控釋肥用量對小青菜產量和土壤養分狀況的影響

劉曉霞，孔海民，陸若輝，倪治華，戴佩彬，陳一定

(1.浙江省農業技術推廣中心，浙江 杭州　310020； 2.浙江經貿職業技術學院， 浙江 杭州　310018)

蔬菜富含維生素、多酚、氨基酸、纖維素和礦物質等多種有益物質[1-2]，是日常生活不可或缺的農產品，保障蔬菜產量穩定、供給平衡是關乎國計民生的大事。肥料作為蔬菜生產不可缺少的生產資料，對于提高蔬菜產量意義重大[3]。科學施肥不僅可以提高蔬菜產量、改善產品品質，還能改善土壤養分狀況[4-5]。但實際生產中菜農追求較高的產出往往投入過量化肥，過量養分積累會引發蔬菜生理障礙，降低蔬菜產量和品質[6-7]，還會導致土壤板結、引發肥害，給食品安全和土壤環境帶來嚴重威脅。

控釋肥是近幾年肥料研究熱點之一，與傳統常規肥料相比，控釋肥具有肥效長、肥效緩、用量省等優點[8]。與非控釋肥相比,不同控釋肥用量的小麥產量增幅為19.30%～30.53%，氨揮發減少39.02%～83.60%[9]；不同控釋肥與普通復合肥比較，控釋肥處理早稻增產8.57%～12.45%，晚稻增產9.64%～11.49%，且差異顯著[10]；與常規施肥相比,施用控釋肥能有效協調玉米吐絲至成熟期各項指標，有效提高土壤全氮含量[11]。由此可見，科學合理施用控釋肥可減少養分揮發和淋失[8]，提高作物產量[12]，改善土壤養分狀況[13]。但前人的研究主要集中在水稻、玉米、小麥等糧食作物上[14-15]，對蔬菜的研究較少，為此，本研究以小青菜為材料，進行不同控釋肥用量試驗，以期得出最優控釋肥施用量，為指導蔬菜科學施肥提供理論依據。

1　材料與方法

1.1　供試材料

供試作物為小青菜(上海青)，土壤類型為潮土，有機質10.30 g·kg-1，堿解氮11.63 mg·kg-1，有效磷96.81 mg·kg-1，速效鉀48.36 mg·kg-1，土壤電導率0.15 μS·cm-1,土壤pH值6.47，土壤容重1.20 g·cm-3。

供試肥料有常規復合肥(N 20%，P2O58%，K2O 10%)和控釋肥(N 20%，P2O58%，K2O 10%)。

1.2　處理設計

采用盆栽試驗，設5個處理：處理1，不施肥(CK)；處理2，常規復合肥(NPK)，土壤施肥量2.0 g·kg-1；處理3，低量控釋肥(CRF-1)，肥料養分為常規復合肥養分用量的50%，土壤施肥量1.0 g·kg-1；處理4，減量控釋肥(CRF-2)，在常規復合肥養分用量的基礎上減少25%，土壤施肥量1.5 g·kg-1；處理5，等量控釋肥(CRF-3)，與常規復合肥處理等養分用量，土壤施肥量2.0 g·kg-1。隨機區組排列，重復3次，其他農藝管理措施按照常規栽培進行。

1.3　樣品采集及測定

植株樣品洗凈后，在105 ℃下殺青，60 ℃下烘干，粉碎后過60目篩(孔徑0.25 mm)，貯存以備測定。營養元素測定采用濃H2SO4-H2O2消煮，凱氏定氮儀測定全氮，鉬銻抗比色法測定全磷，火焰光度法測全鉀； 土壤樣品經風干，粉碎過篩后保存。全氮采用濃H2SO4-H2O2消煮，凱氏定氮儀測定；速效磷采用0.5 mol·L-1NaHCO3(pH值為8.5)溶液浸提，鉬藍比色法測定；土壤速效鉀采用1 mol·L-1中性NH4OAC溶液浸提，火焰光度法測定；土壤pH值、電導率的測定均采用電位法。

1.4　數據分析

數據采用DPS2000軟件進行方差分析(ANVOA)和統計分析，平均值間顯著性差異采用Duncan's新復極差法進行檢測，利用Origin 8.5軟件進行制圖。

2　結果與分析

2.1　對小青菜產量的影響

施肥是作物獲得高產的主要農藝措施[16]。圖1所示，施肥顯著提高了小青菜的產量，其中，CRF-2和CRF-3處理小青菜產量較高，NPK處理小青菜產量增幅最低。與施用常規復合肥相比，控

釋肥處理有效提高了小青菜產量。CRF-1、CRF-2和CRF-3處理小青菜產量分別較NPK處理提高21.2%、38.2%和45.2%。此外，不同控釋肥用量間小青菜產量差異顯著，CRF-2和CRF-3處理小青菜產量相近，且顯著高于CRF-1處理。

