不同水氮調(diào)控對(duì)綠洲灌區(qū)膜下滴灌西瓜生長(zhǎng)及產(chǎn)量的影響

中圖分類(lèi)號(hào)：S651 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1673-2871（2025）06-101-08

Effects of different water and nitrogen regulation on the growth and yield of watermelon under mulch drip irrigation in irrigation area

LUO Shuanglong’， MA Zhongming2， XUE Liang'， WANG Zhiqi'， TANG Wenxue'，LIAN Caiyun ' （1.InstituteoflrtiledteviniceGucdefcalencou 2.GansuAcademyofAgriculturalSciences，Lanzhou 73oo7o，Gansu，China）

Abstract：Toclarifytheefectsofwater-nitrogensynergyonthegrowth，yield，quality，and wateruseefciencyof watermelonunderfilmmulchingdripiigationintheHexi Oasis IrigationDistrict，andtoseekandoptimizetheoptimal water andnitrogen supplyforeficientcultivationof watermelon intheirrigation district.Asplit-plotexperimental design was adopted. The main treatments set three soil moisture lower limits 50% 65% ，and 80% of the field water-holding capacity ofthe planned wettedlayersoil，respectively），and thesub-treatmentssetfournitrogenapplicationlevels（O，00，200， and 300kg?hm^-2） .The effects of different water-nitrogen regulations on the growth，yield，and quality of watermelon under film mulching drip irigation were studied.The results showed that when the nitrogen application rate was 200kg?hm^-2 ，it wasbeneficialtothegrowthanddrymateraccumulationof watermelon，and promotedtheformationof watermelon yieldand quality.Compared with other nitrogenapplication levels-thedry matter mass at the mature stage increased by 2.80% 13.30% ，and the soluble solid content，yield，and water use efficiency increased by O.12-0.61 percent point， 0.32%-7.57% ，and 1.57% 1 12.43% ，respectively. The yield of watermelon increased with the increase of the soil moisture lower limit， increasing significantly by 7.38%-17.97% ，compared with the 50% soil moisture lower limit.When the soil moisture lower limit was 65% of the field water-holding capacity and the nitrogen application rate was 200kg?hm^-2 ，the sugarcontent and water use efficiency of watermelon were the highest，being 11.00% and 229.05kg?hm^-2?mm^-1 ，respectively.Considering theyield，quality，and wateruse eficiencyof watermeloncomprehensively，asoilmoisturelowerlimit of 65% of the field water-holding capacity and a nitrogen application rate of 200kg?hm^-2 is the plan for efficient and grenproductionofopen-fieldwatermelonintheHexiOasis Irigation District.Bydetermining thesoilmoisturelowerlimit and nitrogen application range with 85% of the intersection of the maximum values of watermelon yield and soluble solid content， the soil moisture lower limit is 72.25%-75.02% ，and thenitrogenapplication range is 204.25-254.15kg?hm^-2 KeyWords：Watermelon; Chlorophyll; Yield; Water consumption; Nitrogen application level

