应用含硝化抑制剂硝铵尿素对设施黄瓜产量及品质的影响
2021-04-13马荣辉苑学亮姜新王瑞雪郭跃升张姗姗刘延生周红梅王秋云王春兰黄信诚
马荣辉,苑学亮,姜新,王瑞雪,郭跃升,张姗姗,刘延生,周红梅,王秋云,王春兰,黄信诚
(1.山东省土壤肥料总站,山东 济南 250100;2.聊城市农业农村局,山东 聊城 252000;3.聊城市东昌府区土壤肥料服务站,山东 聊城 252000;4.山东省种子管理总站,山东 济南 250100;5.济宁市农业科学研究院,山东 济宁 272100)
黄瓜营养丰富、气味香甜,是我国最主要的蔬菜之一[1],在设施和露地中均可种植,其中设施栽培比例逐年增加。设施栽培黄瓜生长快、产量高、结果多、需肥量大,但由于黄瓜根系较浅、耐肥力弱、植株秆细、分期采收等特点,需不断增施肥料。生产过程中,为了增产而过量施肥的现象频繁发生,增加了环境污染风险和农业生产成本,特别是氮肥的过量施用,不仅导致设施土壤的氮肥利用率低,还可污染地表水和地下水[2-4]。过量施肥还导致土壤酸化和次生盐渍化,这已成为设施农业生产可持续发展的瓶颈[5]。
硝化抑制剂是一类能够抑制铵态氮转化为硝态氮的生物转化过程的化学物质。通过减少硝态氮在土壤中的生成和累积,从而减少氮肥以硝态氮形式的损失,提高氮肥利用率和作物品质,减少施肥量过高对土壤、地下水环境的污染风险[6]。目前有关利用硝化抑制剂提高设施黄瓜产量和品质的研究较少。本研究以国内某肥料企业生产的含硝化抑制剂(N-MAX 12.5%)的硝铵尿素溶液为材料,在鲁西平原具有代表性的设施土壤上开展试验,旨在明确该肥料对设施黄瓜产量和品质的影响,以期为硝化抑制剂在设施蔬菜养分高效管理中的应用提供技术参考。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
试验在山东省聊城市东昌府区闫寺街道办事处冯庄村日光温室内进行。试验地水利设施齐全,为潮土轻壤,肥力中等偏上。试验前供试土壤基本理化性状:pH值7.9、有机质含量17.42 g/kg、全氮1.33 g/kg、有效磷81.4 0 mg/kg、速效钾430.00 mg/kg。
1.2 供试材料
供试黄瓜品种为津研4号,保护地栽培。供试肥料:含N-MAX 12.5%水乳剂的硝铵尿素溶液(总氮量≥422 g/L,N-MAX含量12.5%);普通硝铵尿素溶液(总氮量≥422 g/L),由国内某肥料公司提供;常规冲施肥为两种配方(15-0-20、15-0-25)氮钾水溶复合肥;硫酸钾(K2O≥52%)。
1.3 试验设计及方法
试验设3个处理(表1),随机区组排列,重复3次。小区面积50 m2。小区设立保护行,区间扶垄隔离,单灌单排。所有处理均为初花期第一次冲施追肥,后每隔15天冲施1次,整个生育期共冲施追肥4次。
表1 试验处理
1.4 田间管理
2016年8月13日所有处理均施基肥,666.7m2施用硫酸钾型复合肥(N+P2O5+K2O≥45%)70 kg,腐熟鸡粪肥4 m3,翻耕耙耢。8月15日,布置划分小区,起垄做畦;8月20日,浇水造墒;8月22日移栽,大行距80 cm,小行距60 cm,每处理种植8行,种植密度为3.9万株/hm2;8月25日喷施啶虫脒+氯虫苯甲酰胺,防治烟飞虱等;8月30日、9月13日喷施苦参碱(白粉易治)、甲托等;11月22日拉秧。
1.5 黄瓜农艺性状、产量及品质的测定
采收期测定黄瓜单株结瓜数、单瓜重及各小区全生育期总产量。每处理选取中间6行作为观察行,每行选取5株有代表性的植株测量茎粗和节间长度。于盛瓜期每处理取3根成熟商品黄瓜,分别切取其上、中、下部位各一小段,混匀后测定维生素C、可溶性糖和硝酸盐含量。维生素C含量采用2%草酸浸提—2,6二氯靛酚滴定法测定;可溶性糖含量采用蒽酮比色法测定;硝酸盐含量采用水杨酸比色法测定。
1.6 数据分析
试验数据采用Microsoft Excel 2010软件统计整理,SAS 8.5软件进行ANOVA方差分析及Duncan’s法检验不同处理间的显著性水平。
2 结果与分析
