全 文 :植物营养与肥料学报 2016,22(3):847-854 doi牶1011674/zwyf.14505
JournalofPlantNutritionandFertilizer htp://www.plantnutrifert.org
收稿日期:2014-11-07 接受日期:2015-01-08 网络出版日期:2015-07-17
基金项目:农业部行业专项“西北地区非耕地园艺作物生产关键技术研究与示范项目(201203095)”;农业部西北地区蔬菜科学观测实验站项
目(2015-A2621-620321-G1203-066)资助。
作者简介:王晓巍(1968—),男,甘肃宁县人,研究员,硕士研究生导师,主要从事设施作物栽培方面的研究。Email:wangxw1968@sina.com
通信作者 Email:yujihua@gsau.edu.cn
不同缓/控释氮肥对基质栽培甜瓜
生理特性与品质的影响
王晓巍1,2,蒯佳林2,郁继华1,刘晓静1
(1甘肃农业大学园艺学院,兰州 730070;2甘肃省农业科学院蔬菜研究所,兰州 730070)
摘要:【目的】缓/控释氮肥的养分释放速率因介质而异,应根据作物种类、栽培模式及土壤等环境条件合理选择缓
释肥类型。本试验以异丁叉二脲(IBDU)、硫包衣尿素(SCU)、脲甲醛(UF)、亚甲基脲(MU)、树脂包膜尿素
(ESN)5种不同缓/控释氮肥为试材,通过研究在等养分水平下对基质栽培甜瓜生理特性及品质的影响,筛选出适
宜基质栽培的缓/控释氮肥,以期为西北地区非耕地甜瓜的高品质、简约化栽培提供理论依据。【方法】采用基质
盆栽(草炭∶蛭石∶珍珠岩=3∶1∶1,V∶V)试验,设CK(不施氮肥)、U(普通尿素)、IBDU、SCU、UF、MU和ESN7
个处理。幼苗长至2 3片真叶时,定植于高30cm、直径30cm的盆中,在甜瓜营养生长旺盛期即开花期取功能
叶片进行生理生化指标的测定。【结果】与普通尿素相比,5种缓/控释氮肥可不同程度地提高甜瓜开花期叶片的
叶绿素含量、净光合速率、蒸腾速率、氮含量和根系活力;缓/控释氮肥处理均能显著提高甜瓜单瓜重,有效改善
甜瓜品质。效果表现为亚甲基脲(MU)>异丁叉二脲(IBDU)>脲甲醛(UF)>树脂包膜(ESN)>硫包衣尿素
(SCU),化学型缓/控释氮肥(MU、IBDU、UF)好于物理型缓/控释氮肥(ESN、SCU)。其中 MU缓/控释氮肥处理
的甜瓜叶片叶绿素a、叶绿素b和叶绿素a+b含量分别较U处理增加了410%、310%和383%,叶片光合速率
和蒸腾速率提高了 289%和 955%,叶片全氮、可溶性蛋白质、硝态氮含量分别增加了 237%、243%、
2697%,根系活力提高了 375%,果实单瓜重、中心可溶性固形物、可溶性糖、Vc含量分别提高了 545%、
41%、106%、167%,硝酸盐含量降低了99%。【结论】缓/控释氮肥可提高基质栽培甜瓜叶片的叶绿素含量,
改善光合作用,增强甜瓜根系吸收功能,促进氮素的吸收和同化,进而提高产量和品质。缓/控释氮肥处理的甜瓜
产量和品质与叶绿素、光合速率、叶片全氮、可溶性蛋白质、硝态氮、根系活力等生理指标有一定的相关性。
关键词:缓/控释氮肥;甜瓜;生理特性;品质
中图分类号:S652601;S1456 文献标识码:A 文章编号:1008-505X(2016)03-0847-08
Effectsofcontroled/slowreleasednitrogenfertilizersonphysiological
characteristicsandqualityofmelonundersubstratecultivation
WANGXiaowei1,2,KUAIJialin2,YUJihua1,LIUXiaojing1
(1ColegeofHorticulture,GansuAgriculturalUniversity,Lanzhou730070,China;
2VegetableScienceInstitute,GansuAcademyofAgriculturalSciences,Lanzhou730070,China)
Abstract:【Objectives】Nutrientreleaseratesofslow/controlednitrogenfertilizersvarywithdiferentmedium.
