秦 濤， 劉新社

(商丘職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河南商丘 476000)

西瓜是我國(guó)人民春、夏、秋三季主要消費(fèi)的瓜果之一。2019年，西瓜的國(guó)內(nèi)表觀消費(fèi)量達(dá)到 6 171萬t，較2018 年增長(zhǎng)0.23%，市場(chǎng)需求巨大，經(jīng)濟(jì)效益也較為可觀。早春拱棚西瓜第一茬瓜產(chǎn)量達(dá)到4 t/667 m左右并在5月1日之前上市，經(jīng)濟(jì)效益普遍在1萬元/667 m以上。如果管理得當(dāng)還可以采收二茬瓜、三茬瓜，經(jīng)濟(jì)回報(bào)會(huì)更為顯著。為此，廣大瓜農(nóng)通過多層棚膜覆蓋、提早播種的辦法促使西瓜提早上市，通過增加施肥量來追求高產(chǎn)。在施肥方面，瓜農(nóng)習(xí)慣性認(rèn)為，化肥用量越多，西瓜產(chǎn)量越高?；视昧坑绕涫堑浄视昧恳荒瓯纫荒甓?，但總產(chǎn)量并沒有明顯提高，甚至有的出現(xiàn)減產(chǎn)的情況，然而瓜農(nóng)往往把這種結(jié)果歸咎于種植期間澆水、打藥、溫度等1～2個(gè)或者更多的環(huán)節(jié)管理不當(dāng)所致，因?yàn)橹苓叡姸嗟姆N植戶施肥模式基本一致。

氮素能夠明顯提高土壤的凈初級(jí)生產(chǎn)能力和產(chǎn)出量，有利于作物實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)，但過量施氮會(huì)導(dǎo)致植株徒長(zhǎng)、光合產(chǎn)物減少、抗逆性變差、產(chǎn)投比降低、土壤鹽堿化、土壤理化性質(zhì)和微生物群落結(jié)構(gòu)改變等。另外，對(duì)全國(guó)土壤調(diào)查研究得出，我國(guó)大部分農(nóng)田土壤酸化程度加重與過量施用氮肥有關(guān)。鉀是植物生長(zhǎng)所必需的營(yíng)養(yǎng)元素和品質(zhì)元素，直接或間接參與植株生長(zhǎng)發(fā)育過程中的一系列生理生化反應(yīng)，如蛋白質(zhì)的合成、酶的活化、同化產(chǎn)物的合成與運(yùn)輸，還能提高作物產(chǎn)量、改善作物品質(zhì)、增強(qiáng)植物抗逆性，但鉀過量則會(huì)抑制根系對(duì)鈣等陽離子的吸收利用，破壞土壤營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)和營(yíng)養(yǎng)平衡。另外，過量施肥不僅浪費(fèi)大量化肥資源，還常常帶來嚴(yán)重的土壤面源污染，這不利于實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)部提出的逐步實(shí)現(xiàn)化肥用量零增長(zhǎng)的戰(zhàn)略目標(biāo)。因此，選用適宜的氮鉀肥用量既能使作物優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)，又有利于建設(shè)資源節(jié)約型環(huán)境友好型社會(huì)。

夏邑縣是河南省商丘市西瓜種植大縣，僅自根苗西瓜種植面積就在1.2萬hm以上，且種植面積呈現(xiàn)逐年擴(kuò)大的趨勢(shì)。當(dāng)?shù)氐氖┓誓Ｊ接卸喾N，主要施肥模式：(1)一次性基施氮(N)37.5 kg/667 m、PO37.5 kg/667 m、KO 37.5 kg/667 m；(2)一次性基施氮26.1 kg/667 m、PO31.7 kg/667 m、KO 22.5 kg/667 m、腐熟雞糞2 m/667 m；(3)一次性基施氮11.5 kg/667 m、PO12 kg/667 m、KO 37.5 kg/667 m，伸蔓期追施氮11.5 kg/667 m。這幾種模式均存在過量施肥的情況。為此，本試驗(yàn)以一次性基施N 11.5 kg/667 m、PO12 kg/667 m、KO 37.5 kg/667 m，伸蔓期追施N 11.5 kg/667 m這種施肥模式為基礎(chǔ)，在磷肥用量相同的情況下，對(duì)氮鉀肥進(jìn)行減量施用，研究不同氮鉀肥用量對(duì)早春西瓜生長(zhǎng)狀況、土壤微生物量、根系活力、SPAD值、蔗糖酶含量、營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)及產(chǎn)量的影響，以探究西瓜較為適宜的氮鉀肥用量，為建立合理的施肥制度提供數(shù)據(jù)參考，為提高氮鉀肥利用率、減少肥料面源污染提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)于2020年2月5日至5月20日在商丘市職業(yè)技術(shù)學(xué)院智能溫室內(nèi)進(jìn)行。溫室0～20 cm耕層土壤理化性狀：堿解氮含量65.17 mg/kg、速效磷含量70.22 mg/kg、速效鉀含量59 mg/kg、有機(jī)質(zhì)含量17.83 g/kg、pH值7.67、電導(dǎo)率(EC)0.19 mS/cm(水 ∶土=5 mL ∶1 g)。供試西瓜品種為美都，供試肥料為尿素(N含量為46%)、過磷酸鈣(PO含量為12%)、硫酸鉀(KO含量為50%)。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

