水、氮、鉀互作對砂田嫁接西瓜產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

杜少平，馬忠明，唐超男，薛 亮，武永陶，李振謀

（1 甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜研究所, 甘肅蘭州 730070；2 甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院, 甘肅蘭州 730070；3 甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院土壤肥料與節(jié)水農(nóng)業(yè)研究所, 甘肅蘭州 730070；4 蘭州新區(qū)西岔園區(qū)管理委員會, 甘肅蘭州 730314；5 靖遠(yuǎn)縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心, 甘肅靖遠(yuǎn) 730600）

我國是西瓜生產(chǎn)與消費(fèi)的第一大國，產(chǎn)量居世界第一，在世界園藝產(chǎn)業(yè)中始終占有重要地位。2019 年我國西瓜播種面積為153.9萬hm2，總產(chǎn)量為6324.1萬t，占全世界總產(chǎn)量的60.6%，人均消費(fèi)量是國外平均水平的6.6倍[1]?！畨荷肮稀侵冈诘乇砀采w5～15 cm沙礫層即“砂田”上種植的西瓜，常年種植面積約10萬hm2，主要集中分布在我國降雨量偏少的西北干旱和半干旱地區(qū)，其中甘肅中部和寧夏環(huán)香山地區(qū)占全國砂田總面積的90%以上[2]。壓砂西瓜已成為我國西甜瓜產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，且在促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展、脫貧攻堅(jiān)、鄉(xiāng)村振興中發(fā)揮了重要作用。砂田西瓜在經(jīng)歷了從農(nóng)戶自發(fā)零星種植轉(zhuǎn)變?yōu)檎龑?dǎo)規(guī)模種植的過程中，也伴隨著問題“不斷出現(xiàn)—不斷解決”的循環(huán)過程，如針對集約化種植模式導(dǎo)致的西瓜連作障礙問題，采取了嫁接育苗栽培技術(shù)[3-4]；針對“十年九旱”氣候因素導(dǎo)致的西瓜產(chǎn)量不穩(wěn)定問題，采取了不同補(bǔ)灌技術(shù)[5-6]。然而，以上兩項(xiàng)技術(shù)在解決了砂田西瓜連作障礙和干旱脅迫瓶頸問題的同時(shí)，又產(chǎn)生了由于嫁接栽培和水肥管理不當(dāng)造成的西瓜品質(zhì)下降問題。為此，開展補(bǔ)灌條件下砂田嫁接西瓜產(chǎn)量、品質(zhì)與水肥管理的耦合效應(yīng)研究，對砂田西瓜水肥資源高效利用及高效優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)既具有理論價(jià)值又有現(xiàn)實(shí)意義。

適宜水分和養(yǎng)分條件是促進(jìn)作物產(chǎn)量和品質(zhì)形成的兩個(gè)關(guān)鍵因素。謝忠奎等[7]研究發(fā)現(xiàn)，砂田西瓜補(bǔ)灌量控制在45 mm左右，既提高產(chǎn)量和水分利用率，又不降低西瓜品質(zhì)。氮、磷、鉀養(yǎng)分缺乏會抑制小白菜[8]的生長，限制番茄產(chǎn)量，并降低其果實(shí)含糖量[9]。而養(yǎng)分過量不僅造成資源浪費(fèi)且導(dǎo)致作物產(chǎn)量和品質(zhì)形成受限。合理的養(yǎng)分用量與配比能夠有效提高番茄、黃瓜、西瓜等園藝作物的產(chǎn)量與品質(zhì)[10-13]。許多研究表明，水分與養(yǎng)分對作物產(chǎn)量和品質(zhì)的形成存在明顯的交互效應(yīng)[6,14-15]，是實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的有效措施。研究表明，西瓜單瓜質(zhì)量和產(chǎn)量均隨著補(bǔ)灌量和施氮量的增加而提高，其中灌水的增產(chǎn)效應(yīng)大于氮肥，而西瓜含糖量則在一定補(bǔ)灌量和施氮量下最高，且氮肥對含糖量的正效應(yīng)大于補(bǔ)灌[6]。馬波等[16]提出影響西瓜產(chǎn)量的因素為灌水定額＞施油渣量＞施復(fù)合肥量。我們通過研究膜下滴灌條件下嫁接西瓜適宜的水肥比例，以期為砂田西瓜高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)和水肥高效利用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)區(qū)概況

