技术领域
[0001] 本
发明属于甜瓜
肥料施用技术领域，尤其涉及一种甜瓜长效缓释专用肥的施用方法。
背景技术
[0002] 目前，最接近的
现有技术：我国是甜瓜生产和消费的第一大国，2012年我国的甜瓜
收获面积达到41.04万hm2，产量为1331.58万t。随着甜瓜集中种植面积日益扩大，基于缩减生产资料、降低劳动
力成本的需要，轻简化栽培在生产中受到重视。缓
控释肥相对于普通肥料具有省工高效的优势，可视为轻简化栽培
施肥技术的重要组成。已有的研究显示，新型包膜材料已经能够有效控制养分释放量，田间试验结果表明，施用缓释肥能够减少作物生长初期氮素的释放量，延长释放时间，提高后期功能
叶片的光合作用，同时促进作物根系发育，提高根系活力，促进植株干物
质量的积累以及养分的有效分配，从而对最终的产量、肥料利用率产生积极的影响，也降低了
土壤中的氮素残留和淋溶量，有利用土壤环境的保护。本发明之前的研究证明，长效缓释肥能够解决砂田西瓜种植中施肥难的问题，并且延长了砂田的使用寿命。目前，市面上出现的甜瓜专用肥已有不少，但大多以通用型配方为主，直接施用必须考证是否适用于区域的
气候、土壤等特点，因而根据区域土壤类型的养分供应特征和作物的养分需求规律，研制长效缓释专用肥，既能提供平衡有效的营养，又能降低劳动成本，是保证甜瓜产业持续发展的关键。本发明试验针对河西绿洲灌区土壤类型的养分供应特征和甜瓜的养分需求规律，利用NAM
长效剂抑制氮素分解、硝化和对磷素的活化作用，结合不同的氮、磷、
钾配比，研究甜瓜产量、品质以及肥效的变化，研制甜瓜长效缓释专用肥，旨在为生产中减轻劳动强度，降低生产成本，做到甜瓜轻简化栽培。
[0003] 综上所述，现有技术存在的问题是：现有甜瓜专用肥大多以通用型配方为主，直接施用必须考证是否适用于区域的气候、土壤等特点，劳动成本高。
[0004] 现有的专用肥以通用型为主，没有综合考虑甜瓜的需肥规律。
[0005] 市面上的专用肥多为大量元素
复合肥，未添加缓释剂，不能调控氮素在土壤中的释放量和释放速率，容易导致前期施用量大，后期脱肥。
[0006] 施用大量元素复合专用肥也可以满足不同阶段甜瓜对养分需求，但需要分阶段调整大量元素的配比，需在不同生育期多次施用，会增加劳动成本。
[0007] 解决上述技术问题的难度：甜瓜植株在整个生育期不同阶段对氮磷钾养分的吸收量、吸收速率不同，需要测算每个阶段养分的吸收量和吸收速率。
[0008] 氮素在土壤中的分解跟土壤
水分、
温度有直接联系，氮素释放量的控制与缓释剂的用量有关，需要计算缓释剂的添加量。
[0009] 土壤质地与氮素的淋溶有很大关系，在孔隙度较大的砂壤土中做到一次施肥不追肥需要平衡肥料中添加的氮素总量和氮素
抑制剂的量。做到既能保证氮素释放量满足整个生育期需求，还要控制氮素释放量和释放速率适宜以求降低氮素的淋溶损失；同时要调整好氮素抑制剂用量，控制氮素能够在甜瓜生育期充分释放。
[0010] 肥料中的磷进入土壤后易被固定失去活性，使其当季利用率很低，土壤存有大量的磷素。肥料中添加磷素活化剂目的在于激活土壤中的部分磷素被
植物利用，从而减少肥料中磷的投入。但土壤中的磷素活化需要一个过程，因而必须在肥料中添加必要的磷以满足前期植株需要。因而肥料中的磷含量和磷素活化剂含量的比例测算是技术难点。
[0011] 解决上述技术问题的意义：在灌区甜瓜种植中采用甜瓜长效缓释专用肥，实现底肥一次施用不用追肥，减少肥料施用量，可以显著降低肥料成本和劳动成本。
[0012] 控制氮素释放、激活土壤中磷素的方法可以降低氮、磷肥的投入量，可以做到影响产量的
基础上提升甜瓜品质。