以當(dāng)?shù)毓限r(nóng)主要施肥模式[N 11.5 kg/667 m、PO12 kg/667 m、KO 37.5 kg/667 m，伸蔓期追施N 11.5 kg/667 m(即施尿素50 kg/667 m、硫酸鉀 75 kg/667 m、過磷酸鈣25 kg/667 m)]為基礎(chǔ)，通過對(duì)氮鉀減量施肥進(jìn)行試驗(yàn)設(shè)計(jì)。在同等量磷肥(過磷酸鈣25 kg/667 m)條件下，設(shè)置9個(gè)氮鉀處理和1個(gè)對(duì)照(表1)。磷肥、鉀肥和1/2的氮肥作基肥于播前一次性施入，施肥方式為撒施。施肥前用旋耕機(jī)旋耕2遍，施肥后用小型旋耕機(jī)旋耕2遍。剩下的1/2氮肥作追肥，在伸蔓期進(jìn)行穴施。處理和對(duì)照均3次重復(fù)，隨機(jī)區(qū)組排列，每個(gè)小區(qū)20 m，長(zhǎng) 10 m、寬2 m，每個(gè)小區(qū)隔離帶寬1.5 m，共設(shè)置30個(gè)小區(qū)。當(dāng)西瓜幼苗長(zhǎng)至3葉1心時(shí)，選取長(zhǎng)勢(shì)基本一致的幼苗進(jìn)行移栽，每個(gè)小區(qū)種植1行，株距 40 cm，每個(gè)小區(qū)栽26株，澆水方式為滴灌。

表1 對(duì)照和處理施肥量

1.3 測(cè)定指標(biāo)及方法

在膨果后期，采用分光光度計(jì)測(cè)定酸性蔗糖轉(zhuǎn)化酶(AI)、蔗糖合成酶(SS)、蔗糖磷酸合成酶(SPS)的活性。用2，3，5-氯化三苯基四氮唑(TTC)法測(cè)定伸蔓期和膨果后期的根系活力，用NaOH滴定法測(cè)定果實(shí)有機(jī)酸含量。采用型號(hào)為KONICA SPAD 502 PLUS的便攜式葉綠素測(cè)定儀測(cè)定伸蔓期和膨果后期的葉片SPAD值，測(cè)定位置為成熟功能葉片的中間部位。在伸蔓期和開花期測(cè)定主蔓長(zhǎng)和莖粗，其中主蔓長(zhǎng)是從主莖靠近地表的位置到主蔓頂部間的長(zhǎng)度，莖粗的測(cè)定采用游標(biāo)卡尺測(cè)定主蔓莖基部。用浙江托普儀器有限公司生產(chǎn)的TD-45手持測(cè)糖儀測(cè)定西瓜果實(shí)中心和邊際可溶性固形物含量。采用平板稀釋計(jì)數(shù)法測(cè)定土壤微生物數(shù)量，分別用牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基、馬丁氏培養(yǎng)基、改良高氏1號(hào)合成培養(yǎng)基對(duì)細(xì)菌、真菌、放線菌進(jìn)行分離培養(yǎng)。用百分之一天平測(cè)定西瓜質(zhì)量，每個(gè)小區(qū)隨機(jī)選10個(gè)西瓜稱質(zhì)量取平均值，記為1次重復(fù)，用小區(qū)產(chǎn)量估算產(chǎn)量(kg/667 m)，每個(gè)小區(qū)產(chǎn)量記為1次重復(fù)。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2007對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和作圖，用SPSS 25.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同氮鉀肥配施對(duì)西瓜形態(tài)建成的影響