試驗(yàn)區(qū)位于甘肅省白銀市靖遠(yuǎn)縣五和鎮(zhèn)白塔村(E105°05′～105°14′，N36°90′～37°02′)，地處甘肅、寧夏兩省的交界地段，屬于興電東干灌區(qū)，海拔1700～2480 m，全年平均氣溫7℃～8℃，日照時(shí)間為2700 h左右，年平均無霜期150天，降雨量200～300 mm，屬于干旱半荒漠氣候景觀，是壓砂西瓜重要產(chǎn)區(qū)之一。2020年西瓜播前0—20 cm土層有機(jī)碳4.32 g/kg、全氮0.51 g/kg、堿解氮38.1 mg/kg、速效磷8.42 mg/kg、速效鉀141 mg/kg、pH 8.50。

1.2 供試材料

供試西瓜品種為當(dāng)?shù)厣疤镏髟云贩N‘金城5號’，嫁接砧木品種為‘京欣砧9號’，供試肥料氮肥為尿素(N 46%)、磷肥為普通過磷酸鈣(P2O512%)、鉀肥為硫酸鉀(K2O 50%)。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用水(W)、氮(N)、鉀(K) 3 因子5 水平二次飽和D-最優(yōu)設(shè)計(jì)[17]，共設(shè)11個(gè)處理，3 次重復(fù)，隨機(jī)排列，試驗(yàn)小區(qū)面積為90 m2(1.8 m×50 m)，西瓜種植株距120 cm，行距180 cm，密度為4650株/hm2，試驗(yàn)設(shè)計(jì)的碼值方案見表1。

表1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)水平編碼及水肥用量Table 1 Horizontal encoding of experimental design and amount of water and fertilization

1.4 種植管理

試驗(yàn)于2020年3月15日育苗，4月18日定植，7月25日收獲。西瓜全生育期采用砂田膜下滴灌種植，待西瓜嫁接苗“兩葉一心”時(shí)定植于直徑20 cm、深15 cm的砂田播種穴，之后進(jìn)行機(jī)械鋪管覆膜，膜寬90 cm，膜下距瓜苗20 cm處鋪設(shè)一條滴灌帶，且在每個(gè)小區(qū)各安裝一個(gè)閥門和水表以精確控制灌水量。

西瓜全生育期共滴灌3次，定植期、伸蔓期、果實(shí)膨大期灌水量分別占總灌水量的5%、45%和50%。西瓜苗定植前底肥施30% N、100% P2O5、30% K2O；追肥采用滴灌施肥，其中伸蔓期施30%N、20% K2O；果實(shí)膨大期施40% N和50% K2O。砂田西瓜不整枝，且每株只留一個(gè)果實(shí)。其他田間管理與當(dāng)?shù)匾恢隆?/p>

1.5 測定項(xiàng)目與方法

西瓜成熟期，每小區(qū)隨機(jī)選10個(gè)具有代表性的西瓜樣品稱量單瓜重，并統(tǒng)計(jì)小區(qū)西瓜產(chǎn)量。用手持式折光儀測定果實(shí)中心、邊緣可溶性固形物含量，以果實(shí)中心和邊緣可溶性固形物含量的平均值作為函數(shù)模型的因變量。

1.6 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析采用Excel 2003 和SPSS 19.0 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行。

2 結(jié)果與分析

2.1 模型的建立

不同水肥處理的西瓜產(chǎn)量與含糖量見表2。以表1中水、氮、鉀編碼值為自變量，分別以表2中西瓜產(chǎn)量(Y1)、平均含糖量(Y2)為因變量，進(jìn)行二次多項(xiàng)式回歸分析，分別得出西瓜產(chǎn)量(Y1)、平均含糖量(Y2)與水(W)、氮(N)、鉀(K) 3因素之間的回歸方程為：

表2 不同水肥組合西瓜產(chǎn)量與含糖量Table 2 Yield and sugar content of watermelon as affected by water and fertilizer combinations

Y1=62888+2786.335W+2428.068N+618.235K-383.027W2-785.417N2-282.538K2+178.715WN-317.062 WK+265.866NKR2=0.9829 (F=28.65，P=0.0298)

Y2=11.140-0.018W+0.126N+0.084K-0.048W2-0.085N2-0.063K2-0.026WN+0.057WK+0.009NKR2=0.9613 (F=34.49，P=0.0098)

