培養(yǎng)研究不同氮素水平對網(wǎng)紋甜瓜‘京玉5號’芳香物質(zhì)和營養(yǎng)品質(zhì)的影響，結(jié)果表明，氮素水平在100～600 mg/L范圍時，甜瓜乙酸丁酯、乙酸-2-甲基丁酸乙酯等特征芳香物質(zhì)含量隨著氮素水平的升高呈先升高后下降的趨勢，且隨氮素水平的增加，甜瓜的可溶性固形物含量、VC等營養(yǎng)物質(zhì)均表現(xiàn)為下降的趨勢，認(rèn)為甜瓜優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)栽培適宜的氮素水平為200～400 mg/L。李達(dá)仁等[12]提出的臨界氮濃度、氮素吸收和氮營養(yǎng)指數(shù)模型，相較于傳統(tǒng)的經(jīng)驗方法更具有機理性，基于構(gòu)建的臨界氮素吸收曲線模型和氮營養(yǎng)指數(shù)模型對各生長發(fā)育階段的溫室網(wǎng)紋甜瓜做氮營養(yǎng)診斷，潛宗偉等和李達(dá)仁等所提出的最適宜氮肥施用量基本一致，存在略微差異，根據(jù)氮營養(yǎng)指數(shù)模型診斷結(jié)果，始瓜期前推薦施肥量為4.1 g/株，之后為1.3～2.7 g/株，與當(dāng)?shù)鼐W(wǎng)紋甜瓜常規(guī)施肥量相接近。為溫室網(wǎng)紋甜瓜的氮肥管理決策提供一定的理論依據(jù)。

傳統(tǒng)的葉綠素含量測定是通過紫外分光光度法測定的，這種測定方法過程復(fù)雜、耗時、效率低。而SPAD-502葉綠素儀是一種輕便的葉綠素含量檢測儀，不受時間和氣候條件限制，可直接帶到田間進(jìn)行測定，具有快速、簡便和無損的特點，其測定的SPAD值可較好地反映植物葉片上葉綠素的濃度。目前，SPAD-502葉綠素儀已應(yīng)用于多種作物[13-15]。

當(dāng)前，針對優(yōu)質(zhì)高商品率的粗網(wǎng)網(wǎng)紋甜瓜的實用性研究主要集中在優(yōu)良品種的篩選和砧木的親和力測定選擇上[16-17]，以及針對不同設(shè)施和茬口的田間的栽培技術(shù)方面包括灌溉規(guī)律等[18-20]，而合理施肥的研究報道較少，筆者依據(jù)前人研究的甜瓜最佳氮肥應(yīng)用范圍，通過研究不同氮肥施用量對網(wǎng)紋甜瓜植株長勢、頂3葉形態(tài)及SPAD、產(chǎn)量、品質(zhì)等方面的影響，以期為一線生產(chǎn)提供實用性指導(dǎo)建議。

1 材料與方法

1.1 供試材料

試驗所用甜瓜品種是阿魯斯系深網(wǎng)紋類型品種‘維蜜’。

1.2 試驗時間和地點

試驗在北京市通州區(qū)通農(nóng)種業(yè)基地進(jìn)行，供試日光溫室為帶保溫層的磚制后墻，種植面積約500 m2。試驗地土壤pH 7.4，土壤有機質(zhì)含量28 g/kg，全氮含量1.84 g/kg，水解性氮含量為210 mg/kg，有效P含量為172mg/kg，速效K含量為774mg/kg，電導(dǎo)率為74.1ms/m。

2019年12月15日播種育苗，2020年2月21日定植，單行定植吊蔓栽培，行距1.5 m，株距為40 cm，主蔓第13～15節(jié)子蔓選留1瓜，4月10日至16日采用熊蜂授粉，6月10日開始采收。全生育期整枝打杈、灌水、病蟲害防治、地膜覆蓋等管理均保持相同。

