范文靜等
摘要:
以“北京新3號”大白菜為試材,在露地生產(chǎn)條件下,研究了兩種聚合物包膜尿素(CRF-Ⅰ、CRF-Ⅱ)及硝化抑制劑結(jié)合尿素(DCD)對大白菜產(chǎn)量及品質(zhì)的影響。結(jié)果表明, 與習(xí)慣施肥(FP)相比, CRF-Ⅰ處理下大白菜產(chǎn)量提高了6.40%,CRF-Ⅱ、DCD處理下大白菜產(chǎn)量分別降低了1.48%、2.09%;CRF-Ⅰ、CRF-Ⅱ及DCD處理均能顯著降低大白菜葉片中硝酸鹽含量并提高VC、還原糖、粗纖維含量。
關(guān)鍵詞:包膜控釋尿素; 硝化抑制劑;大白菜; 產(chǎn)量; 品質(zhì)
中圖分類號:S634.106+.2文獻標識號:A文章編號:1001-4942(2015)03-0056-04
Effect of Coated Control-Release-Urea and Nitrification Inhibitor
On Yield and Quality of Chinese Cabbage
Fan Wenjing1, Lin Haitao2, Liu Zhaohui3, Jiang Lihua2, Zhang Yufeng2, Shen Yuwen2*
(1. Institute of Agricultural Quality Standard and Testing Technology,Shandong Academy of Agricultural Sciences,
Jinan 250100,China;2. Institute of Agricultural Resource and Environment,Shandong Academy of Agricultural Sciences,
Jinan 250100,China;3. Shandong Academy of Agricultural Sciences,Jinan 250100,China)
AbstractTaking Chinese cabbage variety “Beijing New No.3” as material, the effects of coated control-release-urea and nitrification inhibitor on its yield and quality were studied under open-field condition. The results showed that, compared with conventional fertilization (FP), the self-made control-release-urea (CRF-Ⅰ) could significantly increase the yield of Chinese cabbage by 6.4%. The sold control-release-urea (CRF-Ⅱ) and nitrification inhibitor (DCD) decreased the yield of Chinese cabbage slightly by 1.48% and 2.09% respectively, and there was no significant difference. Compared with FP, CRF-Ⅰ、CRF-Ⅱ and DCD could improve nutritional quality, such as the contents of vitamin C, amino acid , reductive sugar and crude protein, and decrease the nitrate content in Chinese cabbage leaves.
Key wordsControl-release-urea; Nitrification inhibitor; Chinese cabbage; Yield; Quality
由于肥料性質(zhì)及環(huán)境條件等方面的綜合影響,肥料利用率低已成為我國化肥使用中普遍存在的問題。我國化肥當(dāng)季利用率氮、鉀肥均為30%~35%,磷肥僅為10%~20%[1~3]。我國作物生產(chǎn)肥料用量過大尤為嚴重,不僅造成了資源浪費,而且對作物品質(zhì)和農(nóng)業(yè)環(huán)境產(chǎn)生了嚴重的不良影響:蔬菜、果品硝酸鹽超標,地表水體富營養(yǎng)化,地下水硝酸鹽污染。大量研究表明緩/控肥料可減緩或控制養(yǎng)分釋放速度、協(xié)調(diào)作物養(yǎng)分的供給,對于在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中節(jié)約能源、促進可持續(xù)發(fā)展及解決環(huán)境污染等方面起重要作用。
在過去40多年中,關(guān)于緩控釋肥料包膜材料的大量研究表明,與普通尿素相比,聚合物包膜控釋肥料的NO-3-N 淋洗損失可減少34%~49%,氨揮發(fā)降低80%,氮素利用率得以大幅度提高[4~6]。但由于成本較高,目前我國緩控釋肥料的應(yīng)用主要集中在玉米、水稻等大田作物上,在蔬菜上的應(yīng)用研究還很少[7~9]。國外已有研究表明,施用緩控釋肥料及抑制劑可以顯著降低萵苣、菠菜等的硝酸鹽和草酸含量,并對糖和VC含量有明顯增加作用[10~12]。本試驗研究了包膜控釋尿素與硝化抑制劑結(jié)合尿素兩類緩控釋肥料的施用對大白菜產(chǎn)量及品質(zhì)的影響,以期為合理高效施用緩控釋肥料提供技術(shù)依據(jù),對保障蔬菜品質(zhì)、從源頭上控制農(nóng)業(yè)面源污染等都具有重要意義。