從表2可以看出，氮鉀不同用量對(duì)西瓜伸蔓期和開花期的莖粗、主蔓長(zhǎng)及第2朵雌花開花節(jié)位的影響不同。莖粗在伸蔓期以N3K3處理最大，N3K2處理次之，N2K3處理排第三，三者差異不顯著；在開花期以N3K3處理最大，N2K3處理次之，N3K2處理排第三，其中N2K3處理與N3K3、N3K2處理差異均不顯著，表明在氮鉀肥施用量相對(duì)較高的條件下有利于西瓜莖的增粗。主蔓長(zhǎng)在伸蔓期和開花期均以高氮(N3)水平下的3個(gè)處理相對(duì)較長(zhǎng)，N3K3處理最長(zhǎng)，N3K2處理次之，N3K1處理排第三，而高鉀(K3)水平下的N2K3、N1K3處理和中鉀(K2)水平下的N2K2、N1K2處理的主蔓長(zhǎng)均低于高氮水平下的3個(gè)處理，可見氮肥能夠顯著促進(jìn)西瓜主蔓的伸長(zhǎng)，且氮肥對(duì)主蔓伸長(zhǎng)的作用大于鉀肥。對(duì)照第2朵雌花開花節(jié)位為7.81節(jié)位，雌花開放較9個(gè)處理早；在N1K1、N2K1處理下，第2朵雌花開花節(jié)位均在10節(jié)位以下，開花也相對(duì)較早，說明缺肥、低肥能夠促使西瓜雌花提早開放。在高氮處理(N3K1、N3K2、N3K3)下，第2朵雌花開花節(jié)位為15.33～16.95，開花節(jié)位較其他處理和對(duì)照延遲，說明在肥料用量較多尤其是氮肥含量較高的條件下可延遲西瓜雌花開放。在N1K2、N2K2、N1K3、N2K3處理下，第2朵雌花開花節(jié)位為12.01～13.14，開花節(jié)位較為適宜，這說明只有適宜的氮鉀肥用量才能使雌花在合理節(jié)位開放。

表2 不同氮鉀肥配施對(duì)西瓜形態(tài)建成的影響

2.2 不同氮鉀肥配施對(duì)西瓜SPAD值與根系活力的影響

由圖1可知，在伸蔓期，各處理西瓜葉片SPAD值均顯著高于對(duì)照，且在施鉀量相同的條件下，西瓜葉片SPAD值隨施氮量的增加而增加，分別在N3K1、N3K2、N3K3處理達(dá)到最大值，但同一鉀水平下的N2與N3處理差異不顯著，如N2K1與N3K1處理差異不顯著。在膨果后期，各處理西瓜葉片SPAD值均顯著高于對(duì)照，且以N2K2處理最大，較對(duì)照顯著增加38.52%。在施鉀量相同條件下，西瓜葉片SPAD值隨施氮量的增加呈現(xiàn)先升高后降低的單峰變化規(guī)律，分別在N2K1、N2K2、N2K3處理達(dá)到最大值。在伸蔓期，隨著施鉀量的增加，同一氮水平下的3個(gè)處理間西瓜葉片SPAD值差異不顯著。在膨果后期，隨著施鉀量的增加，低氮水平下3個(gè)處理間的西瓜葉片SPAD值差異不顯著。另外，各處理的SPAD值在膨果后期均低于對(duì)應(yīng)伸蔓期，其中CK、N1K1、N2K1、N3K1、N1K2、N2K2、N3K2、N1K3、N2K3、N3K3處理在膨果后期較伸蔓期分別降低19.66%、16.56%、15.16%、24.63%、15.40%、8.28%、19.91%、15.81%、11.45%、22.03%，可見在中氮水平下的3個(gè)處理降幅相對(duì)較小，且以N2K2處理降幅最小，高氮水平下的3個(gè)處理降幅相對(duì)較大。

