不同追肥濃度對生菜生長、氮素利用及土壤環(huán)境的影響

摘要：以生菜為研究對象，在基肥氮素用量相同的條件下，研究了兩種復合肥的追肥濃度對生菜生長、氮素利用及土壤環(huán)境的影響。結果表明，（1）在發(fā)芽期和幼苗期，施用基肥可以明顯促進生菜植株生長；發(fā)棵期，在低追肥濃度5%時，復合肥料1、2獲得的最大干物質積累量分別為4.02 g和3.18 g；產品器官形成期，在中追肥濃度10%時，復合肥料1、2獲得的最大干物質積累量分別為16.24 g和13.72 g。復合肥料1、2在低追肥濃度5%時產量最高，分別比次高產增產22.05%和30.85%。（2）植株全氮含量和肥料氮素利用率隨著追肥濃度的增加呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢。復合肥料1，植株全氮含量和肥料氮素利用率均在低追肥濃度5%時取得最大值，分別為3.97 g/kg和38.08%；復合肥料2，肥料氮素利用率在低追肥濃度5%時取得最大值48.17%，植株全氮含量則在中追肥濃度10%時取得最大值4.02 g/kg，但兩追肥濃度下植株的全氮含量差異不大。（3）不同追肥處理，復合肥料1在中追肥濃度10%時土壤的全氮含量最低，為0.95 g/kg；復合肥料2在低追肥濃度5%時土壤的全氮含量最低，為0.87 g/kg，但兩追肥濃度下土壤的全氮含量均比對照組高；不同追肥濃度對10～20 cm中層次的土壤致酸作用較明顯，此外施肥也在一定程度上增加了土壤有機質含量。綜合以上指標的測定，為實現(xiàn)生菜的優(yōu)質高產，建議追肥濃度以5%～10%為宜，產品器官形成期可以適當增加追肥濃度。

關鍵詞：追肥濃度；生菜；生長；氮素利用；土壤環(huán)境

中圖分類號：S636.2；S143 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2016）12-3026-05

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2016.12.010

Abstract： Experiment with lettuce as the research object， the nitrogen fertilizer under the same conditions，the two kinds of compound fertilizer concentration of growth and nitrogen utilization and soil environment effect were studied. The results showed that：（1）Before topdressing in lettuce germination stage and seedling stage， basal manure could significantly promote the growth of plant compared with control group； For compound fertilizer 1 and compound fertilizer 2，tillering stage in the fertilizer concentration was 5% the maximum dry matter accumulation， respectively 4.02 g and 3.18 g，the product of organ formation stage in the top dressing at the concentration of 10% the maximum dry matter accumulation，respectively 16.24 g and 13.72 g，and in the top two at the concentration of 5% fertilizer yield was the highest， respectively increased by 22.05% and 30.85% times of high yield.（2）The total nitrogen content and nitrogen fertilizer use efficiency increased with fertilizer concentration increased firstly and then decreased. For compound fertilizer1， total nitrogen content and nitrogen fertilizer utilization rate in low fertilizer concentration of 5% reached the maximum value， 3.97 g/kg and 38.08% respectively. For compound fertilizer 2，nitrogen fertilizer utilization rate reached the maximum value of 48.17% in the low fertilizer concentration of 5%， the total nitrogen content reached the maximum value of 4.02 g/kg in the middle fertilizer concentration of 10%， but the difference of total nitrogen content in two fertilizer concentration was not obvious.（3）The soil total nitrogen content was the lowest in 0.95 g/kg in the top dressing at the concentration of 10% for compound fertilizer 1，the soil total nitrogen content was the lowest in 0.87 g/kg in the top dressing at the concentration of 10% for compound fertilizer 2，but which were higher than non fertilization； The different fertilizer concentration on 10～20 cm levels of soil acid effect was obvious， in addition to fertilization also increased the content of soil organic matter. Determination of above indexes，in order to achieve the high yield and quality of lettuce， fertilizer concentration should be 5%～10%，the product of organ formation stage could increase fertilizer concentration.