[0013] 抑制氮素释放、控制磷固定以及释放土壤中的磷以供作物吸收，从而降低氮磷投入对于降低面源污染具有重要意义。
发明内容
[0014] 针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种甜瓜长效缓释专用肥的施用方法。
[0015] 本发明是这样实现的，一种甜瓜长效缓释专用肥的施用方法，通过312-D饱和最优设计，连续2年进行氮磷钾施肥效应田间试验，建立甜瓜氮磷钾平衡施肥的产量效应函数。单因子分析表明，3种肥料对甜瓜产量的影响顺序为氮＞钾＞磷；两因素交互作用显示，氮磷、氮钾和磷钾间都存在一个
阈值，低于这个阈值时两两之间都表现为协同促进作用，高于这个阈值时表现为拮抗作用；本试验条件下，甜瓜产量超过43500kg·hm-2的氮磷钾投入阈值为260.56～276.88kg·hm-2、120.12～136.38kg·hm-2、78.76～88.81kg·hm-2，适宜的N、P2O5、K2O施用比例约为1:0.46:0.30。
[0016] 进一步，所述氮磷钾施肥效应田间试验方法包括以下步骤：
[0017] 步骤一，试验设计：试验根据前期研究结果和长效缓释剂性质，调整氮、磷、钾肥用量，设10个处理。
[0018] 步骤二，供试肥料选择：试验氮肥用尿素，磷肥用过
磷酸钙，钾肥用
硫酸钾。
[0019] 步骤三，种植管理：甜瓜种植参照
地膜覆盖、宽垄种植的模式，
灌溉采用
沟灌方式。
[0020] 步骤四，样品采集、分析与数据统计。
[0021] 进一步，所述试验地海拔高度1385m，年均降水量110mm，年可能
蒸发量1265mm，年均气温7.4℃，年日照时数2832h，年有效积温(≥10℃)3194℃。试验地为砂壤土，有机质含量0.69％，全氮含量0.05％，速效磷平均含量9.49mg/kg，速效钾为114.30mg/kg，pH为8.28，全盐含量为0.096％。
[0022] 进一步，步骤一中，所述每个处理3次重复，小区长15m，宽2m。甜瓜株距50cm，种植
密度20010株/hm2。
[0023] 进一步，步骤二中，所述试验氮肥用尿素(N 46％)，磷肥用过磷酸钙(P2O5 18％)，钾肥用
硫酸钾(K2O 50％)，添加长效剂的专用配方肥采用一次性基施法，不追肥，CF处理中磷肥、钾肥及50％氮肥做基肥，其余氮肥追施，其中苗肥占10％，蔓肥占20％，果肥占20％。基肥条施在
播种带，施肥深度15cm，追肥采用穴施法，灌水前在灌水沟一侧距甜瓜种植点
10cm处挖一深10cm的小穴，施入肥料后用土掩盖。
[0024] 进一步，步骤三中，所述甜瓜种植参照地膜覆盖、宽垄种植的模式，播种前开灌水沟呈“V”字形，同时形成平垄，沟深30cm，沟宽70cm，垄宽130cm，甜瓜种植在垄上距垄中心55cm处，种植前用地膜覆盖灌水沟和种植带。灌溉采用沟灌方式，利用水
泵将水灌入沟内，水表控制水量。播种前5～6d沟内灌水坐实土壤，待地墒适宜时覆盖地膜。伸蔓期、开花坐果期分别灌水1次，果实膨大期灌水2次，果实定个后灌水3次，每次灌水定额为总灌溉定额的
1/8。
[0025] 进一步，步骤四中，所述样品采集、分析与数据统计方法包括：
[0026] (1)播种前试验地5点法
采样测定土壤基本理化性状。土壤有机质用外加热法，土壤全氮用半微量凯氏法，速效磷用0.5mol/L NaHCO3浸提—钼蓝比色法，速效钾用NH4OAc浸提—火焰光度法，土壤容重用环刀法，土壤pH用酸度计法测定。
[0027] (2)甜瓜收获期取样考种、测产：收获后按小区计算最终产量，同时取11株植株样品，分茎、叶、果实放入105℃烘箱，杀青30min，再以80℃烘干至恒重计算地上部干物重，
