夏新發,王 飛,劉松年,陶 珍,田紅梅,張 建,王朋成*
(1.安徽新源農業科技有限公司,安徽 和縣 238200;2.安徽興大種業有限公司,安徽 宿州 234000;3.亳州市譙城區年豐蔬菜種植農民專業合作社,安徽 亳州 236800;4.安徽省農業科學院園藝研究所,安徽 合肥 230031)
西瓜是我國重要的經濟作物,在農業產業結構調整與農民增收中發揮著重要作用。但隨著西瓜種植面積及復種指數的增加,連作障礙日益凸顯,土傳病害不斷加劇,造成產量和品質逐年下降。嫁接栽培是克服西瓜重茬障礙的主要技術手段,已廣泛應用于生產。培育壯苗是優質豐產的保障,但在西瓜嫁接育苗過程中,由于使用通用基質,西瓜幼苗缺肥問題嚴重,導致秧苗質量差,壯苗率低,影響了西瓜產業的發展。
西瓜在整個生育期內吸收鉀素最多,鉀素參與植物生理、生化過程,可激活參與糖代謝和氮代謝的相關酶,且參與光合作用和光合產物的形成[1-2],在植物生長發育及環境脅迫下發揮重要作用,合理施用鉀肥可以提高作物產量和品質[3]。董亞等[4]報道了西瓜生長過程中對鉀素的吸收特征,并提出了最佳基肥和追肥方案。目前,對嫁接西瓜苗期鉀肥需求特征尚不明確,因此,本研究擬對不同類型嫁接西瓜需鉀特性進行研究,旨在篩選適于不同類型西瓜的苗期肥料配方,為西瓜產業的發展提供技術支撐。
試驗于2021年2—6月在安徽省濉溪縣四鋪鎮五鋪農場試驗基地進行。供試西瓜品種有大果型西瓜“麗園”、中果型西瓜“8424”和小果型西瓜“小紅玉”;嫁接砧木品種為中國南瓜與印度南瓜種間雜交品種“皖砧6號”;育苗基質為丹麥品氏草炭基質(規格0~6 mm);育苗肥料為46%尿素(安徽昊源化工集團有限公司)、73%氮磷(12-61)復合肥(安徽省農利化肥股份有限公司)和52%氧化鉀(安徽省農利化肥股份有限公司)。
參照育苗常用三元復合肥(17-17-17)的比例,在氮、磷比例相同的前提下設置6個不同鉀素水平的肥料溶液,以不施鉀肥處理為對照,各處理肥料溶液濃度及氮、磷、鉀比例如表1所示。肥料使用46%尿素、73%氮磷(12-61)復合肥和52%氧化鉀(K2O)。

表1 各處理肥料溶液濃度及氮磷鉀比例
將砧木和西瓜種子播于72孔穴盤中,西瓜播種時間比砧木提前3 d。待砧木2片子葉展平、西瓜苗第1片真葉顯露時,采用“貼接法”嫁接,嫁接成活后選擇長勢一致的嫁接苗進行不同鉀元素水平處理試驗。每個處理15株,設3次重復,自嫁接幼苗1葉1心時開始,每隔7 d澆肥液1次,共澆4次,每次每株澆肥液12 mL。試驗過程中根據各處理苗情酌情澆施等量清水。
待西瓜嫁接苗第4片真葉展開后,隨機選取幼苗10~20株進行苗期指標測定。用SPAD-502 Plus葉綠素儀測定葉片葉綠素含量(SPAD值);用直尺測量株高,游標卡尺測量莖粗;將地上部與根部分別置于烘箱,105 ℃下殺青30 min,然后在80 ℃下烘至恒質量,用萬分之一天平稱量地上部干質量和根干質量,并計算壯苗指數[4]。壯苗指數=(莖粗/株高+根干質量/地上部干質量)×全株干質量。
數據經Excel 2007整理并采用DPS 9.01軟件進行生物學統計分析。
由表2可知,隨著鉀素濃度的增加,西瓜葉片S PA D值呈現先升高后降低的趨勢。其中,“8424”西瓜T4處理葉片SPAD值最高,比CK、T1、T2、T3、T5、T6處理分別提高17.1%、11.5%、10.1%、2.1%1、4.8%、6.7%,且差異均達到顯著水平,但T1與T2處理間無顯著差異;“麗園”和“小紅玉”葉片SPAD值均以T3處理最高,分別比CK、T1、T2、T4、T5、T6顯著提高16.5%、12.3%、8.0%、7.3%、7.9%、13.3%和17.7%、12.2%、7.6%、5.9%、10.2%、14.7%。以上結果表明,在適宜的鉀素水平范圍內,增加鉀素用量能夠促進西瓜嫁接苗葉片中葉綠素的合成,并隨著鉀素水平的提高而增加,但過量條件下葉綠素含量反而下降。
由表2可知,隨著鉀素處理濃度的增加,“麗園”“8424”“小紅玉”嫁接苗株高均呈現先升高后降低的趨勢,其中,“麗園”西瓜嫁接苗以T3處理植株最高,“8424”以T2處理植株最高,“小紅玉”以T4處理植株最高,且“8424”西瓜嫁接苗在不同處理下均高于“麗園”和“小紅玉”。
3種類型西瓜嫁接幼苗莖粗隨鉀素水平的升高也呈現先升高后降低的趨勢,在同一鉀素處理下,“8424”嫁接苗莖粗均最高,其次是“麗園”,“小紅玉”莖粗均最小。“麗園”和“8424”莖粗均以T4處理最大,比CK分別提高18.4%、17.4%。“麗園”品種T4處理分別顯著大于CK、T1、T2、T5、T6處理,但與T3處理間差異不顯著;鉀肥處理T2—T4莖粗均顯著大于CK,其余鉀肥處理與CK差異則不顯著。“8424”品種T4處理顯著大于其他處理,且各鉀肥處理(除T1處理外)均顯著大于CK。“小紅玉”品種以T3處理最粗,顯著大于CK、T1、T4、T5、T6處理,但與T2處理間差異不顯著;鉀肥處理T1—T4均顯著大于CK,T6處理則顯著小于CK(表2)。以上結果表明,在適宜的鉀素水平范圍內,增加鉀素用量能夠促進西瓜嫁接苗生長,促進壯苗,但過量條件下反而影響生長。