1材料與方法
1.1試驗時間與地點
試驗于2014年8月8日~11月12日在濟南市歷城區(qū)唐王鎮(zhèn)于家村進行。供試土壤為褐土,土壤質(zhì)地為輕壤土,pH值7.08,速效磷17.77 mg/kg,速效鉀194.2 mg/kg,堿解氮122.1 mg/kg,有機質(zhì)15.3%。常年種植模式為玉米—大白菜輪作。endprint
1.2試驗材料
供試材料為“北京新3號”大白菜, 種植行距0.5 m,株距0.4 m。
CRF-Ⅰ處理所用包膜控釋尿素系自主研發(fā)的聚合物包膜尿素,氮素含量為44%;CRF-Ⅱ處理所用包膜控釋尿素由山東金正大生態(tài)工程股份有限公司生產(chǎn),氮素含量44%; DCD處理所用硝化抑制劑(雙氰胺購于天津試劑有限公司)用粘結(jié)劑(羧甲基纖維素鈉購于天津試劑有限公司)粘結(jié),在糖衣機滾動附著于大顆粒尿素表面,干燥后篩選備用,DCD加入量占尿素總量的2‰; 尿素(N 46%)、重鈣(P2O5 44%)及硫酸鉀(K2O 50%)均由山東明水大化有限公司生產(chǎn)。
1.3試驗設(shè)計
采用單因素隨機區(qū)組設(shè)計, 設(shè)5個處理,重復(fù)3 次, 小區(qū)面積50 m2。各處理具體施肥方案如表1所示。
1.4測定項目及數(shù)據(jù)分析
田間試驗結(jié)束時,每個處理隨機取植株鮮樣用于測定硝酸鹽、VC、可溶性糖及粗纖維的含量。硝酸鹽含量采用硫酸-水楊酸比色法測定,VC含量采用2, 6-二氯靛酚滴定法測定,可溶性糖采用蒽酮比色法測定,粗纖維含量采用酸洗滌劑法測定。
數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel和DPS軟件分析處理。
2結(jié)果與分析
2.1包膜控釋尿素及硝化抑制劑結(jié)合尿素對大白菜產(chǎn)量及植株性狀的影響
與FP 處理相比, CRF-Ⅰ處理大白菜產(chǎn)量提高了6.40%, 而CRF-Ⅱ和DCD處理均降低,分別降低了1.48%和2.09%。CRF-Ⅰ處理的大白菜無論周長、株高還是平均單棵重均優(yōu)于FP處理,說明CRF-Ⅰ處理增產(chǎn)效果顯著。
2.2包膜控釋尿素及硝化抑制劑結(jié)合尿素對大白菜營養(yǎng)品質(zhì)的影響
2.2.1硝酸鹽含量硝酸鹽含量是影響大白菜品質(zhì)的一個重要指標。由圖1可以看出, FP處理下大白菜的硝酸鹽含量最高;其次為DCD、CRF-Ⅰ、CRF-Ⅱ處理,與FP處理相比,硝酸鹽含量分別降低了12.33%、21.33%和24.08%,差異顯著;CK處理下硝酸鹽含量最低。表明,化學(xué)氮肥可導(dǎo)致大白菜中硝酸鹽含量升高,對尿素進行包膜或與硝化抑制劑結(jié)合均可有效控制大白菜的硝酸鹽含量,這與包膜能降低氮素在土壤中釋放、硝化抑制劑能促進土壤的反硝化功能[13]有關(guān),從而有效降低了土壤中硝態(tài)氮含量,減少了大白菜對硝態(tài)氮的吸收。
2.2.2VC含量由圖2可以看出,CK處理下大白菜VC含量最高;其次為CRF-Ⅰ、CRF-Ⅱ、DCD處理,三者之間差異不顯著,但都顯著低于CK處理;FP處理下大白菜VC含量最低,且與其它處理差異顯著。說明土壤中氮素含量過多,不利于大白菜中VC合成,而對氮素進行包膜或抑制氮素形態(tài)轉(zhuǎn)化,可有利于大白菜中VC的合成。
2.2.3可溶性糖含量由圖3可以看出,CK處理下大白菜可溶性糖含量最高,其次為CRF-Ⅱ、CRF-Ⅰ,三者間差異不顯著;DCD與FP處理的大白菜可溶性糖含量差異不顯著,但顯著低于其它處理。說明對尿素進行包膜或抑制氮素形態(tài)轉(zhuǎn)化,可以有效提高大白菜中可溶性糖的含量。
2.2.4粗纖維含量如圖4所示,施氮肥處理大白菜粗纖維含量均顯著高于CK;與FP處理相比,CRF-Ⅰ和CRF-Ⅱ處理大白菜的粗纖維含量分別提高3.29%和4.90%,差異顯著,DCD處理略有提高,但差異不顯著。表明氮肥能夠顯著提高大白菜粗纖維含量。
3結(jié)論與討論
本試驗結(jié)果表明,施用包膜控釋尿素及硝化抑制劑結(jié)合尿素在增加大白菜產(chǎn)量、提高品質(zhì)方面具有顯著效果。與普通尿素相比,自制包膜控釋尿素明顯增加了大白菜產(chǎn)量;市售包膜控釋尿素處理的大白菜產(chǎn)量略有降低,主要是因為市售包膜尿素養(yǎng)分未釋放完全,影響了作物養(yǎng)分吸收;硝化抑制劑結(jié)合尿素處理大白菜產(chǎn)量降低是由于硝化抑制劑抑制了尿素酰胺態(tài)氮轉(zhuǎn)化為作物可吸收的硝態(tài)氮導(dǎo)致。
對尿素進行包膜或與硝化抑制劑結(jié)合后能明顯降低大白菜中硝酸鹽含量,同時提高VC、可溶性糖及粗纖維含量。由此可見,作物品質(zhì)也與土壤中營養(yǎng)元素的供應(yīng)有非常大的關(guān)系,對尿素進行包膜或與硝化抑制劑結(jié)合,減緩了氮素的釋放速率,改善了土壤微環(huán)境,使作物
生長在均衡的銨態(tài)氮和硝態(tài)氮土壤條件下,有利于作物體內(nèi)硝態(tài)氮的轉(zhuǎn)化和VC、可溶性糖及粗纖維的合成,使作物品質(zhì)得到改善。
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