Key words： fertilizer concentration； lettuce； growth； nitrogen use efficiency； soil environment

生菜作為一種常見的蔬菜，是菊科萵苣屬中能形成葉球或嫩葉供食的一至二年生草本植物[1，2]，其種植地域廣泛，富含抗氧化物、胡蘿卜素、維生素B1、B2、B6、C和維生素E等營養(yǎng)物質，是除豆類蔬菜外蛋白質含量最高的一種蔬菜。隨著社會的發(fā)展，生菜也越來越受歡迎。

生菜經濟效益高，生長周期短，生育期內需肥量較大。為保證幼苗發(fā)棵、生長敦實，促進蓮座葉片的充實和膨大，除整地時施基肥外，還需分次追肥。常規(guī)追肥方式有撒施、溝施、穴施等，但往往肥效滯后、肥效利用率不高，而葉面追肥具有見效快、有利于作物增產的優(yōu)勢。目前，追肥濃度的研究文獻較少，生菜追肥濃度的研究具有一定意義。氮素是作物生長發(fā)育所需的三大必需營養(yǎng)元素之一，對葉菜的增產效應非常明顯[3]。缺氮會抑制根系生長和葉片的分化，影響植株正常發(fā)育；氮素施用過多會使生菜的產量和品質下降，造成巨大的經濟損失和環(huán)境風險[4-6]。土壤是植物生長發(fā)育的基質，植物通過根系從土壤中不斷吸收水分、養(yǎng)料和空氣。兩者進行頻繁的物質交換，彼此影響。趙永志[7]認為生菜生長迅速，喜氮肥，生長初期吸肥量較小，進入產品器官形成期養(yǎng)分吸收量急劇增加。孫旭霞等[8]、陳健等[9]、楊明宇[10]研究表明，一定條件下，氮肥可以使生菜產量和品質明顯增加，當超過一定氮肥用量后，產量和品質則下降。夏亞真等[11]研究表明追施適當濃度的沼液能夠提高生菜的產量和品質。張建新[12]認為在一定范圍內，水培營養(yǎng)液濃度越高，生菜各產量因子（葉片數、葉長、寬等）數值呈不同程度增加。本試驗在基肥施用氮素相同條件下，采用根部噴施的方式研究兩種復合肥追肥施用濃度對生菜生長、氮素利用及土壤環(huán)境的影響，旨在找到生菜生長的最佳施肥濃度，為實現(xiàn)生菜的優(yōu)質高產提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與地點

供試品種為葉用萵苣（品種為半結球生菜意大利全年耐抽薹生菜），購自貴陽市種子市場；肥料為貴州開磷有限責任公司生產的復合肥料1（22-9-9）和2（15-15-15）；試驗地點為貴州大學教學試驗場，土壤為沙質黃壤，肥力中等偏上，土壤基礎地力為1 021.4 kg/667 m2，全氮1.45 g/kg，有效磷17.78 mg/kg，速效鉀322.19 mg/kg，有機質45.6 g/kg，pH 7.12。

1.2 試驗設計

本試驗為露天盆栽直播，試驗設不施肥CK，基肥+2次追肥，追肥濃度水平分別為0、5%、10%、15%，基肥氮素施用量相同，2次追肥濃度相同，共9個處理（表1），5次重復，共45盆，隨機區(qū)組設計。試驗盆缽直徑25.5 cm，高32 cm，每盆裝土壤7.5 kg，基肥裝盆時與土混勻施入，追肥將相應的肥料溶于100 mL水中，噴施于生菜根部，空白對照噴施等量水。2014年8月6號播種，10月10號收獲，為方便取樣前期間苗時每盆6顆，收獲時每盆兩顆。播種后20 d第一次取樣，以后每隔10 d左右取一次樣。追肥時間分別為播種后35 d和50 d。

