全 文 ：　 倡 国家“十五”科技攻关项目（２００２BA５１６A０７）及山东省教育厅项目 （J００１５２）资助
　 倡倡 通讯作者
收稿日期 ：２００５唱１２唱２３ 　 改回日期 ：２００６唱０２唱１７
日光温室有机基质型无土栽培甜瓜养分利用率的研究 倡
高俊杰１ 　于贤昌１ 倡倡 焦自高２ 　王崇启２ 　董玉梅２
（１畅 山东农业大学园艺学院 　 泰安 　 ２７１０１８ ；２畅山东省农业科学院蔬菜研究所 　 济南 　 ２５０１００）
摘 　 要 　 研究了不同化肥施用量对日光温室有机基质型无土栽培甜瓜产量及 N 、P 和 K 吸收量 、吸收比例和利用
率的影响 。 结果表明 ：适量施用化肥可显著提高甜瓜果实产量 ，提高有机基质养分和化肥利用率 ；化肥施用过多 ，
基质养分和化肥利用率均有所降低 ；研究确定的日光温室有机基质型无土栽培甜瓜适宜化肥施用量计算方法为 ：
（甜瓜目标产量需肥量 － 有机基质速效养分量）／化肥养分吸收率 。
关键词 　 甜瓜 　 无土栽培 　 有机基质 　 化肥 　 产量 　 养分利用率
Nutrition utilization rate of muskmelon in organic substrate culture under solar greenhouse ． GAO Jun唱Jie１ ， YU Xian唱
Chang１ ，JIAO Zi唱Gao２ ，WANG Chong唱Qi２ ，DONG Yu唱Mei２ （１ ．College of Hor ticulture ， Shandong Agricultural Universi唱
ty ，Tai’an ２７１０１８ ，China ； ２ ．Institu te of Vegetables ， Shangdong Academy of Agricultural Sciences ， Jinan ２５０１００ ，Chi唱
na） ，CJEA ，２００７ ，１５（５） ：８４ ～ ８６
Abstract 　 Muskmelon ， soillessly cultured with organic substrate was used to study fertilization effect on yield ，nut rient absorption
and distribution ，and utilization rates of N ，P and K ．Results indicate an obvious increase in yield and nutrient utilization rate of
muskmelon ．But nutrient utilization rate decreases once fertilization ratio approaches excessive levels ．Muskmelon yield is highest
in the second treatment where the amount of applied fertilizer is calculated by using the following equation ：Fertilizer amount ＝
（fertilizer for desired output － organic subst rate nutrient content）／nutrient uptake ratio ．
Key words 　 Muskmelon ， Soilless culture ， Organic subst rate ，Fertilizer ，Yield ， Nutrien t u tilization rate
