土壤速效磷濃度對立架甜瓜生物量和磷素累積特征的影響

陳波浪，吳海華，羅　佳，郝麗娜，盛建東，齊曉晨

(新疆農業(yè)大學草業(yè)與環(huán)境科學學院， 新疆 烏魯木齊 830052)

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土壤速效磷濃度對立架甜瓜生物量和磷素累積特征的影響

陳波浪，吳海華，羅佳，郝麗娜，盛建東，齊曉晨

(新疆農業(yè)大學草業(yè)與環(huán)境科學學院， 新疆 烏魯木齊 830052)

立架甜瓜；速效磷；生物量；磷素；累積；產量；品質

立架甜瓜是一種集高密度、覆膜、立架于一體的立體種植模式，其優(yōu)點是高產、高效、少病害[1]。目前，其已成為新疆南部喀什地區(qū)露地甜瓜生產的主要種植模式[2]，面積達1萬多hm2。實地調查表明[3]，該地區(qū)立架甜瓜施磷量變幅很大(P2O5: 33～660 kg·hm-2)，且N∶P2O5∶K2O的施用比例為1∶1.4∶0.9，致使磷素養(yǎng)分所占比例過高，這不僅增加瓜農的投資成本，而且導致立架甜瓜磷肥利用率低、產量下降。甜瓜對磷素的需求主要通過根系從土壤中獲取[4]，土壤中磷含量尤其是土壤有效磷含量變化顯著影響甜瓜生長以及養(yǎng)分和光合產物的積累與分配。

1　材料與方法

1.1試驗設計

試驗于2012年4—9月在新疆喀什地區(qū)岳普湖縣岳普湖鄉(xiāng)3村(39°12′44.88″N，76°45′38.02″E)進行，供試品種為伽師瓜，該甜瓜品種被廣泛種植于新疆喀什地區(qū)，種子由新疆哈密瓜種業(yè)有限責任公司生產。試驗區(qū)土壤類型為灌耕草甸土，pH值為8.15，有機質含量為18.78 g·kg-1，全氮、全磷、全鉀含量分別為1.58、1.01、11.71 g·kg-1，堿解氮、速效磷、速效鉀含量分別為56.2、15.0、205 mg·kg-1。

試驗設6個施磷水平，P2O5的用量分別為：0、150、225、300、375、450 kg·hm-2，重復4次，隨機區(qū)組排列。各處理施用等量的氮肥(N 300 kg·hm-2)和鉀肥(K2O 150 kg·hm-2)，磷肥和鉀肥作為基肥一次性施入，尿素施用量以60%作基肥，40%在膨果前期追施。小區(qū)面積為20 m2(2 m×10 m)，小區(qū)一膜2行，株行距0.35、0.6 m，密度為每公頃30 000株，單蔓整枝，預留結果部位( 坐果子蔓在主蔓上的位置) 為11～13節(jié)，每穴1株，每株1枚果實。種植模式為全立架露地栽培，肥料品種為尿素(N 46%)、重過磷酸鈣(P2O546%)和硫酸鉀(K2O 40%)。各處理水量相同，灌水時間分別在蹲苗后期、伸蔓期、開花坐果期和膨果期。田間管理均按當?shù)馗弋a栽培要求進行。

1.2測定指標及方法[14]

分別于出苗后10、35、60、85 d和110 d取植物樣及土樣。將整株甜瓜挖出，迅速帶回室內依根、莖蔓、葉、生殖器官(花或果實)分解，在105℃殺青30 min后，70℃下烘至恒重，依各器官稱量后粉碎。采用多點混合法在壟內采集0～30 cm耕層土壤，自然風干后100目過篩。植株樣品采用H2SO4-H2O2浸提，磷素用釩鉬酸銨比色法測定，土壤速效磷用0.5 mol·L-1NaHCO3浸提，鉬銻抗比色法測定。

于2012年8月9日對小區(qū)的甜瓜果實進行測產，即統(tǒng)計每小區(qū)的果實數(shù)量并在每小區(qū)內隨機選取30枚果實稱其質量，得到每個處理的平均果實質量，折算為公頃產量。測產后每處理隨機選取5枚果實立刻送往農業(yè)部農產品質量監(jiān)督檢驗測試中心(烏魯木齊)進行品質參數(shù)的測定。主要測定的品質參數(shù)有果實橫徑、果實縱徑、還原糖含量和維生素C含量。其中，縱橫徑采用精度為0.02 mm的游標卡尺進行測量，還原糖含量采用直接滴定法測定，維生素C含量采用2.6-二氯靛酚滴定法測定。

1.3相關參數(shù)計算和數(shù)據統(tǒng)計分析

采用Logistic方程擬合干物質及磷素積累變化：y=k/〔1+e(a+bt)〕，式中y為甜瓜出苗后t天干物質積累量(kg·hm-2)及磷素積累量(mg·株-1)，t為甜瓜出苗后天數(shù)(d)，k為干物質的最大積累量(kg·hm-2)及磷素積累量(mg·株-1)；a、b為待定系數(shù)。

根據方程[15]推導得到幾個特征值：最快生長時間段的起始時間(t1)=ln[(2+1.732)/(ea)]/b；終止時間(t2)=ln[(2-1.732)/(ea)]/b；最大相對生長速率(Vm)=-bk/4；出現(xiàn)時間(tm)=-a/b；快速增長持續(xù)時間(ΔT)=t2-t1。