在伸蔓期，各處理西瓜根系活力均顯著高于對(duì)照，且在施鉀量相同條件下西瓜根系活力隨施氮量的增加而增加；在膨果后期，各處理西瓜根系活力均顯著高于對(duì)照，且以N2K2處理的根系活力最大。在施鉀量相同的條件下，西瓜根系活力隨施氮量的增加呈現(xiàn)先升高后降低的單峰變化規(guī)律，分別在N2K1、N2K2、N2K3處理達(dá)到最大值。各處理的根系活力在膨果后期均低于對(duì)應(yīng)伸蔓期，其中CK、N1K1、N2K1、N3K1、N1K2、N2K2、N3K2、N1K3、N2K3、N3K3處理在膨果后期較伸蔓期分別降低45.01%、41.35%、30.04%、50.62%、26.39%、20.09%、39.30%、26.19%、24.46%、40.14%，可見西瓜根系活力也是在中氮水平下的3個(gè)處理降幅相對(duì)較小，且以N2K2處理降幅最小，高氮水平下的3個(gè)處理降幅相對(duì)較大。

2.3 不同氮鉀肥配施對(duì)西瓜根際微生物數(shù)量的影響

為了更直觀地研究不同施肥處理對(duì)西瓜根際土壤微生物數(shù)量及比例的影響， 分別在不同氮水平和不同鉀水平下觀察微生物數(shù)量及比例的變化。分別取氮水平下，如低氮處理(N1K1、N1K2、N1K3)的平均值，中氮、高氮處理的取值方法與低氮處理相同。鉀水平下，如低鉀處理(N1K1、N2K1、N3K1)的平均值，中鉀、高鉀處理的取值方法與低鉀處理相同。從表2可以看出，在低氮、中氮水平下，細(xì)菌數(shù)量和比例隨施氮量的增加而增加，且在中氮水平最大，細(xì)菌數(shù)量和比例分別較對(duì)照增加30.58%、3.48百分點(diǎn)，與對(duì)照差異顯著；當(dāng)施氮量增加至高氮水平時(shí)，細(xì)菌數(shù)量和細(xì)菌比例反而降低，這表明在一定閾值范圍內(nèi)增施氮肥能增加細(xì)菌數(shù)量、提高細(xì)菌比例，當(dāng)?shù)赜昧砍^一定閾值時(shí)則會(huì)起抑制作用。隨著施氮量的增加，真菌數(shù)量呈逐漸增加的變化趨勢(shì)，真菌比例先降低后升高。其中，高氮水平下，真菌數(shù)量和真菌比例分別較對(duì)照增加31.90%和0.08百分點(diǎn)，與對(duì)照差異顯著。隨著施氮量的增加，放線菌數(shù)量先升高后降低，放線菌比例先降低后升高。隨著施鉀量的增加，細(xì)菌數(shù)量和放線菌數(shù)量均逐漸升高，真菌數(shù)量先升高后降低，細(xì)菌比例逐漸升高，真菌比例和放線菌比例逐漸降低。

表2 不同施肥方式對(duì)西瓜根際土壤微生物數(shù)量及比例的影響

2.4 不同氮鉀肥配施對(duì)西瓜葉片蔗糖酶活性的影響

從表3可以看出，9個(gè)氮鉀肥配施處理西瓜葉片酸性蔗糖轉(zhuǎn)化酶、蔗糖合成酶、蔗糖磷酸合成酶活性均高于對(duì)照(CK)，說明氮鉀配施能夠提高酸性蔗糖轉(zhuǎn)化酶、蔗糖合成酶、蔗糖磷酸合成酶的活性。在低鉀水平下，酸性蔗糖轉(zhuǎn)化酶活性隨氮肥用量的增加呈現(xiàn)逐漸升高的趨勢(shì)；在中鉀、高鉀水平下，酸性蔗糖轉(zhuǎn)化酶活性隨氮肥用量的增加也呈現(xiàn)逐漸升高的趨勢(shì)，這說明在同一鉀肥水平下，增施氮肥能夠促進(jìn)西瓜葉片酸性蔗糖轉(zhuǎn)化酶活性的提高。在低氮水平下，酸性蔗糖轉(zhuǎn)化酶活性隨鉀肥用量的增加呈現(xiàn)逐漸降低的趨勢(shì)；在中氮、高氮水平下，酸性蔗糖轉(zhuǎn)化酶活性隨鉀肥用量的增加也呈現(xiàn)逐漸降低的趨勢(shì)，這表明在同一氮肥水平下，增施鉀肥能夠抑制西瓜葉片酸性蔗糖轉(zhuǎn)化酶活性的提高。在同一鉀肥水平下，不同氮肥用量對(duì)西瓜葉片蔗糖合成酶活性的影響多數(shù)差異不顯著。在同一氮肥水平下，隨鉀肥用量的增加蔗糖合成酶活性呈逐漸升高的趨勢(shì)，且中鉀、高鉀處理均顯著高于低鉀處理，這表明增施鉀肥能促進(jìn)西瓜葉片蔗糖合成酶活性的提高。在同一鉀肥水平下，隨著施氮量的增加，西瓜葉片蔗糖磷酸合成酶活性先升高后降低；在同一氮肥水平下，隨著施鉀量的增加，西瓜葉片蔗糖磷酸合成酶活性呈現(xiàn)逐漸升高的趨勢(shì)，這表明氮對(duì)西瓜葉片蔗糖磷酸合成酶活性具有低促高抑的特點(diǎn)，而鉀肥對(duì)西瓜葉片蔗糖磷酸合成酶活性具有促進(jìn)作用。

