嫁接冬瓜和自根冬瓜氮肥肥效研究
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摘 要：对嫁接冬瓜和自根冬瓜进行了氮肥效应研究，结果表明：嫁接冬瓜的适宜N用量为330～365kg/hm2，自根冬瓜的适宜N用量为335～370kg/hm2;嫁接冬瓜平均产量为99412.7kg/hm2，自根冬瓜平均产量为89500.0kg/hm2。与自根冬瓜相比，嫁接冬瓜平均增产9912.7kg/hm2，增幅11.1%;单果重增加了2.1kg，增幅19.6%;果直径增加了1.6cm，增幅10.7%;氮（N）吸收量增加38.7kg/hm2，增幅40.8%;氮肥利用率增加6.7个百分点，增幅31.6%;氮肥农学利用率增加了1.2kg/kg。
关键词：嫁接冬瓜;自根冬瓜;氮营养;氮肥利用率
中图分类号 S642.3 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2019）06-0066-06
Abstract：Nitrogen fertilizer effect of Grafted wax gourd and Self-rooted wax gourd was studied，the results showed that the suitable N application range of Grafted wax gourd was 330～365kg/hm2;the appropriate N application range of Self-rooted wax gourd was 335～370kg/hm2;the average yield of Grafted wax gourd was 99412.7kg/hm2，and the average yield of Self-rooted wax gourd was 89500.0kg/hm2.The average yield of Grafted wax gourd was 9912.7kg/hm2，an increase of 11.1%，showing a significant difference.In fruit appearance，the difference of fruit weight and diameter was obvious.The weight per fruit of Grafted cultivation increased by 2.1kg compared with that of Self-rooted cultivation，and the increase rate was 19.6%.Grafting culture increased 1.6cm in diameter compared with Self-rooted culture，and the increase rate was 10.7%.The nitrogen （N） absorption of Grafted wax gourd was 38.7kg/hm2 higher than that of Self-rooted wax gourd，40.8% higher than that of Self-rooted wax gourd.The nitrogen utilization rate of Grafted wax gourd was increased by 6.7 percentage points and 31.6% than that of Self-rooted wax gourd.The agronomic utilization rate of Grafted wax gourd with nitrogen fertilizer increased by 1.2kg/kg compared with that of Self-rooted wax gourd with nitrogen fertilizer.
Key words：Grafted wax gourd;Self-rooted wax gourd;Nitrogen nutrition;Nitrogen utilization rate
海南是我國最重要的外运型蔬菜基地之一，是全国菜篮子工程建设的重要组成部分。冬瓜（Benincasa hispida Cogn.）具有喜温耐热、产量高、耐贮运等优点，品质好、产量高、效益好，深受种植户偏爱。目前海南省冬瓜种植面积已达0.78万hm2，主要分布在琼海、文昌、澄迈、儋州市县，基本形成了专业化、区域化和规模化产业发展模式。但近年来，枯萎病和南方根结线虫病等土传病害在冬瓜产区危害日趋严重，发病率达到20%～30%，甚至绝收，严重制约海南省冬瓜产业可持续发展。为了解决连作障碍，冬瓜嫁接技术得到快速应用推广，嫁接栽培面积已达到2000hm2，且呈持续增加趋势，成为海南省冬瓜老产区主要栽培模式。嫁接栽培改变了根系这一养分的主要吸收器官，嫁接后植株的根系体积、活跃吸收面积和总吸收面积均比自根苗有明显优势[1]，吸收氮、磷、钾、钙、镁的能力显著增强[2-3]，提高了植株对肥料的利用效率，增强了叶片的光合作用能力和各种营养物质的合成数量[4-5]，因此嫁接冬瓜的养分需求及其施肥量与常规冬瓜必然存在很大的差异。尽管前人对冬瓜施肥的研究报道较多[6-12]，但尚未有关冬瓜嫁接苗养分需求及施肥量的研究报道，因此种植户在生产过程中仍沿用常规的冬瓜施肥方式。笔者对嫁接冬瓜整个生育期养分（氮、磷、钾、钙、镁）需求规律开展了详细研究，旨在为冬瓜嫁接栽培合理施肥提供理论指导。
