氰胺化鈣對設施芹菜產量、品質及土壤改良的影響

王 劍，王 笑，周瑛華，馬永軍，吳丹亞，吳愉萍*

(1.寧波市江北區農技推廣服務總站，浙江 寧波 315021； 2.寧波市農業生產安全管理總站，浙江 寧波 315012；3.寧波市種植業管理總站，浙江 寧波 315012)

氰胺化鈣對設施芹菜產量、品質及土壤改良的影響

王 劍1，王 笑1，周瑛華1，馬永軍2，吳丹亞3，吳愉萍2*

(1.寧波市江北區農技推廣服務總站，浙江 寧波 315021； 2.寧波市農業生產安全管理總站，浙江 寧波 315012；3.寧波市種植業管理總站，浙江 寧波 315012)

設置常規施肥(NR)、氰胺化鈣肥料(PE)、施石灰不施化學氮肥(CA)和施石灰并且施與PE處理等量的氮肥(CAN)4個處理，研究氰胺化鈣肥料對設施芹菜產量、品質和土壤肥力的影響。結果表明，氰氨化鈣肥料能夠提高土壤pH值、提高植物生長過程中土壤有效養分供給，增加芹菜產量，并顯著降低芹菜中硝酸鹽含量。

氰胺化鈣； 芹菜； 產量； 品質； 土壤肥力

近年來，設施蔬菜栽培面積不斷擴大，據統計，2015年浙江省蔬菜瓜果設施栽培面積達11.333萬hm2[1]，但是各地栽培管理技術水平不平衡，部分設施栽培蔬菜在實際生產過程中對化肥使用仍有較高的依賴。由于化肥的不合理使用，部分設施蔬菜土壤出現酸化、鹽漬化及土壤障礙等問題[2]，導致設施栽培蔬菜產量降低、生理性病害加重[3]，甚至發生蔬菜食品中亞硝酸鹽含量超標等影響農產品質量安全和危害食品安全的問題[4]。

氰胺化鈣(CaCN2)是一種堿性緩釋氮肥，能在同樣產量下較傳統肥料節省用量20%～40%[5]，同時也是一種“藥肥”，能在土壤中分解出有毒物質氰胺和雙氰胺殺滅土壤微生物。研究表明，氰胺化鈣肥料不僅可以改善蔬菜品質，提高產量，還可以改良土壤，防治蔬菜土傳病害[6- 7]。在酸化土壤上使用氰胺化鈣肥料后作物增產是因土壤pH變化引起還是其他因素引起尚不明確。本試驗以氰胺化鈣肥料為研究對象，并通過對比生石灰調節土壤pH處理，來進一步探明氰胺化鈣肥料對設施芹菜產量、品質和土壤肥力的影響，為高品質蔬菜生產及土壤的可持續利用提供科學參考。

1 材料與方法

1.1 供試材料

試驗地點在寧波市江北綠薈現代農業專業合作社基地。土壤為黃斑青紫泥田，基本理化性質：土壤輕微板結，pH值5.34，銨態氮含量5.16 mg·kg-1，硝態氮含量58.8 mg·kg-1，速效鉀含量141 mg·kg-1，有效磷含量289 mg·kg-1。前茬為空閑地。供試品種上海黃心芹。供試肥料：復合肥(N 15%，P2O515%，K2O 15%)，過磷酸鈣(P2O516%)，尿素(N 46%)，硫酸鉀(K2O 50%)、氰胺化鈣(N 19.8%，CaO 50%)。

1.2 處理設計

本試驗設4個處理，分別為：NR，常規施肥，667 m2施復合肥40 kg；PE，氰胺化鈣緩釋肥料，667 m2施氰胺化鈣30.3 kg、過磷酸鈣42.83 kg、硫酸鉀12 kg；CA，用生石灰調節土壤pH至與氰胺化鈣處理一致，667 m2生石灰施用量為25 kg，整個生長過程不施化學氮肥，施過磷酸鈣42.86 kg、硫酸鉀12 kg；CAN，用生石灰調節土壤pH，生石灰施用量25 kg，施尿素13.04 kg、過磷酸鈣42.86 kg、硫酸鉀12 kg。各處理施入磷肥的折純量(以P2O5計)為9.328 kg，鉀肥的折純量(以K2O計)為8.176 kg。氮肥除CA處理外，其他3個處理折純量(以N計)為6 kg。每個處理設4個重復，共16個小區，每個小區面積37.5 m2。各處理均于2015年9月20日施入腐熟農家肥1 800 kg和上述試驗所用肥料及生石灰，使其充分反應。10月14日，芹菜移栽定植；11月2日，各處理667 m2均追施磷酸二氫鉀肥料2.8 kg；12月20日，芹菜收獲，測定各處理芹菜產量、水分、鈣和硝酸鹽含量。芹菜在種植過程中其他各項田間管理、病蟲害防治措施均一致。