Typesofslowreleasefertilizersshouldbeselectedaccordingtocropspecies,cultivationmodelandsoil
environment,etc.Toprovidetheoreticalbasisforhighqualityandsimplifiedcultivationofmeloninnoncultivated
landofnorthwesternChina,efectsoffivecontroledreleasenitrogenfertilizers,includingIsobutyldiurea
(IBDU),sulfurcoatedurea(SCU),ureaformaldehyde(UF),methyleneurea(MU)andpolyolefincoatedurea
(ESN),onphysiologicalcharacteristicsandqualitiesofmelonwereinvestigatedinspecialfertilizersatthesame
levelofwholenutrients,andsuitableslow/controledreleasenitrogenfertilizerinsubstrateculturewasscreened.
植 物 营 养 与 肥 料 学 报 22卷
【Methods】Seventreatmentswereincludedinthisstudy,namely,noNfertilizertreatment(CK),commonurea
(U),Isobutyldiurea,sulfurcoatedurea,ureaformaldehyde,methyleneureaandpolyolefincoated.Atthetwo
leafstage,muskmelonseedlingsweretransferedtopot(height30cm,diameter30cm)within5kgsubstrate.
Onepothadonemuskmelonseedling.ThenutrientconcentrationsofsubstrateinapotwereN75g,P2O5325g
andK2O75g.Theformulationofmatrixwaspeat∶vermiculite∶perlite=3∶1∶l(involume).Altheslow/
controledreleasenitrogenfertilizerswereappliedasbasalfertilizers.Forthecommonureatreatment,40% urea
wasusedforbasalapplicationand60% amountofureawasusedastopdressing.Calciumsuperphosphatewas
suppliedonceatthebeginningforaltreatments.40% potassiumsulfatewasfertilizedasbasaldressingand60%
usedastopdressing.Thetopdressingwassuppliedatthefruitsetingandfruitdevelopmentstages,andthesame
amountwasappliedforthetwotimes.Leafsampleswerecolectedrandomlyatthefloweringstageofmelonfor
testing.Threereplicatesforeachtreatmentwerelaidoutinarandomdesign.【Results】Comparedwiththe
ordinaryurea,thefivekindsofslow/controledreleasefertilizersincreasetheleafchlorophylcontent,net
photosyntheticrate,transpirationrate,nitrogencontentandrootactivityatdiferentdegrees.Theslow/controled
releasenitrogenfertilizertreatmentssignificantlyincreasethesinglefruitweightandimprovefruitquality,andthe
orderofthefertilizers’efectsfromhightolowaremethyleneureas>isobutylenediurea>ureaformaldehyde>
polyolefincoated>sulfurcoatedurea.Inaword,thechemicalslow/controledfertilizersarebeterthanphysical
type.Comparedwiththeordinaryurea,thechlorophyla,chlorophylbandtotalchlorophylcontentsofplants
underthemethyleneureatreatmentareincreasedby410%,310% and383%,thenetphotosyntheticrateand
transpirationrateofplantsareincreasedby289% and955%,theleaftotalnitrogencontent,solubleprotein
content,nitratecontentandrootactivityareimprovedby237%,243%,2697% and375%,andtheaverage
fruitmass,thecentralsolublesolidcontent,thesolublesugarcontentandVccontentareincreasedby545%,
41%,106% and167%,whilethenitratecontentisdecreasedby99%.【Conclusions】Theslow/controled
releasenitrogenfertilizerscouldincreasethecontentofchlorophylandphotosynthesisofmuskmelonleaves,
enhancethefunctionofmuskmelonrootabsorption,promotetheabsorptionandassimilationofnitrogen,and
improveyieldandquality.Theyieldandqualityoftheslow/controledfertilizertreatedmelonarecorelatedwith
physiologicalindices,suchaschlorophylcontent,photosyntheticrate,leaftotalnitrogencontent,solubleprotein
content,nitratecontentandrootactivity,etc.
