控釋肥種類及用量對(duì)黃瓜植株生長(zhǎng)及果實(shí)產(chǎn)量的影響

田利英，李勝利，余路明，史啟申

(河南農(nóng)業(yè)大學(xué) 園藝學(xué)院，河南 鄭州 450002)

黃瓜(Cucumissativus L.)是一種世界性的重要蔬菜，也是中國(guó)目前種植范圍最廣、面積最大的蔬菜種類之一[1]。2016年，全國(guó)蔬菜播種面積2 548.8萬hm2，占全國(guó)蔬菜播種面積的5%[2-3]。目前,黃瓜栽培主要采用育苗移栽，據(jù)估算，我國(guó)每年蔬菜育苗移栽面積逾1 000萬hm2，年蔬菜用苗量超過4 500億株，而育苗的主要方式是集約化育苗，生產(chǎn)上通常采用50孔穴盤進(jìn)行黃瓜育苗，由于穴盤容器小，淋洗快，基質(zhì)的pH值變化快，鹽分容易累積而損傷幼苗的根系。因此，品種優(yōu)良且養(yǎng)分配比合理的肥料供應(yīng)成為培育壯苗的關(guān)鍵[4]。傳統(tǒng)的營(yíng)養(yǎng)供應(yīng)方式通常采用摻混普通化肥和澆灌營(yíng)養(yǎng)液的方法補(bǔ)充養(yǎng)分，前者的養(yǎng)分釋放率常常與幼苗生長(zhǎng)不一致，還可能因?yàn)榧尤肓窟^多造成燒苗，降低肥料利用率，而后者營(yíng)養(yǎng)液的配制和管理繁瑣，技術(shù)要求較高。

控釋肥具有養(yǎng)分釋放與作物養(yǎng)分吸收同步的特點(diǎn)，通過一次性施用控釋肥即可滿足整個(gè)苗期的養(yǎng)分需求，避免多次施肥，提高肥料利用效率[5]。費(fèi)素娥等[6]在蔬菜育苗的施肥技術(shù)方面進(jìn)行了探索并取得進(jìn)展，其結(jié)果表明，當(dāng)番茄育苗基質(zhì)中氮磷鉀養(yǎng)分比例為N∶P2O5∶K2O=1∶2∶2時(shí)，番茄幼苗莖粗、地下干質(zhì)量的增加明顯加快，根系活力和根系吸收面積顯著高于其他處理的幼苗。據(jù)黃云等[7]報(bào)道，辣椒施用脲醛類控釋氮肥的氮素利用率達(dá)44.4%，較其他氮源提高17.5%～46.1%，辣椒形態(tài)指標(biāo)明顯改善，增產(chǎn)15.2%～16.5%。王鑫[8]發(fā)現(xiàn)，一次性施用控釋肥料的大棚辣椒產(chǎn)量顯著提高，品質(zhì)明顯改善。顏冬云等[9]研究表明，控釋復(fù)合肥處理的番茄生長(zhǎng)中后期葉綠素含量均高于普通復(fù)合肥處理，平均增產(chǎn)幅度達(dá)63.1%。邵蕾等[10]研究表明，施用控釋復(fù)合肥和控釋氮肥均有助于草莓生長(zhǎng)，不僅提高了果實(shí)的糖酸比和維生素C含量，還提高了產(chǎn)量和氮磷鉀養(yǎng)分利用率。以往研究[11]表明，在作物上施用緩控釋肥可提高氮素利用率，改善根系活力，還可提高產(chǎn)量、改善品質(zhì)，但在研究過程中發(fā)現(xiàn)，蔬菜育苗所選用的緩、控釋肥品種較為單一，加之澆水次數(shù)頻繁容易導(dǎo)致脫肥，不能及時(shí)補(bǔ)充幼苗生長(zhǎng)所需養(yǎng)分。鑒于此，利用控釋肥養(yǎng)分緩慢釋放的特性，在育苗基質(zhì)中加入不同種類及用量的控釋肥料，分析控釋肥料對(duì)黃瓜育苗效果及果實(shí)產(chǎn)量的影響，并找到適宜黃瓜生長(zhǎng)的控釋肥處理，以期達(dá)到節(jié)約育苗成本，培育高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)壯苗的目的，為黃瓜的工廠化育苗提供理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試黃瓜品種為龍祥，由河南豫藝種業(yè)有限公司提供。采用50孔穴盤育苗。供試肥料均由鄭州大學(xué)工學(xué)院提供?？蒯尫柿现饕捎?種包膜控釋肥(均為顆粒狀)：A(15-8-17 1#)、B(16-8-12 1#)、C(18-6-14)、D(15-8-17 2#)、E(16-8-12 2#)。其中，1#表示控釋期30 d，2#表示控釋期60 d，控釋肥C不分1#、2#，控釋期為60 d；15-8-17表示控釋肥中N、P2O5、K2O質(zhì)量比，其中含N15%(12%來源于尿素，3%來源于硝酸鉀)、P2O58%(來源于液體緩釋劑)、K2O 17%(12%來源于硝酸鉀，5%來源于硫酸鉀)；16-8-12表示含N 16%(13%來源于尿素，3%來源于硝酸鉀)、P2O58%(來源于液體緩釋劑)、K2O 12%(來源于硝酸鉀)；18-6-14表示含N 18%(15%來源于尿素，3%來源于硝酸鉀)、P2O56%(來源于液體緩釋劑)、K2O 14%(12%來源于硝酸鉀，2%來源于硫酸鉀)。控釋肥均以顆粒肥料為中心，采用樹脂包膜。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