1.3 分析方法

1.3.1 生長指標的測定 ①株高。每個處理選5株掛牌，在生菜生長的4個時期發(fā)芽期、幼苗期、發(fā)棵期和產品器官形成期，即播種后20、31、42、55 d取樣，測定不同時期生菜的株高。②干物質量。追肥后發(fā)棵期每個處理取5株，產品器官形成期每個處理取3株，用電子天平稱鮮重，然后將鮮樣經105 ℃殺青10 min，在70 ℃烘至恒重，用電子天平稱干重。③葉綠素含量（SPAD）。每處理選取有代表性的生菜5株，每株選取1片生長位置大致相同的完全展開葉作標記，用葉綠素計（日本產SPAD-502）測定葉片葉綠素相對含量SPAD值，每葉片測定3次，取平均值。

1.3.2 生菜產量和植株全氮的測定 ①產量測定。生菜收獲時，用電子天平稱生菜重量得到單株生物量，地上部分生物量求積后得到產量。②全氮測定。收獲時，取烘干生菜樣品用蒸餾滴定法（GB2905-82型半微量凱氏定氮儀）測定。

肥料利用率=（施肥區(qū)作物吸收的養(yǎng)分量-不施肥區(qū)作物吸收的養(yǎng)分量）/（肥料施用量×肥料養(yǎng)分含量）×100%。

1.3.3 土壤基本理化性質的測定 全氮測定采用半微量開氏法；有機質測定采用重鉻酸鉀法；分別取表層（0～10 cm）、中層（10～20 cm）、下層（20～30 cm）的生菜根系附近的土壤，用pH計測定pH。

1.4 數據處理與分析

Excel2007進行數據統(tǒng)計，DPS軟件對數據進行方差分析及相關性分析。

2 結果與分析

2.1 不同追肥濃度對生菜生長發(fā)育的影響

2.1.1 不同追肥濃度對生菜株高的影響 由表2可知，施肥可以促進生菜生長。追肥前，在發(fā)芽期和幼苗期，復合肥1和復合肥2植株株高均比不施肥要高。在發(fā)芽期兩復合肥的肥效差異不大，在幼苗期復合肥1比復合肥2對株高的促進效果要好些。追肥后，對復合肥料1來說，在發(fā)棵期和產品器官形成期，生菜分別在追肥濃度為10%和15%時獲得最大株高14.45 cm和16.39 cm，比同期對照組增加68.81%和36.47%，且較高追肥濃度和低追肥濃度處理間差異顯著；對復合肥2來說，在發(fā)棵期和產品器官形成期，追肥濃度對株高的影響不大。株高與生菜生長狀況密切相關，株高過大會消耗過多的養(yǎng)分，影響各器官的生長與發(fā)育。考慮到生菜株高與干物質積累、產量的關系，株高不宜太大，本試驗中兩種復合肥作用下生菜的追肥濃度以5%為宜。

2.1.2 不同追肥濃度對生菜干物質積累量和出干率的影響 由表3可知，不同的追肥濃度與生菜干物質積累密切相關。隨著追肥濃度的增加，干物質積累量先增加后減少。在發(fā)棵期即播后42 d時，兩種復合肥均在追肥濃度為5%時獲得最大干物質積累量，復合肥1干物質積累量表現(xiàn)為低追肥濃度>中追肥濃度>不追肥>高追肥濃度>對照，復合肥2干物質積累量表現(xiàn)為低追肥濃度>中追肥濃度>高追肥濃度>不追肥>對照；在產品器官形成期即播后55 d時，兩種復合肥均在追肥濃度為10%時獲得最大干物質積累量，兩復合肥干物質積累量均表現(xiàn)為中追肥濃度>低追肥濃度>高追肥濃度>不追肥>對照，且同種肥料不同追肥濃度間差異顯著。原因可能是在產品器官形成期，生菜需肥量較大，對肥料濃度耐受強度相應的增加。出干率可以反映植物含水量，生菜在干物質積累較大時含水量也較高。說明此時生菜的生理代謝活動旺盛，各組織器官的生長發(fā)育活躍。故為提高生菜干物質積累量，建議在發(fā)棵期追肥濃度為5%，產品器官形成期追肥濃度為10%。