Keywords:controled/slowreleasenitrogenfertilizer;melon;physiologicalcharacteristic;quality
氮是构成植物体内蛋白质、核酸、叶绿素和多种
酶、多种维生素的主要成分,氮素营养水平直接影响
作物的产量和品质。甜瓜生长对氮素营养水平的反
应比较敏感[1]。当前,在蔬菜生产中普遍存在过量投
入化肥以追求高产的现象,其结果则是蔬菜增产幅度
和品质逐年下降,另外,施肥次数增加,造成施肥成本
高、劳动强度大、肥料利用率低、给土壤和水体带来
严重的污染。在保证作物产量和品质的前提下,减少
肥料施用量已成为我国农业生产的重要任务。
缓/控释肥料是采用一定工艺手段,制成肥料的
养分释放比常规肥料养分释放缓慢的一类新型环境
友好型肥料[2-4]。众多研究表明,施用缓/控释肥料
可提高作物叶片的叶绿素含量和光合速率,增加物
质积累和产量,提高品质。施用控释尿素较普通尿
素更能有效地提高水稻生育后期叶片的叶绿素含量
和净光合速率[5-6]。李学刚等[7]研究表明,100%的
树脂包膜尿素和棉花控释专用肥处理提高了棉花叶
龄45d和60d叶片的叶绿素含量、PsⅡ的活性、光
化学最大效率、实际光化学效率和光化学猝灭系
数,使叶片保持了较高的净光合速率。马忠明等[8]
在旱砂田西瓜上的研究表明,缓/控释肥较常规施肥
处理可使西瓜增产34%,品质和肥料利用率也显著
提高;罗兰芳等[9]报道,施控释氮肥的杂交水稻糙
米氨基酸总量、必需氨基酸和限制性氨基酸含量均
较施用尿素明显提高。另外,缓/控释氮肥也可显著
提高菜薹[10]、大白菜[11]、茶树[12]等作物的产量和
品质。缓/控释氮肥按照肥料的加工过程的不同分
为物理型、化学型和物理化学型,不同类型的缓/控
释肥由于生产材料、工艺等方面存在差异,导致其
在不同介质中的养分释放速率也不同[13]。因此,应
848
3期 王晓巍,等:不同缓/控释氮肥对基质栽培甜瓜生理特性与品质的影响
根据作物种类、栽培模式及气候、土壤等环境条件
合理选用缓释肥类型。为此,本研究选择了5种不
同类型的缓/控释氮肥,研究在等养分水平条件下对
基质栽培甜瓜生理特性及品质的影响,筛选出适宜
基质栽培的缓/控释氮肥,以期为西北地区非耕地甜
瓜高品质、简约化栽培提供理论依据。
1 材料和方法
11 试验材料
供试甜瓜品种为银帝,由甘肃省河西瓜菜研究
所提供。栽培基质以草炭、蛭石和珍珠岩为原料,
体积混合比例为3∶1∶1。栽培基质有机质含量为
5840%、全氮 973g/kg、全磷 011g/kg、全钾
3386g/kg、速效氮 14193mg/kg、速效磷 2470
mg/kg、速效钾10745mg/kg、容重029g/cm3、比
重 192g/cm3、总孔隙度 863%、电导率 044
mS/cm、pH60。供试缓/控释肥料种类及养分释
放特性见表1,养分释放特性采用静态水溶法在实
验室测定[14]。磷肥为过磷酸钙(P2O512%),钾肥
为硫酸钾(K2O50%)。
表1 供试缓/控释肥料性质
Table1 Propertyofthetestedcontroled/slowreleasefertilizers
肥料名称
Fertilizername
处理代码
Treatmentcode
氮素含量(%)
Nitrogencontent
初期溶出率(%)
Preliminarysolubility
微分溶出率(%)
Diferentialsolubility
28d溶出率(%)
Ndissolutionrateof28d
异丁叉二脲
Isobutylidenediurea
IBDU 32 350 256 2491
硫包衣尿素
Sulfurcoatedurea
SCU 34 1327 176 3193
脲甲醛
Ureaformaldehyde
UF 38 1811 104 2698
亚甲基脲
Methyleneurea
MU 40 1387 100 2171
树脂包膜尿素
Resincoatedurea
ESN 445 1015 369 6586
普通尿素
Conventionalurea
U 46
12 试验设计
试验于2010年5月至9月在甘肃省农科院日
光温室中进行,采用基质盆栽试验,共设 7个处
理,分别为不施氮肥(CK)、普通尿素(U)、异丁
叉二脲(IBDU)、硫包衣尿素(SCU)、脲甲醛
(UF)、亚甲基脲(MU)、树脂包膜尿素(ESN)。
每处理3次重复,每重复 15盆,完全随机区组设
计。于5月初育苗,当外界气温稳定在15℃左右,
幼苗长到2 3片真叶时,定植于高30cm、直径
30cm的盆中,每盆定植1株;每盆装入基质5kg,
N-P2O5-K2O养分含量均为 75-325-75g。
缓/控释氮肥处理一次性施入,普通尿素处理40%
