Effects of magnesium application at different rates on yield and quality of Hami melon

试验于2020年12月至2021年4月在海南省乐东县佛罗镇福塘村滨海大道基地进行，该区地处平原地带，属热带季风海洋性气候，阳光充足，雨量充沛，年均降水量为1 174.4 mm，年均气温为25.7 ℃。试验地长期种植哈密瓜，土壤为沙土，0～20 cm土壤基本理化性状为：pH 6.46，有机质0.82%，碱解氮41.34 mg·kg⁻¹，有效磷123.14mg·kg⁻¹，速效钾41.63 mg·kg⁻¹，交换性钙421.35 mg·kg⁻¹，交换性镁58.61 mg·kg⁻¹。

哈密瓜(Cucumis melo L.)品种为‘耀珑25号’，购于海南富友种苗有限公司。氮肥为尿素（N 46%），磷肥为钙镁磷肥（P₂O₅ 16%），钾肥为氯化钾（K₂O，60%），镁肥为硫酸镁（M_gO，25%），有机肥为羊粪。

试验设置3个处理，每个处理重复3次，完全随机区组设计。在常规施肥的基础上，镁肥为硫酸镁，施用量折成纯镁，各处理分别为：处理Ⅰ（不施镁肥）、处理Ⅱ（适量施镁肥，30 kg·hm⁻²）、处理Ⅲ（过量施镁肥，60 kg·hm⁻²）。采用田间小区试验，试验地面积为1 300 m²，小区面积为50 m²，每个小区单独起垄并覆盖薄膜，每个小区约种植108株。

肥料用量参照当地农技推广部门的建议施用。基肥：开中沟深度在20 cm左右，撒肥覆土起垄，或均匀撒在地面上，肥料与耕作层土壤混合后旋耕起垄；施有机肥4 500 kg·hm⁻²，钙镁磷肥300 kg·hm⁻²，复合肥（N∶P₂O₅∶K₂O=15∶5∶15）375 kg·hm⁻²。追肥：前期追肥以平衡肥为主，开花期以磷、钾肥为主，膨果前期以高钾为主，追肥采用冲施水溶肥；采用膜下滴灌施肥，每次施肥量15～45 kg·hm⁻²，全程补充钙、镁、硅肥2～3次；在伸蔓后至开花前，在瓜沟两侧沟壁，上距瓜苗15 cm下方处，开沟或挖穴施用并覆土浇水，施氮磷复合肥150～225 kg·hm⁻²，钾肥75 kg·hm⁻²。镁肥为硫酸镁，按试验设计的用量（折成纯镁），全部作基肥一次性施入。其他生产管理措施同常规生产保持一致。

试验前后按照蛇形采样法，均匀采集每个小区耕层（0～20 cm）15～20个点的混合土样约1.5 kg，自然风干后过2 mm筛，然后按四分法从中取出适量土样继续过1 mm筛，装袋待测。有机质：油浴加热−重铬酸钾容量法；速效钾：1 mol·L⁻¹ NH₄OAC−火焰光度法；速效磷：0.03 mol·L⁻¹ NH₄F−0.025 mol·L⁻¹ HCl−钼锑抗比色法；碱解氮：碱解扩散法；交换钙镁：原子吸收分光光度法；pH：电位法^[10]。

成熟期各小区单独采收，每个小区随机取5个哈密瓜带回实验室，经处理后测定维生素C、糖度、全氮、全磷、全钾等养分含量。维生素C：2,4−二硝基苯肼比色法；糖度：糖度仪；全氮：H₂O₄−H₂O₂−凯氏定氮仪法；全磷：H₂O₄−H₂O₂−钼锑抗比色法；全钾：H₂O₄−H₂O₂−火焰光计^[10]。

试验数据均采用 Microsoft Excel 2010以及 SPSS 21.0 进行统计与分析，计算平均值（SD）和标准误（SE），并利用 Duncan’s 新复极差法分析显著性差异（P<0.05）。

由表1可知，随着镁肥施用量的增加，哈密瓜产量呈先增加后降低的变化趋势。不同施镁水平中，处理Ⅱ的哈密瓜产量最高，为72 086.90 kg·hm⁻²，较处理Ⅰ的产量增加了5 834.80 kg·hm⁻²（P<0.05），增长8.81%；较处理Ⅲ增加1 574.75 kg·hm⁻²，增长2.23%，但差异不显著（P>0.05）。由此可见，在本试验条件下，适量施用镁肥(30 kg·hm⁻²)利于哈密瓜产量的增加，过量施用镁肥(60 kg·hm⁻²)不利于哈密瓜增产。

维生素是人体生命活动不可缺少的营养物质，在食物中缺乏任何一种维生素，人和动物都会发生特有的缺乏症状。农产品维生素含量的高低是评价其品质的重要指标之一。从表1可以看出，随着镁肥施用量的增加，哈密瓜维生素C含量呈先增加后降低的变化趋势。不同施镁水平中，处理Ⅱ哈密瓜维生素C含量最高(315.09 mg·kg⁻¹)，较处理Ⅰ、处理Ⅲ显著增加61.86、53.84 mg·kg⁻¹，分别增长19.63%和17.09%，差异显著（P<0.05），但处理Ⅰ与处理Ⅲ之间差异不显著（P>0.05）。

