2種載體型脲甲醛肥及其用量對番茄穴盤苗生長的影響

郭甜莉，李惠文，李勝利*，汪 強，呂睿琦，田利英

(1.河南農(nóng)業(yè)大學(xué) 園藝學(xué)院，河南 鄭州 450002；2.河南農(nóng)業(yè)大學(xué) 國際教育學(xué)院，河南 鄭州 450002)

穴盤育苗現(xiàn)已成為現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)之一，適合于工廠化和規(guī)?；卟松a(chǎn)，特別是在果菜類蔬菜生產(chǎn)中應(yīng)用較為普遍[1]。在番茄育苗過程中，培育壯苗對后期植株生長、花芽分化及果實發(fā)育有很大影響[2-3]，育苗基質(zhì)中氮、磷、鉀養(yǎng)分供應(yīng)至關(guān)重要[4]。目前育苗基質(zhì)中施用緩/控釋肥以提高肥料中氮的利用率，已成為化肥研究的重點[5]。緩釋肥養(yǎng)分釋放速率緩慢，揮發(fā)、淋溶和固定少，釋放期長，且養(yǎng)分釋放與作物吸收同步[6-9]。其中脲甲醛就是很有潛力的緩釋肥品種之一，但面臨著肥料中低分子質(zhì)量的部分在作物生長前期釋放速度快，高分子質(zhì)量的部分在生長后期釋放速度慢的問題，需要通過改性來改善脲甲醛緩釋肥氮素釋放特性[10-11]。生物質(zhì)炭具有高度的孔隙結(jié)構(gòu)，含有大量植物所需的營養(yǎng)元素，同時還具有較高的生物學(xué)穩(wěn)定性，將其作為膜材料制備的包裹型緩釋肥料，不僅能減緩肥料養(yǎng)分釋放速度，提高肥料利用率[12]，而且能帶來良好的生態(tài)環(huán)境效益[13]。天然沸石主要是由Si、Al和O 3種元素組成，具有獨特的空間結(jié)構(gòu)[14]，有較高的陽離子交換量和小孔吸附性[15]，能將有效的養(yǎng)分元素緊緊束縛在其晶格周圍，有效地制約養(yǎng)分元素的釋放，使肥效長效持久[16]。而將生物質(zhì)炭或沸石作為載體與脲甲醛結(jié)合制成緩釋肥料應(yīng)用在番茄工廠化育苗中的研究還較少。因此，選用這2種載體型緩釋脲甲醛肥，與加入普通緩釋肥料及已研究成熟的育苗基質(zhì)對比，分析不同的載體類型對番茄穴盤苗生長的影響，確定其在育苗期的適宜用量，為載體型脲甲醛肥在茄果類蔬菜工廠化育苗上的應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗時間、地點及材料

試驗于2016年8—9月在河南農(nóng)業(yè)大學(xué)毛莊科技示范園區(qū)日光溫室內(nèi)進行，供試番茄(Solanumlycopersicon)品種是粉都金冠王，由河南省豫藝種業(yè)有限公司提供。育苗基質(zhì)組成為V(草炭)∶V(蛭石)∶V(珍珠巖)∶V(牛糞)=4∶1∶1∶1，其基本性狀為：容重0.34 g/cm3，總孔隙度60.27%，pH值5.53，EC值1.57 mS/cm，堿解氮366 mg/kg，速效磷71 mg/kg，速效鉀118 mg/kg。由河南省洛陽市展翼農(nóng)業(yè)科技有限公司提供。

供試肥料分別是普通脲甲醛肥(含N 35%)、生物質(zhì)炭載體型脲甲醛肥(含N 28%)、沸石載體型脲甲醛肥(含N 28%)、鈣鎂磷肥(含P2O516%)、過磷酸鈣(含P2O518%)、黃腐酸鉀(含K2O 7%)6種，均由河南農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院提供。采用72孔塑料育苗盤，長、寬、高分別是54、28、4 cm，每個穴盤容積約2.5 L。生物質(zhì)炭和沸石分別是脲甲醛肥料的2種包膜載體，在常溫下使用開放式設(shè)備通過反應(yīng)成膜制備出2種載體型脲甲醛肥。