1.3 測定項目與方法

土壤分析。試驗前(0 d)，采集試驗地塊土壤樣品1個，按蛇形法確定5個采樣點，采集0～20 cm耕層土壤；氰胺化鈣等肥料施入土壤產生作用后(20 d)，按上述方法每個處理采集土壤樣品1個；芹菜生長中期(60 d)，每個處理采集土壤樣品1個；芹菜收獲時(90 d)，每個處理采集土壤樣品3個。土壤分析采用常規方法測定。

植株分析。芹菜收獲時，從每小區隨機選取1.2 m×0.8 m的地塊測定芹菜產量，所選地塊避免邊際地塊。水分、鈣和硝酸鹽含量從每個小區測產地塊中隨機稱重1 kg芹菜植株，分別按照GB/T 8858—1988、NY/T 1653—2008和NY/T 1279—2007方法測定。

1.4 數據處理

用IBM SPSS 22軟件對試驗數據進行方差分析，對有顯著差異的處理采用LSD法進行多重比較，Excel 2010軟件繪圖。

2 結果與分析

2.1 不同施肥處理對芹菜品質和產量的影響

從表1可以看出，不同施肥處理芹菜的品質有顯著差異。芹菜水分含量在NR處理中最高，顯著高于CAN和CA處理。PE處理芹菜中硝酸鹽含量與CA處理一致，顯著低于CAN和NR處理。芹菜中鈣含量在CAN、PE和CA處理中無顯著差異，但均顯著高于NR處理。芹菜產量PE處理最高，達到76 406.2 kg·hm-2，分別比CAN、NR和CA處理產量增加7%、11%和20%。表明酸化土壤調pH后雖然能增加一定產量，但仍然是使用氰胺化鈣肥料增產效果更好。

2.2 芹菜收獲時各處理的土壤理化性狀

由表2可見，芹菜采收后，PE處理的土壤pH值、銨態氮含量、硝態氮含量、速效鉀含量和有效磷含量均處于中等水平。PE處理土壤pH值高于NR處理，低于CAN和CA，但差異不顯著；NR處理pH值顯著低于CAN和CA處理。土壤銨態氮含量在4個處理中差異不顯著。CAN處理的土壤硝態氮含量顯著高于PE、NR和CA處理。土壤速效鉀和有效磷含量均在CAN處理中為最高，PE處理次之，CAN處理土壤速效鉀和有效磷含量均顯著高于NR和CA處理。

表1 不同施肥處理對芹菜品質和產量的影響

表2 芹菜采收時不同施肥處理的土壤理化性狀指標

2.3 芹菜生長過程中不同施肥處理土壤理化性狀指標變化

2.3.1 土壤pH值

從圖1看，芹菜生長過程中各處理土壤pH值均有明顯變化，且都是先升后降。芹菜采收后(90 d)CAN和CA處理的土壤pH值高于試驗前(0 d)土壤pH值，PE和NR處理的土壤pH值低于試驗前(0 d)土壤pH值。CAN、PE和NR處理的pH值變化趨勢較一致，芹菜移植前(20 d)土壤pH值上升至最高，芹菜生長中期至收獲(60～90 d)土壤pH值一直下降，至芹菜收獲時(90 d)，土壤pH值從高到低為CAN>PE>NR。CA處理的土壤pH值芹菜生長中期(60 d)一直上升，至芹菜收獲時(90 d)，CA處理的土壤pH值和CAN處理的一致。

圖1 不同施肥處理對土壤pH值變化的影響

2.3.2 土壤肥力指標

從圖2看，各處理的土壤銨態氮含量變化較一致，芹菜移植前(20 d)均有大幅度上升，芹菜生長階段大幅度下降(20～60 d)，芹菜生長中期至收獲時(60～90 d)緩慢下降。芹菜收獲時(90 d)，土壤銨態氮含量各處理依次為CAN>CA>PE>NR。