處理間無相同小寫字母表示兩者差異在5%水平顯著，圖2～4同圖1　控釋肥用量處理對小青菜產量的影響

2.2　對小青菜營養元素的影響

肥料的施用顯著提高了小青菜葉片氮含量和葉柄氮、磷、鉀含量，但對葉片磷和鉀含量影響不大(表1)。與施用常規復合肥相比，控釋肥處理對小青菜葉片氮、磷、鉀含量影響不大，但顯著提高了葉柄鉀含量。此外，CRF-3處理小青菜葉柄氮含量顯著高于常規復合肥，CRF-2和CRF-3處理葉柄磷含量分別較常規復合肥處理高21.7%和26.1%，且差異顯著。

表1　控釋肥用量處理對小青菜營養元素含量的影響

注：同列無相同小寫字母表示兩者差異在5%水平顯著。

2.3　對土壤全氮含量的影響

由圖2可見，施肥顯著提高了土壤全氮的含量，其中NPK、CRF-1、CRF-2和CRF-3處理土壤全氮含量分別較不施肥提高113.5%、55.7%、105.8%和189.1%。不同施肥處理土壤全氮含量差異較大，CRF-1處理土壤全氮含量顯著低于NPK處理，CRF-2處理土壤全氮含量與NPK處理差異不大，但CRF-3處理土壤全氮含量顯著高于NPK處理。

圖2　控釋肥用量處理對土壤全氮含量的影響

2.4　對土壤有效磷和速效鉀含量的影響

施肥處理土壤有效磷含量顯著高于不施肥對照(圖3)，其中，NPK、CRF-1、CRF-2和CRF-3處理土壤有效磷含量分別是不施肥對照的1.34倍、1.14倍、1.27倍和1.48倍。與NPK相比， CRF-1處理土壤有效磷含量顯著降低，CRF-2處理變化不大，而CRF-3處理土壤有效磷含量顯著提高，較

NPK高10.8%。此外，肥料的施用顯著提高了土壤速效鉀含量，控釋肥處理土壤速效鉀含量變異較大，其中，CRF-1和CRF-2處理土壤速效鉀含量與NPK處理接近，而CRF-3處理土壤速效鉀含量顯著高于NPK處理。

2.5　對土壤pH值和電導率的影響

由圖4可見，施肥對土壤pH值和電導率的影響不大，土壤pH值分布6.44～6.47，電導率分布0.15～0.18 μS·cm-1。與常規復合肥相比，控釋肥處理對土壤pH值和電導率的影響不大。

圖3　控釋肥用量處理對土壤有效磷和速效鉀含量的影響

圖4　控釋肥用量處理對土壤pH值和電導率的影響

3　小結與討論

控釋肥較常規肥料有較好的作物增產效果，如等養分(氮、磷、鉀)試驗證實，控釋肥處理番茄產量較普通復合肥增加7.80%～15.70%[17]，草莓鮮果重較普通化肥高12.00%[18]，施用控釋肥的黃瓜產量較常規施肥提高14.10%[19]。本研究結果表明，施用控釋肥的小青菜產量顯著高于常規復合肥處理，其中低量控釋肥、減量控釋肥和等量控釋肥處理小青菜產量分別較常規復合肥處理高21.2%、38.2%和45.2%。控釋肥對蔬菜產量的提高可能是由于肥料包膜減緩了養分釋放速度，降低了肥料淋溶和揮發，進而提高了肥料利用效率[14, 20]。

控釋肥對作物植株養分含量影響顯著，如控釋肥能提高草莓植株中氮、磷、鉀含量[18]，與常規施肥相比，不同控釋肥處理玉米葉片、莖鞘全氮含量分別增加0.50%～10.69%和1.09%～41.92%[11]。本研究發現，控釋肥處理小青菜葉片氮、磷、鉀含量與常規復合肥處理相比差異不大，但葉柄鉀含量顯著高于常規復合肥處理。此外，減量控釋肥和等量控釋肥處理葉柄磷含量顯著高于常規復合肥，等量控釋肥處理葉柄氮含量顯著高于常規復合肥處理。

與施用普通肥料相比，控釋肥可顯著減少氮素養分的揮發和淋失，并在一定程度上抑制了磷、鉀的淋失，從而提高耕層土壤速效養分含量[21]。長期定位試驗也證實，控釋肥的施用能夠保持并趨于提高土壤肥力，并達到減少肥料養分流失、降低環境污染、養地沃土的目標[22]。本試驗結果顯示，低量控釋肥處理土壤全氮和有效磷含量顯著低于施用常規復合肥，但速效鉀含量、土壤pH值和電導率與常規復合肥相近。減量控釋肥處理土壤全氮、有效磷、速效鉀含量，以及土壤pH值和電導率與施用常規復合肥差異不大。等量控釋肥處理土壤全氮、有效磷和速效鉀含量均顯著高于常規復合肥，但土壤pH值和電導率與常規復合肥差異不大。

綜上所述，減量控釋肥處理小青菜產量較高，植株氮、磷、鉀養分含量高于或接近常規復合肥處理。此外，減量控釋肥處理土壤全氮、有效磷、速效鉀含量，以及土壤pH值、電導率與施用常規復合肥差異不大。綜合考慮施肥成本、產量效益和土壤養分狀況，小青菜生產中控釋肥的推薦施用量為1.5 g·kg-1。

參考文獻：

[1]楊冬梅, 金月亭, 柯樂芹, 等. 12種常見蔬菜抗氧化活性的比較研究[J]. 中國食品學報, 2007, 7(5): 24-29.