本試驗(yàn)于2017年2月25日至5月10日在河南農(nóng)業(yè)大學(xué)毛莊科教園區(qū)育苗溫室內(nèi)進(jìn)行，取樣后在河南農(nóng)業(yè)大學(xué)2號(hào)樓園藝學(xué)院蔬菜栽培與生理實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行分析測(cè)試。選用上述5種控釋肥料，每種肥料添加量設(shè)置3個(gè)水平：5、8、11 g/穴，穴盤容積為2.75 L,折合成容積單位后分別為：1 818.18、2 909、4 000 mg/L,為使數(shù)據(jù)直觀并便于計(jì)算，分別按1 800、2 900、4 000 mg/L來計(jì)算，氮、磷、鉀養(yǎng)分具體見表1。對(duì)照基質(zhì)(CK)中草炭∶蛭石∶珍珠巖按體積比4∶1∶2的比例混勻，對(duì)照基質(zhì)EC值0.185，pH值7.49。試驗(yàn)共16個(gè)處理，每處理重復(fù)3次。

1.3 測(cè)定指標(biāo)與方法

3月2日(黃瓜播種7 d)，調(diào)查記錄每個(gè)穴盤的種子出苗數(shù)，并計(jì)算出各處理的出苗率[12]。

黃瓜植株長(zhǎng)到二葉一心、四葉一心時(shí)，采用日本Minolta公司生產(chǎn)的葉綠素儀測(cè)定葉綠素含量(SPAD值)；采用直尺測(cè)量幼苗株高(根頸部到莖的生長(zhǎng)點(diǎn)之間的長(zhǎng)度)、游標(biāo)卡尺測(cè)量幼苗莖粗(子葉下部2/3的粗度)；采用烘干法(在烘箱中105 ℃下殺青15 min后，溫度調(diào)至75 ℃烘干24 h至恒定質(zhì)量)測(cè)定地上部和地下部(根)的干質(zhì)量[10]，并計(jì)算根冠比、壯苗指數(shù)[13]，壯苗指數(shù)=(莖粗/株高+根干質(zhì)量/地上干質(zhì)量)×全株干質(zhì)量。