水溶性糖是绿色植物光合作用的主要产物，又是人类和动物体能量的主要来源，它在新陈代谢中起着重要的作用。农产品糖度含量的高低是评价其品质的重要指标之一。从表1可知，随着镁肥施用量的增加，哈密瓜糖度呈先增加后降低的变化趋势。不同施镁水平中，处理Ⅱ哈密瓜糖度最高（13.19 %），较处理Ⅰ、处理Ⅲ显著增加0.47%、0.36%，分别增长3.69%和2.81%（P<0.05），但处理Ⅰ和处理Ⅲ之间差异不显著（P>0.05）。

由此可见，在本试验条件下，适量施用镁肥有利于提高哈密瓜的维生素C含量和糖度。

由图1可知，随着镁肥施用量的增加，哈密瓜瓜心全氮含量呈逐渐增加的变化趋势。处理Ⅲ的瓜心全氮含量最高，为0.91%，较处理Ⅰ、处理Ⅱ均增长7.06%；哈密瓜瓜心全磷含量随施镁水平的增加呈逐渐降低的变化趋势，说明增施镁肥不利于提高瓜心全磷含量；处理Ⅲ瓜心全钾含量最高，为1.79%，较处理Ⅰ、处理Ⅱ增长2.87%和3.47%，表明增施镁肥利用瓜心全钾含量的提高。但不同施镁水平对哈密瓜瓜心全氮、全磷和全钾含量均不显著（P>0.05），试验结果表明，不同施镁水平对哈密瓜的瓜心养分含量影响小。

由图2可以看出，随着镁肥施用量的增加，哈密瓜瓜皮全氮含量呈逐渐增加的变化趋势。处理Ⅲ瓜皮全氮含量最高，为0.83%，较处理Ⅰ、处理Ⅱ增长12.16%和6.41%；哈密瓜瓜皮全磷含量随施镁水平的增加呈逐渐增加的趋势，处理Ⅱ、处理Ⅲ的瓜皮全磷含量最高，均为0.32%，较处理Ⅰ增长3.23%；哈密瓜瓜皮全钾含量随施镁水平的增加呈逐渐增加的变化趋势，处理Ⅲ瓜皮全钾含量最高，为2.41%，较处理Ⅰ、处理Ⅱ增长4.78%和3.88%。但不同施镁水平对哈密瓜瓜皮全氮、全磷和全钾含量均不显著（P>0.05），表明不同施镁水平对哈密瓜的瓜皮养分含量影响小。

由表2可知，瓜地土壤pH值随镁肥施用量的增加呈先增加后降低的变化趋势，处理处理Ⅱ土壤pH值较试验前提高0.17个单位，增长2.63%，表明处理处理Ⅱ利于提高土壤pH值；处理Ⅰ、处理Ⅱ、处理Ⅲ有机质含量分别较试验前增长52.44%、63.41%、93.90%；解氮含量分别较试验前增长53.14%、58.76%、89.43%；土壤有效磷含量随镁肥施用量的增加呈先增加后降低的变化趋势，处理Ⅱ有效磷含量分别较试验前增长18.04%；土壤速效钾含量随镁肥施用量的增加呈先增加后降低的变化趋势，处理Ⅱ速效钾含量分别较试验前增长64.09%；土壤交换性钙含量随镁肥施用量的增加呈逐渐增加的变化趋势，处理Ⅲ交换性钙含量分别较试验前增长75.81%；土壤交换性镁含量随镁肥施用量的增加呈先增加后降低的变化趋势，处理Ⅱ交换性镁含量分别较试验前增长207.71%，表明适量施镁肥有利于提高土壤交换性镁含量。

本试验结果显示，在施镁0～60 kg·hm⁻²范围内，随着镁肥施用量的增加，哈密瓜产量呈先增加后降低的变化趋势；施镁30 kg·hm⁻²时，哈密瓜产量最高，较不施镁肥处理增长8.81%，说明适量施镁肥利于哈密瓜产量的提高，过量施用镁肥不利于哈密瓜增产。本试验结果与李晶等^[11]、沙建川等^[12]、彭玲等^[13]和陈星峰等^[14]在平邑甜茶幼树、冬枣、烟草上的研究结果一致。在施镁0～60 kg·hm⁻²范围内，随着镁肥施用量的增加，哈密瓜维生素C含量呈先增加后降低的变化趋势；施镁30 kg·hm⁻²时，哈密瓜维生素C和糖度最高，较不施镁肥处理分别增长19.63%和3.69%，表明适量施镁肥有利于提高哈密瓜品质，过量施用镁肥不利于哈密瓜品质的提升。这与魏海燕等^[15]、高辉等^[16]和张永发等^[17]在粳稻、木薯上的研究结果相似，但不同施镁水平对哈密瓜瓜心和瓜皮养分含量影响较小。从不同施镁水平对哈密瓜地土壤pH和养分含量的影响来看，施镁30 kg·hm⁻²时，土壤pH、有机质、碱解氮、有效磷、速效钾、交换性钙和交换性镁含量较试验前增长2.63%、63.41%、58.76%、18.04%、64.09%、75.81%和207.71%。结果表明，适量施镁肥有利于提高土壤pH值，增加土壤有机质和养分含量。

综合考虑哈密瓜产量、品质、瓜心和瓜皮全氮、全磷、全钾含量、土壤养分等指标，在本试验条件下，每公顷施用镁肥30 kg效果最佳，不仅能提高哈密瓜产量和品质，还能改良土壤、培肥地力。本研究结果可应用于大致相同的土壤环境条件，若要应用在其他地区， 还需要根据当地的地力条件作进一步探讨。