水肥一体化下氮肥不同追施量对设施蔬菜生长的影响

徐丽萍 王秋君 王光飞 郭德杰

摘要：针对设施蔬菜生产中因追肥方式不合理引起的养分利用率低的问题，在南京市大白菜塑料大棚中通过田间小区试验研究了滴灌条件下氮肥不同追施量对大白菜生长及土壤肥力的影响。试验处理包括：空白对照（不施用任何肥料）、常规施肥、滴灌追肥、追肥减氮20%、追肥减氮30%。结果表明，与常规施肥处理相比，3个滴灌追肥处理的大白菜产量均增加，且追肥减氮30%处理的大白菜产量显著高于常规施肥处理。3个滴灌追肥处理的大白菜中有机酸含量均显著降低。各施肥处理中追肥减氮30%处理的大白菜中可溶性糖含量最高，且显著高于常规施肥处理。追肥减氮20%处理的大白菜中氨基酸含量最高，且显著高于其他处理。此外，追肥减氮30%处理的大白菜中氨基酸含量也显著高于常规施肥处理。与常规施肥处理相比，3个滴灌追肥处理的大白菜氮含量均显著降低。采用滴灌追肥的3个处理土壤电导率均显著低于常规施肥处理。在本试验条件下，大棚大白菜栽培中在滴灌条件下追肥减氮 20%～30%在增产的同时还可改善大白菜品质，且可有效避免土壤发生次生盐渍化。

关键词：设施蔬菜;滴灌;追肥;氮

中图分类号：S630.6;S630.7   文献标志码： A  文章编号：1002-1302（2021）14-0108-04

我国设施蔬菜施肥存在过量施用化肥、施肥方式落后等问题[1]，很多农户采用传统的穴施、条施、冲施等方式进行追肥，易发生养分流失，不仅导致肥料养分利用率低，且所流失的氮、磷易造成水体环境污染[2-3]。笔者所在团队在江苏省内设施蔬菜主产区调研农户的施肥状况，发现大多设施蔬菜种植户在追肥中存在很多问题，如追肥次数过多、过量施肥、养分追施不平衡等。滴灌施肥技术是将灌溉和施肥结合的新技术，其可在灌溉同时将水溶肥施入作物根部，该施肥方式可精确控制施肥量、施肥时间和灌水量，从而有效提高肥料和水利用率[4-6]。大量研究表明，在滴灌条件下减少氮、磷、钾等养分追施量可保持作物产量稳定甚至增产[7-9]。黄倩楠等认为在适宜时机采用滴灌进行追肥可提高设施蔬菜产量和氮肥利用率[10]。李冰等研究发现减少追肥氮肥可增加芹菜产量，提高其可溶性糖和维生素C含量[11]。然而，目前关于在大棚大白菜种植中采用滴灌技术下追施不同用量氮肥对大白菜产量、品质及土壤肥力的相关研究较少。宋文喆等认为在设施蔬菜中采用滴灌技术可有效提升蔬菜生产水平[12]。周美文等也认为在蔬菜种植中采用滴灌技术在节水、节肥的同时还可达到增产提质效果[8]。

为获得适宜大棚大白菜生长的滴灌施肥技术及氮肥追施量，在江苏省南京市六合区塑料大棚大白菜栽培中研究了滴灌条件下氮肥不同追施量对大白菜产量、品质、养分吸收及土壤化学性状的影响，以期为南京市大棚大白菜生产建立合理的追肥方式提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试大白菜品种为改良青杂三号。

试验地点位于南京市六合区竹镇江苏省农业科学院六合动物科学基地。竹镇气候为温带季风气候，年降水量914.6 mm，平均气温15.6 ℃。小区試验田土壤为马肝土，小区试验土壤pH值6.3，有机质17.9 g/kg，总氮1.2 g/kg，硝态氮9.7 mg/kg，有效磷17.7 mg/kg，速效钾173.8 mg/kg。

供试肥料包括：尿素（含纯N 46%）、过磷酸钙（含P2O5 12%）、硫酸钾（含K2O 50%）。

1.2 试验设计

试验共设5个处理。空白对照：不施用任何肥料。常规施肥：基肥施尿素244.5 kg/hm2，过磷酸钙937.5 kg/hm2和硫酸钾225 kg/hm2。在莲座期追施1次尿素300 kg/hm2，追肥方式为穴施。滴灌追肥：追肥种类及施用量与常规施肥一致。追肥减氮20%：追施氮肥用量比常规追肥减少20%。追肥减氮30%：追施氮肥用量比常规追肥减少30%。所有施肥处理的基肥种类与施用量一致，且磷钾肥施用量也一致。每个处理3个小区，随机区组排列。试验小区面积4.4 m×3.8 m=16.72 m2。2018年10月1日按试验设计施基肥，10月21日移栽，11月29日进行追肥，除施肥不同外各处理田间管理均一致。2019年1月25日收获。

