基于SPAD的西瓜氮素营养诊断与推荐施肥技术研究

来源：中国土壤与肥料杂志2023年第12期北京时间：

作者：杜少平，马忠明，唐超男，薛亮

单位：(1.甘肃省农业科学院蔬菜研究所，甘肃 兰州 730070;2.甘肃省农业科学院，甘肃 兰州 730070;3.甘肃省农业科学院土壤肥料与节水农业研究所，甘肃 兰州 730070)

摘要：为解决西瓜生产中存在盲目或过量氮肥施用导致的果实品质下降和氮素利用率低下等突出问题，开展了基于叶绿素仪测定值(SPAD值)的西瓜全生育期氮素营养诊断与推荐施肥技术研究，以期为利用SPAD仪建立田间西瓜氮素营养实时诊断技术、开发西瓜精准氮素养分管理模式提供理论依据。试验于2020—2021年在甘肃河西灌区的张掖市以‘金城5号’西瓜为材料，设置了0、80、160、240、320、400 kg/hm2 6个氮肥水平，通过研究不同施氮水平下西瓜关键生育时期不同叶位及叶片不同位置上的SPAD值、叶绿素含量、全氮含量的变化特征及其与西瓜产量、品质指标的相互关系，建立基于SPAD值进行西瓜氮素营养诊断与推荐施肥的实时氮肥管理(RTNM)模式，并开展RTNM模式的生产性验证。西瓜苗期顶一叶叶尖、伸蔓期顶三叶叶中、膨果期功能叶叶中位置SPAD 值与叶片叶绿素、全氮含量相关性最佳，且变异系数小，是较为理想的指示叶或参照叶；通过指示叶SPAD值与西瓜产量、品质指标及施氮量的回归分析，获得西瓜产量超过60000 kg/hm2的SPAD阈值范围为苗期49.1～51.0、伸蔓期60.3～64.1、膨果期64.8～67.5；西瓜果实可溶性固形物含量超过11.5%的SPAD阈值范围为苗期49.0～50.5、伸蔓期59.8～63.6、膨果期64.0～66.5；SPAD值每变动1个单位的氮肥施用量分别为苗期30.96 kg/hm2、伸蔓期31.95 kg/hm2、膨果期50.51 kg/hm2。通过与传统施肥模式(N 240 kg/hm2)相比较，RTNM模式在氮肥施用量减少15.29%的条件下，西瓜产量较高、品质较优，且氮肥利用率显著提高了30.53%。综合分析得出，甘肃河西灌区‘金城5号’西瓜膜下滴灌栽培模式下，应用SPAD仪进行氮素营养诊断与推荐施肥，适宜的指示叶及SPAD阈值范围为苗期顶一叶叶尖49.1～50.5、伸蔓期顶三叶叶中60.3～63.6、膨果期功能叶叶中64.8～66.5。

关键词：SPAD值;氮素;营养诊断;推荐施肥;西瓜

基金资助：基金项目:国家西甜瓜产业技术体系土壤与养分管理岗位项目(CARS-25)；甘肃省农业科学院重点研发计划项目(2021GAAS09)；国家重点研发计划项目(2018YFD0201304)。