有机生态型无土栽培不同品种せ乒系素吸收利用的差异

摘要：

以珍珠岩、蛭石和草炭为栽培基质，在相同氮素水平下，研究12个黄瓜品种氮素吸收利用的差异。结果表明：不同品种黄瓜植株间的干物质量差异明显高于果实；果实氮含量的种间差异大于植株。相关及通径分析表明：总吸氮量和氮素利用效率与黄瓜产量呈极显著正相关，对黄瓜产量及总干物质量起主要作用。

关键词：有机生态型无土栽培；黄瓜；氮素利用效率；品种差异

中图分类号：S642.201 文献标识号：A 文章编号：1001-4942（2017）04-0089-03

Nitrogen Uptake and Utilization Difference of Different Cucumber

Varieties under Eco-Organic Soilless Culture

Cui Jian， Zhang Shuxia， Liu Suqin， Song Yunyun， Jiang Zhixun

（Qingdao Academy of Agricultural Sciences， Qingdao 266100， China）

Abstract With perlite， vermiculite and peat as culture substrates， the difference of soilless culture in nitrogen uptake and utilization of 12 cucumber varieties were studied under the same nitrogen level. The results showed that the difference of dry matter amount in plant was higher than that in fruit between different varieties of cucumber. The interspecies difference of nitrogen content in fruit was greater than that in plant. The correlation and path analysis showed that the total nitrogen absorption and nitrogen use efficiency had significantly positive correlations with cucumber yield， and played major roles in yield and total dry matter of cucumber.

Keywords Eco-organic soilless culture；Cucumber； Nitrogen use efficiency； Variety difference

有C生态型无土栽培技术是指不用天然土壤而使用基质、不使用传统的营养液而使用有机固态肥并直接用清水浇灌作物的一种无土栽培技术[1]。它把有机农业导入无土栽培，是一种有机与无机农业相结合的高效益低成本的简易无土栽培技术，自从该技术推出以来，深受广大生产者的青睐。目前已在北京、山东、辽宁、新疆、甘肃、广东、海南等地进行了多种作物较大面积的应用，起到了良好的示范作用，获得了较好的经济和社会效益[2-4]。

黄瓜是我国设施蔬菜栽培中面积最大的作物之一，随着栽培年限的增加和生产上的不合理施肥，使得设施土壤中次生盐渍化程度加重[5-7]。根际微生物种群发生变化，导致连作障碍加重，枯萎病的发生日益严重[8-11]。利用有机生态型无土栽培技术生产黄瓜可以避免连作障碍、减少农药用量、降低生产成本、提高品质。但目前有机生态型黄瓜栽培施肥方式及用量主要集中于施肥量的研究，对于营养元素的利用规律研究较少[12-14]。因此弄清有机生态型无土栽培黄瓜对氮素的吸收利用情况，筛选出高产且氮素利用效率高的品种，为黄瓜生产的因种施肥及提高氮的利用效率具有重要意义。

本试验研究不同品种黄瓜在有机生态型无土栽培施肥条件下对氮素吸收利用的差异，以提高黄瓜产量和氮素利用效率，为无土栽培科学施肥提供依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料

C89、C72、C177 、C390、2005C11、C267、C20、C133、C57、C34、津优35、C113，编号分别为1～12，均由青岛市农业科学研究院黄瓜育种课题组提供。

试验于2013年2―7月在青岛市农业科学研究院试验温室进行。以珍珠岩、蛭石和草炭为栽培基质（体积比为2∶1∶1），基质有机质含量33.39%，速效氮1 190.0 mg/kg，速效磷1 160.5 mg/kg，速效钾3 375.0 mg/kg，pH值为5.8。

1.2 试验设计

2月25日播种育苗，3月30日定植于温室中，随机区组排列，重复3次，小区面积1.44 m2，行距40 cm，株距35 cm。

每公顷施尿素（含N 46%）260 kg、过磷酸钙（含P2O5 12%）3 240 kg、硫酸钾（含K2O 50%）1 590 kg。20%氮肥和全部磷、钾肥作基肥定植前施入；80%氮肥于结果期分5次随水追施。其他管理与生产实际相同。