表3 不同氮鉀肥配施對(duì)西瓜葉片蔗糖酶活性的影響

2.5 不同氮鉀肥配施對(duì)西瓜風(fēng)味品質(zhì)指標(biāo)及產(chǎn)量的影響

由表4可知，不同施肥處理對(duì)西瓜風(fēng)味品質(zhì)指標(biāo)及產(chǎn)量的影響存在顯著差異。在同一鉀肥水平下，西瓜中心可溶性固形物含量、邊際可溶性固形物含量隨施氮量的增加呈現(xiàn)先升高后降低的單峰變化規(guī)律，且以中氮水平下的N2K1、N2K2、N2K3處理相對(duì)較高，說明適宜的氮素用量可以促進(jìn)西瓜中心可溶性固形物含量的增加，而高氮?jiǎng)t起抑制作用。在同一氮肥水平下，西瓜中心可溶性固形物含量、邊際可溶性固形物含量隨施鉀量的增加呈現(xiàn)逐漸升高的趨勢(shì)，且均高于對(duì)照，這說明施鉀肥能夠促進(jìn)西瓜中心和邊際可溶性固形物含量的增加。中心可溶性固形物含量以N2K3處理最大，N2K2處理次之，較對(duì)照分別增加37.32%、35.05%，均與對(duì)照差異顯著；邊際可溶性固形物含量以N2K3處理最大，N2K2處理次之，較對(duì)照分別增加50.41%、49.26%，均與對(duì)照差異顯著。中邊差以N3K2處理最大，N3K3處理次之，N3K1處理排第三，較對(duì)照分別增加39.11%、16.89%、12.44%，這表明高氮條件能夠增加西瓜果實(shí)中邊差。同一鉀肥水平下，西瓜果實(shí)有機(jī)酸含量隨氮水平的增加基本呈現(xiàn)逐漸升高的趨勢(shì)；同一氮肥水平下，西瓜果實(shí)有機(jī)酸含量隨鉀水平的增加而降低。其中，果實(shí)有機(jī)酸含量以N1K3處理最低，N3K1處理最高。西瓜單瓜質(zhì)量和產(chǎn)量的變化規(guī)律一致，9個(gè)處理均顯著高于對(duì)照，其中均以N2K3處理最大，N2K2處理次之，N3K3處理排第三，三者差異均不顯著，產(chǎn)量均達(dá)到 4 000 kg/667 m以上。綜合西瓜風(fēng)味指標(biāo)來看，以N2K3、N2K2處理的2種施肥方式相對(duì)較好，即尿素施用量為 25 kg/667 m，硫酸鉀施用量為50～75 kg/667 m。