2.1.3 不同追肥濃度對生菜葉綠素含量（SPAD）的影響 葉綠素含量與植物的光合速率密切相關，光合作用強弱可以影響植物的生長，故葉綠素含量可以間接反映生菜的生長狀態(tài)。在發(fā)芽期，試驗各處理的生菜葉綠素相對含量SPAD值差異不顯著，在幼苗期施肥處理組的葉綠素相對含量均要高于對照組，但差異不顯著，這可能由于在發(fā)芽期植株生長所需的營養(yǎng)主要來自種子，復合肥產生的效果不大。在發(fā)棵期，復合肥1在追肥濃度為15%時葉綠素含量最高，復合肥2在追肥濃度為10%時葉綠素含量最高，為對照的2.18倍，且追肥濃度間差異顯著。當追肥濃度為10%、15%時生菜葉片出現(xiàn)一定程度的葉片焦黃現(xiàn)象，后期黃葉現(xiàn)象基本消失，因此生菜種植時要選擇適當的追肥濃度。

2.2 不同追肥濃度對生菜產量和氮素含量的影響

從表5中可以看出，施肥可以明顯提高生菜的產量和植株全氮含量。兩種復合肥均在追肥濃度5%時的產量最高，分別為3 318.4 kg/667 m2和3 548.0 kg/667 m2，當追肥濃度過高時會造成葉片邊緣黃化和枯焦，產生“燒苗”現(xiàn)象，影響植株正常生長發(fā)育，從而使生菜的產量降低。

植株全氮含量和肥料氮素利用率與追肥濃度密切相關，隨著追肥濃度的升高，兩者均呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢。對于復合肥1，不同追肥濃度下植株全氮含量和復合肥氮素利用率變化趨勢一致，在追肥濃度5%時均取得最大值，分別為3.97 g/kg和38.08%。對于復合肥2，植株全氮含量在追肥濃度10%時取得最大值4.02 g/kg，肥料氮素利用率在追肥濃度5%時取得最大值48.17%，考慮到經濟效益在追肥濃度5%和10%植株全氮含量差異不大，建議追肥濃度以5%為宜。

2.3 不同追肥濃度對土壤環(huán)境的影響

2.3.1 不同追肥濃度對土壤全氮的影響 由圖1可以看出，與不施肥對照組相比，施肥可增加土壤全氮含量。復合肥1在中追肥濃度10%時土壤的全氮含量最低為0.95 g/kg，全氮含量高低表現(xiàn)為高追肥濃度>低追肥濃度>不追肥>中追肥濃度>對照；復合肥2在追肥濃度5%時土壤的全氮含量最低為0.87 g/kg，此濃度下生菜產量最高，全氮含量表現(xiàn)為中追肥濃度>高追肥濃度>不追肥>低追肥濃度>對照。兩種復合肥對土壤的全氮含量均表現(xiàn)為對照組最低，這可能與生菜產量和土壤中微生物活動有關。生菜產量越高，需肥量相對較大，需要從土壤中吸收更多的氮來合成與自身生長發(fā)育有關的蛋白質和氨基酸等物質。另外不同追肥濃度下，微生物活動強弱也可能不同。施入土壤的復合肥中氮被微生物轉化為銨態(tài)氮和硝態(tài)氮的多少不同，而硝態(tài)氮發(fā)生淋失和反硝化作用會使土壤的全氮含量下降。

2.3.2 不同追肥濃度對土壤pH的影響 肥料主要對耕層土壤pH有一定影響，采收后測定不同層次的土壤pH。由表6可知，同一層次不同追肥濃度處理的土壤pH大致呈現(xiàn)出先升高后降低的趨勢，復合肥1處理的各層次土壤在追肥濃度5%時pH取得最大值，分別為7.32、7.16、7.30；復合肥2處理的表層在施肥濃度10%時pH取得最大值7.36，中、下層在追肥濃度5%時pH取得最大值，分別為7.20、7.27。中層（10～20 cm）的土壤致酸作用明顯，這可能與不同追肥濃度下，肥料與土壤中的鹽基離子的絡合和氮素淋溶作用有關。