粉碎过筛后，用H2SO4-H2O2消煮，用凯氏法测定植株全氮含量，
钒钼黄比色法测定全磷含量，火焰光度计法测定全钾含量。
[0028] (3)肥料养分利用率(％)＝(施肥区地上部分养分吸收量-不施肥区地上部分养分吸收量)/肥料养分投入量×100；试验数据用SAS 6.12数据统计
软件处理。
[0029] 综上所述，本发明的优点及积极效果为：
[0030] 本发明提供的一种甜瓜长效缓释专用肥的施用方法，通过312-D饱和最优设计，连续2年进行氮磷钾施肥效应田间试验，建立甜瓜氮磷钾平衡施肥的产量效应函数。单因子分析表明，3种肥料对甜瓜产量的影响顺序为氮＞钾＞磷；两因素交互作用显示，氮磷、氮钾和磷钾间都存在一个阈值，低于这个阈值时两两之间都表现为协同促进作用，高于这个阈值时表现为拮抗作用；本试验条件下，甜瓜产量超过43 500kg·hm-2的氮磷钾投入阈值为260.56～276.88kg·hm-2、120.12～136.38kg·hm-2、78.76～88.81kg·hm-2，适宜的N、P2O5、K2O施用比例约为1:0.46:0.30。本发明为优质甜瓜生产提供了施肥依据，挖掘了产量潜能，降低了生产成本，防止施肥造成的环境污染。通过建立施肥效应函数，综合考虑肥料间的耦合效应对于提高产量和品质、减少资源浪费，促进生产效益具有理论与实践意义。
附图说明
[0031] 图1是本发明
实施例提供的氮磷钾施肥效应田间试验方法
流程图。
具体实施方式
[0032] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0033] 针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种甜瓜长效缓释专用肥的施用方法，下面结合附图对本发明作详细的描述。
[0034] 现有甜瓜专用肥大多以通用型配方为主，直接施用必须考证是否适用于区域的气候、土壤等特点，劳动成本高。
[0035] 为解决上述问题，本发明提供一种甜瓜长效缓释专用肥的施用方法。下面结合具体附图对本发明作详细描述。
[0036] 本发明实施例提供的甜瓜长效缓释专用肥的施用方法，通过312-D饱和最优设计，连续2年进行氮磷钾施肥效应田间试验，建立甜瓜氮磷钾平衡施肥的产量效应函数。单因子分析表明，3种肥料对甜瓜产量的影响顺序为氮＞钾＞磷；两因素交互作用显示，氮磷、氮钾和磷钾间都存在一个阈值，低于这个阈值时两两之间都表现为协同促进作用，高于这个阈值时表现为拮抗作用；本试验条件下，甜瓜产量超过43500kg·hm-2的氮磷钾投入阈值为260.56～276.88kg·hm-2、120.12～136.38kg·hm-2、78.76～88.81kg·hm-2，适宜的N、P2O5、K2O施用比例约为1:0.46:0.30。
[0037] 如图1所示，本发明实施例提供的氮磷钾施肥效应田间试验方法包括以下步骤：
[0038] S101：试验设计：试验根据前期研究结果和长效缓释剂性质，调整氮、磷、钾肥用量，设10个处理。
[0039] S102：供试肥料选择：试验氮肥用尿素，磷肥用过磷酸钙，钾肥用硫酸钾。
[0040] S103：种植管理：甜瓜种植参照地膜覆盖、宽垄种植的模式，灌溉采用沟灌方式。
[0041] S104：样品采集、分析与数据统计。
[0042] 下面结合具体实验对本发明作进一步的描述。
[0043] 1、材料与方法：
[0044] 1.1试验区概况：
