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        不同氮素水平對(duì)制種西瓜JW01生長(zhǎng)發(fā)育和種子產(chǎn)量的影響

        2024-09-23 00:00:00王子琨王惠林尹杰趙文言
        西北園藝·蔬菜 2024年5期

        摘 要 為探索制種西瓜對(duì)施氮梯度的響應(yīng),確定JW01西瓜母本最佳氮肥用量,在JW01西瓜制種常用施肥量的基礎(chǔ)上,追施尿素為試驗(yàn)因素,共設(shè)4個(gè)水平,進(jìn)行氮肥最佳施肥量試驗(yàn)。結(jié)果表明,適當(dāng)增施氮肥對(duì)西瓜植株的生長(zhǎng)有顯著促進(jìn)作用,同時(shí)降低瓜皮厚度和畸形果率,但過量的氮肥會(huì)導(dǎo)致葉綠素含量降低,畸形果率大大增加;適當(dāng)增施氮肥對(duì)西瓜種子產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素和種子質(zhì)量有顯著的促進(jìn)作用。其中氮肥施用量為247.61 kg/hm2時(shí)西瓜種子產(chǎn)量最高,且種子質(zhì)量較好。

        關(guān)鍵詞 制種西瓜;氮肥;生長(zhǎng)發(fā)育;種子產(chǎn)量;產(chǎn)量構(gòu)成因素;發(fā)芽率

        目前,西北地區(qū)已成為我國(guó)最大的西瓜種子繁育生產(chǎn)基地。研究指出,在西瓜整個(gè)生育期中對(duì)氮素反應(yīng)較敏感。因此,西瓜制種過程中合理施氮極為重要。JW01西瓜植株長(zhǎng)勢(shì)旺盛,抗病、抗逆性強(qiáng),種子收購(gòu)價(jià)格高,在我國(guó)西北等地外繁制種公司廣泛繁育。以甘肅酒泉市生態(tài)氣候條件為基礎(chǔ),針對(duì)JW01西瓜制種生產(chǎn)中施氮肥存在的問題,通過不同的施氮水平處理,研究制種西瓜對(duì)施氮肥梯度的響應(yīng),為氮肥在西瓜制種上的合理施用提供理論依據(jù)。

        1 材料與方法

        1.1 試驗(yàn)材料及地點(diǎn) 參試品種JW01母本由甘肅杰尼爾種子有限公司提供;氮肥為尿素(N46.4%),磷肥為磷酸一銨(P2O560.5%、N11.5%),鉀肥為硫酸鉀(K2O51%)。

        試驗(yàn)地位于甘肅省金塔縣團(tuán)結(jié)坪甘肅杰尼爾種子有限公司試驗(yàn)地,該地塊距離同科作物種植地500 m,距離村莊1 km,且3年內(nèi)沒有種植過葫蘆科作物。前茬作物為小麥,灌溉方式為溝灌。土壤基本理化性質(zhì)見表1。

        1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 在產(chǎn)區(qū)對(duì)照施肥量(整個(gè)生育期):尿素300 kg/hm2,磷酸一銨337.5 kg/hm2,硫酸鉀 330 kg/hm2的基礎(chǔ)上,設(shè)4個(gè)追施尿素梯度:0、25%、50%、75% ,即追施尿素:0、75 kg/hm2、150 kg/hm2、225 kg/hm2,分別以CK、N1、N2、N3表示(表2)。每個(gè)處理重復(fù)3次,共12個(gè)小區(qū),每小區(qū)面積 13.6 m2(寬3.4 m,長(zhǎng)4 m),每小區(qū)40株。隨機(jī)區(qū)組排列,其他田間栽培管理措施與公司一致。每塊地間留0.5 m的隔離帶,用地膜覆蓋,防止各處理間的肥料隨水分移動(dòng),以此來(lái)降低誤差。

        處理將尿素的20%于伸蔓期施用,80%于膨瓜期施用(分兩次等量施入,第1次為80%的果實(shí)坐住后,第2次為80%的果實(shí)長(zhǎng)至拳頭大?。┓史绞綖檠ㄊ┳贩?。

        1.3 測(cè)定指標(biāo) 結(jié)果期在每個(gè)小區(qū)中選取長(zhǎng)勢(shì)一致的西瓜10株,測(cè)量并記錄最大功能葉的葉長(zhǎng)、葉寬、節(jié)間長(zhǎng)、莖粗和葉綠素含量;斷秧前觀察并統(tǒng)計(jì)小區(qū)內(nèi)西瓜坐瓜率和畸形果率。斷秧后熟7 d后,每小區(qū)隨機(jī)取10個(gè)大小一致的西瓜,測(cè)量西瓜縱橫徑和瓜皮厚度。采收后每小區(qū)隨機(jī)取10個(gè)大小一致的西瓜測(cè)定種子百粒重、單瓜質(zhì)量、單瓜種子數(shù)、單瓜產(chǎn)種量,折合產(chǎn)量;種子采收并晾曬后進(jìn)行種子發(fā)芽率試驗(yàn),每個(gè)處理100粒種子,重復(fù)3次。根據(jù)該品種西瓜種子發(fā)芽特性規(guī)定,第7 d測(cè)發(fā)芽率。

