Effect of Different Fertilizers on Growth, Fruit Quality and Sucrose Metabolism of Cucumis melo

doi:10.11924/j.issn.1000-6850.casb20190500130

Abstract

Abstract:

To investigate the effect of different fertilizers on plant growth, SPAD, yield, quality and sucrose metabolism of melon under protected cultivation condition, cultivar ‘Cuixi’ was sprayed with four different fertilizers (mainly different in N-P₂O₅-K₂O ratio, T1: 15-15-15, T2: 20-20-20, T3: 15-10-17, T4: 15-6-35), common urea was used as control (T0). The results showed that compared with common urea (T0), the difference of plant growth was not significant under the four fertilizers’ treatment, and the SPAD increased. There were significant differences under T3 and T4, in which, soluble solids, soluble sugar, amino acid, glucose, fructose, sucrose and glucose contents, the activities of sucrose phosphate synthase (SPS) and sucrose synthetase (SS) increased significantly, and nitrate content decreased significantly. The results showed that the fruit yield of melon under T3 and T4 treatment was nearly to that of control (T0), and the comprehensive quality was improved.

Key words: melon, fertilizer, growth, fruit quality, sucrose metabolism

CLC Number:

S652.4

Diao Qiannan, Ni Xiuhong, Fan Hongwei, Zhang Wenxian, Wang Hong, Zhang Yongping. Effect of Different Fertilizers on Growth, Fruit Quality and Sucrose Metabolism of Cucumis melo[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2020, 36(19): 32-38.