[0045] 试验于2013年在甘肃省民勤县进行，试验地位于河西内陆石羊河流域东端(38°32′02″N，103°02′25″E)，海拔高度1385m，年均降水量110mm，年可能蒸发量1265mm，年均气温7.4℃，年日照时数2832h，年有效积温(≥10℃)3194℃。试验地为砂壤土，有机质含量
0.69％，全氮含量0.05％，速效磷平均含量9.49mg/kg，速效钾为114.30mg/kg，pH为8.28，全盐含量为0.096％。
[0046] 1.2试验设计：
[0047] 试验以‘
银帝3号’(中熟品种)为研究材料，根据前期研究结果和长效缓释剂性质，调整氮、磷、钾肥用量，设CK(不施肥)、CF(常规施肥)、CRF1、CRF2、CRF3、CRF4、CRF5、CRF6、CRF7、CRF8 10个处理(见表1)。每个处理3次重复，小区长15m，宽2m。甜瓜株距50cm，种植密度20010株/hm2。
[0048] 表1不同处理养分配比
[0049]
[0050] 注：NAM为肥料长效剂，主要成分是尿酶抑制剂、硝化抑制剂和磷活化剂等；“+”表示添加NAM，“/”表示未添加NAM。
[0051] 1.3供试肥料：
[0052] 4基肥条施在播种带，施肥深度15cm，追肥采用穴施法，灌水前在灌水沟一侧距甜瓜种植点10cm处挖一深10cm的小穴，施入肥料后用土掩盖。
[0053] 1.4种植管理：
[0054] 甜瓜种植参照该地区地膜覆盖、宽垄种植的模式，播种前开灌水沟呈“V”字形，同时形成平垄，沟深30cm，沟宽70cm，垄宽130cm，甜瓜种植在垄上距垄中心55cm处，种植前用地膜覆盖灌水沟和种植带。灌溉采用沟灌方式，利用水泵将水灌入沟内，水表控制水量。播种前5～6d沟内灌水坐实土壤，待地墒适宜时覆盖地膜。伸蔓期、开花坐果期分别灌水1次，果实膨大期灌水2次，果实定个后灌水3次，每次灌水定额为总灌溉定额的1/8。
[0055] 1.5样品采集、分析与数据统计方法：
[0056] 播种前试验地5点法采样测定土壤基本理化性状。土壤有机质用外加热法，土壤全氮用半微量凯氏法，速效磷用0.5mol/L NaHCO3浸提—钼蓝比色法，速效钾用NH4OAc浸提—火焰光度法，土壤容重用环刀法，土壤pH用酸度计法测定。
[0057] 甜瓜收获期取样考种、测产：收获后按小区计算最终产量，同时取11株植株样品，分茎、叶、果实放入105℃烘箱，杀青30min，再以80℃烘干至恒重计算地上部干物重，粉碎过筛后，用H2SO4-H2O2消煮，用凯氏法测定植株全氮含量，钒钼黄比色法测定全磷含量，火焰光度计法测定全钾含量。
[0058] 肥料养分利用率(％)＝(施肥区地上部分养分吸收量-不施肥区地上部分养分吸收量)/肥料养分投入量×100；
[0059] 试验数据用SAS 6.12数据统计软件处理。
[0060] 2、结果与分析：
[0061] 2.1不同处理对甜瓜干物质累积及产量的影响：
[0062] 表2不同处理甜瓜产量及各器官干物质累积量
[0063]
[0064] 同一列中不同字母表示处理间差异达5％显著水平。
[0065] 由表2可以看出，施肥显著增加了甜瓜各器官的产量和干物质累积量。产量表现较好的处理为CRF2、CRF6、CRF7、CRF3，较CK提高了34.89％～35.79％，较CF提高了2.31％～2.99％，其中CRF2产量最高，达到34407.75kg·hm-2；地上部干物质累积总量CF、CRF2、CRF6 3个处理含量最高，分别较CK增加了51.38％、47.99％和47.07％，3个处理中果实干物质量占地上部干物质累积总量比重分别为83.44％、84.91％和85.59％，因此地上部干物质总量变化趋势与果实干物质量变化相似，总体上氮肥施入量增加干物质量随之增加，但在添加NAM处理中氮肥施入量达到200kg·hm-2后干物质量逐渐降低；茎干物质量的增加受氮肥施入影响明显，但不同氮肥梯度和NAM添加对其影响不显著，而叶干物质量随氮肥施入量增加而持续增加。