表2 各處理西瓜葉片葉綠素含量(SPAD值)及株高、莖粗比較
由表3可知,西瓜嫁接苗根干質量和地上部干質量均隨著鉀素濃度的增加呈現先升高后降低的趨勢。在根干質量方面,在不施鉀肥情況下(CK),“小紅玉”根干質量最高,“8424”和“麗園”次之;施鉀處理中,“麗園”根干質量均大于“8424”和“小紅玉”。“麗園”和“8424”均以T4處理根干質量最大,其中“麗園”T4處理顯著大于除T3外的其他處理,“8424”T4處理顯著大于其他處理;小紅玉”以T3處理根干質量最大,顯著大于除T2外的其他處理。在地上部干質量方面,在不施鉀肥情況下(CK),“小紅玉”嫁接苗地上部干質量最大,“8424”和“麗園”次之;“麗園”和“8424”嫁接苗均以T4處理地上部干質量最大,“麗園”T4處理顯著大于除T3外的其他處理,“8424品種T4處理顯著大于其他處理;“小紅玉”以T3處理地上部干質量最大,顯著大于CK、T1、T5、T6處理,但與T2、T4處理間差異不顯著。在全株干質量方面,不同鉀素水平處理西瓜嫁接苗的變化趨勢與地上部干質量均一致。以上結果表明,鉀素促進了不同類型西瓜嫁接苗的生長,且對中果型品種“8424”影響較大,其次是大果型品種“麗園”,影響程度最小的是小果型品種“小紅玉”。以嫁接苗全株干質量最大值為目標,適宜中果型和大果型品種嫁接育苗的鉀素水平為T4處理,適宜小果型品種的鉀素水平為T3處理。
由表3可知,西瓜壯苗指數隨著鉀素處理濃度增加呈現先升高后降低的趨勢。在不施鉀肥情況下(CK),“小紅玉”的幼苗壯苗指數最高,“8424”次之,“麗園”最小;不同鉀肥處理條件下,“麗園”的壯苗指數大于“8424”和“小紅玉”。“麗園”與“8424”壯苗指數均以T4處理最大,分別顯著大于其他處理;“小紅玉”則以T3處理最大,顯著大于除T2處理外的其余處理。以上結果表明,西瓜嫁接育苗中施用不同水平鉀素對壯苗指數有一定影響,影響程度最大的是大果型品種“麗園”,其次是中果型品種“8424”,最小是小果型品種“小紅玉”。以壯苗指數最大值為目標參考值,適宜“麗園”“8424”品種嫁接育苗的鉀素水平為T4處理,適宜小果型品種“小紅玉”的鉀素水平為T3處理。

表3 各處理西瓜生長量指標及壯苗指數比較
鉀是植物生長必需的三大營養元素之一,其可增強植物的光合作用,并加速光合產物向產品器官的運轉,進而促進植物的生長發育,并改善果實品質[3-4]。本研究結果表明,在一定范圍內,西瓜嫁接幼苗的株高、莖粗、生長量及壯苗指數等指標均隨著鉀肥用量的增加而增加。不同類型西瓜需鉀特征有所差異,大果型和中果型西瓜鉀肥需求量高于小果型西瓜,本研究篩選到有利于嫁接西瓜壯苗的鉀肥用量,即大果型西瓜“麗園”和中果型西瓜“8424”嫁接苗在T4處理(N-P-K為17-17-34)下莖粗、全株干質量和壯苗指數等均達到最大值,分別為0.53、0.57 cm,1.279、1.325 g和0.175、0.137;小果型西瓜“小紅玉”在T3處理(N-P-K為17-17-25.5)下莖粗、全株干質量和壯苗指數等均達到最大值,分別為0.48 cm、1.056 g和0.132,說明適量鉀肥可促進嫁接苗壯苗。下一步將繼續研究不同氮肥、磷肥水平對嫁接西瓜幼苗生長的影響,為進一步篩選西瓜苗期專用肥料提供技術支持。