不同施肥处理对退砂田西瓜产量、品质及养分吸收的影响

摘    要：为筛选出适合退砂田西瓜种植的施肥措施，采用田间大区对比试验，以金城5号西瓜为供试作物，研究了不施肥（CK）、大量元素水溶肥、大量元素水溶肥+生物菌肥、生物菌肥、沼液肥对西瓜产量、养分吸收和品质的影响。结果表明，水溶肥+生物菌肥处理下西瓜经济产量最高，为51.4 t·hm-2。水溶肥或其配施生物菌肥促进了西瓜植株、果实和地上部氮吸收，同时促进了果实和地上部钾吸收。水溶肥处理下西瓜氮肥利用率最高（31.2%），沼液肥处理下磷（15.5%）、钾（39.2%）肥利用率较高。西瓜总糖与总酸、维生素C含量之间分别呈显著和极显著正相关。施肥处理显著提高了西瓜品质，水溶肥+生物菌肥处理效果明显。因此，综合考虑西瓜的产量、养分吸收和品质，退砂田施用水溶肥或其配施生物菌肥可实现西瓜高产优质生产。

关键词：西瓜；退砂田；产量；养分吸收；品质

中图分类号：S651 文献标志码：A 文章编号：1673-2871（2024）07-149-07

Effect of different fertilization practices on yield， quality and nutrients uptake of watermelon in the gravel removal field

MA Ying1， LIU Xiaotong1， LUO Jianhang1， ZHANG Xuejun1， DU Huiying2， ZHAO Ying1

（1. Institute of Agricultural Resources and Environment， Ningxia Academy of Agriculture and Forestry Sciences， Yinchuan 750002， Ningxia， China; 2. Ningxia Academy of Agriculture and Forestry Sciences， Yinchuan 750002， Ningxia， China）

Abstract： In order to select the suitable fertilization practices in the gravel removal field， using field comparative experiments， the effects of no fertilizers （CK）， water-soluble macronutrient fertilizer， water-soluble macronutrient fertilizer + biological bacterial manure， and biogas slurry fertilizer on yield， nutrients uptake and quality of watermelon in the gravel removal field were studied using watermelon cultivar Jincheng No.5 as the test crop. The results showed that the economic yield of watermelon was the highest under the treatment of water-soluble macronutrient fertilizer + biological bacterial manure， which was 51.4 t·hm-2. Water-soluble macronutrient fertilizer or it combined application of biological bacterial manure improved straw， fruit， and shoot nitrogen uptake of watermelon， while also significantly increased potassium uptakes in fruit and shoot. Nitrogen utilizationefficiency（31.2%）was highest by application of water-soluble macronutrient fertilizer， thus phosphorus（15.5%）and potassium（39.2%）utilization efficiencies were higher in treatment biogas slurry fertilizer. There is a significant and extremely significant positive correlation between total sugar， total acid， and vitamin C content in watermelon， respectively. Application of fertilizers improved atermelon quality， the obvious effects were in treatments water-soluble macronutrient fertilizer + biological bacterial manure. Therefore， comprehensive consideration of yield， nutrients uptake and quality of watermelon， it is high yield and quality by application of water-soluble macronutrient fertilizer or it combined application of biological bacterial manure in watermelon in the gravel removal field.

Key words： Watermelon; Gravel removal field; Yield; Nutrients uptake; Quality

西瓜全球年产量约9000万t，是全球第五大水果消费品之一，同时也是中国重要的经济水果[1-3]。由于西瓜栽培具有较高的经济效益，近年来栽培面积一直稳定在高位，重茬栽培面积日益增加，连作障碍、西瓜枯萎病等的发生日趋严重[4-5]。全国西瓜主产区存在化肥氮、磷养分普遍过量，钾养分过量和不足并存，氮、磷、钾养分投入中的磷肥比例偏高等问题，应根据目标产量控制施肥量[6]。连续施用化肥抑制了西瓜和土壤中的有益细菌生长，施用有机肥和生物有机肥可以抑制病原菌来缓解这些问题[7-8]。杜少平等[9]通过对种植年限较长的砂田西瓜喷施硒肥得出最适施加浓度以保障西瓜产量和品质；生物菌肥配施有机肥有利于降低连作西瓜田土壤容重，改善土壤质量[10]。生物菌肥还能有效防治病原菌对西瓜根区的感染，增强了西瓜对细菌性枯萎病的抗性，在缓解西瓜连作障碍方面有很大作用[11-14]。蔡跃台等[15]研究表明，在西瓜叶面喷施沼液肥可实现增产。另外，水溶性肥料具有水肥同施、以水调肥的特点，大大提高了作物水肥利用效率[16]。