表4 不同氮鉀配施對(duì)西瓜風(fēng)味品質(zhì)指標(biāo)及產(chǎn)量的影響

3 討論與結(jié)論

株高和莖粗是衡量植株生長(zhǎng)狀況的重要指標(biāo)。前人研究得出，氮素對(duì)植株生長(zhǎng)發(fā)育影響顯著，在一定閾值范圍內(nèi)增施氮肥可以促進(jìn)植株生長(zhǎng)，當(dāng)超出這一閾值時(shí)會(huì)造成植株生理生長(zhǎng)過旺，枝葉徒長(zhǎng)，嚴(yán)重者會(huì)出現(xiàn)燒苗現(xiàn)象。鉀是植物生物生長(zhǎng)必不可少的大量元素之一。鉀素供應(yīng)不足時(shí)，植物生長(zhǎng)速度放緩，植株矮化，根系生長(zhǎng)受到抑制等。本試驗(yàn)結(jié)果表明，氮肥較鉀肥對(duì)西瓜主蔓的長(zhǎng)度影響大，且主蔓長(zhǎng)隨氮肥施用量的增加而增長(zhǎng)，這是因?yàn)榈啬軌虼龠M(jìn)細(xì)胞的分裂和伸長(zhǎng)，而鉀素在促進(jìn)植物對(duì)氮素的吸收利用的同時(shí)，主要作用是促進(jìn)蛋白質(zhì)、光合產(chǎn)物的合成，以及對(duì)植物品質(zhì)的改善。本試驗(yàn)結(jié)果還表明，缺肥(CK)、低肥(N1K1、N2K1)處理下，西瓜第2朵雌花開花顯著提前，這應(yīng)該是因?yàn)闆]有足夠養(yǎng)分供應(yīng)植株生理生長(zhǎng)，促使植株過早轉(zhuǎn)入生殖生長(zhǎng)，同時(shí)應(yīng)該也與植株長(zhǎng)勢(shì)較弱，葉片間沒有遮擋，光照較為充足，有利于花芽分化有關(guān)。在高氮處理(N3K1、N3K2、N3K3)下，西瓜第2朵雌花開花節(jié)位又顯著大于其他處理和對(duì)照，開花時(shí)間較晚，致使最終上市時(shí)間也較晚，這應(yīng)該是因?yàn)榈视昧窟^多能夠引起植株貪青徒長(zhǎng)、枝葉旺長(zhǎng)，花芽發(fā)育不良，花芽分化受阻，延遲開花，同時(shí)發(fā)芽發(fā)育不良還能導(dǎo)致坐果后期非商品瓜的比例增加，降低經(jīng)濟(jì)效益。另外，植株貪青徒長(zhǎng)后，葉片間相互遮光，光照的不足減少了糖分的合成，分配到花器官的碳水化合物減少，花的發(fā)育進(jìn)一步受到影響。在氮鉀用量適中(如N2K2處理)水平下，第2朵雌花開花節(jié)位較好，約在12節(jié)位，既能保證提早坐果又有足夠的葉片數(shù)制造光合產(chǎn)物，這是因?yàn)檫m宜的氮鉀肥用量能夠促進(jìn)花芽較快的分化，并增加花數(shù)。

葉綠素是綠色高等植物進(jìn)行光合作用的中心色素，其含量高低對(duì)植物光合能力大小及產(chǎn)量的形成等有重要影響。氮素是植物體內(nèi)眾多化合物的組分，氮素過量和不足能夠抑制葉綠素含量的增加和根系活力的提高，降低光合能力，致使作物產(chǎn)量和品質(zhì)下降，而適宜的氮素含量則有利于植物葉綠素的合成與根系活力的提高，促進(jìn)光合能力的提升，使作物優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)。鉀素可以促進(jìn)植株對(duì)氮素的吸收，提高氮肥利用率。本試驗(yàn)結(jié)果表明，在同一鉀肥水平下，西瓜伸蔓期葉片SPAD值隨施氮量的增加而增加，此結(jié)果與張佳群等對(duì)壓砂西瓜施氮量的研究結(jié)論一致。在同一鉀肥水平下，西瓜膨果后期葉片SPAD值隨施氮量的增加呈現(xiàn)先升高后降低的單峰變化規(guī)律，且在中氮水平下的3個(gè)處理(N2K1、N2K2、N2K3)SPAD值最高，且相較于伸蔓期低氮、高氮水平下的6個(gè)處理降幅最小，應(yīng)該是與低氮水平下植株生長(zhǎng)養(yǎng)分不足，葉綠素合成受阻有關(guān)，而在高氮水平下在結(jié)果前期植株?duì)I養(yǎng)生長(zhǎng)過旺，有徒長(zhǎng)的現(xiàn)象，葉片薄而大，植株生物量相對(duì)較大，消耗養(yǎng)分相對(duì)較多，且抗逆性較差，而結(jié)果后果實(shí)生長(zhǎng)對(duì)養(yǎng)分的需求更高，營(yíng)養(yǎng)的多極競(jìng)爭(zhēng)使植株更易早衰，從而使SPAD值降幅較大。同時(shí)，這表明中氮水平下的氮肥用量對(duì)西瓜生長(zhǎng)較為適宜，可作為其適宜的氮肥用量。鉀肥對(duì)西瓜葉片SPAD值的影響較氮肥小，在同一氮肥水平下，隨著施鉀量的增加，伸蔓期SPAD值呈現(xiàn)略微升高的趨勢(shì)。根系能夠最先感知土壤水肥狀況，并迅速啟動(dòng)一系列相關(guān)的生理代謝活動(dòng)。根系活力是表征根系活動(dòng)的重要生理指標(biāo)，能夠反映根系對(duì)土壤礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)元素及水分的吸收及運(yùn)輸性能，進(jìn)而對(duì)作物生長(zhǎng)及產(chǎn)量和品質(zhì)產(chǎn)生影響。有研究表明，氮肥與鉀肥配施能夠促進(jìn)根系生長(zhǎng)，顯著提升根系活力，促進(jìn)根系對(duì)土壤養(yǎng)分的吸收能力。本試驗(yàn)條件下，氮鉀肥配施能夠提高西瓜根系活力，但在高氮水平下，氮鉀配施處理西瓜根系活力在膨果后期較伸蔓期降幅較大，這應(yīng)該與植株徒長(zhǎng)情況下在膨果后期葉綠素減少、光合能力下降，光合產(chǎn)物因多極競(jìng)爭(zhēng)而運(yùn)送至根系的占比較少有關(guān)。在中氮水平下，西瓜膨果后期根系活力較伸蔓期的降幅比高氮、低氮水平小，且以N2K2處理降幅最小，這表明適宜的氮鉀肥配施能夠使西瓜根系活力長(zhǎng)期保持在相對(duì)較高的水平上，有利于后期西瓜的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)。