用Microsoft Excel 2003 和DPS 9.50統(tǒng)計軟件對上述測量結果進行作圖及統(tǒng)計分析。

2　結果與分析

圖1不同施磷量下土壤速效磷濃度的動態(tài)變化

2.2立架甜瓜生物量累積特征

不同施磷量下立架甜瓜生物量累積均遵循Logistic方程(圖2和表2)，且均達極顯著水平。由表2可知，立架甜瓜生物量的Mt1、Mt2、MT、MTm在0～375 kg·hm-2隨施磷量的增加呈上升趨勢，而在450 kg·hm-2處理下其4個特征值均下降，Vm和k則呈先升后降的趨勢，在150 kg·hm-2和225 kg·hm-2處理下有最大值，與對照(0 kg·hm-2)相比，150 kg·hm-2和225 kg·hm-2處理中Vm分別提高了34.9%和33.4%。綜合6個特征值可知，150 kg·hm-2和225 kg·hm-2處理下具有相對的生物量快速累積期起止時間早、持續(xù)時間短、最大相對生長速率大及出現(xiàn)時間早、生物量累積理論最大值大的特點。

表1　施磷對立架甜瓜土壤速效磷濃度變化特征值的影響

圖2不同施磷量下甜瓜干物質量的動態(tài)變化

Fig.2Dynamic changes of dry matter accumulation of melon under different phosphorus levels

2.3立架甜瓜磷素累積特征

圖3顯示，不同施磷量下立架甜瓜磷素累積變化均符合“S”型曲線，即前期積累緩慢，中期快速增長，后期又趨于平緩，利用Logistic方程對其擬合均達極顯著水平(表3)。由表3可知，立架甜瓜磷素累積的MPt1、MPt2、MPT、MPTm隨施磷量的增加呈先升后降的趨勢，在375 kg·hm-2處理下出現(xiàn)拐點，MPVm和MPk也呈先升后降的趨勢，在225kg·hm-2處理下出現(xiàn)拐點。與對照相比，225 kg·hm-2處理下MPVm和磷素累積理論最大值分別提高了43.5%和73.8%。同時，綜合6個特征值可知，225 kg·hm-2處理下具有相對的磷素快速累積期起始時間早、持續(xù)時間短、最大相對累積速率大、最大相對累積速率出現(xiàn)時間早、累積理論最大值大的特點。

表2　施磷量對立架甜瓜生物量累積特征值的影響

圖3不同施磷量下甜瓜磷素累積量的動態(tài)變化

Fig.3Dynamic changes of phosphorus accumulation of melon under different phosphorus levels

2.4土壤速效磷濃度變化特征值與立架甜瓜生物量、磷素累積特征值的相關性分析

表3　施磷量對立架甜瓜磷素累積特征值的影響

表4　立架甜瓜生物量累積特征值與土壤速效磷濃度變化特征值的相關性

注：*和**表示相關的顯著性分別達0.05和0.01水平(n=5，R0.05=0.7500，R0.01=0.8745)。下同。

Note: * and ** indicate significance at theP<0.05 andP<0.01 probability levels, respectively. The same below.

表5　立架甜瓜磷素累積特征值與土壤速效磷濃度變化特征值的相關性

由表2和表3可知，在150 kg·hm-2和225 kg·hm-2的施磷量下，立架甜瓜有最優(yōu)的生物量和磷素累積特征值。ΔV和ΔT分別與MVm、MPVm、MT、MPT有較高的相關性，它們之間可用一次函數(shù)擬合，根據此函數(shù)關系可求出立架甜瓜最優(yōu)的生物量和磷素累積特征值時的ΔV和ΔT分別為0.095 mg·d-1和45.5 d、0.090 mg·d-1和41.0 d。

2.5施磷量對立架甜瓜產量和品質的影響

由表6可知，隨著施磷量的增加，立架甜瓜產量呈先升后降的趨勢，在150 kg·hm-2和225 kg·hm-2的施磷量下立架甜瓜產量較高，較對照(0 kg·hm-2)處理產量分別增加了46.2%和41.9%，說明施磷尤

表6　施磷量對立架甜瓜產量和品質的影響

注：同一列數(shù)據后不同字母表示在0.05水平上差異顯著。

Note: values followed by different letters within a column are significantly different at theP<0.05 probability level.

其是適量施磷有利于顯著提高產量。立架甜瓜的果型指數(shù)、Vc含量和還原糖含量均隨施磷量的增加呈先升后降的趨勢，在150 kg·hm-2和225 kg·hm-2的施磷量下各品質參數(shù)均顯著高于對照(0 kg·hm-2)。

3　討　論

4　結　論

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CHEN Bo-lang，WU Hai-hua，LUO Jia，HAO Li-na，SHENG Jian-dong，QI Xiao-chen

(CollegeofPrataculturalandEnvironmentalScience,XinjiangAgricultureUniversity,Urumqi,Xinjiang830052,China)

1000-7601(2016)04-0153-06

10.7606/j.issn.1000-7601.2016.04.23

2015-09-14

國家自然科學基金項目(31460542)；自治區(qū)高?？蒲杏媱澘茖W研究重點項目(XJEDU2014I013)；土壤學自治區(qū)重點學科資助

陳波浪(1979—)，男，湖南汨羅人，博士，副教授，研究方向為養(yǎng)分資源高效利用與作物營養(yǎng)生理。 E-mail：chenwang200910@sina.com。

S143.2；S652

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