1.3 試驗設(shè)計

試驗設(shè)3個施氮水平：0、100、200 kg/hm2，分別用N0、N100、N200表示。對照北京設(shè)施養(yǎng)分指標(biāo)分級標(biāo)準(zhǔn)，土壤磷鉀養(yǎng)分充足，不再額外補充。氮肥作為追肥采用滴灌施入。按照甜瓜生長發(fā)育規(guī)律在關(guān)鍵生育期分3次施入，追施比例為伸蔓期35%；坐果期（授粉后5天）30%；網(wǎng)紋形成期（授粉后25天）35%。所用氮肥為尿素(N 46%)，各處理氮肥追施量處理見表1。

表1 各處理追施氮肥用量 kg/hm2

1.4 測定項目與方法

分別在試驗之前和試驗結(jié)束后取20～40 cm土層的土壤檢測全氮含量。取樣方法為每小區(qū)隨機取5點混合，用近紅外光譜分析方法(NIRS)測定土壤全氮含量。

每個小區(qū)隨機標(biāo)記10株瓜苗，在授粉坐瓜掐尖前測量植株的株高、莖粗、葉片縱橫徑、坐果節(jié)位等生育期指標(biāo)。其中植株高度和葉片縱橫徑用標(biāo)準(zhǔn)卷尺測量，莖粗度用游標(biāo)卡尺測量。

在伸蔓期、坐果期和網(wǎng)紋形成期3個時期施肥后4天，以及果實成熟期測定頂3葉葉片縱橫徑、葉色、SPAD值和葉片氮含量。用葉色卡對照測定葉色，用日本產(chǎn)Minolta SPAD-502葉綠素儀測定葉綠素含量，用近紅外光譜分析方法(NIRS)測定葉片氮素含量。

待甜瓜成熟后，統(tǒng)計調(diào)查商品瓜數(shù)量；每小區(qū)隨機取樣10個，用天平測量單瓜質(zhì)量，用手持測糖儀測量可溶性固形物含量，用最小刻度1 mm的刻度尺測量甜瓜縱切面的縱徑和橫徑，內(nèi)腔縱切面的縱徑和橫徑（小數(shù)點后保留2位），果形指數(shù)計算見公式(1)。

用GB 5009.5—2016第一法測定果實果肉總氮的含量；邀請不同年齡段15人對甜瓜果肉質(zhì)地和纖維進(jìn)行品嘗評價。

試驗數(shù)據(jù)采用Excel和SPSS軟件進(jìn)行處理及分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施肥處理土壤氮素變化

定植前土壤氮含量1.84 g/kg，測定了3個處理試驗結(jié)束后土壤中全氮含量，其中N200處理的含氮量最高為2.27 g/kg，且與N0處理的土壤全氮含量差異顯著；3個處理的土壤全氮含量與定植前相比，只有N0處理有一定降低，其他2個處理的全氮含量均有提高，氮肥施入量是保證土壤地力的有效手段。另外，從減肥角度考慮，N100與N200處理的氮補充量足夠作物生長，N100處理在提升肥料利用率方面有優(yōu)勢。詳見表2。

表2 各處理的土壤全氮和果實含氮量變化

2.2 不同施肥處理對植株長勢的影響

網(wǎng)紋甜瓜長勢旺盛，田間生產(chǎn)一般是在授粉之前掐尖，本試驗于4月6日進(jìn)行頂端掐尖，4月5日測定植株株高、莖粗、中部葉片的縱橫徑，授粉后測量各處理的坐瓜節(jié)位具體見表3。N200的植株高度最高，且顯著高于其他2個處理，較N0高出19.54%，較N100高出13.04%，表明施用氮肥對植株高度有促進(jìn)作用。

表3 各處理的植株長勢比較

莖粗是衡量作物生長勢的指標(biāo)之一。雖然3個處理的莖粗差異不顯著，但是依然是N200的莖粗最粗，比N0高出5.78%，比N100高出1.39%。比較植株中部葉片的縱橫徑，縱徑以N200的最大，與N100的縱徑差異不顯著，顯著大于N0的縱徑；中部葉片的橫徑仍然以N200的最大，且顯著大于N100和N0的縱徑。另外N0的橫徑比縱徑大1 cm，N100的橫徑比縱徑大1.6 cm，N200的橫徑比縱徑大3.8 cm，這一規(guī)律表明隨著氮肥施用量的增加葉片橫徑與縱徑差也隨之增加。