        畸形果率(%)=(小區(qū)畸形果數(shù)/小區(qū)坐瓜數(shù))×100;

        坐瓜率(%)=(小區(qū)坐瓜數(shù)/小區(qū)留苗數(shù))×100;

        產(chǎn)量(kg)=單瓜籽粒重×每公頃留苗數(shù)×坐瓜率/1 000;

        發(fā)芽率(%)=(發(fā)芽種子數(shù)/芽床種子數(shù))×100。

        1.4 數(shù)據(jù)分析 使用Excel 2021進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和計(jì)算,使用SPSS 26.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行差異顯著性分析。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 氮素對(duì)西瓜植株生長(zhǎng)的影響 由表3可知,氮素對(duì)JW01西瓜母本植株生長(zhǎng)有顯著影響。其中節(jié)間長(zhǎng)度、莖粗、葉片長(zhǎng)度、葉片寬度整體均隨施氮量增加呈上升趨勢(shì),但CK和N1處理間西瓜植株節(jié)間長(zhǎng)度差異不顯著,N2和N3處理間西瓜葉片長(zhǎng)度差異不顯著;葉片葉綠素含量隨施氮肥量增加呈先上升后下降趨勢(shì),各處理均顯著高于CK處理,其中N2處理葉綠素含量顯著最高,相較于CK處理增加了11.33%;西瓜瓜皮厚度隨施氮肥量增加呈先下降后上升趨勢(shì),各處理均顯著低于CK處理,其中N2處理瓜皮厚度最薄,相較于CK減少了11.26%;畸形果率隨施氮肥量增加呈先下降后上升趨勢(shì),N1處理畸形果率最低,為12%,N3處理畸形果率顯著最高,為24%。

        2.2 氮素對(duì)西瓜種子產(chǎn)量和產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響 由表4可知,氮素對(duì)JW01西瓜種子產(chǎn)量有顯著影響。種子產(chǎn)量隨施氮肥量增加呈先上升后下降趨勢(shì),其中N2處理最高,為388.14 kg/hm2,相較于CK處理產(chǎn)量增加了21.37%,N3處理最低,為242.15 kg/hm2,相較于CK處理產(chǎn)量降低了24.28%。

        氮素對(duì)JW01西瓜種子產(chǎn)量構(gòu)成因素有顯著影響。其中CK處理坐瓜率最高,為87.67%,CK和N2處理間坐瓜率差異不顯著,N2和N1處理間坐瓜率差異不顯著,但均顯著高于N3處理;西瓜縱徑、橫徑均隨施氮肥量增加呈先上升后下降趨勢(shì),各處理均顯著高于CK處理,其中N1處理顯著最高,相較于CK處理各增加了22.67%和23.22%;單瓜質(zhì)量和單瓜籽粒質(zhì)量均隨施氮肥量增加呈先上升后下降趨勢(shì),其中N2處理最高,相較于CK處理分別增加了23.16%和22.47%,N3處理最低,相較于CK處理分別降低了9.04%和11.73%;單瓜籽粒數(shù)隨施氮肥量增加呈先上升后下降趨勢(shì),其中N1處理最高,相較于CK處理增加了8.76%,N3處理最低,相較于CK處理降低了12.13%。

        2.3 氮素對(duì)西瓜種子質(zhì)量的影響 由表5可知,氮素對(duì)JW01西瓜種子質(zhì)量有顯著影響。種子百粒重隨施氮肥量增加呈先上升后下降趨勢(shì),其中N2處理最高,相較于CK處理增加了8.37%,N3處理最低,相較于CK處理降低了0.72%;各處理發(fā)芽率均高于CK處理,N3處理發(fā)芽率最高,為99%,相較于CK處理增加了3.85%,CK處理與N2處理間差異不顯著,N1處理與N2處理差異不顯著,N1處理發(fā)芽率高于CK處理。