河西綠洲灌區(qū)光熱資源豐富，晝夜溫差大，有利于果蔬等作物生長(zhǎng)和糖分積累，是我國(guó)主要的瓜果生產(chǎn)基地。同時(shí)，區(qū)域水資源天然稟賦有限，降水量少且分布不均，氣候干燥、蒸發(fā)量大，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中長(zhǎng)期水資源匱乏的問(wèn)題尤為突出。灌區(qū)作物生長(zhǎng)高度依賴(lài)灌溉，而水資源短缺已成為制約該地區(qū)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要因素。缺水導(dǎo)致綠洲灌區(qū)農(nóng)業(yè)灌溉用水緊張，作物產(chǎn)量受限，農(nóng)民收入難以提高。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中普遍存在灌溉模式粗放、大水大肥現(xiàn)象突出、種植農(nóng)戶(hù)科學(xué)灌溉與精準(zhǔn)施肥意識(shí)淡薄、水肥資源浪費(fèi)嚴(yán)重等現(xiàn)象。傳統(tǒng)灌溉施肥方式不僅限制了作物產(chǎn)量，生產(chǎn)的成本大，而且容易導(dǎo)致土壤鹽堿化、養(yǎng)分發(fā)生深層滲漏等問(wèn)題，嚴(yán)重影響農(nóng)田環(huán)境1]。因此，針對(duì)目前河西灌區(qū)水資源短缺及水肥利用率低的現(xiàn)狀，研發(fā)推廣高效節(jié)水灌溉技術(shù)和高效水肥管理策略，助推區(qū)域作物水肥高效利用和綠色可持續(xù)發(fā)展勢(shì)在必行。膜下滴灌水肥一體化技術(shù)將地膜覆蓋和滴灌技術(shù)相結(jié)合，可有效將水分和養(yǎng)分通過(guò)膜下鋪設(shè)的滴灌帶直接運(yùn)輸?shù)阶魑锔?，?shí)現(xiàn)灌水和施肥一體化管理，達(dá)到了節(jié)水、節(jié)肥、高效生產(chǎn)的目的2。目前，膜下滴灌水肥一體化技術(shù)已從最初的玉米、棉花等作物擴(kuò)展到水果、蔬菜等作物，此外，在設(shè)施溫室、無(wú)土栽培等現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中也得到了廣泛應(yīng)用和推廣。

西瓜作為一種世界廣泛種植的日常水果，富含碳水化合物和人類(lèi)身體所需的維生素，口感佳，具有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。我國(guó)西瓜種植面積和產(chǎn)量分別占世界的 52.7% 和 67.0% ，是世界上重要的西瓜生產(chǎn)和消費(fèi)大國(guó)，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中占有重要地位。而河西綠洲灌區(qū)依靠其獨(dú)特的光熱資源條件，有利于西瓜生長(zhǎng)和糖分的積累，是我國(guó)西瓜主產(chǎn)地之一。近年來(lái)，在西瓜生產(chǎn)中，種植農(nóng)戶(hù)一味地追求產(chǎn)量，過(guò)量灌水和施肥問(wèn)題比較突出，導(dǎo)致西瓜產(chǎn)量和品質(zhì)降低，造成土壤環(huán)境惡化[45]，同時(shí)對(duì)區(qū)域生態(tài)環(huán)境和人類(lèi)健康造成了一定的影響。研究表明，采用滴灌水肥一體化技術(shù)可以節(jié)省 50% 化肥用量，降低肥料使用成本，對(duì)修復(fù)土壤、改善環(huán)境效果明顯[7-8]，可實(shí)現(xiàn)根據(jù)西瓜生產(chǎn)中需水需肥的特點(diǎn)精準(zhǔn)施肥和灌水的目標(biāo)。西瓜需水量大，對(duì)水分較為敏感，灌水和施肥對(duì)西瓜的產(chǎn)量和品質(zhì)影響較大。

水、氮作為作物生長(zhǎng)發(fā)育的主要限制因素，在物質(zhì)轉(zhuǎn)化、養(yǎng)分運(yùn)輸和作物形態(tài)建成及生長(zhǎng)發(fā)育中發(fā)揮主要作用[9-10]。水氮協(xié)調(diào)利用可有效協(xié)調(diào)作物養(yǎng)分運(yùn)輸，提高作物光合效率，促進(jìn)作物產(chǎn)量提高和品質(zhì)改善[1I-12]。合理協(xié)調(diào)水氮供應(yīng)有利于作物干物質(zhì)積累和產(chǎn)量、品質(zhì)的提高，促進(jìn)作物高產(chǎn)高效生產(chǎn)。因此如何協(xié)調(diào)水氮關(guān)系，有效發(fā)揮水氮協(xié)同作用，是河西灌區(qū)膜下滴灌西瓜綠色高效可持續(xù)生產(chǎn)的關(guān)鍵。