（Received Dec ．２３ ，２００５ ；revised Feb ．１７ ，２００６）
有机基质型无土栽培结合施用无机化肥是近年来新兴的一种生态无土栽培技术［１ ，２］ 。 它可有效克服土
壤盐渍化 、土传病虫害严重等连作障碍问题 ，并可减少农药用量 ，有效提高单位面积产量和产品质量［１ ～ ４］ ，
用于绿色蔬菜的生产 。 但目前推广的有机基质栽培设置形式的基质用量过大 ，每公顷用量在 ７５０m３ 左右 ，
造成栽培成本过高 ，在生产中难以大面积推广 。 笔者通过近年研究 ，确定了一种基质用量仅为 ４５０ m３ ／hm２
的新型有机基质无土栽培设置形式 ，并筛选出了以烘干鸡粪 、蛭石和草炭等为材料的合理基质配方 。 本研
究主要探讨在新的无土栽培设置形式和基质配方下 ，无机化肥施用量对日光温室有机基质型无土栽培甜瓜
养分利用状况的影响 ，以探索在新型有机基质栽培方式下厚皮甜瓜化肥施用量及其施用技术 ，为厚皮甜瓜
及其他蔬菜优质高产栽培提供理论依据和技术指导 。
1 　 试验材料与方法
试验在山东省农业科学院蔬菜研究所日光温室内进行 。 采用自制简易有机基质型无土栽培土槽栽培 ，
槽的纵切面为等腰梯形 ，上口宽 ３５cm ，下口宽 ２５cm ，高 ２５cm ，槽长 ６畅３m ，槽间距 １畅５m 。 供试基质配方为蛭
石∶草炭泥∶烘干鸡粪 ＝ ３∶２∶１（体积比） ，基质容重 ０畅３８g／cm３ ，比重 １畅３６g／cm３ ，总空隙度 ８１畅２ ％ ，pH ６畅４０ ，
全 N ４畅１６mg／g ，全 P １７畅５mg／g ，全 K ５畅２５mg／g ，速效氮 ２１８畅２ mg／kg ，速效磷 ３２４畅８mg／kg ，速效钾
１２２０畅６mg／kg 。 供试厚皮甜瓜品种为“鲁厚甜 １ 号” 。 １２ 月 １８ 日催芽 ，２０ 日播种育苗 ，幼苗 ３ 叶 １ 心时定
植 ，株距 ４０cm ，每槽定植 ２ 行 ，田间管理均按常规进行 ，翌年 ５ 月 ２０ 日收获 。
日光温室早熟栽培甜瓜目标产量为 ３７５００kg／hm２ ，参照每形成 １００kg 甜瓜果实 ，从基质中吸收矿质营养
量 N ３００g 、P １０９g和 K ４６４g［５］ ，计算 N 、P和 K 的需要量作为确定施肥处理水平的依据［６］ 。 试验设 ４ 个处
第 １５卷第 ５ 期 中 国 生 态 农 业 学 报 Vol ．１５ 　 No ．５
２ ０ ０ ７ 年 ９ 月 Chinese Journal of Eco唱Agriculture Sept ．，　 ２００７
理 ，分别为 ：T１ ，不追化肥 ；T２ ，化肥施用量 ＝ （甜瓜目标产量需肥量 － 有机基质速效养分量）／甜瓜化肥养分
吸收率 ；T３ ，化肥施用量 ＝ （１畅５ 倍甜瓜目标产量需肥量 － 有机基质速效养分量）／甜瓜化肥养分吸收率 ；T４ ，
化肥施用量 ＝ （２ 倍甜瓜目标产量需肥量 － 有机基质速效养分量）／甜瓜化肥养分吸收率 。 参考前人研究数
据 ，甜瓜对化肥中 N 的吸收率是 ６０ ％ 、P 是 ３０ ％ 、K 是 ７０ ％ ［３］ ，计算出各处理化肥补充量 ：T２ ，尿素
３０１畅９５kg／hm２ ，硫酸钾 ３１畅８kg／hm２ ；T３ ，复合肥 １０３２kg／hm２ ，尿素 ２２５畅４５kg／hm２ ，硫酸钾 ２２畅２kg／hm２ ；T４ ，
复合肥 ２１１０畅２kg／hm２ ，尿素 １４２畅８kg／hm２ ，磷酸二氢钠 ３５畅２５kg／hm２ 。化肥分别于定植前 、座果后和盛果期