另一方面，由于冬瓜是喜氮作物，氮肥对冬瓜产量的影响最大[7-8]。由于缺乏科学种植和管理观念，为了提高生产效益，种植户在生产中普遍采用大水大肥粗放管理模式，存在氮肥施用过量现象。而过量施肥一方面会导致施肥不增产或增产不显著的情况;另一方面将污染环境，导致养分比例失调、肥料利用率低、产品品质下降、土壤结构退化等问题[13-14]。许多学者均对番茄[15-16]、小白菜[17-18]、茄子[19]等蔬菜作物生产开展了减量施肥技术的研究，试验结果表明氮肥减量施肥技术可以提高作物产量，增加收入，减少氮、磷养分淋失，防止面源污染，但目前尚未对嫁接冬瓜的氮肥减量施肥开展相关研究。因此，为了实现2020年农业部提出“实施化肥使用量零增长”的目标任务，在保障产量不减少的前提下，开展冬瓜氮肥减量施用技术的研究与示范，减少氮肥使用量，提高氮肥利用率，从而改善土壤条件，促进产业可持续发展。试验通过对嫁接和自根冬瓜氮肥不同用量的施用效果进行比较，提出冬瓜氮肥的适宜用量，以期为冬瓜高效施肥提供依据。 1 材料与方法
1.1 试验地概况 试验地位于海南省澄迈县永发镇海南农科院蔬菜所基地，属热带季风气候，年平均降水量1790.7mm，年均日照2017.6h，年平均气温23.8℃。供试土壤为潮沙泥水稻土，肥力中等，其土壤基本性质见表1。
1.3 样品分析
1.3.1 土壤养分测定方法 试验前取0～20cm土壤样品进行理化分析。土壤有机质采用重铬酸钾-浓硫酸氧化（外加热法），硫酸亚铁溶液滴定法测定;土壤pH采用2.5∶1的水土比悬液电位法测定;土壤碱解氮采用碱解扩散法测定;土壤速效磷采用0.5mol/L碳酸氢钠浸提-钼锑抗比色法测定;土壤速效钾采用1mol/L醋酸铵溶液浸提-火焰光度计比色法测定;交换性Ca、Mg用1mol/L乙酸铵交换-原子吸收分光光度法测定。
1.3.2 植株养分测定方法 5月10日每个处理小区随机取果实5个，及时称重，105℃杀青1h，50℃烘干，称重，计算果实干物质含量，并测定冬瓜果实全氮含量。试验结束后，每小区冬瓜茎叶分别称鲜重，风干后称干重，计算干物质含量和测定全氮含量。冬瓜植株茎叶和果实全氮含量均采用消煮液碱化后用蒸馏定氮法测定。
1.4 数据计算方法 计算公式如下：
氮肥利用率（%）=[（施氮区作物吸氮量-无氮区作物吸氮量）/施氮量]×100;
氮肥农学利用率（kg/kg）=（施氮区作物产量-无氮区作物产量）/施氮量。
1.5 数据处理 采用Microsoft Excel 2010和SAS9.0软件进行数据分析。
2 结果与分析
2.1 氮肥不同用量对嫁接冬瓜和自根冬瓜产量的影响 由表2可知，嫁接冬瓜平均产量为99412.7kg/hm2，自根冬瓜平均产量为89500.0kg/hm2，嫁接冬瓜比自根冬瓜平均增产9912.7kg/hm2，增幅11.1%，差异显著。不同氮肥施用量差异显著。嫁接冬瓜施氮较不施氮显著增产，总体上冬瓜产量随氮肥用量的增加呈先增后减的趋势（见表2）。施氮较不施氮增加产量33555.6～48698.4kg/hm2，平均39200.0kg/hm2;增产50.3%～73.0%，平均58.7%。施N450kg/hm2處理的产量最高（115444.4kg/hm2）。从氮肥不同用量处理的冬瓜产量角度分析，本试验条件下嫁接冬瓜适宜N用量为375kg/hm2左右。
为进一步明确氮肥用量与冬瓜产量的关系，通过回归分析建立了氮（N）用量与产量（Y）关系模型，其函数表达式如下：
Y=74607.6+245.93N-0.3371N2（F=16.05，P<0.01，R2=0.91）
根据该模型计算了冬瓜的最高产量施氮量和经济最佳施氮量。结果表明，最高产量施氮（N）量为364.8kg/hm2，此时的理论最高产量为119461.9kg/hm2;经济最佳施氮（N）量为334.1kg/hm2（其中N和冬瓜价格分别按24.8元/kg和1.2元/kg计算），此时的理论经济最佳产量为119145.2kg/hm2。表明在本试验条件下，冬瓜的适宜N用量为330～365kg/hm2。
2.2 氮肥不同用量对嫁接冬瓜和自根冬瓜经济效益的影响 由表3可知，嫁接冬瓜平均产值为119295.2元/hm2，自根冬瓜平均产值为107400.0元/hm2，嫁接冬瓜平均增加产值11895.2元/hm2，增加11.1%，差异显著。总体上嫁接冬瓜经济效益随氮肥用量的增加呈先增后减的趋势。施N450kg/hm2以内，冬瓜施氮比不施氮提高经济效益，提高48.9%～66.6%，平均56.5%。其中施N450kg/hm2处理收入最高，比不施氮处理增收66.6%。从氮肥不同用量处理的冬瓜经济效益角度分析，本试验条件下嫁接冬瓜适宜N用量为450kg/hm2。
