趙衛(wèi)星　徐小利等

摘 要： 【目的】為探明不同肥水耦合方式在西瓜上的應(yīng)用效果?！痉椒ā?以西瓜‘黑帝為試材，測定分析了不同肥水耦合條件下西瓜光合特性、硝酸還原酶、過氧化物酶及產(chǎn)量和品質(zhì)。【結(jié)果】在總灌水量和施肥量相同的條件下，不同測定時(shí)期硝酸還原酶和過氧化物酶活性隨灌水次數(shù)的變化而不同，伸蔓期其活性隨灌水次數(shù)的減少先上升后下降，灌水2次的處理達(dá)到最高，膨瓜期其活性隨灌水次數(shù)的減少逐漸上升；隨灌水次數(shù)的減少，西瓜葉片的光合速率、水分利用率和產(chǎn)量呈先上后下的趨勢，處理T3達(dá)到最高值，且顯著高于其他處理。各個(gè)處理間可溶性固形物和維生素C含量差異不顯著?！窘Y(jié)論】 處理T3的肥水耦合方式可起到以水調(diào)肥的協(xié)同作用，具有一定的應(yīng)用價(jià)值。

關(guān)鍵詞： 西瓜； 肥水耦合； 生長； 產(chǎn)量； 品質(zhì)

中圖分類號(hào)：S651 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1009-9980？穴2013？雪04-0639-05

肥水耦合是物理學(xué)概念的借用，它是指農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中，水分和土壤礦物元素這2個(gè)體系的相互作用，其相互作用所產(chǎn)生的結(jié)果或現(xiàn)象稱之為肥水耦合效應(yīng)[1]。其核心是強(qiáng)調(diào)影響作物生長的兩大因素“水”和“肥”之間的有機(jī)聯(lián)系，其對植物生育的相互促進(jìn)或相互制約作用[2]，國內(nèi)外很多研究表明，合理的水肥有利于作物高產(chǎn)，而盲目的水肥管理不但對作物生長發(fā)育不利，還將造成資源浪費(fèi)和環(huán)境污染[3-4]。因此，開展肥水耦合技術(shù)的研究具有重要意義。

西瓜汁多味美，是一種深受人們喜愛的水果。近年來，隨著我國農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的不斷深入，西瓜種植面積逐步擴(kuò)大，相應(yīng)的栽培技術(shù)研究也正在快速發(fā)展，其中水和肥是促進(jìn)西瓜節(jié)水增產(chǎn)、提高品質(zhì)的兩個(gè)關(guān)鍵控制因素。國內(nèi)很多學(xué)者對西瓜施肥和灌水單項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行了相關(guān)研究，并取得一定的效果[5-6]，但肥水耦合在西瓜上應(yīng)用的系統(tǒng)研究較少。為此，我們采用滴灌的方法，研究全地膜覆蓋條件下不同肥水耦合在西瓜上的應(yīng)用效果，以期為西瓜的水肥管理和高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)提供技術(shù)支持及理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 材料

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.3 測定項(xiàng)目及方法

定植前選取耕層（0～20 cm）土樣進(jìn)行養(yǎng)分的測定。有機(jī)質(zhì)： 參照GB98347-88標(biāo)準(zhǔn)，速效N： 參照GB7849-87，速效K： 參照GB7856-87，速效P： 參照GB12297-90，pH值： 采取電位法。

于伸蔓期和膨瓜期最后一次灌水的第3天進(jìn)行葉片光合速率、硝酸還原酶和過氧化物歧化酶活性的測定。

采用氮藍(lán)四唑（NBT）光化還原法測定超氧化物歧化酶 （SOD）酶活性[7]，采用磺胺比色法測定硝酸還原酶（NR）活性[8]。

6月28日用直尺測定植株蔓長、莖粗、節(jié)間長度、最大葉長和葉寬[9]，用最大葉長與葉寬之積估算最大葉面積；7月2日收獲時(shí)一次性測定各小區(qū)的產(chǎn)量，并折合成每公頃產(chǎn)量。

在農(nóng)業(yè)部農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測試中心（鄭州）測定，每個(gè)處理采取6果實(shí)?？扇苄怨绦挝镉肦A-250HE糖度計(jì)測定；維生素C含量參照GB/T 6195-1986。

采用Excel 2003和DPS 7.05軟件對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，差異分析采用鄧肯氏新復(fù)極差法。

