包膜控释尿素及硝化抑制剂结合尿素对大白菜产量和品质的影响

范文静等

摘要：

以“北京新3号”大白菜为试材，在露地生产条件下，研究了两种聚合物包膜尿素（CRF-Ⅰ、CRF-Ⅱ）及硝化抑制剂结合尿素（DCD）对大白菜产量及品质的影响。结果表明， 与习惯施肥（FP）相比， CRF-Ⅰ处理下大白菜产量提高了6.40%，CRF-Ⅱ、DCD处理下大白菜产量分别降低了1.48%、2.09%；CRF-Ⅰ、CRF-Ⅱ及DCD处理均能显著降低大白菜叶片中硝酸盐含量并提高VC、还原糖、粗纤维含量。

关键词：包膜控释尿素； 硝化抑制剂；大白菜； 产量； 品质

中图分类号：S634.106+.2文献标识号：A文章编号：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

由于肥料性质及环境条件等方面的综合影响，肥料利用率低已成为我国化肥使用中普遍存在的问题。我国化肥当季利用率氮、钾肥均为30%～35%，磷肥仅为10%～20%[1～3]。我国作物生产肥料用量过大尤为严重，不仅造成了资源浪费，而且对作物品质和农业环境产生了严重的不良影响：蔬菜、果品硝酸盐超标，地表水体富营养化，地下水硝酸盐污染。大量研究表明缓/控肥料可减缓或控制养分释放速度、协调作物养分的供给，对于在现代农业领域中节约能源、促进可持续发展及解决环境污染等方面起重要作用。

在过去40多年中，关于缓控释肥料包膜材料的大量研究表明，与普通尿素相比，聚合物包膜控释肥料的NO-3-N 淋洗损失可减少34%～49%，氨挥发降低80%，氮素利用率得以大幅度提高[4～6]。但由于成本较高，目前我国缓控释肥料的应用主要集中在玉米、水稻等大田作物上，在蔬菜上的应用研究还很少[7～9]。国外已有研究表明，施用缓控释肥料及抑制剂可以显著降低莴苣、菠菜等的硝酸盐和草酸含量，并对糖和VC含量有明显增加作用[10～12]。本试验研究了包膜控释尿素与硝化抑制剂结合尿素两类缓控释肥料的施用对大白菜产量及品质的影响，以期为合理高效施用缓控释肥料提供技术依据，对保障蔬菜品质、从源头上控制农业面源污染等都具有重要意义。

1材料与方法

1.1试验时间与地点

试验于2014年8月8日～11月12日在济南市历城区唐王镇于家村进行。供试土壤为褐土，土壤质地为轻壤土，pH值7.08，速效磷17.77 mg/kg，速效钾194.2 mg/kg，碱解氮122.1 mg/kg，有机质15.3%。常年种植模式为玉米—大白菜轮作。endprint

1.2试验材料

供试材料为“北京新3号”大白菜， 种植行距0.5 m，株距0.4 m。

CRF-Ⅰ处理所用包膜控释尿素系自主研发的聚合物包膜尿素，氮素含量为44%；CRF-Ⅱ处理所用包膜控释尿素由山东金正大生态工程股份有限公司生产，氮素含量44%； DCD处理所用硝化抑制剂（双氰胺购于天津试剂有限公司）用粘结剂（羧甲基纤维素钠购于天津试剂有限公司）粘结，在糖衣机滚动附着于大颗粒尿素表面，干燥后筛选备用，DCD加入量占尿素总量的2‰； 尿素（N 46%）、重钙（P2O5 44%）及硫酸钾（K2O 50%）均由山东明水大化有限公司生产。

1.3试验设计

采用单因素随机区组设计， 设5个处理，重复3 次， 小区面积50 m2。各处理具体施肥方案如表1所示。

1.4测定项目及数据分析

田间试验结束时，每个处理随机取植株鲜样用于测定硝酸盐、VC、可溶性糖及粗纤维的含量。硝酸盐含量采用硫酸-水杨酸比色法测定，VC含量采用2， 6-二氯靛酚滴定法测定，可溶性糖采用蒽酮比色法测定，粗纤维含量采用酸洗涤剂法测定。

数据采用Microsoft Excel和DPS软件分析处理。

2结果与分析

2.1包膜控释尿素及硝化抑制剂结合尿素对大白菜产量及植株性状的影响

与FP 处理相比， CRF-Ⅰ处理大白菜产量提高了6.40%， 而CRF-Ⅱ和DCD处理均降低，分别降低了1.48%和2.09%。CRF-Ⅰ处理的大白菜无论周长、株高还是平均单棵重均优于FP处理，说明CRF-Ⅰ处理增产效果显著。