2.3 氮肥不同用量对嫁接冬瓜和自根冬瓜果实内外观品质的影响 嫁接冬瓜和自根冬瓜果实Vc和可溶性固形物含量差异不大，单果重和果直径差异明显。由表4可知，不同氮肥用量的嫁接冬瓜果实维生素C含量在215～233mg/kg;可溶性固形物含量在2.3%～2.6%，差异不明显。不同氮肥用量的自根冬瓜果实维生素C含量在223～240mg/kg;可溶性固形物含量在2.3%～2.7%，差异不明显。嫁接栽培单果重比自根栽培增加了2.1kg，增幅19.6%;嫁接栽培果直径比自根栽培增加了1.6cm，增幅10.7%，差异显著。
2.4 氮肥不同用量对嫁接冬瓜和自根冬瓜氮肥利用率和氮肥农学利用率的影响 由表5可知，嫁接冬瓜氮（N）吸收量比自根冬瓜氮（N）吸收量增加38.7kg/hm2，增加40.8%，差异显著;嫁接冬瓜氮肥利用率比自根冬瓜氮肥利用率增加6.7个百分点，增幅31.6%，差异显著;嫁接冬瓜氮肥农学利用率比自根冬瓜增加1.2kg/kg。由表5还可知，嫁接冬瓜氮肥利用率和氮肥农学利用率均随氮肥施用量的增加呈降低的趋势，在保证高产前提下，施N375kg/hm2和450kg/hm2处理的氮肥利用率和农学利用率均较高，其中氮肥利用率分别为27.8%和26.5%，氮肥农学利用率分别为134.8kg/kg和108.2kg/kg。自根冬瓜氮肥利用率和氮肥农学利用率均随氮肥施用量的增加呈降低的趋势，在保证高产前提下，施N375kg/hm2和450kg/hm2处理的氮肥利用率和农学利用率均较高，其中氮肥利用率分别为22.3%和20.3%，氮肥农学利用率分别为120.4kg/kg和103.6kg/kg。
3 结论与讨论
3.1 结论 嫁接冬瓜平均产量为99412.7kg/hm2，自根冬瓜平均产量为89500.0kg/hm2。与自根冬瓜相比，嫁接冬瓜平均增加产量9912.7kg/hm2，增幅11.1%，差异显著;嫁接冬瓜施氮较不施氮显著增产，总体上冬瓜产量随氮肥用量的增加呈先增后减的趋势。施氮较不施氮增加产量50.3%～73.0%，平均增加58.7%。嫁接冬瓜的适宜N用量为330～365kg/hm2。自根冬瓜施氮较不施氮显著增产，总体上冬瓜产量随氮肥用量的增加呈先增后减的趋势。施氮较不施氮增加产量53.2%～81.0%，平均增加66.5%。自根冬瓜的适宜N用量为335～370kg/hm2。嫁接冬瓜平均产值为119295.2元/hm2，自根冬瓜平均产值为107400.0元/hm2，嫁接冬瓜平均增加产值11895.2元/hm2，增幅11.1%。 嫁接冬瓜和自根冬瓜果实Vc和可溶性固形物含量差异不大，单果重和果直径差异明显。嫁接栽培冬瓜单果重比自根栽培增加了2.1kg，增加率19.6%;嫁接栽培果直径比自根栽培增加了1.6cm，增加率10.7%，差异显著。嫁接冬瓜氮（N）吸收量比自根冬瓜氮（N）吸收量增加38.7kg/hm2，增加40.8%，差异显著;嫁接冬瓜氮肥利用率比自根冬瓜氮肥利用率增加6.7个百分点，增加31.6%，差异显著;嫁接冬瓜氮肥农学利用率比自根冬瓜增加1.2kg/kg。在保证高产前提下，嫁接冬瓜施N375kg/hm2和450kg/hm2处理的氮肥利用率分别为27.8%和26.5%，氮肥农学利用率分别为134.8kg/kg和108.2kg/kg;自根冬瓜施N375kg/hm2和450kg/hm2处理的氮肥利用率分别为22.3%和20.3%，氮肥农学利用率分别为120.4kg/kg和103.6kg/kg。
3.2 讨论 试验表明，与自根冬瓜相比，嫁接冬瓜产量与氮肥吸收相对更高。由于嫁接栽培改变了根系这一养分的主要吸收器官，势必会影响其对矿质元素的吸收和分配规律[20]。郑群等[21]认为砧木与接穗共同影响嫁接苗对养分的吸收与传递，嫁接苗吸收养分的种类以及数量由砧木决定，但不同砧木也存在一定差异[22]。通常情况下，嫁接砧木生长速度快，根系发达，因此在相同施肥条件下，嫁接栽培可显著促进植株对氮磷钾的吸收，提高肥料利用效率，促进植株生长发育，增产效果显著。周宝利等[23]认为，嫁接能提高氮肥利用率，与自根茄相比，嫁接茄表现出显著的生长优势和氮素转化能力，嫁接能够调节茄子体内氮转化相关酶活性，加速氮素的同化。崔健等[24]则认为黄瓜嫁接栽培和施肥处理对氮素的利用效率没有显著影响，产量的提高只取决于黄瓜砧木对氮素的吸收能力。刘玉梅则认为氮利用效率高低通常也取决于土壤中氮水平和砧木的氮素吸收能力。据吉清妹等调查研究[25]，海南东北部地区菜农对冬瓜的施肥量：N405.0～1081.5kg/hm2，均值为622.0kg/hm2;P2O5351.0～1282.5kg/hm2，均值为663.2kg/hm2;K2O：342.0～823.5kg/hm2，均值为568.5kg/hm2。本试验结果表明海南东北部地区菜农对冬瓜施用氮肥明显过量。
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（责编：徐世红）
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