蔗糖轉(zhuǎn)化酶、蔗糖合成酶、蔗糖磷酸合成酶是西瓜果實(shí)糖分積累過程中必不可少的3種最主要的代謝酶，其中SPS是調(diào)控蔗糖合成的關(guān)鍵限速酶，是負(fù)責(zé)蔗糖合成方向的酶，其活性常被用于表征植物體內(nèi)蔗糖合成的能力；SS對(duì)蔗糖的催化作用是雙向的，它既能催化蔗糖的合成又能催化蔗糖的分解；蔗糖轉(zhuǎn)化酶所處環(huán)境又可分為酸性轉(zhuǎn)化酶、中性轉(zhuǎn)化酶和堿性轉(zhuǎn)化酶。眾多研究表明，蔗糖轉(zhuǎn)化酶與蔗糖的積累具有負(fù)相關(guān)關(guān)系。因此，研究氮鉀肥配施對(duì)蔗糖相關(guān)酶活性的影響，對(duì)生產(chǎn)高品質(zhì)的西瓜有重要指導(dǎo)意義。本試驗(yàn)結(jié)果表明，在同一鉀肥水平條件下，高氮處理的蔗糖酸性轉(zhuǎn)化酶活性顯著高于中氮、低氮處理，這使得高氮處理下的西瓜植株體內(nèi)的蔗糖降解相對(duì)較快，減少了蔗糖向果實(shí)的運(yùn)載量，這不利于后期西瓜果實(shí)風(fēng)味品質(zhì)的提高，這表明高氮處理不是西瓜栽培中的合理施肥量。氮肥施用量對(duì)西瓜葉片SS活性的影響不顯著，而鉀肥施用量對(duì)西瓜葉片SS活性的影響顯著，且SS活性隨鉀肥用量的增加而提高，說明鉀肥能夠有效提高西瓜葉片的SS活性，有利于后期產(chǎn)量的提高和品質(zhì)的改善。鄧云龍等研究指出，施氮量與煙草葉片SPS活性具有負(fù)相關(guān)關(guān)系。王維等研究認(rèn)為，水稻葉片SPS活性在高氮處理下降低。本試驗(yàn)結(jié)果表明，在同一鉀肥水平下，氮肥用量對(duì)西瓜葉片SPS活性具有低促高抑的作用，這應(yīng)該是因?yàn)镾PS活性的高低受SPS mRNA基因表達(dá)量的調(diào)節(jié)，在低氮條件下基因表達(dá)水平升高，致使SPS活性提高，在高氮條件下基因表達(dá)水平降低，致使SPS活性下降。因此，在一定范圍內(nèi)，減少氮肥用量能夠促進(jìn)西瓜葉片SPS活性的提高，實(shí)現(xiàn)氮肥的優(yōu)化管理?？傊?，SS、SPS活性在N2K3處理時(shí)最高，但N2K2處理與之差異不顯著，而同一鉀肥水平下的中氮處理間AI活性差異不顯著，從減少肥料面源污染、減少肥料過量施用、優(yōu)質(zhì)西瓜生產(chǎn)的角度看，在生產(chǎn)中可以選擇N2K2處理的氮鉀用量。