作基施,60%作追肥;所有处理磷肥作基肥一次性
施入,钾肥40%作基施、60%作追肥。追肥分别
于定果期、果实膨大期分2次等量施入。在甜瓜
营养生长旺盛期即开花期(7月 5日),每个处理
每次重复选3株代表性植株,取同一叶位的功能叶
片用于生理生化指标的测定。
13 测定项目与方法
叶绿素含量采用丙酮、无水乙醇混合液浸提
法[15];光合特性采用德国WALZ公司生产的GFS-
3000便携式光合 -荧光测量系统测定。选晴天上
午9:30 11:30进行,温度和光照均采用 GFS-
3000的温度控制系统和人工光源,其中光照强度
1100μmol/(m2·s)、CO2浓度360μmol/mol,叶室
温度设为28℃;叶片全氮含量采用浓 H2SO4-H2O2
消煮—蒸馏法测定[16],可溶性蛋白含量采用考马斯
亮蓝G-250染色法[16];根系活力采用 TTC法[16];
果实可溶性固形物含量采用手持式折光仪测定,Vc
含量采用比色法[16],硝酸盐含量采用紫外分光光度
法(NY/T1279-2007)测定。
14 数据处理
试验数据采用Excel2003及DPS65软件进行
处理与统计分析,Duncan法进行多重比较。
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植 物 营 养 与 肥 料 学 报 22卷
图1 不同氮肥处理甜瓜叶片光合速率和蒸腾速率
Fig.1 Photosyntheticratesandtranspirationratesofmelonleavesunderdiferentnitrogenfertilizationtreatments
[注(Note):柱上不同字母表示处理间差异达5%显著水平 Diferentletersabovethebarsmeansignificantamongtreatmentsatthe5% level.]
2 结果和分析
21 缓/控释氮肥对甜瓜叶片叶绿素含量的影响
叶绿素作为重要的光合色素,在光合作用过程
中担负着光能吸收和转化的重要作用。从表2可以
看出,施氮处理的甜瓜叶片叶绿素a、叶绿素b和叶
绿素a+b含量均显著高于不施氮处理(CK),缓/控
释氮肥处理甜瓜叶片叶绿素a、叶绿素b和叶绿素a
+b含量均高于普通尿素处理(U)。MU处理甜瓜叶
片叶绿素a、叶绿素b和叶绿素a+b含量均显著高
于CK和U处理,分别较U提高了410%、310%和
383%。ESN处理甜瓜叶片叶绿素b和叶绿素a+b
含量均显著高于CK和U处理,叶绿素a含量显著高
于CK,与U处理无显著差异;叶绿素b和叶绿素a+
b含量分别较U处理提高了535%和340%。
22 缓/控释氮肥对甜瓜叶片光合特性的影响
光合速率是研究植物光合作用调节控制机理的
一个重要指标,也是诊断植物光合系统运转状况和
了解光合性能的重要指标。由图1可以看出,甜瓜
在施氮处理下叶片光合速率均高于不施氮处理
(CK),其中UF、MU、ESN处理的叶片光合速率较
CK显著提高了 463%、480%和 308%。缓/控
释氮肥处理下甜瓜叶片光合速率均高于普通尿素处
理(U),其中UF、MU处理的叶片光合速率较 U显
著提高了274%和289%。UF和 MU处理下叶片
光合速率显著高于IBDU和SCU处理。所以,缓/控
释氮肥对提高甜瓜叶片净光合速率具有显著效果,
从而提高叶片光合作用强度,增加光合产物的积累。
缓/控释氮肥在提高甜瓜叶片光合速率的同时,
也提高了蒸腾速率(图1),其中UF、MU、ESN处理
的甜瓜叶片蒸腾速率显著高于CK、U和其他缓/控
表2 不同氮肥处理甜瓜叶片的叶绿素含量(mg/dm2)
Table2 Chlorophylcontentsofmelonleavesunder
diferentnitrogenfertilizationtreatments
处理
Treatment
叶绿素a
Chl.a
叶绿素b
Chl.b
叶绿素总量
Chl.a+b
CK 141±025c 092±005d 233±030c
U 251±020b 129±013c 379±025b
IBDU 294±052ab 132±022c 426±074ab
SCU 319±051ab 160±020bc 479±068ab
UF 295±022ab 137±009bc 432±019ab
MU 354±041a 169±008ab 524±037a
ESN 310±074ab 198±034a 508±107a
注(Note):同列数据后不同字母表示差异达 5%显著水平
Valuesfolowedbydiferentletersinthesamecolumnaresignificantly
diferentatthe5% level.