對以上方程分別進(jìn)行F檢驗(yàn)，表明回歸關(guān)系顯著，說明該方程能夠反映水、氮、鉀肥與西瓜產(chǎn)量、果實(shí)含糖量之間的關(guān)系，故模型對西瓜產(chǎn)量、含糖量有良好的預(yù)測作用。

2.2 模型解析

2.2.1 主因子效應(yīng)分析 由于水、氮、鉀肥對西瓜產(chǎn)量和含糖量的回歸方程已經(jīng)過無量綱編碼代換，故直接比較各偏回歸系數(shù)絕對值的大小，可反映各因子的重要程度。從水、氮、鉀與西瓜產(chǎn)量回歸模型的一次項(xiàng)偏回歸系數(shù)可以看出，各因素對產(chǎn)量影響的順序?yàn)閃＞N＞K，說明在本試驗(yàn)條件下，灌水的作用居于首位，其次是氮肥，鉀肥作用最小；從水、氮、鉀與西瓜含糖量回歸模型的一次項(xiàng)偏回歸系數(shù)可以看出，各因素對含糖量影響的順序?yàn)镹＞K＞W(wǎng)，說明在本試驗(yàn)條件下，氮肥對西瓜品質(zhì)的作用居于首位，其次是鉀肥和灌水。

2.2.2 單因子效應(yīng)分析 分別將西瓜產(chǎn)量、含糖量回歸模型中3個(gè)自變量中的任意兩個(gè)固定在0碼值，可以得到剩余自變量與目標(biāo)函數(shù)的關(guān)系，即，水、氮、鉀與西瓜產(chǎn)量、含糖量關(guān)系的單因子效應(yīng)方程。分別為：

從圖1a看出，水和氮的產(chǎn)量效應(yīng)曲線比較明顯，且水對西瓜產(chǎn)量的正效應(yīng)最顯著，而氮的負(fù)效應(yīng)比水的明顯；鉀的效應(yīng)曲線比較平緩，表明本試驗(yàn)條件下鉀肥對西瓜產(chǎn)量影響不大。各拋物線的頂點(diǎn)就是各單因素的最高產(chǎn)量值，與其相對應(yīng)的便是各因素的最適投入量。本試驗(yàn)中，灌水量碼值為3.64，即灌溉定額1841.65 m3/hm2時(shí)西瓜產(chǎn)量最高為67955 kg/hm2；氮肥碼值為1.55，即投入N 347.2 kg/hm2時(shí)西瓜產(chǎn)量最高為64764 kg/hm2；鉀肥碼值為1.09，即投入K2O 289 kg/hm2時(shí)西瓜產(chǎn)量最高為63226 kg/hm2。

由圖1b可知，西瓜含糖量的水、氮、鉀因素效應(yīng)也均為拋物線，表明各因素都有明顯的提質(zhì)效應(yīng)，其中氮、鉀對含糖量的正效應(yīng)最顯著，而水的負(fù)效應(yīng)比較明顯。試驗(yàn)中，西瓜平均含糖量最高11.14%對應(yīng)的灌水量碼值為-0.188，即灌溉定額為614.74 m3/hm2；西瓜平均含糖量最高11.19%對應(yīng)的氮肥碼值為0.741，即投入N 270.37 kg/hm2；西瓜平均含糖量最高11.17%對應(yīng)的鉀肥碼值為0.667，即投入K2O 254.45 kg/hm2。

圖1 西瓜產(chǎn)量(a)與含糖量(b)的水、氮、鉀單因素效應(yīng)Fig.1 Main effects of irrigation, nitrogen, and potassium on watermelon yield (a) and sugar content (b)

2.2.3 邊際效應(yīng)分析 邊際效應(yīng)可反映各因素的最適投入量和單位水平投入量變化對西瓜產(chǎn)量、含糖量增減速率的影響。分別對單因素效應(yīng)方程求一階偏導(dǎo)，分別得到水、氮、鉀各因素的產(chǎn)量、含糖量邊際效應(yīng)方程，將不同編碼值代入，并令 dy/dx=0 可得到圖2。圖2反映了各因素邊際產(chǎn)量、含糖量效應(yīng)隨著3因素投入量增加的變化情況，水、氮、鉀3因素邊際效應(yīng)均呈遞減趨勢，說明當(dāng)投入量較低時(shí)，產(chǎn)量、含糖量增加明顯，但隨著投入量的增加，邊際效應(yīng)遞減，其中氮肥的邊際效應(yīng)遞減率大于灌水量和鉀肥。各因素西瓜產(chǎn)量邊際效應(yīng)[式(7)、(8)、(9)]與x軸相交之處(W為3.637、N為1.546、K為1.094)和果實(shí)含糖量邊際效應(yīng)[式(10)、(11)、(12)]與x軸相交之處(W為-0.375、N為1.482、K為1.333)為最適投入量，以后再增加投入量，將出現(xiàn)負(fù)效應(yīng)。