1.2 試驗設(shè)計

試驗設(shè)6個處理。各處理均加入鈣鎂磷肥2.0 g/L+過磷酸鈣4 g/L+黃腐酸鉀2.4 g/L，即加入P2O5722.2 mg/L、K2O 116.7 mg/L。A1、A2、A3處理分別加入生物質(zhì)炭載體型脲甲醛肥2.0、2.8、3.6 g/L，即N的加入量依次為388.9、544.4、700.0 mg/L；B1、B2、B3處理加入沸石載體型脲甲醛肥，加入量分別同A1、A2、A3，載體類型不同。設(shè)置2個對照，CK1：加入普通脲甲醛肥2.8 g/L(N 680.5 mg/L)，磷鉀肥用量同上述各處理；CK2：用山東壽光恒先育苗基質(zhì)加工廠生產(chǎn)的專用育苗基質(zhì)育苗，該基質(zhì)以草碳原料為主，配以園藝用珍珠巖及蛭石，再添加營養(yǎng)元素10余種，經(jīng)自動化工序攪拌加工后，使基質(zhì)營養(yǎng)完全均衡、持久，育苗過程中不另外添加任何肥料。將6個處理及2個對照的肥料分別與基質(zhì)混合均勻，每個處理1盤，重復(fù)3次，隨機排列。番茄種子經(jīng)浸種催芽后播于穴盤中，蛭石覆蓋。出苗前保持基質(zhì)濕潤，出苗后統(tǒng)一澆清水。本試驗僅在基質(zhì)中單獨摻混不同種類的肥料，后期不予補充其他肥料。

1.3 形態(tài)指標、生理指標及養(yǎng)分含量的測定

8月24日(兩葉一心)、9月1日(三葉一心)分別取樣，每處理隨機取生長整齊的6株，測定其形態(tài)指標、葉綠素含量、根系活力及干/鮮質(zhì)量(地上部、地下部)，計算幼苗的壯苗指數(shù)。其中，株高包括根莖部到莖生長點之間的長度，莖粗為子葉下部2/3的粗度，壯苗指數(shù)=(莖粗/株高+地下部干質(zhì)量/地上部干質(zhì)量)×全株干質(zhì)量[17]，取植株地上、地下部分在烘箱中105 ℃殺青15 min后75 ℃烘干至恒定質(zhì)量，然后準確稱量干質(zhì)量。番茄葉片葉綠素含量用日本Minolta公司生產(chǎn)的SPAD-502 plus葉綠素儀測定[18]，測定每株每個葉片的葉綠素值，求其平均值，用SPAD值表示；根系活力采用TTC法測定。植株干樣經(jīng)研磨過篩后，H2SO4-H2O2消化，采取凱氏定氮法測定全氮含量，采取釩鉬黃比色法測定全磷含量，采取火焰光度計法測定全鉀含量[19]。

1.4 統(tǒng)計分析方法

采用Microsoft Excel 2010軟件進行試驗數(shù)據(jù)分析作圖，并用SPSS 17.0軟件進行方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 2種載體型脲甲醛肥及其用量對番茄幼苗生長的影響

由表1 可知，番茄幼苗長到二葉一心時，A3處理株高、莖粗均最高，分別是18.74 cm、3.64 mm，且A3>A1>A2，A3與CK1、CK2相比差異顯著；株高表現(xiàn)為B1>B2>B3，B1株高比CK2高出43.94%，差異顯著。地上部干質(zhì)量A1最高，為177.0 mg，比CK1、CK2分別高出38.82%、55.67%，差異顯著，其他各處理間無顯著差異。地下部干質(zhì)量和壯苗指數(shù)以A1最高，分別是26.7 mg、0.075，各處理與對照之間無顯著差異。根冠比以CK2最高，為0.203。三葉一心時，株高表現(xiàn)為A3>A2>A1，B2>B3>B1，莖粗以CK1最大,為4.03 mm，除B1外其他各處理與對照之間無顯著差異。地上部干質(zhì)量及壯苗指數(shù)以A1最高，分別是488.6 mg、0.173，與CK1、CK2相比差異顯著。地下部干質(zhì)量以A1最高，為67.9 mg。綜上可知，番茄幼苗生長過程中，添加生物質(zhì)炭載體型脲甲醛肥的處理優(yōu)于沸石載體型脲甲醛肥的處理，且各生長指標及壯苗指數(shù)，以A1處理表現(xiàn)最好。

表1 不同類型脲甲醛肥及其用量對番茄幼苗的影響

注：不同小寫字母表示同一時間不同處理間差異顯著(P<0.05)，下同。

2.2 2種載體型脲甲醛肥及其用量對番茄幼苗根系活力的影響

如圖1所示，兩葉一心及三葉一心時，番茄幼苗根系活力各處理之間以及各處理與對照之間均無顯著差異，表明2種載體型脲甲醛肥對番茄根系發(fā)育的影響效果與普通脲甲醛肥基本一樣。

圖1 不同類型脲甲醛肥及其用量對番茄根系活力的影響

2.3 2種載體型脲甲醛肥及其用量對番茄幼苗葉綠素含量的影響

如圖2所示，在葉綠素含量方面各處理與CK2之間均有顯著差異(B2除外)，且2個時期CK2的葉綠素含量均較高，這可能與該成熟基質(zhì)中添加的某些利于葉片葉綠素合成的成分有關(guān)。兩葉一心時各載體肥料處理與CK1之間差異不顯著，三葉一心時，A2、B1處理與CK1相比差異顯著。綜合分析可知，2種載體肥料的加入對番茄幼苗葉片葉綠素合成有一定的影響。