释氮肥,较 CK分别显著提高了1311%、1034%
和1008%,较 U处理分别显著提高了 1221%、
955%和929%。施用氮肥对提高甜瓜叶片蒸腾
速率具有显著效果,而且缓/控释氮肥对于增强甜瓜
叶片蒸腾速率的效果要好于普通尿素。
23 缓/控释氮肥对甜瓜叶片全氮含量的影响
普通尿素处理(U)甜瓜叶片全氮含量与不施氮
肥处理(CK)间无显著差异,而缓/控释氮肥处理甜
瓜叶片全氮含量均显著高于 CK,其中以 SCU、MU
和 ESN处理最高,较 CK分别提高了 459%、
529%和 487%,较 U分别显著提高了 173%、
237%和204%,较IBDU分别显著提高了102%、
162%和131%,较 UF分别显著提高了 115%、
1765%和145%(图2A)。说明,缓/控释氮肥较
普通尿素能显著提高甜瓜叶片的全氮含量。
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3期 王晓巍,等:不同缓/控释氮肥对基质栽培甜瓜生理特性与品质的影响
24 缓/控释氮肥对甜瓜叶片可溶性蛋白质的影响
植物体内的可溶性蛋白质大多数是参与各种代
谢的酶类,其含量是了解植物体总代谢的一个重要
指标。施氮处理的甜瓜叶片可溶性蛋白质含量均高
于CK,其中IBDU和MU处理的甜瓜叶片可溶性蛋
白质含量较普通尿素(U)处理分别显著提高了
316%和243%(图2B)。
25 缓/控释氮肥对甜瓜叶片硝态氮含量的影响
叶片硝态氮含量直接反映作物体内硝态氮累积
与代谢情况,是作物的氮素营养、氮素同化利用与
再利用状况的重要指标。缓/控释氮肥处理的甜瓜
叶片硝态氮含量均显著高于 CK和普通尿素(U)处
理,其中IBDU、SCU、UF、MU、ESN处理的甜瓜叶
片硝态氮含量较 U处理分别提高了 1256%、
1912%、3639%、2697%和 3969%,而 ESN和
UF处理显著高于其他缓/控释氮肥处理(图 2C)。
可见,甜瓜叶片硝态氮含量与不同缓/控释氮肥中的
氮养分含量表现出相同的变化趋势。
26 缓/控释氮肥对甜瓜根系活力的影响
根系活力是植物生长情况的一个重要指标。除
UF处理外,其余缓/控释氮肥处理的甜瓜根系活力
均显著高于 CK和普通尿素(U)处理,其中 IBDU、
SCU、MU、ESN较 U分别显著提高了 331%、
426%、375%和464%(图2D)。
图2 不同氮肥处理甜瓜叶片氮、可溶性蛋白质、硝态氮含量和根系活力
Fig.2 Nitrogen,solubleprotein,nitricnitrogencontentofleavesandrootactivityofmelon
underdiferentnitrogenfertilizationtreatments
[注(Note):柱上不同字母表示处理间差异达5%显著水平 Diferentletersabovethebarsmeansignificantamongtreatmentsatthe5% levels.]