1.3 测定指标及方法

1.3.1 土壤样品采集及测定 大白菜收获后每个小区采集3个土壤样品，采样深度为15～20 cm，每个样品均为多点混合，剔除植物残根，自然条件下风干，过1 mm筛备用。在实验室测定土壤pH值、电导率、硝态氮、有效磷和速效钾含量。取风干土样10 g，加超纯水50 mL，振荡5 min，静置30 min后测定pH值和电导率;采用KCl浸提-酚二磺酸比色法测定硝态氮含量;采用NaHCO3浸提-钼蓝比色法测定有效磷含量[13];采用醋酸铵浸提-火焰光度法测定速效钾含量[14]。

1.3.2 植株样品采集及测定 大白菜收获后每小区采集植株样后，取部分鲜样进行品质测定，其余称鲜质量，然后105 ℃杀青30 min后，于60 ℃持续烘干，称质量。植株烘干样品粉碎后用硫酸-过氧化氢法消煮后用SMARTCHEM全自动化学分析仪测定全氮和全磷含量[15]，用火焰光度计测定全钾含量[2]。

1.3.3 大白菜品质测定 可溶性糖采用蒽酮比色法测定，维生素C采用2，6-二氯靛酚滴定法测定，硝酸盐采用紫外比色法测定，有机酸采用中和滴定法测定，氨基酸采用茚三酮比色法测定。

1.4 数据分析

化肥氮回收率=（施氮区地上部吸氮量-空白区地上部吸氮量）/化肥施氮量×100%;

化肥氮农学利用率（kg/kg）=（施氮区产量-空白区产量）/化肥施氮量;

化肥氮生理利用率（kg/kg）=（施氮区产量-空白区产量）/（施氮区地上部吸氮量-空白区地上部吸氮量）。

用SPSS 22.0进行统计分析。采用单因素方差分析比较不同处理间差异显著性。

2 结果与分析

2.1 大白菜生物量及产量

各处理的大白菜生物量、产量和商品率见表1。由表1可见，与常规施肥处理相比，3个滴灌追肥处理的大白菜产量均增加，且追肥减氮30%处理的大白菜产量显著高于常规施肥处理。

2.2 大白菜品质

由表2可见，与常规施肥处理相比，3个滴灌追肥处理的大白菜中有机酸含量均显著降低。各施肥处理中追肥减氮30%处理的大白菜中可溶性糖含量最高，且显著高于常规施肥处理。追肥减氮20%处理的大白菜中氨基酸含量最高，且显著高于其他处理，此外，追肥减氮30%处理的大白菜中氨基酸含量也显著高于常规施肥处理。

2.3 大白菜氮磷钾养分吸收量及氮肥利用率

各处理的大白菜氮磷钾养分含量见表3。由表3可见，与常规施肥处理相比，3个滴灌追肥处理的大白菜氮含量均显著降低。从图1可发现，滴灌追肥处理的大白菜氮累积量高于其他处理，追肥减氮30%处理的大白菜中磷和钾累积量高于其他处理。

各施肥处理大白菜的氮素利用效率见表4。由表4可见，追肥减氮30%处理的氮肥回收率高于其他处理，但差异不显著。3个滴灌追肥处理的氮肥农学利用率都高于常规施肥处理，其中追肥减氮30%处理显著高于常规施肥处理。3个滴灌追肥处理的氮肥生理利用率都高于常规施肥处理，其中追肥减氮20%处理显著高于常规施肥处理。

2.4 土壤化学性状

各处理的土壤化学性状见表5。由表5可见，与常规施肥处理相比，3个滴灌追肥处理均显著降低了土壤电导率。

2.5 相关性分析

本试验结果发现大白菜养分含量、品质及土壤化学性状对大白菜生物量和产量具有显著影响。由表6可见，大白菜的产量与可溶性糖含量呈显著正相关（r=0.896），生物量与植株全磷含量（r=0.883）、土壤硝态氮含量（r=0.897）和土壤速效钾含量（r=0.897）呈显著正相关。由表6还发现土壤硝态氮含量与土壤电导率呈显著正相关（r=0.891）。此外，大白菜植株全磷含量与土壤速效钾含量呈极显著正相关（r=0.982）。