表1 黃瓜育苗基質(zhì)中氮磷鉀含量 mg/L

基質(zhì)電導(dǎo)率(EC)值：黃瓜播種7 d，風(fēng)干基質(zhì)/蒸餾水按1/5(m/V)的比例攪勻[14]，靜置2 h，采用DDSJ-308型電導(dǎo)率儀測(cè)定基質(zhì)EC值[14]。

單果質(zhì)量：待黃瓜植株長(zhǎng)到四葉一心時(shí)，每處理隨機(jī)選取20株定植于大田，其中6株綁上標(biāo)簽，用于統(tǒng)計(jì)黃瓜果實(shí)產(chǎn)量，計(jì)算出各處理的單果質(zhì)量。

1.4 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)采用Origin 9.1進(jìn)行繪圖，利用SPSS 17.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，并運(yùn)用LSD檢驗(yàn)法進(jìn)行多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同控釋肥種類及用量對(duì)黃瓜出苗率的影響

由圖1可知，黃瓜播種7 d，各處理的出苗率大多在70%以上；處理D1出苗率最高，達(dá)92%，但較對(duì)照無顯著差異，說明該控釋肥處理對(duì)黃瓜出苗率的影響較??；而對(duì)于控釋肥C、D、E來說，同一種控釋肥，隨著施用量的增加出苗率呈遞減趨勢(shì)，特別是處理C2、C3，出苗率顯著低于對(duì)照，這說明施肥量過多，基質(zhì)中鹽離子濃度過高，可能造成燒苗現(xiàn)象，總體來看，當(dāng)控釋肥用量為1 800 mg/L時(shí)，出苗效果最好。

不同小寫字母表示不同處理間差異顯著(P<0.05)，下同圖1 控釋肥種類及用量對(duì)黃瓜出苗率的影響

2.2 控釋肥種類及用量對(duì)黃瓜幼苗生長(zhǎng)的影響

由圖2可知，處理B2在株高、莖粗方面表現(xiàn)最優(yōu)，分別為9.00 cm、4.87 mm，均顯著高于對(duì)照的4.14 cm、3.32 mm；對(duì)于干質(zhì)量來說，地上部干質(zhì)量和地下部干質(zhì)量最大的處理分別為A2、C2，并顯著高于對(duì)照，說明施用肥料對(duì)幼苗前期干物質(zhì)的積累起著重要作用[15]；對(duì)于根冠比來說，根冠比最大值出現(xiàn)在處理C2，顯著高于對(duì)照，這說明當(dāng)肥料施用量為2 900 mg/L時(shí)，控釋肥C有利于根冠比的增大，而根冠比的大小反映了植株地下部與地上部的相關(guān)性，這為判斷整個(gè)植株生長(zhǎng)狀況提供較好的依據(jù)；對(duì)于壯苗指數(shù)來說，處理C2壯苗指數(shù)最高，為0.36，高出對(duì)照71.4%，而壯苗指數(shù)是評(píng)價(jià)幼苗品質(zhì)的一個(gè)重要指標(biāo)，壯苗指數(shù)越大，說明幼苗質(zhì)量越好[16]。綜上，處理C2在地下部干質(zhì)量、根冠比以及壯苗指數(shù)方面表現(xiàn)較好，說明該肥料有利于黃瓜幼苗根系生長(zhǎng)，分析原因，此時(shí)黃瓜處于幼苗時(shí)期，養(yǎng)分釋放還不充足，氮素少，首先用來滿足根的生長(zhǎng)，運(yùn)到冠部的氮素就少，使根冠比、地下干質(zhì)量增大，提高壯苗指數(shù)。另外，控釋肥D和控釋肥E的壯苗指數(shù)均隨著控釋肥用量的增加而減小，但與對(duì)照之間差異不明顯，說明控釋肥用量大并不一定有利于培育壯苗，分析原因，控釋肥用量增加，基質(zhì)中鹽離子濃度增加，外界高濃度與植物細(xì)胞內(nèi)低濃度形成滲透壓，植物細(xì)胞失水，無法滿足黃瓜植株根系生長(zhǎng)所需水分，甚至?xí)斐蔁绗F(xiàn)象，不利于培養(yǎng)壯苗。