圖2 不同施肥處理對土壤銨態氮含量變化的影響

從圖3看，各處理的土壤硝態氮含量變化幅度較大，其中PE、NR和CA處理均有先降(0～20 d)后升(20～60 d)再降(60～90 d)的過程，CAN處理的土壤硝態氮含量則于芹菜生長后期(60～90 d)繼續上升。芹菜移植前(20 d)，CA處理的土壤硝態氮含量明顯高于其他處理，而土壤銨態氮含量則明顯低于其他處理(圖2)，可見在未施化學氮肥芹菜未移植的情況下，土壤中氮肥更易以硝態氮形式存在；PE處理的土壤硝態氮含量最低，而土壤銨態氮含量卻低于NR處理(圖2)，可見PE處理的緩釋氮肥的效果已有所體現。芹菜生長階段(20～60 d)，各處理土壤硝態氮含量均有較大幅度上升。芹菜采收時(90 d)，土壤硝態氮含量各處理依次為CAN>PE>CA>NR。

圖3 不同施肥處理對土壤硝態氮含量變化的影響

從圖4看，與土壤銨態氮含量表現較為一致，各處理的土壤速效鉀含量均于芹菜移植前(20 d)快速上升，于芹菜生長中期(20～60 d)快速下降，至芹菜收獲時(60～90 d)緩慢變化。

圖4 不同施肥處理對土壤速效鉀含量變化的影響

從圖5看，各處理土壤有效磷含量在土壤中的變化幅度較小。芹菜移植前(20 d)，各處理土壤有效磷含量均提高至最高水平；芹菜生長中期(20～60 d)，土壤有效磷含量均有所下降。

圖5 不同施肥處理對土壤有效磷含量變化的影響

3 小結與討論

本研究發現：就芹菜品質和產量而言，PE處理要優于CAN、NR和CA；對土壤pH值和土壤肥力而言，CAN處理要高于PE、NR和CA處理。氰胺化鈣肥料是一種緩釋氮肥，在土壤中分解后產生Ca(OH)2，使土壤pH值明顯升高，改良酸化土壤。本試驗中氰胺化鈣肥料(PE處理)施用20 d后，土壤pH值達到最高，這與賁海燕等[7]研究結果基本一致。雖然施用生石灰(CAN和CA處理)能夠快速提升土壤pH值，但是生石灰的施用過程中會產生粉塵，對人的身體傷害較大，且過量使用生石灰亦會使土壤板結。氰胺化鈣肥料分解出氰胺和雙氰胺能夠對土壤中硝化細菌產生毒性，抑制其硝化作用，從而緩慢釋放養分，使作物增產。本試驗中芹菜移植前(20 d)土壤硝態氮含量極低，至芹菜生長階段(20～60 d)，土壤中的硝態氮含量才有所增加，這與Ohyama等[8]研究一致。許多研究表明，人體攝入的硝酸鹽有70%～80%來自蔬菜中的硝酸鹽，硝酸鹽在一定的條件下可以轉化為亞硝酸鹽從而影響人體健康[9]，本試驗PE處理芹菜中硝酸鹽含量顯著低于CAN、NR處理，說明氰胺化鈣肥料能夠降低蔬菜中的硝酸鹽含量，這與Chohura等[10]研究一致。本試驗還發現，土壤pH值的提高并不能降低芹菜硝酸鹽含量。不同氮肥品種中，緩釋氮肥在降低芹菜硝酸鹽含量上效果較好。本試驗開展地區——寧波市江北區，較早地種植設施蔬菜供應寧波市區，面臨著土壤酸化、土壤肥力下降和土傳病害的問題，而城市新興消費階層的出現對高品質蔬菜的需求也在進一步擴大，如果能同時緩解上述土壤問題并能提供高產優質的農產品，這正是目前設施蔬菜生產一線亟待解決的問題。綜合本研究可以發現，氰胺化鈣在試驗地區施用，不僅能夠改良土壤，提高土壤pH值，還能增加芹菜產量和鈣含量，更能顯著降低芹菜中的硝酸鹽含量，有效改善蔬菜品質，具有推廣應用價值。

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(責任編輯：高 峻)

2016- 10- 24

寧波市農科教結合項目(2013NK29)

王 劍(1983—)，男，浙江江山人，碩士，農藝師，主要從事土肥工作，E- mail：forther@qq.com。

吳愉萍(1981—)，女，浙江遂昌人，博士，高級農藝師，研究方向為農業資源與環境及農產品質量安全，E- mail：a_angelfish@163.com。

10.16178/j.issn.0528- 9017.20170320

S143.1+5

A

0528- 9017(2017)03- 0428- 04

文獻著錄格式：王劍，王笑，周瑛華，等. 氰胺化鈣對設施芹菜產量、品質及土壤改良的影響[J].浙江農業科學，2017，58(3)：428- 431.