[0066] 2.2不同处理对甜瓜植株养分吸收的差异
[0067] 表3不同处理对甜瓜植株养分吸收的影响
[0068]
[0069] 由表3可知，不同施肥处理下甜瓜体内各器官氮磷钾养分吸收存在明显差异，施肥能显著增加甜瓜茎、叶和果实中氮、磷、钾含量，且果实中养分含量最高。氮素在甜瓜茎中的含量受氮肥梯度和NAM的影响不显著；叶中氮素含量随氮肥施用量增加而增加，这种趋势并不受添加NAM的影响；施氮显著增加了果实中氮素含量，氮素含量最高的处理是CRF2、CRF6，比处理CF提高了5.39％和7.20％，这说明添加NAM可以调节氮素在植株中的分配，可以将更多地养分储存在果实中；而在添加了NAM的不同处理中，氮素含量随着施氮量的增加先增加后减少，在施氮量为200kg·hm-2时，氮素含量达到最高值，之后氮素含量出现下降，影响了果实继续吸收氮素。磷、钾素在植株体内含量施肥后提高显著，但在添加NAM后个处理间并没有明显的变化趋势。
[0070] 2.3不同处理对甜瓜品质的影响：
[0071] 表4不同处理对甜瓜品质的影响
[0072]
[0073]
[0074] 施肥对于甜瓜各品质指标的影响非常显著(表4)。SSC(可溶性固形物含量)是表征甜瓜品质的主要指标之一，由表4可见，过量施肥和养分亏缺均可导致SSC降低，其中氮素的影响尤为明显。在添加NAM的处理中，施氮量超过250kg·hm-2时，SSC含量随即呈现显著的降低。总体而言，CRF2处理的SSC、Vc含量最高，分别高于CK处理42.70％和51.65％，果酸含量对施氮有显著响应，但施氮处理间差异不显著。
[0075] 2.4不同处理下甜瓜的肥料利用特征：
[0076] 表5不同处理对肥料利用率的影响
[0077]
[0078] 不同处理间植株体内元素含量有显著差异，施肥后氮磷钾素显著增加，氮素增加34％-60％，磷素增加28％-46％，钾素增加12％-25％。各缓释肥处理的氮肥利用率除CRF4外均高于CF，磷肥利用率高于CF，钾肥利用率CF最高。
[0079] 2.5不同施肥处理下甜瓜的经济效益：
[0080] 表6不同处理经济效益分析
[0081]
[0082] 注：甜瓜产值按商品瓜产值计算，当地当年市场价为1.6元/kg。成本投入包括
种子84元/667m2，
水电费214元/667m2，未添加长效剂的处理田间管理和施肥需8个人工(80元/工)，添加长效剂的处理需7个人工(80元/工)。验氮肥用尿素2.2元每公斤(N 46％)，磷肥用过磷酸钙0.96元每公斤(P2O5 18％)，钾肥用硫酸钾4.4元每公斤(K2O 50％)。
[0083] 不同施肥处理下专用肥因养分含量有所不同，影响其养分成本投入，同时因产量的差异产生不同的经济效益。分析结果表明，CRF3的处理经济效益最高，比传统的施肥处理每公顷增加收入2783.73元。
[0084] 3、结果：
[0085] CRF3处理的产量达到34427.63kg·hm-2，在所有处理中最高，其SSC、Vc含量相对较高，具有较好的品质，其经济效益显著高于其它处理，应将其视为最优处理。
[0086] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何
修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