同樣栽培條件下，3個處理的坐瓜節(jié)位差異不顯著，均在13～15節(jié)適宜坐瓜的節(jié)位范圍內(nèi)，N0的坐瓜節(jié)位最高為14.6，N200的坐瓜節(jié)位最低為13.6，表明N200長出健壯雌花的節(jié)位較低，間接反映該處理莖葉的營養(yǎng)生長長勢健壯。

綜上，表明施氮能促進(jìn)甜瓜的莖葉生長，且施氮量越高，植株生物量越大。

2.3 頂3葉對不同施肥處理的響應(yīng)

2017年胡國智等[21]的研究表明，頂3葉的SPAD值與葉片面積、植株含氮量相關(guān)性高于其他葉位，是較適宜的測定葉位，所以本研究重點測定了頂3葉的各項形態(tài)指標(biāo)，見圖1。3個處理各時期葉片縱橫徑差異均不顯著，且整體生長趨勢相同，伸蔓期-坐果期增速較快，坐果-網(wǎng)紋形成期增速降慢，網(wǎng)紋形成期-成熟期保持平穩(wěn)。各時期葉片縱橫徑指標(biāo)仍然是N0最低、N200最高，4個時期橫徑最大值與最小值分別相差1、2.8、2.36、2.5 cm，4個時期縱徑最大值與最小值分別差0.9、0.6、1.2、1.2 cm，表明葉片橫徑隨著氮肥施入量的增加而增長的速度較縱徑更多。

圖1 3個處理頂3葉葉片縱橫徑的生長變化

4個時期葉片縱橫徑的差值見表4，平均值分別為：0.97、1.47、1.59、1.87 cm，隨著生育進(jìn)程的推進(jìn)縱橫徑的差值越來越大；3個處理的縱橫徑差值范圍也有不同程度的波動，N0的縱橫徑差值在0.9～1.3 cm范圍內(nèi)，N100的縱橫徑差值在1～1.8 cm范圍內(nèi)，N200的縱橫徑差值在1～2.6 cm范圍內(nèi)，這與中部葉片縱橫徑差值趨勢一致，即隨著氮肥的施用量增加葉片橫徑與縱徑的差值也有增加趨勢，這一規(guī)律可作為判斷田間形態(tài)的一個指標(biāo)。

表4 各處理的植株頂3葉葉片縱橫徑差值

將葉片顏色由深到淺分為8個色度，1代表最淺，8代表最深。分別在伸蔓期、坐果期和網(wǎng)紋形成期以及果實成熟期進(jìn)行對比標(biāo)記頂3葉的顏色見圖2，3個處理的平均葉色值從1.86升至5.83，深了4個色度；伸蔓期取樣是在施肥后3天進(jìn)行，3個處理葉色差異不顯著，N200處理最高為2，其他2個處理葉色值均為1.8；隨著生育進(jìn)程的推進(jìn)，3個處理葉色差異大但不顯著，到成熟期，N0處理的葉片顏色最淺，葉色值為5.1，N200處理的葉片顏色最深，葉色值也最高達(dá)6.5。整體趨勢是從伸蔓期開始一直到果實成熟期，葉片顏色隨著N肥的施入葉片的顏色越來越深（圖2）。

