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Effects of controlled/slow-released nitrogen fertilizers on physiological characteristics and quality of melon under substrate cultivation

不同缓/控释氮肥对基质栽培甜瓜生理特性与品质的影响



全 文 :植物营养与肥料学报 2016,22(3):847-854 doi牶1011674/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。Email:wangxw1968@sina.com
通信作者 Email: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410%、310%和383%,叶片光合速率
和蒸腾速率提高了 289%和 955%,叶片全氮、可溶性蛋白质、硝态氮含量分别增加了 237%、243%、
2697%,根系活力提高了 375%,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 545%、
41%、106%、167%,硝酸盐含量降低了99%。【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:S652601;S1456   文献标识码:A   文章编号:1008-505X(2016)03-0847-08
Effectsofcontroled/slowreleasednitrogenfertilizersonphysiological
characteristicsandqualityofmelonundersubstratecultivation
WANGXiaowei1,2,KUAIJialin2,YUJihua1,LIUXiaojing1
(1ColegeofHorticulture,GansuAgriculturalUniversity,Lanzhou730070,China;
2VegetableScienceInstitute,GansuAcademyofAgriculturalSciences,Lanzhou730070,China)
Abstract:【Objectives】Nutrientreleaseratesofslow/controlednitrogenfertilizersvarywithdiferentmedium.
Typesofslowreleasefertilizersshouldbeselectedaccordingtocropspecies,cultivationmodelandsoil
environment,etc.Toprovidetheoreticalbasisforhighqualityandsimplifiedcultivationofmeloninnoncultivated
landofnorthwesternChina,efectsoffivecontroledreleasenitrogenfertilizers,includingIsobutyldiurea
(IBDU),sulfurcoatedurea(SCU),ureaformaldehyde(UF),methyleneurea(MU)andpolyolefincoatedurea
(ESN),onphysiologicalcharacteristicsandqualitiesofmelonwereinvestigatedinspecialfertilizersatthesame
levelofwholenutrients,andsuitableslow/controledreleasenitrogenfertilizerinsubstrateculturewasscreened.
植 物 营 养 与 肥 料 学 报 22卷
【Methods】Seventreatmentswereincludedinthisstudy,namely,noNfertilizertreatment(CK),commonurea
(U),Isobutyldiurea,sulfurcoatedurea,ureaformaldehyde,methyleneureaandpolyolefincoated.Atthetwo
leafstage,muskmelonseedlingsweretransferedtopot(height30cm,diameter30cm)within5kgsubstrate.
Onepothadonemuskmelonseedling.ThenutrientconcentrationsofsubstrateinapotwereN75g,P2O5325g
andK2O75g.Theformulationofmatrixwaspeat∶vermiculite∶perlite=3∶1∶l(involume).Altheslow/
controledreleasenitrogenfertilizerswereappliedasbasalfertilizers.Forthecommonureatreatment,40% urea
wasusedforbasalapplicationand60% amountofureawasusedastopdressing.Calciumsuperphosphatewas
suppliedonceatthebeginningforaltreatments.40% potassiumsulfatewasfertilizedasbasaldressingand60%
usedastopdressing.Thetopdressingwassuppliedatthefruitsetingandfruitdevelopmentstages,andthesame
amountwasappliedforthetwotimes.Leafsampleswerecolectedrandomlyatthefloweringstageofmelonfor
testing.Threereplicatesforeachtreatmentwerelaidoutinarandomdesign.【Results】Comparedwiththe
ordinaryurea,thefivekindsofslow/controledreleasefertilizersincreasetheleafchlorophylcontent,net
photosyntheticrate,transpirationrate,nitrogencontentandrootactivityatdiferentdegrees.Theslow/controled
releasenitrogenfertilizertreatmentssignificantlyincreasethesinglefruitweightandimprovefruitquality,andthe
orderofthefertilizers’efectsfromhightolowaremethyleneureas>isobutylenediurea>ureaformaldehyde>
polyolefincoated>sulfurcoatedurea.Inaword,thechemicalslow/controledfertilizersarebeterthanphysical
type.Comparedwiththeordinaryurea,thechlorophyla,chlorophylbandtotalchlorophylcontentsofplants
underthemethyleneureatreatmentareincreasedby410%,310% and383%,thenetphotosyntheticrateand
transpirationrateofplantsareincreasedby289% and955%,theleaftotalnitrogencontent,solubleprotein
content,nitratecontentandrootactivityareimprovedby237%,243%,2697% and375%,andtheaverage
fruitmass,thecentralsolublesolidcontent,thesolublesugarcontentandVccontentareincreasedby545%,
41%,106% and167%,whilethenitratecontentisdecreasedby99%.【Conclusions】Theslow/controled
releasenitrogenfertilizerscouldincreasethecontentofchlorophylandphotosynthesisofmuskmelonleaves,
enhancethefunctionofmuskmelonrootabsorption,promotetheabsorptionandassimilationofnitrogen,and
improveyieldandquality.Theyieldandqualityoftheslow/controledfertilizertreatedmelonarecorelatedwith
physiologicalindices,suchaschlorophylcontent,photosyntheticrate,leaftotalnitrogencontent,solubleprotein
content,nitratecontentandrootactivity,etc.