2.2包膜控释尿素及硝化抑制剂结合尿素对大白菜营养品质的影响

2.2.1硝酸盐含量硝酸盐含量是影响大白菜品质的一个重要指标。由图1可以看出， FP处理下大白菜的硝酸盐含量最高；其次为DCD、CRF-Ⅰ、CRF-Ⅱ处理，与FP处理相比，硝酸盐含量分别降低了12.33%、21.33%和24.08%，差异显著；CK处理下硝酸盐含量最低。表明，化学氮肥可导致大白菜中硝酸盐含量升高，对尿素进行包膜或与硝化抑制剂结合均可有效控制大白菜的硝酸盐含量，这与包膜能降低氮素在土壤中释放、硝化抑制剂能促进土壤的反硝化功能[13]有关，从而有效降低了土壤中硝态氮含量，减少了大白菜对硝态氮的吸收。

2.2.2VC含量由图2可以看出，CK处理下大白菜VC含量最高；其次为CRF-Ⅰ、CRF-Ⅱ、DCD处理，三者之间差异不显著，但都显著低于CK处理；FP处理下大白菜VC含量最低，且与其它处理差异显著。说明土壤中氮素含量过多，不利于大白菜中VC合成，而对氮素进行包膜或抑制氮素形态转化，可有利于大白菜中VC的合成。

2.2.3可溶性糖含量由图3可以看出，CK处理下大白菜可溶性糖含量最高，其次为CRF-Ⅱ、CRF-Ⅰ，三者间差异不显著；DCD与FP处理的大白菜可溶性糖含量差异不显著，但显著低于其它处理。说明对尿素进行包膜或抑制氮素形态转化，可以有效提高大白菜中可溶性糖的含量。

2.2.4粗纤维含量如图4所示，施氮肥处理大白菜粗纤维含量均显著高于CK；与FP处理相比，CRF-Ⅰ和CRF-Ⅱ处理大白菜的粗纤维含量分别提高3.29%和4.90%，差异显著，DCD处理略有提高，但差异不显著。表明氮肥能够显著提高大白菜粗纤维含量。

3结论与讨论

本试验结果表明，施用包膜控释尿素及硝化抑制剂结合尿素在增加大白菜产量、提高品质方面具有显著效果。与普通尿素相比，自制包膜控释尿素明显增加了大白菜产量；市售包膜控释尿素处理的大白菜产量略有降低，主要是因为市售包膜尿素养分未释放完全，影响了作物养分吸收；硝化抑制剂结合尿素处理大白菜产量降低是由于硝化抑制剂抑制了尿素酰胺态氮转化为作物可吸收的硝态氮导致。

对尿素进行包膜或与硝化抑制剂结合后能明显降低大白菜中硝酸盐含量，同时提高VC、可溶性糖及粗纤维含量。由此可见，作物品质也与土壤中营养元素的供应有非常大的关系，对尿素进行包膜或与硝化抑制剂结合，减缓了氮素的释放速率，改善了土壤微环境，使作物

生长在均衡的铵态氮和硝态氮土壤条件下，有利于作物体内硝态氮的转化和VC、可溶性糖及粗纤维的合成，使作物品质得到改善。

参考文献：

[1]

谷洁，高华.提高化肥利用率技术创新展望[J]. 农业工程学报， 2000， 16（2）：17-20.

[2]李庆逵，朱兆良，于天仁.中国农业持续发展中的肥料问题[M].南昌：江西科学技术出版社， 1998：1-5.

[3]范本荣，沈玉文，江丽华，等. 聚合物包膜缓/控释肥料的研究进展[J].山东农业科学， 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]符建荣. 控释氮肥对水稻的增产效应及提高肥料利用率的研究[J].植物营养与肥料学报，2001，7（2）：145-152.

[8]马丽， 张民， 陈剑秋，等. 包膜控释氮肥对玉米增产效应的研究[J].磷肥与复肥，2006，21（4）：12-14.

[9]易镇邪， 王璞.包膜复合肥对夏玉米产量、氮肥利用率与土壤速效氮的影响[J].植物营养与肥料学报， 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]杨俊刚， 徐凯， 佟二健，等. 控释肥料与普通氮肥混施对春白菜产量、品质和氮素损失的影响[J].应用生态学报， 2010， 21（12）：3147-3153.

[13]李会和， 王正银. 施肥对叶类蔬菜硝酸盐含量的影响[J].磷肥与复肥， 2001， 16（3）： 65-67.endprint