圖2 西瓜產(chǎn)量(a)和含糖量(b)的單因子邊際效應(yīng)Fig.2 Marginal benefit of each factor on watermelon yield (a) and sugar content (b)

2.2.4 耦合效應(yīng)分析 在綜合水肥管理?xiàng)l件下，作物產(chǎn)量、品質(zhì)的變化，不單純是各因子單獨(dú)效應(yīng)的線性累加，還存在因子交互效應(yīng)。本試驗(yàn)確定的西瓜產(chǎn)量回歸模型中水氮、水鉀和氮鉀的交互項(xiàng)偏回歸系數(shù)均達(dá)顯著水平，說明水氮、水鉀和氮鉀的交互效應(yīng)對西瓜產(chǎn)量產(chǎn)生顯著影響，分別將產(chǎn)量回歸模型中的水(W)、氮(N)、鉀(K)固定在0碼值，可得到其交互效應(yīng)方程，分別為：

對產(chǎn)量方程作圖(圖3)分析可以看出，在編碼值范圍內(nèi)，氮對水的交互效應(yīng)大于鉀，鉀對氮的交互效應(yīng)大于水，水對鉀的交互效應(yīng)大于氮。由圖3分析得出，本試驗(yàn)條件下，西瓜產(chǎn)量在60 t/hm2以上的水氮互作區(qū)間W為-0.9～2.1、N為0.3～2.1，即灌水量為386.54～1348.07 m3/hm2、N為228.49～399.44 kg/hm2；水鉀互作區(qū)間W為-0.9～2.1、K為0～2.4，即灌水量為386.54～1348.07 m3/hm2、K2O為200.00～400.00 kg/hm2；氮鉀互作區(qū)間N為-0.3～2.1、K為-1.8～2.4，即N為171.51～400.00 kg/hm2、K2O 為 53.07～400.00 kg/hm2。

圖3 產(chǎn)量因子交互效應(yīng)分析Fig.3 The interactive effect of various factors on watermelon yield

同理，對西瓜含糖量方程作圖(圖4)分析可以看出，鉀對水的交互效應(yīng)大于氮，水對氮的交互效應(yīng)大于鉀，氮對鉀的交互效應(yīng)大于水。由圖4分析得出，本試驗(yàn)條件下，西瓜平均含糖量在11%以上的水氮互作區(qū)間W為-2.1～0.9、N為0.3～1.5，即灌水量為0～963.46 m3/hm2、N為228.49～342.46 kg/hm2；水鉀互作區(qū)間W為-1.5～0.9、K為-0.6～0.6，即灌水量為194.24～963.46 m3/hm2、K2O為151.02～248.98 kg/hm2；氮鉀互作區(qū)間N為-0.3～1.5、K為-0.6～1.8，即 N 為 171.51～342.45 kg/hm2、K2O 為 151.02～346.93 kg/hm2。

圖4 含糖量因子交互效應(yīng)分析Fig.4 The interactive effect of various factors on watermelon sugar content

2.3 利用模型進(jìn)行決策

利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行模擬試驗(yàn)，得出了本試驗(yàn)條件下砂田西瓜產(chǎn)量超過60 t/hm2的水肥方案(表3)。從表3可知，當(dāng)各因素編碼值W為0.4149～1.0663、N為0.3304～0.9776、K為-0.2811～0.7129，即灌水量為807.98～1016.76 m3/hm2、N為231.38～292.84 kg/hm2、K2O為177.05～258.19 kg/hm2時(shí)可取得60 t/hm2以上的西瓜產(chǎn)量。

表3 西瓜產(chǎn)量超過60 t/hm2的因子取值頻率分布Table 3 Frequency distribution of the factors for yield higher than 60 t/hm2