Figures/Tables 7

References 35

[1]	任国翠, 宋雪萍, 李俊杰等. 不同肥料配施对甜瓜产量及品质的影响[J]. 农学学报, 2017,7(10):30-33.
[2]	林德佩. 中国栽培甜瓜植物的起源、分类及进化[J]. 中国瓜菜, 2010,23(4):34-36.
[3]	周军, 张立新, 司立征, 等. 氮磷钾肥不同配比对甜瓜产量的效应[J]. 西北农业学报, 2011,20(6):132-135.
[4]	张爱慧, 黄丹枫, 候喜林. 不同钾营养对厚皮甜瓜生长发育及光合特性影响的研究[J]. 上海交通大学学报:农业科学版, 2002,20(1):13-17.
[5]	薛亮, 马忠明, 杜少平. 沙漠绿洲灌区不同水氮水平对甜瓜产量和品质的影响[J]. 灌溉排水学报, 2012,31(3):132-134.
[6]	蒋静静, 常晓晓, 胡晓辉. 供氮水平对基质袋培黄瓜养分吸收分配和产量的影响[J]. 浙江大学学报:农业与生命科学版, 2018,44(6):678-686.
[7]	王晓巍, 蒯佳林, 郁继华, 等. 不同缓/控释氮肥对基质栽培甜瓜生理特性与品质的影响[J]. 植物营养与肥料学报, 2016,22(3):847-854.
[8]	潜宗伟, 陈海丽, 刘明池. 不同氮素水平对甜瓜芳香物质和营养品质的影响[J]. 植物营养与肥料学报, 2011,17(6):1451-1458. doi: 10.11674/zwyf.2011.0528 URL
[9]	蒋亭亭. 磷调控基因突变体鉴定及其对生长素极性运输的调控初探[D]. 南京:南京农业大学, 2014.
[10]	陈波浪, 吴海华, 罗佳, 等. 施磷对立架甜瓜干物质积累及磷肥利用效率的影响[J]. 应用生态学报, 2016,27(2):511-518.
[11]	康利允, 常高正, 高宁宁, 等. 不同氮、钾肥施用量对甜瓜产量和营养品质的影响[J]. 果树学报, 2018,35(8):997-1005.
[12]	张中霞, 刘艳, 白立华, 等. 河套蜜瓜果实发育过程中糖积累与蔗糖代谢相关酶的关系[J]. 西北植物学报, 2011,31(1):123-129.
[13]	赵越, 魏自民, 马凤鸣. 铵态氮对甜菜蔗糖合成酶和蔗糖磷酸合成酶的影响[J]. 中国糖料, 2003(3):1-5.
[14]	秦伟, 崔新仪, 陈波浪, 等. 不同氮磷钾配比施肥对新疆红富士苹果糖分积累相关酶活性的影响[J]. 新疆农业大学学报, 2013,36(6):431-436.
[15]	周永弟, 朱春茂, 吴志敏, 等. 不同氮肥对基质栽培甜瓜糖分的影响[J]. 上海蔬菜, 2013(5): 70, 76.
[16]	原保忠, 张卿亚, 别之龙. 不同施肥量对大棚甜瓜产量和品质的影响[J]. 灌溉排水学报, 2015,34(12):32-37.
[17]	Huang C H, Yu B, Teng Y W, et al. Effects of fruit bagging on coloring and related physiology, and qualities of red Chinese and pears during fruit maturation[J]. Scientia Horticulturae, 2009,121:149-158. doi: 10.1016/j.scienta.2009.01.031 URL
[18]	张友杰. 以蒽酮分光光度法测定果蔬中的葡萄糖、果糖、蔗糖和淀粉[J]. 分析化学, 1977,5(3):167-171.
[19]	李合生. 植物生理生化实验原理和技术[M]. 北京: 高等教育出版社, 2000: 167-169.
[20]	刘海林, 贺丽. 淀粉含量的快速比较测定方法[J]. 技术监督纵横, 2001(6):49.
[21]	Islam M S, Matsui T, Yoshida Y. Carbohydrate content and the activities of sucrose synthase, sucrose phosphate synthase and acid invertase in different tomato cultivars during fruit development[J]. Scientia Horticulturae, 1996(65):125-136.
[22]	Merlo L, Passera C. Changes in carbohydrate and enzyme levels during development of leaves of Prunus persica, a sorbitol synthesizing species[J]. Plant Physiol, 1991(83):621-626.
[23]	Aulakh M S, Malhi S S. Interactions of nitrogen with other nutrients and water: effect on crop yield and quality, nutrient use efficiency, carbon sequestration, and environmental pollution[J]. Advances in Agronomy, 2005,86:341-409.
[24]	苏琳, 董志新, 邵国庆, 等. 控释尿素施用方式及用量对夏玉米氮肥效率和产量的影响[J]. 应用生态学报, 2010,21(4):915-920.
[25]	王艳丽, 王京, 刘国顺, 等. 磷施用量对烤烟根系生理及叶片光合特性的影响[J]. 植物营养与肥料学报, 2016,22(2):410-417.
[26]	黄伟, 张晓光. 钾素对薄皮甜瓜光合作用和产量的影响[J]. 中国土壤与肥料, 2009(2):23-26.
[27]	靳丽云, 曹培顺, 况川, 等. 不同肥料对番茄养分吸收及产量品质的影响[J]. 山东农业科学, 2015,47(10):63-66.
[28]	吴洮男, 郁继华, 张国斌, 等. 不同灌水上限和施肥量对温室番茄产量与品质的影响[J]. 西北植物学报, 2018,38(11):2090-2100.
[29]	杜少平, 马忠亮, 薛亮. 氮磷钾配施对砂田西瓜产量和品质的影响[J]. 植物营养与肥料学报, 2016,22(2):468-475.
[30]	索滨华, 陈光, 王德辉, 等. 网纹甜瓜糖的积累[J]. 核农学报, 1997,11(3):190-192.
[31]	李雯, 邵远志, 陈维信. 蔗糖磷酸合成酶(SPS)与果实品质及成熟衰老的研究进展[J]. 西北植物学报, 2005,25(11):2340-2344.
[32]	乔永旭, 刘栓桃, 赵智中, 等. 甜瓜果实发育过程中糖积累与蔗糖代谢相关酶的关系[J]. 果树学报, 2004,21(5):447-450.
[33]	柳洪娟, 史春余, 张立明, 等. 钾素对食用型甘薯糖代谢相关酶活性的影响[J]. 植物营养与肥料学报, 2012,18(3):724-732. doi: 10.11674/zwyf.2012.11253 URL
[34]	刘维志, 贾宏昉, 尹贵宁, 等. 缺氮及氮素形态对烟草幼苗糖代谢的影响机理初探[J]. 西北植物学报, 2014,34(3):530-535.
[35]	孙丽敏, 金竹萍, 钱嘉航, 等. 干旱胁迫下H₂S信号增强植物叶片的光合作用[J]. 中国细胞生物学学报, 2017,39(12):1583-1591.

