包膜控釋尿素及硝化抑制劑結(jié)合尿素對(duì)大白菜產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

范文靜等

摘要：

以“北京新3號(hào)”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(duì)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(hào)：S634.106+.2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)號(hào)：A文章編號(hào)：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(guó)化肥使用中普遍存在的問(wèn)題。我國(guó)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(guó)作物生產(chǎn)肥料用量過(guò)大尤為嚴(yán)重，不僅造成了資源浪費(fèi)，而且對(duì)作物品質(zhì)和農(nóng)業(yè)環(huán)境產(chǎn)生了嚴(yán)重的不良影響：蔬菜、果品硝酸鹽超標(biāo)，地表水體富營(yíng)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(duì)于在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中節(jié)約能源、促進(jìn)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(guò)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(guó)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(guó)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(duì)糖和VC含量有明顯增加作用[10～12]。本試驗(yàn)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(duì)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(duì)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(yàn)時(shí)間與地點(diǎn)

試驗(yàn)于2014年8月8日～11月12日在濟(jì)南市歷城區(qū)唐王鎮(zhèn)于家村進(jìn)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(jī)質(zhì)15.3%。常年種植模式為玉米—大白菜輪作。endprint

1.2試驗(yàn)材料

供試材料為“北京新3號(hào)”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(gòu)于天津試劑有限公司）用粘結(jié)劑（羧甲基纖維素鈉購(gòu)于天津試劑有限公司）粘結(jié)，在糖衣機(jī)滾動(dòng)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(yàn)設(shè)計(jì)

采用單因素隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)， 設(shè)5個(gè)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(cè)定項(xiàng)目及數(shù)據(jù)分析

田間試驗(yàn)結(jié)束時(shí)，每個(gè)處理隨機(jī)取植株鮮樣用于測(cè)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(cè)定，VC含量采用2， 6-二氯靛酚滴定法測(cè)定，可溶性糖采用蒽酮比色法測(cè)定，粗纖維含量采用酸洗滌劑法測(cè)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(duì)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(wú)論周長(zhǎng)、株高還是平均單棵重均優(yōu)于FP處理，說(shuō)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(duì)大白菜營(yíng)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(gè)重要指標(biāo)。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(duì)尿素進(jìn)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(jìn)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(duì)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(shuō)明土壤中氮素含量過(guò)多，不利于大白菜中VC合成，而對(duì)氮素進(jìn)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(shuō)明對(duì)尿素進(jìn)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(yàn)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?yàn)槭惺郯つ蛩仞B(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(duì)尿素進(jìn)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(shí)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(yíng)養(yǎng)元素的供應(yīng)有非常大的關(guān)系，對(duì)尿素進(jìn)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(zhǎng)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。

參考文獻(xiàn)：

[1]

谷潔，高華.提高化肥利用率技術(shù)創(chuàng)新展望[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)， 2000， 16（2）：17-20.

[2]李慶逵，朱兆良，于天仁.中國(guó)農(nóng)業(yè)持續(xù)發(fā)展中的肥料問(wèn)題[M].南昌：江西科學(xué)技術(shù)出版社， 1998：1-5.

[3]范本榮，沈玉文，江麗華，等. 聚合物包膜緩/控釋肥料的研究進(jìn)展[J].山東農(nóng)業(yè)科學(xué)， 2011（9）：76-80.

[4]Zvomuya F，Rosen C J，Russelle M P，et al.Nitrate leaching and nitrogen recovery following application of polyolefin-coated urea to potato[J].Journal of Environmental Quality，2003，32：480-489.

[5]Ebelhar S A，Hart C D，Hernandez J D，et al. Evaluation of new nitrogen fertilizer technologies for corn[C]//Urbana： Illinois Fertilizer Conference Proceedings，2007：64-71.

[6]Halvorson A D， Del Grosso S J， Reule C A.Nitrogen， tillage， and crop rotation effects on nitrous oxide emissions from irrigated cropping systems[J]. Journal of Environmental Quality，2008，37：1337-1344.

[7]符建榮. 控釋氮肥對(duì)水稻的增產(chǎn)效應(yīng)及提高肥料利用率的研究[J].植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào)，2001，7（2）：145-152.

[8]馬麗， 張民， 陳劍秋，等. 包膜控釋氮肥對(duì)玉米增產(chǎn)效應(yīng)的研究[J].磷肥與復(fù)肥，2006，21（4）：12-14.

[9]易鎮(zhèn)邪， 王璞.包膜復(fù)合肥對(duì)夏玉米產(chǎn)量、氮肥利用率與土壤速效氮的影響[J].植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào)， 2007， 13（2）：242-247.

[10]Masatoshi O， Naomichi M， Susumu H.Effects of nitrogen in coated fertilizers on field vegetables[R]. Bulletin of Hokkaido Prefectural Agricultural Experiment Stations，1999，76：17-26.

[11]Tian X H， Saigusa M. Merits， utilization， and perspectives of controlled release nitrogen fertilizers[J]. Tohoku Journal of Agricultural Research，2002，52：39-55.

[12]楊俊剛， 徐凱， 佟二健，等. 控釋肥料與普通氮肥混施對(duì)春白菜產(chǎn)量、品質(zhì)和氮素?fù)p失的影響[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)， 2010， 21（12）：3147-3153.

[13]李會(huì)和， 王正銀. 施肥對(duì)葉類蔬菜硝酸鹽含量的影響[J].磷肥與復(fù)肥， 2001， 16（3）： 65-67.endprint