目前，在膜下滴灌方式下，有機(jī)肥與化肥配施、灌水量和不同化肥投入對(duì)西瓜生產(chǎn)及產(chǎn)量的影響方面做了大量研究，并提出了相應(yīng)的灌水和施肥方案，但在膜下滴灌條件下有關(guān)水肥協(xié)同調(diào)控對(duì)西瓜生長(zhǎng)發(fā)育、產(chǎn)量和品質(zhì)影響的研究較少。因此，筆者基于河西綠洲灌區(qū)水資源嚴(yán)重短缺、西瓜生產(chǎn)中灌水施肥不合理、缺乏科學(xué)依據(jù)的現(xiàn)狀，開(kāi)展水氮協(xié)同調(diào)控對(duì)灌區(qū)膜下滴灌西瓜生長(zhǎng)、產(chǎn)量和品質(zhì)影響方面的研究，以期為灌區(qū)西瓜產(chǎn)業(yè)高效綠色發(fā)展提供依據(jù)和技術(shù)支撐。

1材料與方法

1.1 試驗(yàn)區(qū)概況

試驗(yàn)于2022年在甘肅省張掖市甘州區(qū)小滿(mǎn)鎮(zhèn)張掖節(jié)水農(nóng)業(yè)試驗(yàn)站進(jìn)行。張掖節(jié)水農(nóng)業(yè)試驗(yàn)站位于河西綠洲灌區(qū)的中心腹地，處于河西走廊中部，地下水深 100m ，熱量豐富，晝夜溫差較大，光照充足；年平均氣溫 7.3^°C ，年日照時(shí)數(shù) 3085h ，海拔 1570m，gt;0^°C 的有效積溫3388^°C ，年降水量不足 101.2mm ，屬無(wú)灌溉就無(wú)農(nóng)業(yè)的典型灌溉農(nóng)業(yè)區(qū)，是典型的溫帶荒漠性氣候。西瓜生育期平均降水量 40.5mm ，蒸發(fā)量947.2mm 。 0～20cm 王壤容重為 1.36g?cm^-3 ，最大田間持水量為 31.55% （表1）。

1.2材料

試驗(yàn)材料為金城5號(hào)，采購(gòu)自中衛(wèi)市金城種業(yè)有限責(zé)任公司，該品種生育期 105d ，果實(shí)橢圓形，淺綠色底，深綠色鋸齒狀條帶，皮厚小于 1.3cm ，平均單果質(zhì)量 7.3kg 。供試氮肥為尿素[N含量 Π^（μ） ，后同） 46.4% ，山西晉豐煤化工有限責(zé)任公司生產(chǎn)]，磷肥為重過(guò)磷酸鈣 （P₂O₅ 含量 44% ，云南弘祥化工有限公司生產(chǎn)），鉀肥為硫酸鉀 （K₂O 含量 50% ，國(guó)投新疆羅布泊鉀鹽有限責(zé)任公司生產(chǎn)）。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用裂區(qū)設(shè)計(jì)，主區(qū)為土壤水分下限，設(shè)3個(gè)水平，分別為計(jì)劃濕潤(rùn)土層田間持水量的 50% 、65% 和 80% ，用W1、W2和W3表示；副區(qū)為施氮量，設(shè)4個(gè)水平，分別為 0.100?200?300kg?hm^-2 ，用N0.N100.N200 和 N300 表示，共計(jì)12個(gè)處理，3次重復(fù)，小區(qū)面積為 45m²（5m×9m） 。窄行 50cm ，覆90cm 地膜，寬行 200cm ，株距為 50cm ，種植密度為16000株·hm^-2 。2022年6月1日定植，8月20日收獲。灌水方式采用膜下滴灌，一膜兩管，兩條滴灌帶間距 50cm ，滴頭間距 50cm ，西瓜苗移栽位置位于滴灌帶出水口，定植前1d滴灌適量的水，定植后培土澆灌充足的緩苗水。西瓜苗期至伸蔓期計(jì)劃濕潤(rùn)層深度為 20cm ，伸蔓期至成熟期為40cm，利用TRIME-PICO-IPHTDR部面土壤水分測(cè)量系統(tǒng)實(shí)時(shí)觀測(cè)土壤水分，當(dāng)水分達(dá)到土壤水分下限時(shí)開(kāi)始灌水，灌溉至田間持水量的 90% 。試驗(yàn)所用磷肥和鉀肥分別為 180kg?hm^-2 和 210kg?hm^-2 ，氮肥 40% 和全部的磷肥、鉀肥做基肥于播前瓜行溝施， 60% 的氮肥在西瓜伸蔓期、開(kāi)花坐果期和果實(shí)膨大期按 15%.25% 和 20% 隨滴灌進(jìn)行追肥。

