有機(jī)生態(tài)型無土栽培不同品種黃瓜氮素吸收利用的差異

崔健++張淑霞　劉素芹　宋云云　江志訓(xùn)

摘要：

以珍珠巖、蛭石和草炭為栽培基質(zhì)，在相同氮素水平下，研究12個(gè)黃瓜品種氮素吸收利用的差異。結(jié)果表明：不同品種黃瓜植株間的干物質(zhì)量差異明顯高于果實(shí)；果實(shí)氮含量的種間差異大于植株。相關(guān)及通徑分析表明：總吸氮量和氮素利用效率與黃瓜產(chǎn)量呈極顯著正相關(guān)，對黃瓜產(chǎn)量及總干物質(zhì)量起主要作用。

關(guān)鍵詞：有機(jī)生態(tài)型無土栽培；黃瓜；氮素利用效率；品種差異

中圖分類號：S642.201 文獻(xiàn)標(biāo)識號：A 文章編號：1001-4942（2017）04-0089-03

Nitrogen Uptake and Utilization Difference of Different Cucumber

Varieties under Eco-Organic Soilless Culture

Cui Jian， Zhang Shuxia， Liu Suqin， Song Yunyun， Jiang Zhixun

（Qingdao Academy of Agricultural Sciences， Qingdao 266100， China）

Abstract With perlite， vermiculite and peat as culture substrates， the difference of soilless culture in nitrogen uptake and utilization of 12 cucumber varieties were studied under the same nitrogen level. The results showed that the difference of dry matter amount in plant was higher than that in fruit between different varieties of cucumber. The interspecies difference of nitrogen content in fruit was greater than that in plant. The correlation and path analysis showed that the total nitrogen absorption and nitrogen use efficiency had significantly positive correlations with cucumber yield， and played major roles in yield and total dry matter of cucumber.

Keywords Eco-organic soilless culture；Cucumber； Nitrogen use efficiency； Variety difference

有機(jī)生態(tài)型無土栽培技術(shù)是指不用天然土壤而使用基質(zhì)、不使用傳統(tǒng)的營養(yǎng)液而使用有機(jī)固態(tài)肥并直接用清水澆灌作物的一種無土栽培技術(shù)[1]。它把有機(jī)農(nóng)業(yè)導(dǎo)入無土栽培，是一種有機(jī)與無機(jī)農(nóng)業(yè)相結(jié)合的高效益低成本的簡易無土栽培技術(shù)，自從該技術(shù)推出以來，深受廣大生產(chǎn)者的青睞。目前已在北京、山東、遼寧、新疆、甘肅、廣東、海南等地進(jìn)行了多種作物較大面積的應(yīng)用，起到了良好的示范作用，獲得了較好的經(jīng)濟(jì)和社會效益[2-4]。

黃瓜是我國設(shè)施蔬菜栽培中面積最大的作物之一，隨著栽培年限的增加和生產(chǎn)上的不合理施肥，使得設(shè)施土壤中次生鹽漬化程度加重[5-7]。根際微生物種群發(fā)生變化，導(dǎo)致連作障礙加重，枯萎病的發(fā)生日益嚴(yán)重[8-11]。利用有機(jī)生態(tài)型無土栽培技術(shù)生產(chǎn)黃瓜可以避免連作障礙、減少農(nóng)藥用量、降低生產(chǎn)成本、提高品質(zhì)。但目前有機(jī)生態(tài)型黃瓜栽培施肥方式及用量主要集中于施肥量的研究，對于營養(yǎng)元素的利用規(guī)律研究較少[12-14]。因此弄清有機(jī)生態(tài)型無土栽培黃瓜對氮素的吸收利用情況，篩選出高產(chǎn)且氮素利用效率高的品種，為黃瓜生產(chǎn)的因種施肥及提高氮的利用效率具有重要意義。

本試驗(yàn)研究不同品種黃瓜在有機(jī)生態(tài)型無土栽培施肥條件下對氮素吸收利用的差異，以提高黃瓜產(chǎn)量和氮素利用效率，為無土栽培科學(xué)施肥提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

C89、C72、C177 、C390、2005C11、C267、C20、C133、C57、C34、津優(yōu)35、C113，編號分別為1～12，均由青島市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院黃瓜育種課題組提供。

試驗(yàn)于2013年2—7月在青島市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院試驗(yàn)溫室進(jìn)行。以珍珠巖、蛭石和草炭為栽培基質(zhì)（體積比為2∶1∶1），基質(zhì)有機(jī)質(zhì)含量33.39%，速效氮1 190.0 mg/kg，速效磷1 160.5 mg/kg，速效鉀3 375.0 mg/kg，pH值為5.8。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

2月25日播種育苗，3月30日定植于溫室中，隨機(jī)區(qū)組排列，重復(fù)3次，小區(qū)面積1.44 m2，行距40 cm，株距35 cm。

每公頃施尿素（含N 46%）260 kg、過磷酸鈣（含P2O5 12%）3 240 kg、硫酸鉀（含K2O 50%）1 590 kg。20%氮肥和全部磷、鉀肥作基肥定植前施入；80%氮肥于結(jié)果期分5次隨水追施。其他管理與生產(chǎn)實(shí)際相同。

