不同氮素水平對制種西瓜JW01生長發育和種子產量的影響

摘 要 為探索制種西瓜對施氮梯度的響應，確定JW01西瓜母本最佳氮肥用量，在JW01西瓜制種常用施肥量的基礎上，追施尿素為試驗因素，共設4個水平，進行氮肥最佳施肥量試驗。結果表明，適當增施氮肥對西瓜植株的生長有顯著促進作用，同時降低瓜皮厚度和畸形果率，但過量的氮肥會導致葉綠素含量降低，畸形果率大大增加;適當增施氮肥對西瓜種子產量及產量構成因素和種子質量有顯著的促進作用。其中氮肥施用量為247.61 kg/hm2時西瓜種子產量最高，且種子質量較好。

關鍵詞 制種西瓜;氮肥;生長發育;種子產量;產量構成因素;發芽率

目前，西北地區已成為我國最大的西瓜種子繁育生產基地。研究指出，在西瓜整個生育期中對氮素反應較敏感。因此，西瓜制種過程中合理施氮極為重要。JW01西瓜植株長勢旺盛，抗病、抗逆性強，種子收購價格高，在我國西北等地外繁制種公司廣泛繁育。以甘肅酒泉市生態氣候條件為基礎，針對JW01西瓜制種生產中施氮肥存在的問題，通過不同的施氮水平處理，研究制種西瓜對施氮肥梯度的響應，為氮肥在西瓜制種上的合理施用提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料及地點 參試品種JW01母本由甘肅杰尼爾種子有限公司提供;氮肥為尿素（N46.4%），磷肥為磷酸一銨（P2O560.5%、N11.5%），鉀肥為硫酸鉀（K2O51%）。

試驗地位于甘肅省金塔縣團結坪甘肅杰尼爾種子有限公司試驗地，該地塊距離同科作物種植地500 m，距離村莊1 km，且3年內沒有種植過葫蘆科作物。前茬作物為小麥，灌溉方式為溝灌。土壤基本理化性質見表1。

1.2 試驗設計 在產區對照施肥量（整個生育期）：尿素300 kg/hm2，磷酸一銨337.5 kg/hm2，硫酸鉀 330 kg/hm2的基礎上，設4個追施尿素梯度：0、25%、50%、75% ，即追施尿素：0、75 kg/hm2、150 kg/hm2、225 kg/hm2，分別以CK、N1、N2、N3表示（表2）。每個處理重復3次，共12個小區，每小區面積 13.6 m2（寬3.4 m，長4 m），每小區40株。隨機區組排列，其他田間栽培管理措施與公司一致。每塊地間留0.5 m的隔離帶，用地膜覆蓋，防止各處理間的肥料隨水分移動，以此來降低誤差。

處理將尿素的20%于伸蔓期施用，80%于膨瓜期施用（分兩次等量施入，第1次為80%的果實坐住后，第2次為80%的果實長至拳頭大小），施肥方式為穴施追肥。

1.3 測定指標 結果期在每個小區中選取長勢一致的西瓜10株，測量并記錄最大功能葉的葉長、葉寬、節間長、莖粗和葉綠素含量;斷秧前觀察并統計小區內西瓜坐瓜率和畸形果率。斷秧后熟7 d后，每小區隨機取10個大小一致的西瓜，測量西瓜縱橫徑和瓜皮厚度。采收后每小區隨機取10個大小一致的西瓜測定種子百粒重、單瓜質量、單瓜種子數、單瓜產種量，折合產量;種子采收并晾曬后進行種子發芽率試驗，每個處理100粒種子，重復3次。根據該品種西瓜種子發芽特性規定，第7 d測發芽率。

畸形果率（%）=（小區畸形果數/小區坐瓜數）×100;

坐瓜率（%）=（小區坐瓜數/小區留苗數）×100;

產量（kg）=單瓜籽粒重×每公頃留苗數×坐瓜率/1 000;

發芽率（%）=（發芽種子數/芽床種子數）×100。

1.4 數據分析 使用Excel 2021進行數據統計和計算，使用SPSS 26.0軟件對數據進行差異顯著性分析。

2 結果與分析

2.1 氮素對西瓜植株生長的影響 由表3可知，氮素對JW01西瓜母本植株生長有顯著影響。其中節間長度、莖粗、葉片長度、葉片寬度整體均隨施氮量增加呈上升趨勢，但CK和N1處理間西瓜植株節間長度差異不顯著，N2和N3處理間西瓜葉片長度差異不顯著;葉片葉綠素含量隨施氮肥量增加呈先上升后下降趨勢，各處理均顯著高于CK處理，其中N2處理葉綠素含量顯著最高，相較于CK處理增加了11.33%;西瓜瓜皮厚度隨施氮肥量增加呈先下降后上升趨勢，各處理均顯著低于CK處理，其中N2處理瓜皮厚度最薄，相較于CK減少了11.26%;畸形果率隨施氮肥量增加呈先下降后上升趨勢，N1處理畸形果率最低，為12%，N3處理畸形果率顯著最高，為24%。

2.2 氮素對西瓜種子產量和產量構成因素的影響 由表4可知，氮素對JW01西瓜種子產量有顯著影響。種子產量隨施氮肥量增加呈先上升后下降趨勢，其中N2處理最高，為388.14 kg/hm2，相較于CK處理產量增加了21.37%，N3處理最低，為242.15 kg/hm2，相較于CK處理產量降低了24.28%。