1.4 測(cè)定項(xiàng)目與方法

1.4.1植株生長(zhǎng)指標(biāo)的測(cè)定分別在西瓜伸蔓期、開(kāi)花坐果期和果實(shí)膨大期每小區(qū)隨機(jī)取3株具有代表性、長(zhǎng)勢(shì)一致的植株，使用SPAD-520葉綠素儀測(cè)定葉綠素含量，用直尺測(cè)定西瓜的主蔓長(zhǎng)，用游標(biāo)卡尺測(cè)定西瓜的莖粗。在西瓜伸蔓期、開(kāi)花坐果期、膨果期和成熟期每個(gè)小區(qū)取3株具有代表性、生長(zhǎng)一致的植株，分莖、葉和果實(shí)放入烘箱， 105^°C 殺青 30min ，然后 80^°C 烘干至恒質(zhì)量，稱(chēng)干質(zhì)量。1.4.2產(chǎn)量和品質(zhì)的測(cè)定西瓜成熟時(shí)，每小區(qū)隨機(jī)選取具有代表性的10個(gè)瓜計(jì)算單瓜質(zhì)量，并統(tǒng)計(jì)每個(gè)小區(qū)瓜數(shù)，然后計(jì)算產(chǎn)量。使用PAL-1糖度儀測(cè)定樣品西瓜的可溶性固形物含量。

1.4.3土壤含水量的測(cè)定在西瓜的不同生育時(shí)期取 0～100cm 土層含水量，每 20cm 一層，用烘干法測(cè)定。

1.4.4作物耗水量用水量平衡法來(lái)計(jì)算計(jì)算公式如下：

式中， ET_1-2 為階段耗水量；i為土層編號(hào)； n 為總王層數(shù)； γ_i 為第i層土壤容重； H_i 為第i層土壤厚度；θ_i1 和 θ_i2 分別為第i層土壤時(shí)段初和時(shí)段末的質(zhì)量含水量； M 為時(shí)段內(nèi)的灌水量； P 為有效降水量； K 為時(shí)段內(nèi)的地下水補(bǔ)給量，當(dāng)?shù)叵滤裆畲笥?2.5m 時(shí)， ??K 值可以忽略不計(jì)，本試驗(yàn)的地下水埋深在 2.5m 以下，故 K 值為0。

作物水分利用效率/ 產(chǎn)量/耗水量。

1.5 數(shù)據(jù)分析

采用Excel2010進(jìn)行試驗(yàn)數(shù)據(jù)整理和計(jì)算，采用SPSS21.0進(jìn)行隨機(jī)區(qū)組雙因素方差分析及相關(guān)性分析，采用Duncan新復(fù)極差法進(jìn)行多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1不同水氮處理對(duì)西瓜主蔓長(zhǎng)的影響