圖2 控釋肥種類及用量對(duì)黃瓜幼苗生長(zhǎng)的影響

2.3 控釋肥種類及用量對(duì)黃瓜幼苗葉綠素含量的影響

葉綠素含量與植物的光合能力、發(fā)育階段以及氮素狀況有較高的相關(guān)性。由圖3可知，黃瓜播種20 d(二葉一心)和35 d(四葉一心)后，各處理間葉綠素含量存在差異；黃瓜播種20 d的葉綠素含量大多高于黃瓜播種35 d時(shí)的葉綠素含量，播種20 d和播種35 d的最高值分別出現(xiàn)在處理E3和處理C2，分別為45.66、47.04，并顯著高于對(duì)照。Brown等[17]研究表明，葉片氮含量與葉綠素含量之間呈正相關(guān)，處理C2葉綠素含量較高可能與該控釋肥氮含量較高有關(guān)。

圖3 控釋肥種類及用量對(duì)黃瓜葉綠素含量的影響

2.4 控釋肥種類及用量對(duì)黃瓜育苗基質(zhì)EC值的影響

EC值反映基質(zhì)中帶有的可溶性鹽分的多少，將直接影響幼苗的生長(zhǎng)狀況。EC值過低難以滿足黃瓜幼苗的正常生長(zhǎng)，過高又會(huì)抑制幼苗生長(zhǎng)，甚至發(fā)生鹽害。圖4中a、b、c分別是控釋肥用量為1 800、2 900、4 000 mg/L時(shí)的EC值。整體上隨著時(shí)間的推移，基質(zhì)中可溶性鹽分在逐漸減少，說明基質(zhì)中可溶性鹽離子逐漸被植株吸收利用。雖然控釋肥種類及用量不同，但基質(zhì)EC值的變化大致可以分為3個(gè)階段，即7～17 d的緩速下降期、17～27 d的快速下降期以及27～42 d的穩(wěn)定期。分析原因，幼苗生長(zhǎng)初期，幼苗的生長(zhǎng)較為緩慢，對(duì)可溶性鹽離子吸收較少；17～27 d為幼苗的快速生長(zhǎng)階段，因此，此時(shí)期EC值下降較快；播種27 d之后幼苗進(jìn)入穩(wěn)定生長(zhǎng)期，EC值降低速率較慢，基本保持穩(wěn)定。

由圖4a可知，基質(zhì)EC值最高值出現(xiàn)在黃瓜播種后7 d，其中處理D1最高，為0.797 mS/cm，顯著高于對(duì)照的0.185 mS/cm；由圖4b可知，基質(zhì)EC最高值出現(xiàn)在播種后7 d，處理D2最高，為1.051 mS/cm，顯著高于對(duì)照；由圖4c可知，EC最高值出現(xiàn)在播種后12 d，其中最高為處理D3，最大值為1.232 mS/cm。綜上，EC最大值均出現(xiàn)在控釋肥種類D?？蒯尫蔄與控釋肥D相比養(yǎng)分含量相同，但其EC值卻較小，分析原因，控釋肥A的控釋期較短，控釋肥D的控釋期較長(zhǎng)，在幼苗生長(zhǎng)初期控釋肥D的肥效釋放較為緩慢，因此，EC值較控釋肥A下降較快。一般來講，作物生長(zhǎng)的安全EC值應(yīng)小于2.6 mS/cm，最適值為2.0 mS/cm[18-19]。結(jié)合圖4來看，各處理基質(zhì)EC值均小于2.6 mS/cm，能滿足黃瓜生長(zhǎng)所需的基質(zhì)環(huán)境。

a、b、c分別表示控釋肥添加量為1 800、2 900、4 000 mg/L時(shí)不同處理的EC值圖4 控釋肥種類及用量對(duì)黃瓜育苗基質(zhì)EC值的影響