压砂田作为我国西北地区一种典型的保护性耕作方法，具有蓄水保墒、增温保温、减少蒸发、抗风蚀的作用[17-19]，也可提高土壤生物活性[20]。经过近20年的发展，宁夏硒砂瓜产业逐渐形成了区域化、规模化发展格局，且主要分布在中卫市沙坡头区香山地区等。由于硒砂瓜长期连作造成压砂地农田生态系统相对脆弱，生物多样性降低，西瓜的品质和产量均呈降低趋势。随着宁夏种植业结构和产业政策的调整，压砂地的有序退出成为地方产业发展的必然趋势。在退砂田调控根区施肥，种植高产优质西瓜，保持硒砂瓜品牌是当下地方产业急需解决的关键问题。因此，笔者以金城5号西瓜为供试作物，通过田间试验研究了不同施肥处理对退砂田西瓜产量、养分吸收和品质的影响，以期筛选出合理的施肥调控手段，为宁夏退砂田西瓜合理施肥提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地位于宁夏中卫市香山乡深井村，该区域干旱少雨、光照充足，生长季节日照时数达1080 h，有效积温2 529.3 ℃，5—8月份昼夜温差一般在12.6～15.5 ℃。平均气温6.4 ℃，年大于0 ℃有效积温3210 ℃，大于10 ℃活动积温2 629.4 ℃，年平均日照时数2 856.4 h，年太阳总辐射566.89 kJ∙cm-2。多年平均降水量239 mm，其中7、8、9月的降水量约为174.7 mm，约占全年降水量的66%，作物生育期4—10月降水量为221.6 mm，占全年的95%。历年平均蒸发量为2 368.8 mm，平均相对湿度为54%。退砂前为15 a（年）以上压砂地西瓜种植，2022年3月完成清砂整地，上层熟化土壤受破坏严重。土壤类型为灰钙土，质地砂壤土。0～20 cm土壤容重1.35～1.60 g∙cm-3，土壤pH值8.45，全盐含量（w，下同）0.70 g∙kg-1，有机质含量6.60 g∙kg-1，全氮含量0.60 g∙kg-1，全磷含量0.67 g∙kg-1，全钾含量20.8 g∙kg-1，碱解氮含量32.5 mg∙kg-1，有效磷含量9.3 mg∙kg-1，速效钾含量150.9 mg∙kg-1。土壤肥力水平较低，但无盐碱危害。

1.2 试验设计

1.2.1 试验处理 2022年5—8月，以金城5号西瓜（中卫市金城种业有限责任公司）为供试作物，于5月16日移栽定植，株距75 cm，行距200 cm，栽植行覆盖120 cm黑膜防草保墒，膜下铺设滴灌带，8月12日收获。种植前施肥处理（CK除外），统一进行土壤改良培肥，施用商品有机肥15 t∙hm-2[商品“稼之芯”有机肥，（N+P2O5+K2O）含量≥5.2%，水溶性腐殖酸含量≥13.9%，有机质含量≥73%，高氨基酸，银川仁达无害化处理有限公司生产]西瓜专用缓释复合肥375 kg∙hm-2 （21-14-16），旋耕20 cm，西瓜生育期进行水肥一体化滴灌追肥，水肥运筹时期和方式参照表1。设置5个施肥处理：CK-对照，不施用任何肥料；水溶肥-大量元素水溶肥Water-soluble macronutrient fertilizer（WSMF），西瓜生育前期采用28-10-12的高氮配方[（N+P2O5+K2O）含量≥50%]，生育中后期采用11-6-35 [（N+P2O5+K2O）含量≥52%]的高钾配方，总用量375 kg∙hm-2，云南聚合云天化肥有限公司生产；水溶肥+生物菌肥Water-soluble macronutrient fertilizer + biological bacterial manure（WSMF + BBM）：在水溶肥的基础上配施生物菌肥，生物菌肥为液体型多黏类芽孢杆菌，有效菌数≥5亿·mL-1，总用量75 kg∙hm-2，宁夏九昇生物科技产业开发有限公司生产；生物菌肥Biological bacterial manure（BBM）：同以上生物菌肥及用量；沼液肥Biogas slurry fertilizer（BSF）：（N+P2O5+K2O）含量≥160 g∙L-1（162-1.2-2.7），氨基酸含量≥100 g∙L-1，（Ca+Mg）含量≥30 g∙L-1，（Fe+Zn+Si）含量≥16 g∙L-1，总用量375 kg∙hm-2，宁夏顺宝现代农业股份有限公司生产。为了统一水肥管理，采用田间大区对比试验，随机排列，每个施肥处理面积为300 m2 （2 m×150 m）。

1.2.2 样品采集与测定 在西瓜成熟期（每株坐瓜1个），每个处理随机采集30个西瓜，3次重复，测定其单瓜质量，并折算其单位面积产量。同时采集地上部植株，烘干称质量折算其干生物量。西瓜经济部分和地上部植株样采用H2SO4-H2O2消煮，半微量凯氏定氮法测定全氮含量，钼锑抗比色法测定全磷含量，火焰光度计法测定全钾含量。采用2，6-二氯靛酚滴定法（GB 5009.86－2016）测定西瓜维生素C含量；采用3，5-二硝基水杨酸比色法（NY/T 2742－2015）测定总糖含量；采用酸碱滴定法（GB/T 12456－2008）测定总酸含量。