由表2可知，不同土壤水分下限對(duì)各時(shí)期西瓜主蔓長(zhǎng)有極顯著影響，氮肥施用量對(duì)西瓜開(kāi)花坐果期主蔓長(zhǎng)影響極顯著，二者交互作用對(duì)西瓜主蔓長(zhǎng)無(wú)顯著影響。在同一土壤水分條件下，在伸蔓期，W1處理下，不同氮肥施用量處理間主蔓長(zhǎng)差異不顯著，W2、W3處理下，西瓜主蔓長(zhǎng)隨氮肥施用量增加呈先增加后減小的趨勢(shì)，在氮肥施用量為200kg?hm^-2 時(shí)達(dá)到最大，較N0分別增加 11.27% 和31.98% ；在開(kāi)花坐果期，W1、W2處理?xiàng)l件下西瓜主蔓長(zhǎng)在N100施肥條件下達(dá)到最大，分別較N0增加17.85% 和 21.43% ，W3條件下，主蔓長(zhǎng)在N200條件下達(dá)到最大，較NO增加 16.12% ；在膨果期，W1處理下西瓜主蔓長(zhǎng)在N200條件下達(dá)到最大，W2、W3處理下西瓜主蔓長(zhǎng)在NO處理下最大。在同一氮肥施用量條件下， _N0 條件下，伸蔓期，西瓜主蔓長(zhǎng)隨土壤水分下限增加呈先增加后減小的趨勢(shì)，其他時(shí)期西瓜主蔓長(zhǎng)隨土壤水分下限升高而增加，NO、N100、N200和N300處理在伸蔓期W3較W1分別增加 5.22%.24.55%.41.11% 和 35.14% ，開(kāi)花坐果期W3較W1分別增加 15.48% ！ 8.09% ！ 26.79% 和29.14% ，膨果期W3較W1分別增加 25.59% ！20.46%?18.13% 和 24.82% 。

2.2不同水氮處理對(duì)西瓜葉綠素含量的影響

由表3可知，土壤水分下限對(duì)各生育時(shí)期西瓜葉綠素含量有極顯著影響，氮肥施用量和二者的交互作用對(duì)各生育時(shí)期西瓜葉綠素含量無(wú)顯著影響。在同一土壤水分下限條件下，伸蔓期，W1處理下西瓜葉片葉綠素含量在N200處理?xiàng)l件下最大，W2和W3土壤水分條件下，西瓜葉片葉綠素含量分別在N100和N300處理?xiàng)l件下最大，較不施肥處理分別增加了 0.76%.7.23% 。開(kāi)花坐果期，W1土壤水分下限條件下，西瓜葉片葉綠素含量隨施氮量增加呈先升高后降低再升高的趨勢(shì)，在N300處理下達(dá)到最大值，在W2和W3土壤水分條件下，西瓜葉片葉綠素含量均在 Nl00 條件下最大。膨果期，W1、W2條件下西瓜葉片葉綠素含量隨氮肥施用量增加呈先升高后降低的趨勢(shì)，在N200時(shí)達(dá)到最大；W3水分條件下， N300 施用量條件下西瓜葉片葉綠素含量最高，且顯著高于 N100.N200 處理，與NO處理差異不顯著。同一土壤水分下限條件下，施肥處理較不施肥處理葉綠素含量分別提高 2.28%～ 10.39，4.62%～8.72% 和 -1.10%～5.29% 。在同一氮肥施用量條件下，伸蔓期和開(kāi)花坐果期，西瓜葉片葉綠素含量隨土壤水分下限升高而降低，表現(xiàn)為 W1gt; W2gt;W3 。膨果期， _N0.N100 和N300條件下，不同水分處理對(duì)西瓜葉片葉綠素含量的影響不顯著；N200條件下，隨土壤水分下限升高呈先升高后降低的趨勢(shì)，在W2處理下達(dá)到最大，表現(xiàn)為 W2gt; W1gt;W3 。伸蔓期和開(kāi)花坐果期，同一氮水平處理下，W2、W3處理的西瓜葉片葉綠素含量分別較W1處理降低 8.67%～18.90% 和 5.14%～15.35% 。膨果期，西瓜葉片葉綠素含量在W2N200處理下最大。