2.3.3 不同追肥濃度對土壤有機質的影響 土壤有機質是土壤和植物養(yǎng)分的重要來源，可促進土壤結構形成，改善土壤物理性質。由圖2可知，肥料品種對土壤有機質影響較大，且不同追肥處理間差異顯著。隨著追肥濃度的增加，復合肥1土壤有機質含量大致呈先升高后降低再升高的趨勢，在追肥濃度為15%時，土壤有機質含量最高為41.49 g/kg，比對照組高9.44%；復合肥2土壤有機質含量大致呈先降低后升高再降低的趨勢，在追肥濃度為10%時土壤有機質含量最高為39.63 g/kg，比對照組高4.54%。因此，為了實現(xiàn)生菜的優(yōu)質高產，確定不同復合肥合理的追肥濃度對提高土壤有機質含量、改良土壤、保持土壤肥力、實現(xiàn)農業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有積極意義。

3 小結與討論

在生菜發(fā)育早期，施用基肥可以明顯促進植株生長。發(fā)棵期兩種復合肥均在追肥濃度為5%時獲得最大干物質積累量，分別為4.02 g和3.18 g，產品器官形成期可以適當增加追肥濃度以促進各器官形成和發(fā)育，可以以追肥濃度10%為參考濃度。兩復合肥在追肥濃度5%時獲得最高產量，分別比次高產增產22.05%和30.85%。追肥可增加生菜葉片的葉綠素含量（SPAD），葉綠素含量與光合作用有關，可以在一定程度上反映植物的生長情況。但是追肥濃度過高，生菜葉片出現(xiàn)黃化和干枯現(xiàn)象，產生肥害。故為提高生菜產量，發(fā)棵期和產品器官形成期追肥濃度可以以5%和10%為參考濃度。

植株全氮含量和肥料氮素利用率隨著追肥濃度的升高呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢。復合肥1在追肥濃度5%時，植株全氮含量和肥料氮素利用率取得最大值，分別為3.97 g/kg和38.08%。復合肥2，植株全氮含量在追肥濃度10%時取得最大值4.02 g/kg，肥料氮素利用率在追肥濃度5%時均取得最大值48.17%。考慮到經濟效益等因素，在追肥濃度5%和10%全氮含量差異不大的情況下，以追肥濃度5%為宜。

土壤的全氮含量隨著追肥濃度的增加先降低后升高，復合肥1在追肥濃度10%時土壤的全氮含量最低，復合肥2在追肥濃度5%時土壤的全氮含量最低。這可能與生菜產量和土壤中微生物活動有關。生菜產量越高，需肥量相對較大，需要從土壤中吸收更多的氮來合成與自身生長發(fā)育有關的蛋白質和氨基酸等物質。另外不同追肥濃度下微生物活動會影響土壤中復合肥氮轉化為銨態(tài)氮和硝態(tài)氮的強度，而硝態(tài)氮的淋失和反硝化作用也會使土壤的全氮含量下降。追肥濃度對10～20 cm層次的土壤致酸作用較大。在土壤表層，追肥使土壤pH升高；在10～20 cm的中層土壤，追肥濃度越大土壤pH下降越明顯。此外追肥對土壤有機質也有影響，復合肥1和復合肥2分別以追肥濃度5%和10%為宜，此時土壤中有機質含量較高，產量也較高。這可能與不同追肥濃度下，土壤的理化性質和微生物群落活動有關。

追肥濃度由土壤、作物和肥料種類等因素決定，濃度太小植株生長發(fā)育不良，太大則產生肥害。綜上所述，為實現(xiàn)生菜優(yōu)質高產，發(fā)棵期和產品器官形成期追肥濃度分別以5%和10%為宜。

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