进入结瓜盛期后，每2天一次计产。分采收前期、中期和后期共3次从每个处理小区随机取黄瓜果实10个，及时称重，105℃杀青1 h，50℃烘干，测定果实干物质含量及全氮含量。每小区从苗期确定5株植株，保留整枝和叶片，试验结束后将选定植株的茎、叶混合风干，测定植株全氮含量。植株和果实全氮含量均经硫酸-过氧化氢消煮后，采用凯氏定氮法测定。

氮吸收总量为植株样本的全氮含量与单位面积植株干质量的乘积。氮素利用效率为黄瓜产量与收获后植株总吸氮量的比值。试验数据采用DPS进行方差和通径分析[15]。

2 结果与分析

2.1 不同品种黄瓜产量及干物质积累量的差异

由表1可知，不同品种间在产量、植株干物质量和果实干物质量方面均存在明显差异。C20产量最高，为99 686.70 kg/hm2，C267最低，为66 648.35 kg/hm2，平均83 338.10 kg/hm2，变异系数为12.92%。植株干物质量变幅为943.27～4 747.61 kg/hm2，平均2 997.10 kg/hm2，变异系数为31.29%。黄瓜果实干物质量变幅为2 189.48～2 981.29 kg/hm2，平均2 594.27 kg/hm2，变异系数为8.25%。总干物质量变幅为3 924.56～7 551.58 kg/hm2，平均5 591.36 kg/hm2，变异系数为16.43%。不同品种间的植株干物质量差异明显高于果实。

2.2 不同品种黄瓜氮素吸收和利用的差异

由表2可知，不同品种间植株氮含量、果实氮含量、总吸氮量及氮素利用效率间存在明显差异。果实含氮量变幅为79.05～114.69 kg/hm2，平均98.63 kg/hm2，变异系数为11.23%。植株含氮量变幅为30.56～114.75 kg/hm2，平均82.00 kg/hm2，变异系数为27.11%。总吸氮量变幅为129.66～226.07 kg/hm2，平均180.63 kg/hm2，变异系数为13.93%。氮素利用效率变幅为347.43～569.14 kg/kg，平均值为465.73 kg/kg，变异系数为12.74%。不同品种间的果实氮含量差异小于植株，多数品种的果实含氮量高于植株。不同品种间的氮素吸收利用差异明显。

2.3 总吸氮量、氮素利用效率与产量的相关性及通径分析

从表3可知，黄瓜的总含氮量与产量极显著正相关，对产量的直接通径系数为1.0560，间接通径系数为-0.5292，总效应值为0.5268；氮素利用效率与产量极显著正相关，总效应值为0.4220；总含氮量与总干物质量极显著正相关，直接通径系数为0.6949，间接通径系数为0.1795，总效应值为0.8744；氮素利用效率与总干物质量为极显著负相关，总效应为-0.7073。这说明总含氮量和氮素利用效率对黄瓜产量起主要作用，而在干物质量上表现为总含氮量越高，总干物质量越大，而氮素利用效率高却表现为总干物质量减少。

3 讨论与结论

有机生态型无土栽培因采用基质栽培，使用有机固态肥料，因此在管理上主要着重考虑氮、磷、钾三要素的供应总量及其平衡状况[16，17]。提高氮肥增产效果和利用率，减少栽培基质中氮肥的损失既可以改善黄瓜品质，又可以降低生产成本[18-20]。本试验结果表明，有机生态型无土栽培中黄瓜不同品种间植株氮含量、果实氮含量、总吸氮量及氮素利用效率存在明显差异。品种C177总吸氮量虽然最低，为129.66 kg/hm2，但其氮素利用效率却最高，为569.14 kg/kg；品种C390总吸氮量最高，为226.07 kg/hm2，但其氮素利用效率最低，为347.31 kg/kg。相关性及通径分析表明，总吸氮量和氮素利用效率2个指标对黄瓜产量起主要作用，而张淑霞等[21]认为土壤栽培中总吸氮量对黄瓜产量及总干物质量起主要作用，而氮素利用效率作用较小。因此，以后应开展对黄瓜品种进行氮素利用基因型差别及高效利用氮素的生理生态研究，筛选培育氮吸收能力强且氮利用效率高的品种，提高生产效益。

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