圖2 3個處理頂3葉葉片葉色的變化

宋廷宇等[22]研究表明，‘八里香’和‘翠美綠寶’2個薄皮甜瓜葉片的SPAD值與葉綠素a、葉綠素b、葉綠素總含量的相關(guān)性均極顯著，SPAD值可較好地反映植物葉片上葉綠素的濃度。伸蔓期、坐果期和網(wǎng)紋形成期以及果實成熟期頂3葉的SPAD值見圖3。3個處理總體走勢先升高后降低，從伸蔓期到授粉期，3個處理頂3葉的SPAD值有差異但不顯著；網(wǎng)紋形成期3個處理的SPAD值差異比較大，N100和N200處理的SPAD值分別為65.6和67.6，顯著高于N0處理的48.8，網(wǎng)紋甜瓜授粉后15～25天是其生長比較旺盛的階段；果實成熟期N200處理的SPAD值最高，N0處理的SPAD值最低，且2個處理差異顯著，N100處理的SPAD值居中，為54.3，與其他2個處理差異不顯著。表明施氮量與甜瓜功能葉片SPAD值間存在正相關(guān)，且生育后期適宜的施氮量更有利于抑制葉綠素的降解，SPAD值降低的較慢（圖3）。

圖3 3個處理頂3葉SPAD值的變化

測定了伸蔓期、坐果期和網(wǎng)紋形成期以及果實成熟期頂3葉的葉片氮含量見圖4，3個處理整體趨勢均為從高到底逐漸降低，且同一時期3個處理葉片氮含量差異不顯著；伸蔓期-坐瓜期和網(wǎng)紋形成期-成熟期2個階段的降速均較緩慢，坐瓜期-網(wǎng)紋形成期的降速較快，分析原因，主要是坐瓜之后干物質(zhì)積累開始轉(zhuǎn)向果實，葉片氮含量降低的速率更快；成熟期干物質(zhì)大部分轉(zhuǎn)移到果實中，葉片的氮含量降至最低（圖4）。

圖4 3個處理頂3葉葉片N含量的變化

2.4 不同施肥處理對產(chǎn)量及品質(zhì)的影響

比較3個氮肥處理網(wǎng)紋甜瓜授粉后60天的果實產(chǎn)量及品質(zhì)，見表5。N200處理的單瓜質(zhì)量最高，與N100差異不顯著，較N0處理單瓜質(zhì)量提高74.79%，且差異顯著；依據(jù)網(wǎng)紋甜瓜的商品果標(biāo)準(zhǔn)[23]進(jìn)行田間調(diào)查，N0、N100和N2003個處理的果實商品率分別為69%、87%和71%，通過合算產(chǎn)量N100和N200處理網(wǎng)紋甜瓜商品果的產(chǎn)量基本持平，N0處理沒有施用氮肥，果實生長偏小，商品率較低，產(chǎn)量較N200低44.73%，氮肥缺乏會影響作物對土壤養(yǎng)分的吸收利用能力降低，從而影響產(chǎn)量；N200處理整體單瓜質(zhì)量較大，但是網(wǎng)紋甜瓜果品特殊，4星以上的單果質(zhì)量范圍為1.3～1.8 kg，2 kg的只能降級為3星果（共分5星，1星最差，5星最好），主要還是較充足的氮肥，使得莖葉生長旺盛，生物基礎(chǔ)量大，果實膨大快，單瓜質(zhì)量大，影響果實分級；另外過旺的植株長勢也會影響網(wǎng)紋形成，縱網(wǎng)形成階段裂口過大，后期愈合不好，出現(xiàn)帶有較長的雙網(wǎng)紋，影響果實商品率，這也是網(wǎng)紋甜瓜和哈密瓜的區(qū)別之一，過高的氮肥用量影響商品果的形成。N200處理產(chǎn)量最高，但與N100差別不大。

表5 不同處理對果實產(chǎn)量及品質(zhì)的影響

果實縱橫徑、肉厚和果腔縱橫徑均無顯著差異，果形指數(shù)均在1～1.1范圍之內(nèi)，標(biāo)準(zhǔn)高圓果形。3個處理邊糖差異不顯著，N100心糖含量最高，且顯著高于N0處理，再比較3個處理果肉心邊糖度梯度，N100相差3.35，最小，N0次之，N200梯度最大，影響口適感。另外通過口感測評，3個處理果肉香味均為清香，N0處理的香味略淡，N200處理的果肉糯性相比較差，且纖維粗，綜合考慮香味、糯性和纖維，品質(zhì)方面以N100更優(yōu)。