同理可求得本試驗(yàn)條件下，西瓜平均含糖量在11%以上的水肥方案(表4)，灌水量為555.48～875.96 m3/hm2、N 為 226.41～278.65 kg/hm2、K2O 為217.41～271.00 kg/hm2。通過綜合分析得出砂田膜下滴灌嫁接西瓜高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的適宜灌水量為808～876 m3/hm2，施肥范圍N為231～279 kg/hm2、K2O為217～258 kg/hm2。

表4 西瓜平均糖含量超過11%的因子取值頻率分布Table 4 Frequency distribution of the factors for average sugar content higher than 11%

3 討論

水分和養(yǎng)分是西北干旱半干旱地區(qū)砂田西瓜獲得高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的關(guān)鍵因素。合理補(bǔ)灌可使砂田西瓜產(chǎn)量較不灌水處理提高12.52%～45.68%[7,18-19]。合理氮肥運(yùn)籌可使砂田西瓜產(chǎn)量較傳統(tǒng)施肥模式提高11.6%～12.5%，果實(shí)含糖量增加11.7%～16.5%[20]；適宜磷鉀肥配施條件下的西瓜產(chǎn)量和含糖量分別較不施用磷鉀肥處理增加7.54%～43.79%、5.86%～13.75%[21]。但是，水肥管理不當(dāng)也給砂田西瓜品質(zhì)帶來了負(fù)面影響。有研究發(fā)現(xiàn)，在相同灌水量條件下，砂田西瓜可溶性固形物含量、可溶性糖含量、糖酸比等主要品質(zhì)指標(biāo)隨施肥量增加而降低，在相同施肥量條件下隨灌水量增加也降低[22]。因此，通過水肥耦合效應(yīng)研究，探索砂田嫁接西瓜高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的水肥管理方案對西北壓砂瓜產(chǎn)業(yè)高品質(zhì)發(fā)展具有重要意義。

本試驗(yàn)在膜下滴灌條件下研究了水、氮、鉀3因素不同用量對砂田嫁接西瓜產(chǎn)量的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，砂田嫁接西瓜產(chǎn)量在60 t/hm2以上的水氮互作區(qū)間灌水量為386.54～1348.07 m3/hm2、施氮量為228.49～399.44 kg/hm2，且灌水的效應(yīng)大于氮肥。這與其他研究結(jié)果相似，馬波等[23]采用管灌補(bǔ)水方式確定出補(bǔ)水定額對壓砂地西瓜產(chǎn)量的影響大于施氮量；前期采用注水補(bǔ)灌方式研究發(fā)現(xiàn)灌水對砂田西瓜的增產(chǎn)效應(yīng)大于氮肥[6]；張笑[22]采用膜下滴灌方式發(fā)現(xiàn)各因素對砂田西瓜產(chǎn)量影響的主次順序?yàn)樵耘喾绞?自根/嫁接)＞灌水定額＞施肥量。因此，在干旱半干旱區(qū)，補(bǔ)灌對砂田西瓜產(chǎn)量的影響效應(yīng)大于氮肥，且西瓜產(chǎn)量隨補(bǔ)灌量的增加而提高，隨施氮量的增加先提高后降低，這也與王力[24]、李建明等[25]在其他栽培模式下研究的西瓜水肥效應(yīng)一致。此外，在本試驗(yàn)條件下，水、氮及其交互效應(yīng)對西瓜產(chǎn)量的影響最大，而鉀肥效應(yīng)最小，這與Flocker等[26]和姚靜等[27]的研究結(jié)果基本一致。其內(nèi)在機(jī)理可能由于水分是植物根系吸收、運(yùn)輸和利用養(yǎng)分的基礎(chǔ)，因而施肥量一定的條件下，在一定范圍內(nèi)增加灌水量有助于提高植株的養(yǎng)分吸收量，增加葉綠素含量，增強(qiáng)光合速率，促進(jìn)干物質(zhì)積累，進(jìn)而提高作物產(chǎn)量；另一方面，適宜的水分條件下，增施氮肥也有利于增加葉片葉綠素含量，改善光合作用，提高水分利用效率，從而提高作物產(chǎn)量[28]。但是，當(dāng)肥料施用過量，即低水高肥處理，容易對植物造成傷害，嚴(yán)重時(shí)發(fā)生燒苗，不僅限制作物產(chǎn)量，而且會導(dǎo)致土壤的鹽漬化[29-31]。因此，合理的水肥調(diào)控是西瓜增產(chǎn)的關(guān)鍵。