以基施 、冲施和冲施的形式 ３ 次施入 ，施用量分别为 １／４ 、２／４ 和１／４ 。每槽为一个小区 ，面积 ９畅４５m２ ，定植幼
苗 ３０ 株 ，小区随机排列 ，重复 ３ 次 。
分别于定植前和拉秧后取基质样品和甜瓜整株茎 、根 、叶片样品 ，成熟期取果实样品 。 基质样品均以
７０ ～ ８０ ℃ 烘干至恒重并研磨过筛备测 。 甜瓜鲜样先于烘干箱 １０５ ℃ 杀青 ７ ～ １０min ，然后 ７０ ～ ８０ ℃ 烘干至恒
重并研磨过筛备测 。 用浓 H２ SO４唱H２O２ 消煮唱凯氏定氮法 、浓 H２ SO４唱H２ O２ 消煮唱钼锑抗比色法和浓 H２ SO４唱
H２ O２ 消煮唱火焰光度法分别测定全 N 、全 P和全 K 含量 ；以碱解扩散法 、NaHCO３ 浸提唱钼锑抗比色法和钼酸
胺浸提唱火焰光度法分别测定速效氮 、速效磷和速效钾含量 。 植株养分吸收量采用下式计算 ：
植株养分吸收量 ＝ 根干重 × 根养分含量 ＋ 茎干重 × 茎养分含量 ＋ 叶干重 × 叶养分含量 ＋ 果干重 × 果实养分含量 （１）
基质全 N 、全 P 和全 K 利用率计算公式为 ：
基质全 N 利用率（N ％ ） ＝ 甜瓜吸收的全 N 量 × １００ ％ ／定植前基质全 N 量 （２）
基质全 P（P ％ ） 、基质全 K（K ％ ）利用率计算方法同上 。 基质速效氮 、速效磷和速效钾的利用率 ，可用植
株吸收 N 、P和 K 量是基质原有速效氮 、速效磷和速效钾量的倍数（ X）表示 ：
XN ＝ 植株吸收 N 量／（基质原有速效氮量 ＋ 化肥中 N 量） （３）
速效磷（ XP）和速效钾（ XK）的利用率计算方法同上 。 化肥 N 、P 和 K 养分的利用率计算公式为 ：
化肥 N 利用率 N ％ ＝ （植株吸收 N 量 － T１ 植株吸收 N 量） × １００ ％ ／施入化肥的 N 量 （４）
P ％ 和 K ％ 计算方法同上 。 总养分利用率计算公式为 ：
总养分利用率 N ％ ＝ 植株吸收 N 量 × １００ ％ ／（基质全 N 量 ＋ 施入的化肥 N 量） （５）
总养分利用率 P ％ 和总养分利用率 K ％ 计算方法同上 。
2 　 结果与分析
2畅1 　 不同施肥水平对甜瓜产量的影响
适量施用无机化肥对有机基质型无土栽培甜瓜有显著的增产效果 。 T１ 、T２ 、T３ 、T４ 产量分别为
３２３２２kg／hm２ 、３７６９５kg／hm２ 、３４１１０kg／hm２ 和 ３４１４１kg／hm２ 。 施用化肥的 ３ 个处理产量均明显高于不施化
肥的 T１ 处理 ，且以 T２ 产量最高 ，比不施化肥的 T１ 增产 １６畅６ ％ 。 经统计学分析 ，T２ 与 T１ 产量差异达极显
著水平 ，比施肥量较多的 T３ 和 T４ 也有极显著增产 。 这可能是由于单纯有机基质栽培的养分供应不充分 ，
植株生长量不足 ，从而导致产量不高 ，而化肥施用过量 ，引起光合产物分配不协调 ，造成植株后期营养生长
过盛 ，产量较低 。
2畅2 　 不同施肥水平对形成单位产量甜瓜果实养分吸收量和养分吸收比率的影响
　 　 每形成单位产量果实 ，甜瓜植株从基质
中吸收 N 、P和 K 养分量随施肥量增大而增
大 ，且处理间差异显著 （表 １） 。 说明在养分
满足供应情况下 ，施肥越多 ，养分转移到营
养器官中的越多 。 本试验在产量最高的 T２
中 ，每形成 １００kg 甜瓜果实 ，植株需从基质
中吸收的矿质元素量分别为 N ３４７g 、P ２３７g
和 K ３６７ g 。 不同施肥量情况下 ，甜瓜对 N 、
P 和 K 的吸收比率不同 （表 １） 。 T１ 中 ，由