Keywords:controled/slowreleasenitrogenfertilizer;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
11 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
5840%、全氮 973g/kg、全磷 011g/kg、全钾
3386g/kg、速效氮 14193mg/kg、速效磷 2470
mg/kg、速效钾10745mg/kg、容重029g/cm3、比
重 192g/cm3、总孔隙度 863%、电导率 044
mS/cm、pH60。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/slowreleasefertilizers
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 350 256 2491
硫包衣尿素
Sulfurcoatedurea
SCU 34 1327 176 3193
脲甲醛
Ureaformaldehyde
UF 38 1811 104 2698
亚甲基脲
Methyleneurea
MU 40 1387 100 2171
树脂包膜尿素
Resincoatedurea
ESN 445 1015 369 6586
普通尿素
Conventionalurea
U 46
12 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 75-325-75g。
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。
13 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。
14 数据处理
试验数据采用Excel2003及DPS65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
21 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410%、310%和
383%。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535%和340%。
22 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 463%、480%和 308%。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274%和289%。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 141±025c 092±005d 233±030c
U 251±020b 129±013c 379±025b
IBDU 294±052ab 132±022c 426±074ab
SCU 319±051ab 160±020bc 479±068ab
UF 295±022ab 137±009bc 432±019ab
MU 354±041a 169±008ab 524±037a
ESN 310±074ab 198±034a 508±107a
  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1311%、1034%
和1008%,较 U处理分别显著提高了 1221%、
955%和929%。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。
23 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 459%、
529%和 487%,较 U分别显著提高了 173%、
237%和204%,较IBDU分别显著提高了102%、
162%和131%,较 UF分别显著提高了 115%、
1765%和145%(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。
058
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
24 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
316%和243%(图2B)。
25 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 1256%、
1912%、3639%、2697%和 3969%,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。
26 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 331%、
426%、375%和464%(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.]
27 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
702% 809%;较 U处理提高幅度为 455%
546%。不同缓/控释氮肥处理间甜瓜单瓜重以
MU处理最高,为 085kg,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 167%、185%和
179%,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379%和106%,Vc含量较 CK
和U处理分别显著提高了439%和167%(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 047c 1211b 846b 728c 223c 8112c
U 055b 1378ab 1104a 908b 275b 9808a
IBDU 083a 1395ab 1126a 927ab 297ab 8398c
SCU 080a 1413a 1156a 966ab 309ab 8553bc
UF 083a 1387ab 1113a 949ab 287b 9378ab
MU 085a 1435a 1187a 1004a 321a 8925b
ESN 082a 1428a 1150a 969ab 314ab 9557a
  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144%、128%和99%。
28 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
31 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-3N
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 06908100918 0588 0757 0824 0876 0975 0992 0396
光合速率Pn 1 07 0515 0378 0826 038 0649 0796 0718 0439
蒸腾速率Tr 1 0786 0151 09240309 0862 0608 0547 0451
全氮TotalN 1 0665 0721 0865 0635 0945 0985 0336
可溶性蛋白
Solubleprotein
1 0354 0786 0785 061 0724 -022
硝态氮NO-3N 1 0573 0802 0698 0696 0379
根系活力Rootactivity 1 0296 0118 0381 -0298
单瓜重Fruitweight 1 0401 0419 0108
可溶性糖Solublesugar 1 0173 0484
维生素CVc 1 0019
硝酸盐Nitrate 1 
  注(Note):— P<005; —P<001.
258
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383%和340%。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
274%和289%。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。
32 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82% 168%,收获期球叶硝
酸盐含量降低121% 214%,Vc含量平均提高
248%[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
545%,中心可溶性固形物含量、可溶性糖含量、
Vc含量分别提高了 41%、106%、167%,硝酸
盐含量降低了99%。
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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