在西瓜品質(zhì)指標(biāo)中，果實(shí)中心和邊緣部位可溶性固形物含量都與各種糖含量呈極顯著正相關(guān)，因此，可將可溶性固形物含量作為評價(jià)西瓜甜度和品質(zhì)的重要指標(biāo)[32]。水肥管理是影響西瓜可溶性固形物含量及其他品質(zhì)指標(biāo)的主要因素。本試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，西瓜含糖量隨水肥用量增加呈先升后降的趨勢，這也與一些相關(guān)研究[6,18,22-25]的結(jié)果相似。其中氮、鉀對西瓜糖含量的正效應(yīng)顯著，這可能主要?dú)w因于氮、鉀在果實(shí)成熟過程中能夠作為感受信號，通過感知氮素或鉀素營養(yǎng)信號變化，調(diào)控植物體內(nèi)相關(guān)基因表達(dá)及酶活性，從而影響果實(shí)的糖酸代謝與發(fā)育進(jìn)程。有研究發(fā)現(xiàn)，坐果后適量噴施氮肥或鉀肥可提高果實(shí)成熟期間ADPG 焦磷酸化酶(AGPase)、α-淀粉酶及β-淀粉酶的活性，促進(jìn)淀粉的合成以及淀粉向葡萄糖的轉(zhuǎn)化；同時(shí)酸性轉(zhuǎn)化酶(AI)、蔗糖合酶(SS)、山梨醇脫氫酶(SDH)及蔗糖磷酸合成酶(SPS)的活性也受到氮或鉀的正向調(diào)節(jié)，從而促進(jìn)了果糖、葡萄糖及蔗糖在果實(shí)中的積累，進(jìn)而改善果實(shí)品質(zhì)[33]。適宜配比氮鉀的施用可上調(diào)6-磷酸醛糖還原酶(A6PR)、中性轉(zhuǎn)化酶(NINV1)、蔗糖磷酸合成酶(SPS1)及半乳糖激酶(GALK)關(guān)鍵編碼基因的轉(zhuǎn)錄表達(dá)水平，從而提高成熟果實(shí)中的葡萄糖、果糖和蔗糖含量，同時(shí)上調(diào)蘋果酸酶(ME)關(guān)鍵編碼基因的轉(zhuǎn)錄表達(dá)，降低果實(shí)中的蘋果酸含量，最終提高果實(shí)甜度[34]。另一方面，本試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，水對西瓜糖含量的負(fù)效應(yīng)比較明顯。這與Erdem等[35]發(fā)現(xiàn)適當(dāng)水分虧缺可提高西瓜可溶性糖和固形物含量的結(jié)果相一致。其內(nèi)在機(jī)理可能是，由于灌水量減少可以增加通過韌皮部進(jìn)入果實(shí)的糖濃度，以利于果實(shí)中可溶性固形物的積累[36]；適度水分虧缺可以激活蔗糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，并提高其穩(wěn)定性，進(jìn)而促進(jìn)液泡中可溶性糖的積累，同時(shí)提高酸性轉(zhuǎn)化酶(AI)和胞壁轉(zhuǎn)化酶活性，從而促進(jìn)果糖和葡萄糖等可溶性糖的積累，改善果實(shí)品質(zhì)[37-38]。反之，高水低肥則會對果實(shí)品質(zhì)形成“稀釋效應(yīng)”，降低果實(shí)品質(zhì)[39]。因此，合理的水肥調(diào)控也是西瓜優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)的關(guān)鍵。

4 結(jié)論

水、氮交互作用對西瓜產(chǎn)量表現(xiàn)為正效應(yīng)，對品質(zhì)表現(xiàn)為負(fù)效應(yīng)，氮、鉀交互作用對西瓜產(chǎn)量與品質(zhì)均表現(xiàn)為正效應(yīng)。西瓜產(chǎn)量超過60 t/hm2的適宜灌水量為808～1017 m3/hm2、施N為231～293 kg/hm2、施K2O為177～258 kg/hm2。獲得果實(shí)平均糖含量11%以上的適宜灌水量為555～876 m3/hm2、施N為 226～279 kg/hm2，施K2O為 217～271 kg/hm2。綜合來看，高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)嫁接西瓜的適宜灌水量為 808～876 m3/hm2、施 N 為 231～279 kg/hm2、施K2O 為 217～258 kg/hm2。