2.5 控釋肥種類及用量對(duì)黃瓜果實(shí)產(chǎn)量的影響

由圖5可知，黃瓜果實(shí)3個(gè)不同生長(zhǎng)期，單果質(zhì)量最大值均出現(xiàn)在處理C2，分別比對(duì)照高出26.7%、53.0%、46.5%。而對(duì)于同一種類3種不同用量的控釋肥料，隨著施肥量的增加，單果質(zhì)量呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢(shì)，分析原因，黃瓜果實(shí)結(jié)果前期，控釋肥養(yǎng)分釋放較慢，導(dǎo)致黃瓜果實(shí)產(chǎn)量較低；黃瓜結(jié)果盛期，養(yǎng)分釋放逐步加速，使得單果質(zhì)量增加；而到了黃瓜結(jié)果后期，基質(zhì)中剩余養(yǎng)分含量較低，黃瓜植株生長(zhǎng)減慢，果實(shí)單果質(zhì)量略微下降，但仍高于對(duì)照。

圖5 控釋肥種類及用量對(duì)黃瓜果實(shí)單果質(zhì)量的影響

3 結(jié)論與討論

在控釋肥不同種類及用量下，龍祥黃瓜品種幼苗生長(zhǎng)狀況及果實(shí)產(chǎn)量表現(xiàn)出不同差異。從出苗情況來看，當(dāng)施用量為1 800 mg/L時(shí)，黃瓜出苗率較高，最高出苗率為處理D1(N 270 mg/L、P2O5144 mg/L、K2O 306 mg/L)；但當(dāng)施肥量為4 000 mg/L，即約為1 800 mg/L的2倍用量時(shí)，黃瓜出苗率均較低，并低于對(duì)照，這與孫婭婷等[20]試驗(yàn)結(jié)果相符，控釋肥施用過多，易產(chǎn)生燒苗現(xiàn)象，對(duì)黃瓜幼苗生長(zhǎng)產(chǎn)生抑制作用。

從基質(zhì)EC值的動(dòng)態(tài)變化來看，隨著時(shí)間的推移，控釋肥不同種類同一用量基質(zhì)EC值大致呈下降趨勢(shì)，特別是黃瓜播種后17～27 d，基質(zhì)EC值下降速率較快，說明此時(shí)植株吸收旺盛，基質(zhì)中鹽離子濃度降低。而對(duì)于同一種類不同用量控釋肥，基質(zhì)EC隨著用量的增加而增加，控釋肥種類D表現(xiàn)最明顯，EC值呈現(xiàn)D1

從果實(shí)產(chǎn)量來看，黃瓜果實(shí)結(jié)果前期、結(jié)果盛期、結(jié)果后期單果質(zhì)量最大值均在C2處理，隨著施肥量的增加，黃瓜果實(shí)單果質(zhì)量表現(xiàn)為1 800 mg/L<4 000 mg/L<2 900 mg/L。趙建民等[21]研究表明，單果質(zhì)量隨施肥量達(dá)到一定值后增幅下降，說明單果質(zhì)量與施肥量之間有一個(gè)臨界值，以施肥量達(dá)到最適值為宜。

綜上，與對(duì)照相比，處理C2(N 522 mg/L、P2O5174 mg/L、K2O 406 mg/L)在提高黃瓜根冠比、壯苗指數(shù)、單果質(zhì)量以及培育壯苗方面優(yōu)于其他處理，但出苗率較低，因此，在黃瓜工廠化育苗中，應(yīng)科學(xué)施用、合理配比，在保證出苗率的基礎(chǔ)上，達(dá)到最佳的生產(chǎn)效果。