進(jìn)入結(jié)瓜盛期后，每2天一次計(jì)產(chǎn)。分采收前期、中期和后期共3次從每個(gè)處理小區(qū)隨機(jī)取黃瓜果實(shí)10個(gè)，及時(shí)稱重，105℃殺青1 h，50℃烘干，測定果實(shí)干物質(zhì)含量及全氮含量。每小區(qū)從苗期確定5株植株，保留整枝和葉片，試驗(yàn)結(jié)束后將選定植株的莖、葉混合風(fēng)干，測定植株全氮含量。植株和果實(shí)全氮含量均經(jīng)硫酸-過氧化氫消煮后，采用凱氏定氮法測定。

氮吸收總量為植株樣本的全氮含量與單位面積植株干質(zhì)量的乘積。氮素利用效率為黃瓜產(chǎn)量與收獲后植株總吸氮量的比值。試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用DPS進(jìn)行方差和通徑分析[15]。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同品種黃瓜產(chǎn)量及干物質(zhì)積累量的差異

由表1可知，不同品種間在產(chǎn)量、植株干物質(zhì)量和果實(shí)干物質(zhì)量方面均存在明顯差異。C20產(chǎn)量最高，為99 686.70 kg/hm2，C267最低，為66 648.35 kg/hm2，平均83 338.10 kg/hm2，變異系數(shù)為12.92%。植株干物質(zhì)量變幅為943.27～4 747.61 kg/hm2，平均2 997.10 kg/hm2，變異系數(shù)為31.29%。黃瓜果實(shí)干物質(zhì)量變幅為2 189.48～2 981.29 kg/hm2，平均2 594.27 kg/hm2，變異系數(shù)為8.25%?？偢晌镔|(zhì)量變幅為3 924.56～7 551.58 kg/hm2，平均5 591.36 kg/hm2，變異系數(shù)為16.43%。不同品種間的植株干物質(zhì)量差異明顯高于果實(shí)。

2.2 不同品種黃瓜氮素吸收和利用的差異

由表2可知，不同品種間植株氮含量、果實(shí)氮含量、總吸氮量及氮素利用效率間存在明顯差異。果實(shí)含氮量變幅為79.05～114.69 kg/hm2，平均98.63 kg/hm2，變異系數(shù)為11.23%。植株含氮量變幅為30.56～114.75 kg/hm2，平均82.00 kg/hm2，變異系數(shù)為27.11%?？偽孔兎鶠?29.66～226.07 kg/hm2，平均180.63 kg/hm2，變異系數(shù)為13.93%。氮素利用效率變幅為347.43～569.14 kg/kg，平均值為465.73 kg/kg，變異系數(shù)為12.74%。不同品種間的果實(shí)氮含量差異小于植株，多數(shù)品種的果實(shí)含氮量高于植株。不同品種間的氮素吸收利用差異明顯。

2.3 總吸氮量、氮素利用效率與產(chǎn)量的相關(guān)性及通徑分析

從表3可知，黃瓜的總含氮量與產(chǎn)量極顯著正相關(guān)，對產(chǎn)量的直接通徑系數(shù)為1.0560，間接通徑系數(shù)為-0.5292，總效應(yīng)值為0.5268；氮素利用效率與產(chǎn)量極顯著正相關(guān)，總效應(yīng)值為0.4220；總含氮量與總干物質(zhì)量極顯著正相關(guān)，直接通徑系數(shù)為0.6949，間接通徑系數(shù)為0.1795，總效應(yīng)值為0.8744；氮素利用效率與總干物質(zhì)量為極顯著負(fù)相關(guān)，總效應(yīng)為-0.7073。這說明總含氮量和氮素利用效率對黃瓜產(chǎn)量起主要作用，而在總干物質(zhì)量上表現(xiàn)為總含氮量越高，總干物質(zhì)量越大，而氮素利用效率高卻表現(xiàn)為總干物質(zhì)量減少。

3 討論與結(jié)論

有機(jī)生態(tài)型無土栽培因采用基質(zhì)栽培，使用有機(jī)固態(tài)肥料，因此在管理上主要著重考慮氮、磷、鉀三要素的供應(yīng)總量及其平衡狀況[16，17]。提高氮肥增產(chǎn)效果和利用率，減少栽培基質(zhì)中氮肥的損失既可以改善黃瓜品質(zhì)，又可以降低生產(chǎn)成本[18-20]。本試驗(yàn)結(jié)果表明，有機(jī)生態(tài)型無土栽培中黃瓜不同品種間植株氮含量、果實(shí)氮含量、總吸氮量及氮素利用效率存在明顯差異。品種C177總吸氮量雖然最低，為129.66 kg/hm2，但其氮素利用效率卻最高，為569.14 kg/kg；品種C390總吸氮量最高，為226.07 kg/hm2，但其氮素利用效率最低，為347.31 kg/kg。相關(guān)性及通徑分析表明，總吸氮量和氮素利用效率2個(gè)指標(biāo)對黃瓜產(chǎn)量起主要作用，而張淑霞等[21]認(rèn)為土壤栽培中總吸氮量對黃瓜產(chǎn)量及總干物質(zhì)量起主要作用，而氮素利用效率作用較小。因此，以后應(yīng)開展對黃瓜品種進(jìn)行氮素利用基因型差別及高效利用氮素的生理生態(tài)研究，篩選培育氮吸收能力強(qiáng)且氮利用效率高的品種，提高生產(chǎn)效益。

參 考 文 獻(xiàn)：

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