于基质中 N 含量不足 ，而 K 含量相对较多 ，
使 K 吸收比率较高 。 施化肥的 ３ 个处理中 ，
表 1 　 施肥对形成单位产量甜瓜养分吸收量及吸收比率的影响 倡
Tab ．１ 　 Effect of fertilization on nutrient uptake amount and
nutrient up take ratio of per unit muskmelon yield
处理
T reatment
植株吸收养分量 ／g·kg － １
Nutrien t uptake amount
N 、P 和 K 吸收比率
Nutrien t upt ake ratio
N P K N∶ P∶ K
T１ ３畅２１０cB ２畅１９８dD ３畅８７０bA １∶０畅６９∶１畅２１
T２ ３畅４６８bA ２畅３６７cC ３畅６７３bB １∶０畅６８∶１畅０６
T３ ３畅４５３bA ３畅３４６aA ４畅０２２aA １∶０畅９７∶１畅１７
T４ ３畅６３９aA ３畅１６８bB ４畅０６５aA １∶０畅８７∶１畅１２
　 　 倡 相同字母表示未达 ５ ％ 和 １ ％ 的差异显著水平 。
第 ５期 高俊杰等 ：日光温室有机基质型无土栽培甜瓜养分利用率的研究 ８５　
产量最高的 T２ 对 N 、P和 K 的吸收比例为 １∶０畅６８∶１畅０６（表 １） 。 与参考试验数据［３］甜瓜果实 N 、P 和 K 吸
收比例为 １∶０畅３６∶１畅５５ 不同 。 这可能是由于后者试验是在 ２０ 世纪 ６０ 年代进行 ，其养分测定方法 、施肥水平
和养分比例与本试验不同所致 。 本试验 T１ 处理的 N 、P 和 K 养分供应量较低和供应比例不合适 ，其形成
１００kg甜瓜果实 ，从基质中吸收的矿质养分量为 N ３２１g 、P ２２０g和 K ３８７g ，其 N 、P和 K 吸收比例是 １∶０畅６９∶
１畅２１ ，与 T２ 处理不同 ，也充分说明了 N 、P和 K 养分的供应水平和供应比例对植株吸收养分有重要影响 。
2畅3 　 不同施肥水平对甜瓜养分利用率的影响
表 2 　 施肥对化肥中 N 、P 和 K利用率的影响
Tab ．２ 　 Effect of fer tilization on the nutrition utilization rates of N 、P and
K in fertilizer
处理
T reatment
N 利用率／ ％
Utilizatio n rate of N
P 利用率／ ％
Ut iliza tion ra te of P
K 利用率 ／ ％
Ut iliza tion ra te o f K
T２ １９畅３０aA － ９５畅６９aA
T３ ５畅８６bB ２２畅２５aA ８畅４１bB
T４ ６畅１８bB ５畅０２bB ４畅９７cB
　 　 T２ 、T３ 和 T４ 产量较 T１ 明显增
高 ，其增产效应是由追施化肥引起的 。
据此 ，可以计算化肥养分的利用情况 ，
结果见表 ２ 。 由表 ２ 可以看出 ，随施肥
量增多 ，化肥中 N 、P 和 K 利用率逐渐
降低 。 T２ 对 N 和 K 的利用率最高 ，分
别为 １９畅３０ ％ 和 ９５畅６９ ％ ，与施肥较多
的 T３ 和 T４ 间差异显著 。
　 　 不施化肥处理 T１ 的植株吸收养分量可以用来衡量基质全 N 、全 P和全 K 及速效氮 、速效磷和速效钾利
用状况 。 由表 ３ 可知 ，T１ 处理基质全 N 、全 P 和全 K 的利用率分别为 １８畅６２ ％ 、１１畅７０ ％ 和 １７畅８０ ％ ；由表 １