处理	茎粗/mm	叶面积/cm²	地上鲜重/g	相对叶绿素含量/%
T0	12.13±0.70a	349.49±23.27a	438.48±40.88a	54.23±3.77b
T1	12.16±0.81a	342.60±24.67a	440.16±26.33a	52.36±3.06b
T2	12.40±0.55a	337.15±32.49a	468.78±21.16a	54.12±4.71b
T3	13.14±0.41a	374.85±20.92a	473.30±37.51a	66.59±4.26a
T4	12.75±0.58a	379.13±29.37a	471.41±35.37a	66.57±3.68a

处理	茎粗/mm	叶面积/cm²	地上鲜重/g	相对叶绿素含量/%
T0	12.13±0.70a	349.49±23.27a	438.48±40.88a	54.23±3.77b
T1	12.16±0.81a	342.60±24.67a	440.16±26.33a	52.36±3.06b
T2	12.40±0.55a	337.15±32.49a	468.78±21.16a	54.12±4.71b
T3	13.14±0.41a	374.85±20.92a	473.30±37.51a	66.59±4.26a
T4	12.75±0.58a	379.13±29.37a	471.41±35.37a	66.57±3.68a

处理	单果重/kg	肉厚/cm	折光糖含量/%
处理	单果重/kg	肉厚/cm	中心含量	边缘含量
T0	1.54±0.06a	4.88±0.12a	15.37±0.49b	7.17±0.23b
T1	1.61±0.03a	4.84±0.10a	15.45±0.69b	7.42±0.39b
T2	1.51±0.07a	4.7 2±0.11a	15.85±0.48b	8.33±0.50a
T3	1.61±0.14a	4.86±0.41a	16.03±0.77b	8.95±0.30a
T4	1.56±0.03a	4.76±0.36a	17.22±0.13a	9.05±0.43a

处理	单果重/kg	肉厚/cm	折光糖含量/%
处理	单果重/kg	肉厚/cm	中心含量	边缘含量
T0	1.54±0.06a	4.88±0.12a	15.37±0.49b	7.17±0.23b
T1	1.61±0.03a	4.84±0.10a	15.45±0.69b	7.42±0.39b
T2	1.51±0.07a	4.7 2±0.11a	15.85±0.48b	8.33±0.50a
T3	1.61±0.14a	4.86±0.41a	16.03±0.77b	8.95±0.30a
T4	1.56±0.03a	4.76±0.36a	17.22±0.13a	9.05±0.43a

项目	茎粗	叶面积	地上鲜重	SPAD
单果重	0.624^*	0.313	0.754^**	0.560^*
可溶性糖含量	0.521^*	0.013	0.519^*	0.574^*
可溶性蛋白含量	-0.540	-0.74	0.189	0.030
氨基酸含量	0.229	0.599^*	-0.012	0.532^*
硝酸盐含量	-0.434	-0.323	-0.538^*	-0.536^*
葡萄糖含量	0.339	0.144	0.297	0.126
果糖含量	0.517^*	0.479	0.475	0.784^**
蔗糖含量	0.579^*	0.450	0.380	0.762^**
淀粉含量	0.223	-0.333	0.398	-0.620^*
SPS活性	0.590^*	0.527^*	0.450	0.783^**
SS活性	0.408	0.299	0.439	0.585^*
AI活性	0.446	0.151	0.340	0.350
NI活性	0.095	0.012	0.294	0.131