2 結(jié)果與分析

2.1 肥水耦合對西瓜硝酸還原酶（NR）、SOD活性影響

2.2 肥水耦合對西瓜光合特性影響

2.3 肥水耦合對西瓜地上植株生長的影響

2.4 肥水耦合對西瓜產(chǎn)量和品質(zhì)影響

3 討 論

水分是肥效發(fā)揮的關(guān)鍵，肥是打開水土系統(tǒng)生產(chǎn)效能的鑰匙，肥水關(guān)系失調(diào)意味著植物生長過程的衰退和停止[15]。合理的施肥量必須與水分狀況緊密結(jié)合才能使作物達(dá)到高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)。施肥、灌水總量一定的情況下，養(yǎng)分和水分之間以及兩者耦合與作物之間存在著協(xié)同、順序加和及表觀頡抗等作用，以水調(diào)肥存在一個(gè)最佳組合點(diǎn)。本研究結(jié)果表明，處理T3的肥水組合方式對西瓜的營養(yǎng)生長、光合速率以及產(chǎn)量、品質(zhì)都有明顯的促進(jìn)作用。試驗(yàn)僅在黏質(zhì)土壤條件下進(jìn)行，還需進(jìn)一步開展不同土壤類型下肥水耦合協(xié)同效應(yīng)的研究，以實(shí)現(xiàn)隨水沖肥來達(dá)到高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的目的。

NR是植株體內(nèi)NO3同化過程中的限速酶， 是催化 NO3轉(zhuǎn)化為氨基酸的第一步反應(yīng)[16]，不僅對作物的氮素吸收和利用起關(guān)鍵作用，而且與作物的光合、呼吸和碳素代謝關(guān)系密切，常被用來表示氮代謝的強(qiáng)度。本試驗(yàn)中處理T3 的NR 活性高于處理 T1、T2，說明施肥和灌水量一定的條件下，灌水次數(shù)過多不利于 NR 活性的提高，只有適度的含水量才能夠改善 NR 活性，這與孫永健等[17]的研究一致。其原因可能是合理灌溉提高土壤水分含量及肥料中不同位點(diǎn)的可給態(tài)養(yǎng)分的轉(zhuǎn)化速率，從而提高作物對養(yǎng)分的吸收和肥料的利用效果。

SOD是生物防御活性氧傷害的重要保護(hù)酶之一，主要功能是清除機(jī)體所產(chǎn)生的超氧化物自由基，阻止自由基對器官和生理過程的破壞，抑制膜脂過氧化作用的發(fā)生[18]。養(yǎng)分缺乏或過高時(shí)，均不利于SOD酶的合成[19]。適量的肥水耦合能增強(qiáng)葉肉細(xì)胞對活性氧自由基的清除能力，維持細(xì)胞穩(wěn)定性，延緩衰老。本試驗(yàn)中處理T3葉片SOD的活性坐瓜期顯著高于其他處理，而在膨瓜期其活性略低于對照。這可能是西瓜植株生長后期根系活力逐漸減弱，隨灌水頻率的增加，受到暫時(shí)性水分脅迫，導(dǎo)致SOD的活性下降。但其具體原因還有待進(jìn)一步研究。

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的生態(tài)體系，水分的有效性影響著土壤微生物的活動(dòng)、物理化學(xué)作用及植物體的生理生化過程，使得土壤養(yǎng)分和土壤水分密切而又復(fù)雜地聯(lián)系在一起。其對植物的影響在合理范圍內(nèi)有明顯的協(xié)同作用，但不同作物、不同地區(qū)適宜的水肥范圍和主導(dǎo)因素又有所差別[20]。本研究在西瓜伸蔓期和膨瓜期設(shè)置了相同的肥水耦合模式，實(shí)際生產(chǎn)中兩個(gè)時(shí)期西瓜對肥水的需求有一定差異。因此，進(jìn)一步研究肥水耦合應(yīng)根據(jù)西瓜對肥水的需求規(guī)律，建立節(jié)水高產(chǎn)肥水耦合數(shù)學(xué)模型，從根系發(fā)育和吸水動(dòng)力學(xué)的角度來探討其互作效應(yīng)。

4 結(jié) 論

在本試驗(yàn)條件下，西瓜伸蔓期和膨瓜期每7 d灌水1次，每次灌水量分別為225 m3·hm-2和337.5m3·hm-2，配施112.5 kg·hm-2復(fù)合肥的耦合方式，具有協(xié)同效應(yīng)，該耦合方式能提高伸蔓期葉片NR、SOD活性，促進(jìn)植株的營養(yǎng)生長，顯著提高西瓜的光合速率和產(chǎn)量，在實(shí)際生產(chǎn)中具有一定的應(yīng)用價(jià)值。

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