圖2 不同類型脲甲醛肥及其用量對番茄葉綠素含量的影響

2.4 2種載體型脲甲醛肥及其用量對番茄幼苗中養(yǎng)分的影響

由表2可知，與CK1相比，施用載體型脲甲醛肥可提高植株地上部氮素含量和氮素吸收量。氮素含量和氮素吸收量均是CK2最高，達2.64%和3.00 mg/株，與其他多數(shù)處理之間有顯著差異。地上部磷含量各處理之間無顯著差異，A2磷吸收量達到最大值，為5.53 mg/株。A1地上部鉀含量和鉀素吸收量均為最大值，分別為5.50%和9.07 mg/株。

植株地下部氮素含量和氮素吸收量以CK2最高，分別是2.43%、0.57 mg/株，與多數(shù)處理之間差異顯著。A3處理地下部磷素含量和磷素吸收量最高，分別是5.25%、1.22 mg/株，與對照之間有顯著差異。鉀素含量和鉀素吸收量以A1處理最高，分別是3.06%、0.82 mg/株，各處理與對照間無顯著差異。綜合以上結(jié)果可知，地上部、地下部氮素含量和氮素吸收量除CK2最高外，A1處理表現(xiàn)最優(yōu)；磷素含量和磷素吸收量也是添加生物質(zhì)炭載體型脲甲醛肥各處理表現(xiàn)較好；鉀素含量和鉀素吸收量最高的也是A1 處理。說明A1處理利于番茄幼苗養(yǎng)分含量的積累，能培育壯苗。

表2 不同處理番茄幼苗氮、磷、鉀養(yǎng)分含量和養(yǎng)分吸收量

3 結(jié)論與討論

綜合分析，本試驗基質(zhì)中添加生物質(zhì)炭載體型脲甲醛肥各處理植株長勢及對養(yǎng)分的吸收利用均優(yōu)于沸石載體型各處理，在氮素含量和氮素吸收量方面與CK2相比還有不足，在后續(xù)試驗過程中可考慮加大脲甲醛肥的施用量。A1處理即加入生物質(zhì)炭載體型脲甲醛肥2.0 g/L(即速效養(yǎng)分含量是N 388.9 mg/L、P2O5722.2 mg/L、K2O 116.7 mg/L)時番茄的育苗效果較其他處理表現(xiàn)好，更適用于番茄工廠化育苗。

育苗基質(zhì)中養(yǎng)分添加量直接影響蔬菜幼苗對養(yǎng)分的吸收及其生長發(fā)育進程[1]。蔬菜育苗階段對養(yǎng)分的吸收量雖然數(shù)量不大，但其對養(yǎng)分豐缺非常敏感，合理的養(yǎng)分供應(yīng)是培育壯苗和今后高產(chǎn)的重要保障[20]。緩釋肥料的養(yǎng)分控制釋放時間長，能使其營養(yǎng)元素發(fā)揮最大的肥效或提高養(yǎng)分利用率。但番茄幼苗在育苗過程中，由于緩釋肥釋放的速率較為緩慢，導(dǎo)致植株吸收的養(yǎng)分較少，因此，本試驗幼苗株高、莖粗、根冠比、根系活力等指標各處理與對照相比增長幅度不明顯，但兩時期A1植株地上部干質(zhì)量與對照之間差異顯著，三葉一心時，A1壯苗指數(shù)與對照之間差異顯著。植物體內(nèi)葉綠素含量高低，直接影響到植物光合作用的強弱，并在一定程度上反映植物體內(nèi)營養(yǎng)狀況，在兩葉一心和三葉一心時，CK2的葉綠素含量均顯著高于CK1及各處理，這說明育苗基質(zhì)中加入載體型脲甲醛肥對幼苗葉片葉綠素含量提高的效果不明顯，在以后的試驗中可以加入一些提高植株葉片葉綠素含量的物質(zhì)。

本試驗基質(zhì)中加入的載體型緩釋肥所含的養(yǎng)分雖基本滿足番茄幼苗生長，但緩釋肥具有養(yǎng)分釋放滯后性的特點，不能明顯改善番茄的根系活力及增加葉綠素含量，育苗過程中不能做到養(yǎng)分釋放速度與番茄幼苗生長所需的養(yǎng)分供應(yīng)基本吻合，這與前人研究結(jié)果相似[21]。因此，篩選養(yǎng)分釋放期與番茄幼苗生長一致的專用緩釋肥料是以后研究的重點。

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