2.3 不同處理對(duì)西瓜干物質(zhì)積累的影響

由表4可知，不同水氮處理對(duì)不同生育時(shí)期西瓜干物質(zhì)積累有顯著或極顯著影響，二者交互作用對(duì)西瓜開(kāi)花坐果期干物質(zhì)積累有極顯著影響。同一土壤水分下限條件下，伸蔓期，W1處理下，西瓜干物質(zhì)積累量隨氮肥施用量增加呈先增加后減小的趨勢(shì)，表現(xiàn)為 N200gt;N100gt;N300gt;N0 。W2和W3處理下，西瓜干物質(zhì)積累量隨氮肥施用量增加而增加，表現(xiàn)為 N300gt;N200gt;N100gt;N0 。開(kāi)花坐果期，W1處理下，西瓜干物質(zhì)積累量隨氮肥施用量增加呈先增加后減小的趨勢(shì)，表現(xiàn)為 N200gt;N100gt; N300gt;N0 ，W2處理下表現(xiàn)為 N300gt;N200gt;N100gt; NO，W3處理下表現(xiàn)為 N300gt;N100gt;N200gt;N0 。膨果期，W1和W3處理下，西瓜干物質(zhì)積累量隨氮肥施用量增加呈先增加后減小的趨勢(shì)，W1處理?xiàng)l件下表現(xiàn)為 N200gt;N100gt;N300gt;N0，W3 處理?xiàng)l件下表現(xiàn)為 N100gt;N200gt;N300gt;N0 。成熟期西瓜干物質(zhì)積累量隨氮肥施用量增加均呈先增加后減小的趨勢(shì)，其中N200處理最大。伸蔓期，施肥處理較不施肥處理干物質(zhì)積累量分別增加 4.69%～14.78% 、22.15%～41.21% 和 36.26%～45.47% ，開(kāi)花坐果期分別增加 4.61%～15.46% ！ 2.26%～11.01% 和 14.55%～ 25.03% ，膨果期分別增加 6.70%～27.97%?-13.86%～ 7.29和 4.65%～23.59% ，成熟期分別增加 4.41%～10.42%?4.80%～13.30% 和 2.80%～9.62% 。在同一氮肥施用量條件下（N0除外），伸蔓期，西瓜干物質(zhì)積累量隨土壤水分下限升高呈先增加后減小的趨勢(shì)，表現(xiàn)為 W2gt;W3gt;W1 ；開(kāi)花坐果期、膨果期和成熟期干物質(zhì)平均積累量隨土壤水分下限升高而增加，表現(xiàn)為 W3gt;W2gt;W1 。

2.4不同處理對(duì)西瓜產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

由表5可知，不同土壤水分下限對(duì)西瓜可溶性固形物含量、產(chǎn)量、耗水量和水分利用效率有極顯著影響，氮肥對(duì)西瓜邊部可溶性固形物含量和耗水量影響不顯著，對(duì)西瓜中心可溶性固形物含量、產(chǎn)量和水分利用效率影響極顯著，二者的交互作用對(duì)其影響不顯著。在同一土壤水分下限條件下，西瓜可溶性固形物含量（W1邊部除外）、產(chǎn)量和水分利用效率（W1除外）隨氮肥施用量增加呈先升高后降低的變化趨勢(shì)，均在N200處理下達(dá)到最高，中心可溶性固形物含量表現(xiàn)為 N200gt;N100≥N300gt; NO，產(chǎn)量和水分利用效率均表現(xiàn)為 N200gt;N300gt; N100gt;N0 ；其中N200處理的西瓜中心可溶性固形物含量、產(chǎn)量和水分利用效率分別較其他施肥處理提高0.12＼～0.61百分點(diǎn)、 0.32%～7.57% 和1.57%～12.43% 。在同一氮肥施用量條件下，西瓜中心可溶性固形物含量隨土壤水分下限升高呈先升高后降低的趨勢(shì)，在W2條件下達(dá)到最大，分別較W1、W3處理增加 0.18～0.36 百分點(diǎn)和 0.33～ 0.51百分點(diǎn)。 _N0，N100 和N200處理下，西瓜邊部可溶性固形物含量隨土壤水分下限升高呈先升高后降低的趨勢(shì)，在W2土壤水分下限條件下達(dá)到最大，N300處理下隨土壤水分下限升高而降低。不同處理?xiàng)l件下西瓜生育期耗水量在 206.66～271.64mm ，西瓜產(chǎn)量和耗水量隨土壤水分下限升高而逐漸升高，均表現(xiàn)為 W3gt;W2gt;W1 ，W3產(chǎn)量較W1、W2分別增加 13.48%～17.97% 和 7.02%～ 9.23% ，W3耗水量較W1、W2分別增加 20.56%～ 31.44% 和 8.09%～17.01% 。水分利用效率在W2及N200處理?xiàng)l件下最大，為 229.05kg?hm^-2?mm^-1 在 _N0，N100 和N300條件下，隨土壤水分下限升高而降低。