        3 討論與結(jié)論

        西瓜是世界十大水果之一,是我國(guó)重要的經(jīng)濟(jì)作物,栽培面積和產(chǎn)量均在世界前列,隨著種植業(yè)的發(fā)展,西瓜的栽培面積日益增大,對(duì)種子的需求量也越來(lái)越大,極大促進(jìn)西瓜制種行業(yè)的發(fā)展。氮是植物體內(nèi)蛋白質(zhì)、葉綠素等有機(jī)氮化物的重要成分,其營(yíng)養(yǎng)水平直接影響著植物生長(zhǎng)發(fā)育、果實(shí)產(chǎn)量和品質(zhì)。研究表明,氮素不足影響西瓜葉片發(fā)育,導(dǎo)致光合速率下降,植株生長(zhǎng)緩慢;而氮肥過量則導(dǎo)致西瓜植株長(zhǎng)勢(shì)過快,光合速率下降,坐果困難。因此確定合理的氮肥用量極為重要。

        本試驗(yàn)結(jié)果表明,西瓜植株的葉片長(zhǎng)度、寬度、節(jié)間長(zhǎng)度、莖粗隨著施氮肥量增加而增加,這與許多研究結(jié)果一致,即在一定范圍內(nèi)增施氮肥有助于植物的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)。研究表明,氮素是合成葉綠素的必不可少的營(yíng)養(yǎng)元素,充足的氮素供應(yīng)可以顯著提高葉綠素含量,進(jìn)而提升光合速率,促進(jìn)植物生長(zhǎng)發(fā)育。在本試驗(yàn)條件下,葉綠素含量隨氮肥增加呈先上升后下降趨勢(shì),且N2處理葉綠素含量最高,N3處理次之,與前人研究結(jié)果類似。瓜皮厚度隨著施氮肥量增加呈先下降后上升趨勢(shì),與王曉君研究結(jié)果一致。畸形果率隨著施氮肥量增加呈先下降后上升趨勢(shì),表明氮肥水平過高或過低則會(huì)導(dǎo)致西瓜畸形。試驗(yàn)期間西瓜畸形果率與往年相比顯著提高,因此推測(cè)畸形果率可能還與環(huán)境因素有關(guān)。

        王培倫等研究表明,氮肥對(duì)西瓜種子產(chǎn)量的影響最大,其次是鉀肥,再次是磷肥。展?fàn)幤G等人發(fā)現(xiàn)籽用西瓜種子產(chǎn)量隨施肥量增加而顯著增加,同時(shí)采用“3414”試驗(yàn)確定了種子產(chǎn)量與氮、磷、鉀肥之間的回歸關(guān)系,得出籽用西瓜最佳施肥量為氮肥226.7 kg/hm2,磷肥66.3 kg/hm2,鉀肥14.1 kg/hm2,并得出限制籽用西瓜產(chǎn)量的養(yǎng)分因子為N>P>K。在本試驗(yàn)條件下,西瓜種子產(chǎn)量隨施氮肥量呈先上升后下降趨勢(shì),N2處理西瓜種子產(chǎn)量最高,N3處理產(chǎn)量最低,與上述結(jié)論相似。坐瓜率各增施處理均小于CK處理,表明增施氮肥對(duì)西瓜坐瓜率有一定的抑制作用。西瓜縱橫徑均隨著施氮肥量增加呈先上升后下降趨勢(shì),表明適當(dāng)增施氮肥有助于提高西瓜縱橫徑。李承業(yè)研究表明,單瓜重、千粒重、單瓜籽粒數(shù)隨施氮量增加呈先升高后降低趨勢(shì),與本研究結(jié)果一致。張占琴研究表明,中、高氮處理下西瓜種子千粒重優(yōu)于低氮處理,與本研究結(jié)果相似。大部分研究者認(rèn)為肥料是影響種子質(zhì)量的重要因素之一。馬春暉認(rèn)為氮素可以顯著的提高種胚內(nèi)脫氫酶和酸性磷酸酯酶的活性,從而提高高羊茅種子發(fā)芽率。本研究指出增施氮肥可以提高西瓜種子的發(fā)芽率,提高種子質(zhì)量,且所有處理種子發(fā)芽率均高于95%,達(dá)到收購(gòu)標(biāo)準(zhǔn)。因此合理增施氮肥對(duì)西瓜種子的產(chǎn)量和質(zhì)量有促進(jìn)作用,但施肥量不足或過量時(shí),反而會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)量降低同時(shí)導(dǎo)致質(zhì)量下降。

        綜上所述,合理的增施氮肥對(duì)JW01西瓜母本的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)與生殖生長(zhǎng)有促進(jìn)作用,提高西瓜種子的產(chǎn)量與質(zhì)量,在甘肅金塔地區(qū)生產(chǎn)JW01西瓜種子時(shí),較適宜的氮肥施用量為247.61 kg/hm2。

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        【基金項(xiàng)目】:新疆現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系(XJARS-06)。

        王子琨,王惠林,尹杰,新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院,郵編830000(烏魯木齊);趙文言,甘肅杰尼爾種子有限公司。

        收稿日期:2024-03-12

        *通訊作者:王惠林(E-mail:wanghuilin@126.com)

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