27 缓/控释氮肥对甜瓜品质的影响
施氮处理的甜瓜单瓜重均高于对照,缓/控释氮
肥处理的甜瓜单瓜重均显著高于不施氮肥(CK)和
普通氮肥处理(U),其中较 CK单瓜重提高幅度为
702% 809%;较 U处理提高幅度为 455%
546%。不同缓/控释氮肥处理间甜瓜单瓜重以
MU处理最高,为 085kg,但各处理间差异不显著
(表3)。
可溶性固形物含量是衡量甜瓜品质的一项重要
指标,其中SCU、MU、ESN处理下甜瓜中心可溶性
固形物含量较 CK分别提高了 167%、185%和
179%,氮肥处理的甜瓜边缘可溶性固形物含量均
显著高于CK。与可溶性固形物变化趋势相似,氮肥
处理下甜瓜可溶性糖和 Vc含量也显著高于 CK,其
中以MU处理的最高,可溶性糖含量较 CK和 U处
理分别显著提高了379%和106%,Vc含量较 CK
和U处理分别显著提高了439%和167%(表3)。
硝酸盐含量的高低是评价蔬菜品质好坏的重要指标
158
植 物 营 养 与 肥 料 学 报 22卷
表3 不同施肥处理甜瓜品质指标
Table3 Thequalityofmelonunderdiferentnitrogenfertilizationtreatments
处理
Treatment
单瓜重(kg)
Singlefruit
weight
中心可溶性固形物含量
Centralsolublesolidcontent
(%)
边缘可溶性固形物含量
Fringesolublesolidcontent
(%)
可溶性糖
Solublesugar
(%)
维生素C
Vccontent
(mg/kg)
硝酸盐含量
Nitratecontent
(mg/kg)
CK 047c 1211b 846b 728c 223c 8112c
U 055b 1378ab 1104a 908b 275b 9808a
IBDU 083a 1395ab 1126a 927ab 297ab 8398c
SCU 080a 1413a 1156a 966ab 309ab 8553bc
UF 083a 1387ab 1113a 949ab 287b 9378ab
MU 085a 1435a 1187a 1004a 321a 8925b
ESN 082a 1428a 1150a 969ab 314ab 9557a
注(Note):同列数据后不同字母表示差异达5%显著水平 Valuesfolowedbydiferentletersinthesamecolumnaresignificantlydiferentat
the5% level.
之一,缓/控释氮肥处理的甜瓜硝酸盐含量均低于普
通氮肥(U)处理,其中IBDU、SCU、MU处理较U处
理分别显著降低了144%、128%和99%。
28 甜瓜生理与品质指标的相关性分析
甜瓜叶片叶绿素含量、光合参数、不同氮形
态、根系活力之间表现出不同的相关性。根系活力
与叶片叶绿素含量、全氮含量、可溶性蛋白质含量
之间,叶片全氮含量与叶绿素含量和蒸腾速率之间
显著正相关(表4),表明根系活力通过影响甜瓜氮
素的吸收,进而对甜瓜叶片叶绿素含量和光合参数
产生影响。甜瓜生理指标影响产量的构成和品质的
形成,单瓜重与叶绿素含量、蒸腾速率、可溶性蛋
白质及硝态氮含量之间,可溶性糖含量与叶绿素含
量、光合速率及全氮含量之间,Vc含量与叶绿素含
量、全氮含量之间呈显著正相关,说明甜瓜生理指
标之间及与产量、品质指标密切相关,并相互影响。
3 讨论与结论
31 缓/控释氮肥对甜瓜生理特性的影响
氮素是限制作物生长和产量形成的首要因子。
作物叶绿素、光合速率、氮含量、硝酸盐积累等生
理指标不仅与施氮量有关,而且与供氮状态有关[17]。
表4 甜瓜生理、品质指标之间的相关性
Table4 Correlationsamongphysiologyandqualityindicesofmelon
项目
Item
叶绿素
Chlorophyl
光合
速率
Pn
蒸腾
速率
Tr
全氮
TotalN
可溶性蛋白
Soluble
protein
硝态氮
NO-3N
根系活力
Root
activity
单瓜重
Fruit
weight
可溶性糖
Soluble
sugar
Vc
硝酸盐
Nitrate
叶绿素Chlorophyl 1 06908100918 0588 0757 0824 0876 0975 0992 0396
光合速率Pn 1 07 0515 0378 0826 038 0649 0796 0718 0439
蒸腾速率Tr 1 0786 0151 09240309 0862 0608 0547 0451
全氮TotalN 1 0665 0721 0865 0635 0945 0985 0336
可溶性蛋白
Solubleprotein
1 0354 0786 0785 061 0724 -022
硝态氮NO-3N 1 0573 0802 0698 0696 0379
根系活力Rootactivity 1 0296 0118 0381 -0298
单瓜重Fruitweight 1 0401 0419 0108
可溶性糖Solublesugar 1 0173 0484
维生素CVc 1 0019
硝酸盐Nitrate 1
注(Note):— P<005; —P<001.