比較了3個處理果實成熟后總氮含量，N100與N200處理的果實總氮含量顯著大于N0，其中N100處理的果實總氮含量最高為2 g/kg，較N0處理高出42.86%，較N100處理高出11.11%。可能是在氮肥使用量大時供應(yīng)的養(yǎng)分超出甜瓜吸收能力，造成吸收利用率的降低。從減肥和肥料利用率角度考慮，N100處理在提升肥料利用率方面有優(yōu)勢。

3 討論與結(jié)論

在甜瓜生長過程中，適宜的氮素供應(yīng)可以促進(jìn)植株莖葉生長，提高葉綠素的含量，從而提高產(chǎn)量和品質(zhì)[24]。本試驗結(jié)果表明，氮肥的應(yīng)用對土壤全氮量的保持有一定效果；植株的株高、莖粗、葉片縱橫徑也均隨著氮肥用量的增加而增加，施氮能促進(jìn)甜瓜的莖葉生長，且施氮量越高，植株生物量越大；坐瓜節(jié)位隨著施氮量的增加反而降低，表明莖葉的營養(yǎng)生長長勢健壯，可降低坐果節(jié)位，這一現(xiàn)象與前人研究和田間生產(chǎn)規(guī)律相一致。

胡智國等[21]認(rèn)為甜瓜的頂3葉是較為理想的指示葉或參照葉，本試驗結(jié)果表明，甜瓜頂3葉葉片SPAD值隨生育期的推進(jìn)呈先上升后下降的趨勢，在網(wǎng)紋形成期不同氮肥處理SPAD值達(dá)到最高，且SPAD值隨著氮素供應(yīng)量的增加而升高，后期隨著生命進(jìn)程的推進(jìn)，葉綠素降解SPAD值開始下降，且施用氮肥的處理抑制葉綠素降解的效果明顯，指示葉的響應(yīng)較明顯，可以用SPAD值診斷植株氮素營養(yǎng)，并且提出不同生育時期頂3葉的SPAD基本參考值，伸蔓期的SPAD值范圍為27.5～28.74，坐果期的SPAD值范圍為44.32～45.14，網(wǎng)紋形成期的SPAD值范圍為51.5～67.74，成熟期的SPAD值范圍為43.9～59.5。

另外本研究還發(fā)現(xiàn)，隨著氮肥的施入量的增加，葉片橫向、較縱向生長更快，且縱橫徑差值隨著氮肥的施用量增加而增加，這一規(guī)律可作為判斷田間形態(tài)診斷的指標(biāo)之一。葉片顏色是田間最直觀反映的一個指標(biāo)，且與氮肥應(yīng)用量成正比，筆者通過測定指示葉的葉色，發(fā)現(xiàn)平均葉色值從1.86升至5.83，深了4個色度，成熟期N0處理的葉片顏色最淺且葉色值為5.1，N100處理的葉片顏色居中且葉色值為5.9；N200處理的葉片顏色最深且葉色值也最高達(dá)6.5，那么成熟期頂3葉葉色值從5.1～6.5可以作為田間葉色診斷的參考值。

有研究認(rèn)為氮素供應(yīng)量過高會使大部分光合同化產(chǎn)物與氮形成蛋白，影響光合產(chǎn)物的轉(zhuǎn)化和輸出[25]，且導(dǎo)致根系活力下降，不利于對礦物質(zhì)養(yǎng)分的吸收利用，從而影響品質(zhì)[26]。本試驗測定結(jié)果是N100處理品質(zhì)更優(yōu)，這一結(jié)果和前人的分析結(jié)果吻合；N200處理單瓜重有優(yōu)勢，但是商品率不高，對產(chǎn)量有影響，最終N100處理與其產(chǎn)量差別不大。趙營等[27]研究認(rèn)為，過量使用氮肥對作物的增產(chǎn)效果并不明顯，甚至導(dǎo)致減產(chǎn)，所以從減肥和肥料利用率角度考慮，N100處理在提升肥料利用率方面有優(yōu)勢。

綜合以上，認(rèn)為種植網(wǎng)紋甜瓜推薦的氮肥用量為100 kg/hm2。