控释肥料对大白菜产量、品质和养分利用率的影响

丁洪 张玉树 张志国 颜明娟

（1.商丘师范学院环境与规划系，河南商丘，476000；2.福建省农业科学院土壤肥料研究所）

控释肥料对大白菜产量、品质和养分利用率的影响

丁洪1，2张玉树2张志国1颜明娟2

（1.商丘师范学院环境与规划系，河南商丘，476000；2.福建省农业科学院土壤肥料研究所）

对自行研制的5种控释肥料进行田间试验，研究控释肥料对大白菜的产量、品质以及养分利用率的影响。结果表明，在等N、P、K比例和等养分量处理下，控释肥料可以显著提高大白菜产量和提高养分利用率。与普通肥料1次性施用相比，控释肥料处理增加产量5.8%～16.9%，氮、磷、钾当季利用率分别提高3.2～13.6，3.2～10.3和9.2～19.4个百分点；与普通肥料分2次施用相比，控释肥料处理增产3.8%～14.7%，氮、磷、钾当季利用率分别提高了1.8～10.4，1.5～7.1和-1.0～9.2个百分点。此外，控释肥料对大白菜的品质也有一定影响。

控释肥料 白菜 产量 品质 养分利用率

大量数据表明，我国氮肥的当季利用率为30%～35%，磷肥为10%～25%，钾肥为35%～50%[1]。化肥利用率低不仅造成资源的浪费，降低了农业生产的经济效益，而且带来了严重的生态和环境问题，影响到我国人口、经济和生态的协调发展[2～3]。因此，如何提高肥料利用率已成为广大科技工作者共同关注的问题。20世纪80年代以来，控释肥料成为国内外新型肥料的研究热点[4]，而且研制出多种不同控释途径的控释肥料，包括低水溶性有机氮化合物、低水溶性无机化合物、物理障碍物控释肥料和载体型控释肥料等[5]。目前研究最多的是物理障碍物控释肥料中的包膜控释肥料，其控释效果较好，能够显著地提高作物产量，在水稻[6～7]、小麦[8]和玉米[9]等作物上都表现出显著的增产效果。虽然包膜肥料能够显著地提高作物的产量，但由于存在生产工艺复杂、成本过高、有些包膜材料对环境不友好等方面的问题，限制了这些肥料在大田作物上的广泛使用。载体型控释肥料是利用对环境友好的高分子材料为载体，与肥料养分相融合而形成的供肥体系[5]。与包膜控释肥料相比，载体型控释肥料具有加工工艺简单、价格便宜等优点，可能更有利于在常规作物上大面积推广使用。为此，寻找高效、廉价的天然和半天然材料研制载体型控释肥料是新型肥料的发展方向之一。经过大量筛选，我们选用一些较好的载体材料，研制了几种载体型控释肥料。为了进一步考察其控释肥料肥效，本研究以大白菜为试材，通过田间试验研究了载体型控释肥料对大白菜产量、品质和肥料利用率的影响，旨在为载体型控释肥料的研制提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验处理

试验在福建省古田县湖滨乡旺村洋村进行，供试土壤为水稻土，有机质3.9%，全氮2.0 g/kg，全磷1.0 g/kg，全钾26.2 g/kg，碱解氮173.9 mg/kg，速效磷54.6 mg/kg，速效钾219.7 mg/kg，pH值6.0。

试验设8个不同肥料处理，即对照 （不施肥）、普通肥1次性施用、普通肥分2次施用、控释肥9#、10#、28#、70#和80#。每个处理3次重复，完全随机排列。按等养分比例和等养分量施用，普通肥料处理分别施用普通尿素379.8 kg/hm2，磷酸二铵279.5 kg/hm2，氯化钾107.1 kg/hm2，硫酸钾128.6 kg/hm2；控释肥处理除9#（养分比例18-11-11）施用量为1 250.0 kg/hm2外，其余（养分比例14-8-8）均为1 607.1 kg/hm2。普通肥料分2次施用处理中的氮肥50%作为基肥，50%作为追肥，其他肥料均作为基肥1次性施用。基肥于移栽前开沟施入，追肥于结球初期开沟施用，施后覆土。小区面积12.0 m2，种植株距0.3 m，行距0.45 m。供试大白菜品种为良庆（种子市场购买），选择苗龄15 d，大小一致的幼苗于2005年4月2日进行移栽。由于移栽后下雨时间长，一个半月内雨量高达465 mm，导致大白菜提早收获（5月15日收获）。