2.1 不同施肥处理对设施黄瓜农艺性状的影响
根据田间观察,冲施硝铵尿素溶液及硫酸钾的处理2和冲施含有N-MAX 12.5%水乳剂的硝铵尿素溶液及硫酸钾的处理3,均比常规冲施肥处理1(CK)的黄瓜长势平稳旺盛,叶色鲜绿,叶片宽大厚实,瓜条顺直均匀,光泽度好。处理3与处理2相比,黄瓜长势更加旺盛,结瓜持续能力更强。由表2看出,处理3的茎粗最粗,为1.15 cm,比CK高19.79%,与处理2差异不显著,二者极显著高于CK。处理3节间长度最长,处理1最小,但各处理间无显著差异。说明冲施含有N-MAX 12.5%水乳剂的硝铵尿素溶液及硫酸钾和普通硝铵尿素溶液及硫酸钾均能促进设施黄瓜植株生长。
2.2 不同施肥处理对设施黄瓜产量性状的影响
由表3可以看出,处理3、处理2单瓜重分别比CK增加7.81%和6.30%,处理2与处理3之间差异不显著,但二者极显著高于CK。
表2 不同施肥处理黄瓜的茎粗、节间长度
黄瓜单株结瓜数表现为处理3、处理2分别比CK增加0.57个和0.34个,处理3比处理2增加0.23个,差异不显著,但处理3与CK差异显著。表明冲施含有N-MAX 12.5%水乳剂的硝铵尿素溶液及硫酸钾能够显著提高设施黄瓜的单瓜重及单株结瓜数。冲施含有N-MAX 12.5%水乳剂的硝铵尿素溶液与普通硝铵尿素溶液相比,更能促进设施黄瓜的持续结瓜能力。
表3 不同处理黄瓜产量性状
2.3 不同施肥处理对设施黄瓜产量的影响
由表4可以看出,处理3黄瓜产量最高,666.7m2产量为2 940.00 kg,其次为处理2,处理1产量最低。处理3、处理2与处理1相比,分别增产7.63%和4.69%,三处理间差异均达极显著水平。说明冲施普通硝铵尿素溶液及硫酸钾和冲施含有N-MAX 12.5%水乳剂的硝铵尿素溶液均极显著提高设施黄瓜的产量,其中后者效果最好。
表4 不同处理的设施黄瓜产量
2.4 不同施肥处理对设施黄瓜品质的影响
维生素C、可溶性糖、硝酸盐含量是评价黄瓜品质的重要指标。如表5所示,与CK相比,处理2、处理3维生素C含量分别增加6.71%、16.88%,可溶性糖含量分别增加3.72%、22.79%,处理2硝酸盐含量较对照增加8.98%,处理3硝酸盐含量则降低5.31%。这表明等氮条件下,冲施普通硝铵尿素溶液和添加硝化抑制剂的硝铵尿素溶液均能够增加黄瓜维生素C和可溶性糖含量,后者还可降低黄瓜硝酸盐含量,从而改善黄瓜品质。
表5 不同处理对黄瓜品质的影响
2.5 不同施肥处理设施黄瓜的经济效益
由表6可以看出,处理3的产值、纯收益均最高,666.7m2分别为8 820.00元、8 000.75元,说明在设施黄瓜上冲施N-MAX 12.5%水乳剂的硝铵尿素溶液及硫酸钾增收效果最好,与冲施常规等量氮钾水溶肥相比,666.7m2增收796.07元,投入产出比最高,为1∶9.77。
表6 不同处理设施(666.7m2)黄瓜效益
3 讨论与结论
3.1 硝化抑制剂降低铵态氮向硝态氮的转化速率,提高作物对氮素的吸收[7-9],从而有效促进黄瓜的生长。本研究结果表明,与常规冲施氮钾水溶肥相比,冲施含有N-MAX 12.5%水乳剂的硝铵尿素溶液及硫酸钾处理,黄瓜植株茎粗极显著增加19.79%,节间长度增加不显著;单瓜重极显著增加7.81%,单株结瓜数显著增加0.57个。说明含有N-MAX 12.5%水乳剂的硝铵尿素溶液更能够促进设施黄瓜植株的生长及持续结瓜能力。
3.2 在设施黄瓜上冲施含有N-MAX 12.5%水乳剂的硝铵尿素溶液及硫酸钾处理的产量、产值、纯收益均为最高,666.7m2产量达2 940.00 kg,比对照增产7.63%,差异达极显著水平;产值和纯收益分别为8 820.00元和8 000.75元。说明冲施N-MAX 12.5%水乳剂的硝铵尿素溶液及硫酸钾处理效果最好,与常规冲施水溶肥相比,666.7m2增收796.07元,投入产出比为1∶9.77。3.3 冲施含有N-MAX 12.5%水乳剂的硝铵尿素溶液可促进黄瓜生长,增加黄瓜维生素C、可溶性糖含量,降低黄瓜硝酸盐含量,提高黄瓜的产量和品质。