3 讨论与结论

大量研究表明，与常规施肥方式相比，在蔬菜栽培中采用滴灌方式进行追肥可在节水节肥条件下提高蔬菜产量及品质。李明悦等在日光温室黄瓜和番茄栽培中研究了常规追肥方式和滴灌追肥方式的应用效果，结果发现，采用滴灌方式追肥在稳产前提下氮、磷、钾肥分别节约了22.7%、44.0%、30.8%[16]。本研究结果也发现，与常规施肥相比，采用滴灌方式追肥在减氮20%～30%下可提高大白菜产量及品质。这可能是由于滴灌施肥可将养分在土壤中的渗透范围控制在作物根圈范围内，有利于养分被作物充分吸收，减少了养分的流失[17]。本研究结果表明，与常规追肥相比，采用滴灌方式追肥显著降低了土壤电导率，这说明在设施蔬菜栽培中采用滴灌方式追肥可有效减缓土壤次生盐渍化的发生。分析其原因，可能是由于滴灌可精确地将水分和养分输送至作物根系周围，且大多作物根系生长在表土层（10～25 cm），避免了地下水上升引起的盐分积累。

在大棚大白菜栽培中，相比于穴施方法追肥，采用滴灌方法追肥可增加大白菜产量，尤其在追肥氮肥减施30%下增产效果更明显，还可提高氮肥利用效率，改善大白菜品质，降低土壤电导率。

参考文献：

[1]张志斌. 我国设施蔬菜存在的问题及发展重点[J]. 中国蔬菜，2008（5）：1-3.

[2]诸海焘，李建勇，朱 恩，等. 水肥一体化条件下设施黄瓜的氮磷钾吸收分配规律研究[J]. 上海农业学报，2017，33（1）：74-78.

[3]董 环，娄春荣，王秀娟，等. 氮、钾运筹对设施番茄产量、果实硝酸盐含量及土壤硝态氮含量的影响[J]. 江苏农业学报，2019，35（2）：378-383.

[4]郝代代. 蔬菜大棚中滴灌技术的水肥一体化应用效果观察[J]. 农业与技术，2018，38（12）：82.

[5]何卫华. 大棚蔬菜水肥一体化膜下滴灌施肥技术[J]. 河南农业，2018（28）：16.

[6]徐达勋. 不同增氧滴灌方法对温室樱桃番茄产量、品质及光合作用的影响[J]. 江苏农业学报，2020，36（1）：152-157.

[7]張 敏. 水肥一体化滴灌技术在设施蔬菜中的应用[J]. 农业科技通讯，2017（12）：337-338.

[8]周美文，殷 慧，沈 斌，等. 水肥一体化滴灌技术及其在蔬菜生产上的应用效果[J]. 农技服务，2019，36（11）：76-77，89.

[9]邹 恒，郭长翠. 水肥一体化滴灌技术在有机蔬菜生产中的应用[J]. 现代园艺，2015（22）：41.

[10]黄倩楠，吴文勇，韩玉国，等. 滴灌施肥时机对设施蔬菜产量品质与氮肥利用效率的影响[J]. 水土保持学报，2019，33（3）：292-297，304.

[11]李 冰，王昌全，周 娅，等. 氮肥不同用量及基追肥比例对芹菜产量和品质的影响[J]. 土壤肥料，2005（5）：8-12，16.

[12]宋文喆，王立秋，黄 琦. 温室大棚蔬菜生产中滴灌带的应用探究[J]. 南方农业，2020，14（2）：182-183.

[13]李 强，戴美玲，向德明，等. 湘西喀斯特区植烟土壤有效磷时空变异及风险评估[J]. 土壤，2018，50（1）：181-189.

[14]王秋君，郭德杰，马 艳. 不同养分元素对致病性尖孢镰刀菌在土壤团聚体中分布的影响[J]. 江苏农业学报，2017，33（2）：301-306.

[15]闵 炬，施卫明，王俊儒. 不同施氮水平对大棚蔬菜氮磷钾养分吸收及土壤养分含量的影响[J]. 土壤，2008，40（2）：226-231.

[16]李明悦，朱静华，廉晓娟，等. 滴灌施肥条件下设施蔬菜施肥效应研究[J]. 天津农业科学，2013，19（8）：25-27.

[17]高丽红，郭世荣，李式军. 绿色环保高效的设施蔬菜土壤滴灌施肥体系[J]. 长江蔬菜，2012（12）：5-10.