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3期 王晓巍,等:不同缓/控释氮肥对基质栽培甜瓜生理特性与品质的影响
控释氮肥氮的释放速率与作物对氮素养分的需求基
本同步,实现动态平衡[18];控释氮肥可提高作物地
上部叶绿素含量,改善光合作用,促进地下部根系生
长和对矿质养分的平衡吸收,改善作物生理机能,从
而促进产量和品质提高。控释氮肥可以明显增加茶
树叶片叶绿素含量,促进氮素及钾、锌等矿质元素
的吸收,提高产量和品质[19];可提高玉米叶绿素含
量和光合速率,增加植株全氮含量,提高产量[17,20];
可改善棉花叶片PSⅡ活性和光化学效率,提高群体
和叶片光合速率[7,21];能显著增加水稻生长后期植
株、稻谷中的氮含量,提高叶片光合速率和根系活
力,延缓水稻根系和叶片早衰[3,5,22]。合适的控释
尿素配比能提高小麦旗叶叶绿素含量和净光合速
率,促进灌浆后期体内氮素的吸收和同化[23]。本研
究表明,在甜瓜开花期,施氮处理可显著提高甜瓜叶
片叶绿素含量,且MU、ESN处理较普通尿素分别提
高了383%和340%。缓/控释氮肥对甜瓜叶片光
合性能也有一定改善作用,其中 UF、MU处理的叶
片光合速率较普通尿素处理分别显著提高了
274%和289%。缓/控释氮肥处理的甜瓜叶片全
氮、可溶性蛋白质、硝态氮、根系活力等生理指标也
优于普通氮肥,并与叶绿素及光合速率表现出一定的
相关性。控释氮肥可以提高甜瓜根系吸收功能,促进
氮素的吸收和同化,这可能与控释氮肥能够均衡足量
的供给氮素营养有关,使甜瓜叶片具有较高的光合速
率,为获得高产优质奠定了物质基础。
32 缓/控释氮肥对甜瓜果实品质的影响
缓/控释氮肥可提高作物的产量和品质,但氮肥
的效果和增产效应与肥料品种和用量有关[10]。黄
云等[24]研究表明,控释氮肥脲甲醛(UF)可提高辣
椒产量、增加总糖和Vc含量,且有随施用量增加而
增加的趋势。与等氮量尿素相比,施用控释氮肥可
使大白菜产量提高82% 168%,收获期球叶硝
酸盐含量降低121% 214%,Vc含量平均提高
248%[11]。控释专用肥可降低番茄果实硝酸盐含
量,提高Vc含量,增加氮、钾吸收[25]。本研究结果
表明,缓/控释氮肥可明显提高甜瓜单瓜重、中心可
溶性固形物含量、可溶性糖和 Vc含量,降低硝酸
盐含量,表现为亚甲基脲(MU)>异丁叉二脲
(IBDU)>脲甲醛(UF)>树脂包膜尿素(ESN)>硫
包衣尿素(SCU),化学型缓/控释氮肥在基质栽培甜
瓜上的效果好于物理型缓/控释氮肥。亚甲基脲控
释肥(MU)处理单瓜重较普通尿素处理提高了
545%,中心可溶性固形物含量、可溶性糖含量、
Vc含量分别提高了 41%、106%、167%,硝酸
盐含量降低了99%。
综上所述,施用不同类型缓/控释氮肥均可不同
程度地提高设施基质栽培甜瓜叶片的叶绿素含量、
净光合速率、叶片全氮、可溶性蛋白质、硝态氮含
量、根系活力,增加单瓜重,提高果实 Vc和可溶性
糖含量,降低果实硝酸盐含量。亚甲基脲控释肥
(MU)效果要优于其他缓/控释氮肥。缓/控释氮肥
处理下甜瓜产量和品质与叶绿素、光合速率、叶片
全氮、可溶性蛋白质、硝态氮、根系活力等生理指
标表现出一定的相关性,缓/控释氮肥可调控甜瓜的
光合、蒸腾、氮代谢等,影响植物的生理特性,进而
提高产量和品质。
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