2.5 目標(biāo)優(yōu)化

以土壤水分下限和施氮量為自變量，產(chǎn)量和可溶性固形物含量為因變量，構(gòu)建二元二次方程，分別建立施氮量和土壤水分下限與西瓜產(chǎn)量和可溶性固形物含量關(guān)系的二元二次方程。

產(chǎn)量方程為： Y=0.91W²-0.074N²-0.017WN+ 131.86W+31.44N+36436.41（R²=0.87） ：

可溶性固形物含量方程為： Z^=-0.001 6W²- 0.000 014 675N²-0.000 011 93WN+0.194W+0.006 15N+4.236（R²=0.97） 。

由圖1可知，西瓜產(chǎn)量和可溶性固形物含量無(wú)法同時(shí)達(dá)到最大值，西瓜產(chǎn)量隨土壤水分下限升高成線(xiàn)性增加。在生產(chǎn)生活中，很難實(shí)現(xiàn)西瓜產(chǎn)量和品質(zhì)同時(shí)達(dá)到最大值。因此，以西瓜產(chǎn)量和可溶性固形物含量最大值交集的 85% 來(lái)確定西瓜栽培適宜的土壤水分下限和氮肥施用區(qū)間，可得土壤水分下限為 72.25%～75.02% ，氮肥施用量區(qū)間為204.25～254.15kg?hm^-2?

3 討論與結(jié)論

土壤中水分和養(yǎng)分含量是影響作物生長(zhǎng)發(fā)育的關(guān)鍵因素，決定了作物對(duì)水肥的吸收能力[13]。適宜的土壤水分和氮肥供應(yīng)不但可滿(mǎn)足作物不同生長(zhǎng)發(fā)育階段對(duì)水肥的需求，還能提高作物光合產(chǎn)物的積累及對(duì)水分、養(yǎng)分的吸收和利用效率[14-15]，進(jìn)而促進(jìn)作物生長(zhǎng)及產(chǎn)量和品質(zhì)的提高[]。

本研究表明，在伸蔓期，N0處理的西瓜主蔓長(zhǎng)隨土壤水分下限升高呈先增加后減小的趨勢(shì)，在W2處理?xiàng)l件下達(dá)到最大，N100、N200和N300處理隨土壤水分下限升高而增加。開(kāi)花坐果期，西瓜主蔓長(zhǎng)隨土壤水分下限升高逐漸增加，隨氮肥施用量增加呈先增加后減小的趨勢(shì)。在W2土壤水分下限條件下，伸蔓期和開(kāi)花坐果期，西瓜主蔓長(zhǎng)分別在N200和N100條件下達(dá)到最大，當(dāng)?shù)适┯昧砍^(guò)此水平時(shí)西瓜主蔓長(zhǎng)開(kāi)始減小，這是因?yàn)檫m宜的水肥供應(yīng)可有效促進(jìn)西瓜生長(zhǎng)，當(dāng)養(yǎng)分供應(yīng)過(guò)量時(shí)會(huì)抑制作物生長(zhǎng)。在膨果期，W2和W3土壤水分條件下，N0水平西瓜主蔓長(zhǎng)大于其他施氮水平處理，主要是因?yàn)椋m量和過(guò)量的水分供應(yīng)條件下，作物氮素嚴(yán)重供應(yīng)不足時(shí)，會(huì)導(dǎo)致作物徒長(zhǎng)[，從而導(dǎo)致主蔓長(zhǎng)的增加。在同一氮肥施用量條件下，隨土壤水分下限的提高，西瓜主蔓長(zhǎng)逐漸增加，說(shuō)明增加土壤水分可促進(jìn)西瓜主蔓長(zhǎng)的增加。