1.2 试验方法

大白菜VC含量采用2，6-二氯靛酚滴定法、硝酸盐含量采用紫外分光光度法、可溶性糖采用蒽酮比色法。

表1 不同肥料处理对大白菜产量和品质的影响

2 结果与分析

2.1 不同肥料处理对大白菜产量的影响

施用控释肥料可以促进大白菜的生长，改善其生长环境，显著地提高大白菜的产量。从表1可以看出，控释肥处理比普通肥料1次性施用处理大白菜增产5.8%～16.9%，除10#以外，其余控释肥处理与普通肥料1次性施用相比，差异都达到了显著水平。与普通肥料2次施用相比，控释肥处理的增产幅度为 3.8%～14.7%。控释肥料对干产的增产效果表现更明显，控释肥料处理的大白菜含水量比普通肥处理的要低，说明控释肥料增加了大白菜的干物质量。控释肥处理与普通肥分2次施用相比还可减少1次施肥作业，降低劳动成本。

2.2 不同肥料处理对大白菜品质的影响

人体所需的VC大部分来自蔬菜和水果，VC含量也是衡量蔬菜品质的重要指标之一 。本试验结果表明（表1），控释肥处理能够不同程度地提高大白菜的VC含量，除控释肥80#外，其余控释肥处理较普通肥1次性施用处理VC含量提高了5.1%～25.0%。

钾素能增加大白菜含糖量，提高碳氮比例，加快结球速度。控释肥处理有效地提高了大白菜可食用部分的可溶性糖含量，与普通肥料1次性施用相比，大白菜可食用部分中可溶性糖含量提高9.6%～36.2%（表1）。说明控释肥料可以减缓钾的释放速率，达到长期供钾的目的，有利于大白菜对钾的吸收。

人体摄入的硝酸盐70%～80%来自于蔬菜，硝酸盐含量高低也是评价蔬菜品质的重要指标之一。在相同施氮量的情况下，收获时控释肥处理大白菜的硝酸盐含量略高于普通肥料1次性施用处理。这与控释肥养分释放较缓慢有关，到大白菜生长后期控释肥料仍有部分养分可供大白菜吸收，特别是氮素，所以导致其硝酸盐含量略高于普通肥处理。此外，由于本试验过程中试验地所在地区降雨量较大，多达456 mm，造成本试验大白菜提早收获也是导致其硝酸盐含量偏高的原因之一。但是，按蔬菜硝酸盐含量标准，各处理的硝酸盐含量均在可熟食的范围内。

2.3 不同肥料处理对大白菜养分积累的影响

从表2可知，施用控释肥料能够显著地提高大白菜的养分积累量，与普通肥料1次性施用相比。大白菜氮、磷和钾养分积累量分别提高了 10.9%～29.5%，10.5%～23.3%和11.9%～25.1%，除控释肥10#处理外，其余各处理与普通肥料1次性施用相比，均达到显著水平，其中控释肥9#和70#的氮积累量增加最为显著，达到极显著水平。与普通肥料分2次施用相比，大白菜氮、磷和钾养分积累量分别提高了3.5%～16.8%，3.4%～15.0%和-1.1%～8.1%，其中与控释肥9#和70#的氮积累量相比，差异达到显著水平。

2.4 不同肥料处理的养分利用率

从表2可以看出，控释肥处理的大白菜氮、磷、钾当季利用率比普通肥料 1次性施用提高了 5.0～13.6，4.7～10.3和9.2～19.4个百分点，其中控释肥9#，28#和70#增加幅度最大，氮利用率分别提高了13.6，10.1和11.7个百分点；磷提高了6.8，9.9和10.3个百分点；钾提高了12.8，19.4和15.4个百分点。与普通肥料分2次施用相比，氮、磷、钾利用率分别提高了1.8～10.4，1.5～7.1和-1.0～9.2个百分点。由此可见，控释肥料具有非常显著的提高养分利用率之功效，具有广泛的推广应用前景。