氮素對JW01西瓜種子產量構成因素有顯著影響。其中CK處理坐瓜率最高，為87.67%，CK和N2處理間坐瓜率差異不顯著，N2和N1處理間坐瓜率差異不顯著，但均顯著高于N3處理;西瓜縱徑、橫徑均隨施氮肥量增加呈先上升后下降趨勢，各處理均顯著高于CK處理，其中N1處理顯著最高，相較于CK處理各增加了22.67%和23.22%;單瓜質量和單瓜籽粒質量均隨施氮肥量增加呈先上升后下降趨勢，其中N2處理最高，相較于CK處理分別增加了23.16%和22.47%，N3處理最低，相較于CK處理分別降低了9.04%和11.73%;單瓜籽粒數隨施氮肥量增加呈先上升后下降趨勢，其中N1處理最高，相較于CK處理增加了8.76%，N3處理最低，相較于CK處理降低了12.13%。

2.3 氮素對西瓜種子質量的影響 由表5可知，氮素對JW01西瓜種子質量有顯著影響。種子百粒重隨施氮肥量增加呈先上升后下降趨勢，其中N2處理最高，相較于CK處理增加了8.37%，N3處理最低，相較于CK處理降低了0.72%;各處理發芽率均高于CK處理，N3處理發芽率最高，為99%，相較于CK處理增加了3.85%，CK處理與N2處理間差異不顯著，N1處理與N2處理差異不顯著，N1處理發芽率高于CK處理。

3 討論與結論

西瓜是世界十大水果之一，是我國重要的經濟作物，栽培面積和產量均在世界前列，隨著種植業的發展，西瓜的栽培面積日益增大，對種子的需求量也越來越大，極大促進西瓜制種行業的發展。氮是植物體內蛋白質、葉綠素等有機氮化物的重要成分，其營養水平直接影響著植物生長發育、果實產量和品質。研究表明，氮素不足影響西瓜葉片發育，導致光合速率下降，植株生長緩慢;而氮肥過量則導致西瓜植株長勢過快，光合速率下降，坐果困難。因此確定合理的氮肥用量極為重要。

本試驗結果表明，西瓜植株的葉片長度、寬度、節間長度、莖粗隨著施氮肥量增加而增加，這與許多研究結果一致，即在一定范圍內增施氮肥有助于植物的營養生長。研究表明，氮素是合成葉綠素的必不可少的營養元素，充足的氮素供應可以顯著提高葉綠素含量，進而提升光合速率，促進植物生長發育。在本試驗條件下，葉綠素含量隨氮肥增加呈先上升后下降趨勢，且N2處理葉綠素含量最高，N3處理次之，與前人研究結果類似。瓜皮厚度隨著施氮肥量增加呈先下降后上升趨勢，與王曉君研究結果一致。畸形果率隨著施氮肥量增加呈先下降后上升趨勢，表明氮肥水平過高或過低則會導致西瓜畸形。試驗期間西瓜畸形果率與往年相比顯著提高，因此推測畸形果率可能還與環境因素有關。

王培倫等研究表明，氮肥對西瓜種子產量的影響最大，其次是鉀肥，再次是磷肥。展爭艷等人發現籽用西瓜種子產量隨施肥量增加而顯著增加，同時采用“3414”試驗確定了種子產量與氮、磷、鉀肥之間的回歸關系，得出籽用西瓜最佳施肥量為氮肥226.7 kg/hm2，磷肥66.3 kg/hm2，鉀肥14.1 kg/hm2，并得出限制籽用西瓜產量的養分因子為N>P>K。在本試驗條件下，西瓜種子產量隨施氮肥量呈先上升后下降趨勢，N2處理西瓜種子產量最高，N3處理產量最低，與上述結論相似。坐瓜率各增施處理均小于CK處理，表明增施氮肥對西瓜坐瓜率有一定的抑制作用。西瓜縱橫徑均隨著施氮肥量增加呈先上升后下降趨勢，表明適當增施氮肥有助于提高西瓜縱橫徑。李承業研究表明，單瓜重、千粒重、單瓜籽粒數隨施氮量增加呈先升高后降低趨勢，與本研究結果一致。張占琴研究表明，中、高氮處理下西瓜種子千粒重優于低氮處理，與本研究結果相似。大部分研究者認為肥料是影響種子質量的重要因素之一。馬春暉認為氮素可以顯著的提高種胚內脫氫酶和酸性磷酸酯酶的活性，從而提高高羊茅種子發芽率。本研究指出增施氮肥可以提高西瓜種子的發芽率，提高種子質量，且所有處理種子發芽率均高于95%，達到收購標準。因此合理增施氮肥對西瓜種子的產量和質量有促進作用，但施肥量不足或過量時，反而會導致產量降低同時導致質量下降。

綜上所述，合理的增施氮肥對JW01西瓜母本的營養生長與生殖生長有促進作用，提高西瓜種子的產量與質量，在甘肅金塔地區生產JW01西瓜種子時，較適宜的氮肥施用量為247.61 kg/hm2。

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【基金項目】：新疆現代農業產業技術體系（XJARS-06）。

王子琨，王惠林，尹杰，新疆農業大學園藝學院，郵編830000（烏魯木齊）;趙文言，甘肅杰尼爾種子有限公司。

收稿日期：2024-03-12

*通訊作者：王惠林（E-mail：wanghuilin@126.com）