氮素供應(yīng)不足容易導(dǎo)致作物光合效率下降[8]，降低作物葉片SPAD值，影響作物光合產(chǎn)物的積累。本研究中，在W1土壤水分下限條件下，伸蔓期、開(kāi)花坐果期和膨果期西瓜葉片葉綠素含量分別在N200、N300和N200處理下達(dá)到最大。在W2土壤水分下限條件下，伸蔓期和開(kāi)花坐果期西瓜干物質(zhì)積累量隨氮肥施用量增加而升高，膨果期和成熟期干物質(zhì)積累量在N200處理?xiàng)l件下達(dá)到最大。超過(guò)此水平時(shí)，西瓜膨果期和成熟期干物質(zhì)積累量會(huì)降低，說(shuō)明過(guò)量氮肥投入會(huì)影響作物光合作用，從而抑制光合產(chǎn)物的運(yùn)轉(zhuǎn)與積累[1]。大量研究表明，西瓜葉片葉綠素含量和干物質(zhì)積累量隨灌水量增加而升高[20-21]，而本研究卻表明，在伸蔓期和開(kāi)花坐果期，在同一氮肥施用量條件下，隨土壤水分下限升高，西瓜葉片葉綠素含量呈逐漸下降趨勢(shì)，這主要是因?yàn)樽魑镌谌彼沫h(huán)境中，自身通過(guò)調(diào)節(jié)相關(guān)酶活性，調(diào)節(jié)葉片形態(tài)結(jié)構(gòu)，從而提高其對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性[22]。同時(shí)，增加灌水量可有效促進(jìn)作物光合產(chǎn)物的形成與積累，這與本研究中西瓜干物質(zhì)積累量隨土壤水分下限的升高而逐漸增加的結(jié)果相符。

適量的水氮供應(yīng)是作物產(chǎn)量和品質(zhì)形成的關(guān)鍵，有利于提高作物產(chǎn)量、品質(zhì)[23-25]及對(duì)水分、養(yǎng)分的利用效率[26-27]。本研究表明，在同一施氮水平條件下，西瓜產(chǎn)量隨土壤水分下限升高逐漸增加，而西瓜中心可溶性固形物含量隨土壤水分下限和氮肥施肥量的增加呈先升高后降低的趨勢(shì)，W2N200處理的西瓜中心可溶性固形物含量達(dá)到最大，說(shuō)明水肥供應(yīng)不足或過(guò)量會(huì)降低西瓜可溶性固形物含量，從而影響西瓜品質(zhì)28。西瓜水分利用效率在W2N200處理下達(dá)到最高，這主要是因?yàn)檫^(guò)量的水氮供應(yīng)導(dǎo)致大部分水分和養(yǎng)分在土壤中淋溶2和揮發(fā)[3，未被作物吸收利用，造成了水肥資源的大量浪費(fèi)，這與前人的研究結(jié)果相同。

綜上所述，西瓜作為河西灌區(qū)主要的經(jīng)濟(jì)作物，直接關(guān)系著種植農(nóng)戶(hù)的收入和生活，同時(shí)，區(qū)域農(nóng)業(yè)生產(chǎn)面臨著嚴(yán)峻的水資源短缺的現(xiàn)狀，為了應(yīng)對(duì)未來(lái)區(qū)域西瓜產(chǎn)業(yè)的綠色可持續(xù)發(fā)展，在生產(chǎn)中應(yīng)綜合考慮西瓜產(chǎn)量、品質(zhì)和水肥利用效率。在本試驗(yàn)條件下，土壤水分下限為田間持水量的 65% ，氮肥施用量為 200kg?hm^-2 ，是河西綠洲灌區(qū)露地西瓜高效綠色生產(chǎn)的方案，同時(shí)，以西瓜產(chǎn)量和可溶性固形物含量最大值交集的 85% 來(lái)確定土壤水分下限和氮肥施用量區(qū)間，可得土壤水分下限為 72.25%～75.02% ，氮肥施用量區(qū)間為 204.25～254.15kg?hm^-2

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