可知 ，植株吸收 N 、P和 K 养分量分别是基质原有速效氮 、速效磷和速效钾量的 ３畅５５ 倍 、２畅１６ 倍和 ０畅７７ 倍 。
说明甜瓜对 N 和 P 的吸收量超过了基质中原有速效养分量 ，为满足甜瓜的正常生长发育 ，必须通过追肥补
充 N 和 P ，或依靠基质中迟效氮和迟效磷转化为速效氮和速效磷来补充 。
　 　 不同施肥量处理对有机基质型无
土栽培甜瓜 N 、P 和 K 总养分利用率
的影响不同（表 ３） 。 试验结果表明 ，适
量追施化肥也可有效提高基质中总养
分利用率 ，过多追施化肥则会降低基质
总养分利用率 。 随化肥施用量增加 ，N
和 K养分利用率降低 ，且处理间差异显
著 ；T３ P 利用率最高 ，为 １３畅０３ ％ ，与
　 　 　 　 　 　
表 3 　 施肥对基质 N 、P和 K总养分利用率的影响
Tab ．３ 　 Effect of fertilization on nutrition utilization rates of N ，P and K in subst rate
处理
T reatment
N 利用率 ／ ％
Ut ilizat ion rat e o f N
P 利用率 ／ ％
Utilizatio n rate of P
K 利用率／ ％
Utilizatio n rate of K
T １ １８畅６２bcA １１畅７０bA １７畅８０bA
T ２ ２０畅３６aA １１畅０６bA １９畅４７aA
T ３ １６畅８５cA １３畅０３aA １７畅１bA
T ４ １６畅４３cA １１畅８３bA １５畅６cA
另 ３ 个处理存在显著差异 ，而 T１ 、T２ 和 T４ 之间差异不大 ，说明适量增施 N 和 K 肥促进了植株对 P 的吸收 ，
但过量施用 N 和 K 肥又会降低 P的吸收（表 ２） 。
3 　 小结与讨论
N 、P和 K 的供应水平对植株吸收养分有重要影响 。 随 N 、P 和 K 供应量增多 ，植株吸收养分量增多 ；
N 、P和 K 养分供应比例合适 ，促进植株对养分的吸收 。 化肥用量不足 ，会影响有机基质型无土栽培甜瓜产
量 ，但化肥用量过多 ，也会降低甜瓜产量 ，并且基质养分利用率和化肥养分利用率均降低 。 本试验确定春季
早熟甜瓜有机基质型无土栽培适宜的化肥施肥量的计算方法为 ：化肥用量 ＝ （甜瓜目标产量需肥量 － 有机
基质中速效养分量）／甜瓜化肥养分吸收率 。 在此施肥条件下 ，每形成 １００kg 甜瓜果实 ，需从基质中吸收的矿
质养分量为 N ３４７g 、P ２３７g 和 K ３６７g ，其 N 、P和 K 供应比例是 １∶０畅６８∶１畅０６ 。 这一结果为有机基质型无土
栽培甜瓜提供了科学施肥的技术指标 。
参 　 考 　 文 　 献
１ 　 段崇香 ，于贤昌 ．有机基质栽培黄瓜化肥施用技术的研究 ．植物营养与肥料学报 ，２００３ ，９（２） ：２３８ ～ ２４１
２ 　 段崇香 ，于贤昌 ．日光温室黄瓜有机基质型无土栽培基质配方的研究 ．农业工程学报 ，２００２ （增刊 ） ：１９３ ～ １９６
３ 　 蒋卫杰 ，郑光华 ，汪 　 浩 ，等 ，有机生态型无土栽培技术及其营养生理基础 ．园艺学报 ，１９９６ ，２３（２） ：１３９ ～ １４４
４ 　 白纲义 ．有机生态型无土栽培营养特点及其生态意义 ．中国蔬菜 ，２０００ （增刊 ） ：４０ ～ ４５
５ 　 中国农业科学院郑州果树研究所 ．中国西瓜甜瓜 ．北京 ：中国农业出版社 ，２０００ ．４５８
６ 　 罗菊花 ，黄丹枫 ．网纹甜瓜温室基质栽培施肥量试验 ．上海农学院学报 ，２０００ ，１８（１） ：４７ ～ ５２
８６　 中 国 生 态 农 业 学 报 第 １５ 卷