3 小结

研究开发新型高效、廉价、环境友好的缓控释肥料是肥料发展的重要方向。已有大量研究结果表明，缓控释肥料具有显著的增产、增效和提高肥料利用率，以及减少环境污染之功效。但是，目前大多数缓控释肥料的价格仍偏高，因此如何在技术和方法上进一步提升，降低成本是亟待解决的问题，使控释肥料能更好地大量应用于常规农作物生产。本试验结果表明，采用有机高分子复配材料与单质肥料研制成的载体控释肥料具有显著的增加作物产量、改善品质和提高肥料利用率之功效。同时，该类型肥料生产工艺较为简单，成本也相对较低，为今后大面积推广应用打下基础，也为控释肥料的进一步研究提供参考依据。

表2 不同肥料处理对大白菜养分累积量和利用率的影响

[1]郑圣先，聂军，熊金英，等．控释肥料提高氮素利用率的作用及对水稻效应的研究[J]．植物营养与肥料学报，2001，7（1）：11-16．

[2]翟海军，高亚军，周建斌．缓释/控释肥料研究概述[J]．干旱地区农业研究，2002，20（1）：45-48．

[3]Shafiv A．Advances in condoned-release fertilizer[A]//Spark D L(eds)．Advances in agronomy[M]．Califormia：Academic Press，2001，71：1-49．

[4]何绪生，李素霞，李旭辉，等．控效肥料的研究进展[J].植物营养与肥料学报，1998，4（2）：97-106．

[5]杜昌文，周健民．控释肥料的研制及其进展[J]．土壤，2002，（3）：127-133．

[6]Acquaye S,Inubushi K．Comparative effects of application of coated and non-coated urea in clayey and sandy paddy soil microcosms examined by the15N tracer technique.I. Effects on growth,N uptake,and yield of rice crop[J]．Soil Science and Plant Nutrition，2004，50(2)：205-213．

[7]李方敏，樊小林，陈文东．控释肥对水稻产量和氮肥利用效率的影响[J]．植物营养与肥料学报，2005，11（4）：494-500．

[8]杨雯玉，贺明荣，王远军，等．控释尿素与普通尿素配施对冬小麦氮肥利用率的影响[J]．植物营养与肥料学报，2005，11（2）：627-633．

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Effect of Controlled Release Fertilizers on the Yield and Quality of Chinese Cabbage and Nutrient Use Efficiency

DING Hong1,2,ZHANG Yushu2,ZHANG Zhiguo1,YAN Mingjuan2
(1.Department of Environment and Planning,Shangqiu Normal University,Shangqiu 476000; 2.Institute of Soil and Fertilizer,Fujian Academy of Agricultural Sciences)

A field experiment was conducted to study the effect of 5 new controlled release fertilizers on the yield and quality of Chinese cabbage and nutrient use efficiency.The result showed that the controlled release fertilizers could increased Chinese cabbage yield and improved nutrient use efficiency significantly compared to common straight fertilizers at same N,P,K proportion and rate.Comparing to single applying common fertilizers,the controlled release fertilizers increased Chinese cabbage yield by 5.8%-16.9%;improved nitrogen,phosphorus and potassium use efficiency by 3.2%-13.6%,3.2%-10.3%and 9.2%-19.4%respectively.Comparing split applying common fertilizers (2 times),it increased the yield by 3.8%-14.7%;the nutrients use efficiency increased by 1.8%-10.4%,1.5%-7.1%and-1.0%-9.2%respectively.In addition,the controlled release fertilizers also showed a beneficial result on the Chinese cabbage quality.

Controlled release fertilizer;Chinese cabbage;Yield;Quality;Nutrient use efficiency

10.3865/j.issn.1001-3547.2009.12.018

福建省科技厅重大科技项目（2002N002）；福建省烟草专卖局科技项目（闽科[2006]18号）；福建省发改委投资项目（[2007]877号）；省财政专项福建省农业科学院科技创新团队建设基金（STW-Y016）资助

丁洪（1965-），男，研究员，博士后，主要从事新型肥料、氮素生物地球化学循环等方面研究，电话：0591-87573597，13950390897。E-mail：hongding@China.com

2009-05-25