[2]周佳, 阮征, 江波, 等. 蔬菜抗氧化能力及與酚酸和總黃酮相關性研究[J]. 食品與機械, 2012, 28(3): 139-143.

[3]劉蘋, 李彥, 江麗華, 等. 施肥對蔬菜產量的影響：以壽光市設施蔬菜為例[J]. 應用生態學報, 2014, 25(6): 1752-1758.

[4]朱同彬, 陳小云, 張金波, 等. 優化施肥對設施蔬菜地土壤線蟲群落的影響[J]. 應用生態學報, 2017, 28(3): 927-934.

[5]姚春霞, 郭開秀, 趙志輝, 等. 減量施肥對三種蔬菜硝酸鹽含量、營養品質和生理特性的影響[J]. 水土保持學報, 2010, 24(4): 153-156.

[6]張學軍, 陳曉群, 王黎民, 等. 設施蔬菜連作障礙原因與防治措施研究 [J]. 科學技術與工程, 2003, 3(6): 590-592.

[7]束維正. 蔬菜肥害及防治措施[J]. 安徽農學通報, 2014(6): 61-63.

[8]張慶利, 張民, 田維彬. 包膜控釋和常用氮肥氮素淋溶特征及其對土水質量的影響[J]. 土壤與環境, 2001, 10(2): 98-103.

[9]郭新送, 丁方軍, 孟慶羽, 等. 控釋肥不同施用量及深度對宅基復墾地小麥產量與氮肥利用率的影響[J]. 土壤通報, 2016, 47(4): 928-934.

[10]李方敏, 樊小林, 陳文東. 控釋肥對水稻產量和氮肥利用效率的影響[J]. 植物營養與肥料學報, 2005, 11(4): 494-500.

[11]衛麗, 馬超, 黃曉書, 等. 控釋肥對土壤全氮含量及夏玉米產量品質的影響[J]. 水土保持學報, 2009, 23(4): 176-179.

[12]彭玉, 馬均, 蔣明金, 等. 緩/控釋肥對雜交水稻根系形態、生理特性和產量的影響[J]. 植物營養與肥料學報, 2013(5): 1048-1057.

[13]李成亮, 黃波, 孫強生, 等. 控釋肥用量對棉花生長特性和土壤肥力的影響[J]. 土壤學報, 2014, 51(2): 295-305.

[14]侯紅乾, 黃永蘭, 冀建華, 等. 緩/控釋肥對雙季稻產量和氮素利用率的影響[J]. 中國水稻科學, 2016, 30(4): 389-396.

[15]任利沙, 顧日良, 賈光耀, 等. 灌漿期控水和施用控釋肥對雜交玉米制種產量和種子質量的影響[J]. 中國農業科學, 2016, 49(16): 3108-3118.

[16]王強, 姜麗娜, 符建榮, 等. 氮素形態、用量及施用時期對小青菜產量和硝酸鹽含量的影響[J]. 植物營養與肥料學報, 2008, 14(1): 126-131.

[17]孫哲, 鄭建利, 朱國梁, 等. 不同控釋肥養分釋放特征及對番茄根系生長、產量與品質的影響[J]. 中國農學通報, 2015, 31(28): 65-70.

[18]陳寶成, 馬麗, 張民, 等. 控釋肥對草莓生長及土壤養分的影響[J]. 北方園藝, 2010(1): 7-10.

[19]倪小會, 許俊香, 佟二健, 等. 控釋復合肥對黃瓜產量及品質的影響[J]. 中國農學通報, 2013, 29(1): 174-177.

[20]符建榮. 控釋氮肥對水稻的增產效應及提高肥料利用率的研究[J]. 植物營養與肥料學報, 2001, 7(2): 145-152.

[21]劉飛, 張民, 諸葛玉平, 等. 馬鈴薯玉米套作下控釋肥對土壤養分垂直分布及養分利用率的影響[J]. 植物營養與肥料學報, 2011, 17(6): 1351-1358.

[22]徐培智, 唐拴虎, 陳建生, 等. 連續施用控釋肥對稻田土壤養分狀況的影響研究[J]. 廣東農業科學, 2006 (9): 13-15.