可溶性固形物是所有可溶于水的化合物的總稱，其主要成分由果糖、蔗糖、葡萄糖等糖類組成，是衡量果實(shí)品質(zhì)風(fēng)味的重要參考指標(biāo)。有機(jī)酸是西瓜果實(shí)主要的風(fēng)味指標(biāo)之一，其含量直接影響果實(shí)的口感、品質(zhì)及商品價(jià)值。單瓜質(zhì)量是構(gòu)成西瓜產(chǎn)量的重要構(gòu)成因素之一，單瓜產(chǎn)量則直接決定最后的經(jīng)濟(jì)效益。本試驗(yàn)結(jié)果表明，氮鉀肥配能能夠提高西瓜中心、邊際可溶性固形物含量，其中氮素在中低水平下對(duì)西瓜中心、邊際可溶性固形物含量的增加有促進(jìn)作用，而在高水平下對(duì)其有抑制作用，而鉀素對(duì)西瓜中心、邊際可溶性固形物含量的增加有促進(jìn)作用，這應(yīng)該與中低水平下蔗糖合成酶、蔗糖磷酸合成酶活性隨施氮量的增加而提高，而高氮水平下蔗糖合成酶、蔗糖磷酸合成酶活性均降低，且在高氮水平下酸性蔗糖轉(zhuǎn)化酶活性最高有關(guān)，因?yàn)镾PS、SS活性與西瓜果肉組織中蔗糖的積累存在顯著的正相關(guān)關(guān)系，在蔗糖代謝中起關(guān)鍵作用，而酸性蔗糖轉(zhuǎn)化酶會(huì)促進(jìn)糖的分解，與蔗糖的合成具有負(fù)相關(guān)關(guān)系。西瓜總含糖量的增加，更多地取決于蔗糖的增加幅度。蔗糖是大部分果實(shí)積累糖分的主要形式，西瓜糖分的積累形式雖然屬于中間類型，但最終進(jìn)入果實(shí)的糖分主要是蔗糖，因此，不同處理間可溶性固形物的變化應(yīng)該與蔗糖代謝相關(guān)酶的活性有關(guān)。另外，氮肥用量過高，造成西瓜植株?duì)I養(yǎng)生長(zhǎng)過旺，植株徒長(zhǎng)，養(yǎng)分被營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)消耗相對(duì)較多，且高氮處理在后期根系活力和SPAD值下降相對(duì)較快，易出現(xiàn)植株早衰的現(xiàn)象，這也在一定程度上影響了西瓜糖分的積累。在高氮處理下，西瓜中邊差相對(duì)較高，說明氮肥的過量施用會(huì)降低西瓜的風(fēng)味品質(zhì)。本試驗(yàn)結(jié)果還表明，氮鉀配施能夠促進(jìn)西瓜單瓜質(zhì)量和產(chǎn)量的提高，但在同一鉀肥水平下，高氮處理的單瓜質(zhì)量和產(chǎn)量均低于中氮處理，這表明氮肥用量過高不但不能促進(jìn)西瓜單瓜質(zhì)量和產(chǎn)量的提高，反而起抑制作用，這與陳鋼等的研究結(jié)論一致，這應(yīng)該是因?yàn)榈赜昧窟^高能夠抑制光合產(chǎn)物的形成，同時(shí)氮素通過與光合產(chǎn)物結(jié)合形成蛋白質(zhì)，減少了光合產(chǎn)物的積累和輸出，導(dǎo)致西瓜單瓜質(zhì)量和產(chǎn)量下降。另外，光合產(chǎn)物供應(yīng)的不足導(dǎo)致根系活力的減小，影響了根系對(duì)礦質(zhì)元素的吸收利用，這進(jìn)一步導(dǎo)致西瓜單瓜質(zhì)量和產(chǎn)量的下降。