追肥減量對(duì)設(shè)施西葫蘆產(chǎn)量、土壤養(yǎng)分及氮磷損失的影響

孫明 高新昊 李彥 薄錄吉 井永蘋 張英鵬

摘要：針對(duì)目前設(shè)施蔬菜品質(zhì)差、氮磷流失嚴(yán)重的問題，通過小區(qū)試驗(yàn)，研究不同追肥減量幅度對(duì)設(shè)施西葫蘆產(chǎn)量、品質(zhì)及土壤氮磷損失的影響。結(jié)果表明，在目前農(nóng)民習(xí)慣施肥（FP）基礎(chǔ)上，隨著追肥減量幅度的升高，西葫蘆產(chǎn)量升高;各追肥減施處理的硝態(tài)氮含量呈現(xiàn)先下降后上升的變化趨勢(shì);西葫蘆V[HT6"SS]C[HT5"SS]含量隨著追肥減量幅度的加大而升高，硝酸鹽含量則隨之顯著下降;隨著追肥減量幅度的升高，西葫蘆對(duì)氮的吸收顯著提高，鉀的吸收量也基本與減量幅度成正比，對(duì)磷的吸收則是減量20%處理（80%FP）最高，其次是減量30%處理（70%FP）;氮的淋溶量隨著追肥減量幅度的增大明顯下降;追肥減量能降低磷淋溶量，80%FP最低?？紤]產(chǎn)量收益及環(huán)境效益，在農(nóng)民習(xí)慣追肥基礎(chǔ)上減施30%處理是本試驗(yàn)條件下的最佳處理。

關(guān)鍵詞：追肥減量;西葫蘆;產(chǎn)量;土壤養(yǎng)分;氮磷損失;設(shè)施大棚

中圖分類號(hào)：S642.606+.2? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)號(hào)：A? 文章編號(hào)：1001-4942（2020）11-0101-04

Effects of Topdressing Reduction on Summer Squash Yield，

Soil Nutrient and Nitrogen and Phosphorus Loss in Greenhouse

Sun Ming1，2，3， Gao Xinhao2，4，5， Li Yan1，2，3，5， Bo Luji1，2，3，5，

Jing Yongping1，2，3，5， Zhang Yingpeng1，2，3，5

（1. Institute of Agricultural Resources and Environment， Shandong Academy of Agricultural Sciences， Jinan 250100， China;

2. Key Laboratory of Agro-Environment in Huanghe-Huaihe-Haihe Plain， Ministry of

Agriculture and Rural Affairs， Jinan 250100， China;

3. Shandong Provincial Key Laboratory of Agricultural Non-Point Source Pollution Control， Jinan 250100， China;

4.Shandong Academy of Agricultural Sciences， Jinan 250100， China;5. Shandong Environmental Protection

Fertilizer Engineering Technology Research Center， Jinan 250100， China）

Abstract In view of the poor quality of vegetables in greenhouse and the serious loss of nitrogen and phosphorus， the field plot experiment was conducted to study the effects of different reduction range of topdressing on yield and quality of summer squash and loss of nitrogen and phosphorus in soil. The results showed that with the increase of topdressing reduction range based on farmers conventional topdressing （FP）， the yield of summer squash increased， the content of nitrate nitrogen decreased first and then increased; the VC content of summer squash increased， and the nitrate content in summer squash decreased significantly. With the increase of reduction range of topdressing， the absorption of nitrogen in summer squash increased significantly， while that of potassium decreased， and that of phosphorus was the highest under 80% FP treatment followed by 70% FP treatment. The leaching amount of nitrogen decreased obivously with the increase of reduction range of topdressing; topdressing reduction also decreased the leaching amount of phosphorus， and that of 80% FP was the lowest. Considering the yield of summer squash and environmental benefits， 70% FP treatment was the optimum treatment under the experimental conditions.

Keywords Topdressing reduction; Summer squash; Yield; Soil nutrient; Nitrogen and phosphorus loss; Greenhouse

中國(guó)設(shè)施蔬菜種植面積位居世界第一， 而山東省是中國(guó)蔬菜的主產(chǎn)區(qū)，常年蔬菜種植面積占全國(guó)10%以上，設(shè)施蔬菜面積占全國(guó)設(shè)施蔬菜面積的近50%[1]。在蔬菜生產(chǎn)中，農(nóng)民為了追求高產(chǎn)往往大量施用氮肥，造成氮肥過量使用的現(xiàn)象普遍存在[2，3]，同時(shí)也普遍存在著磷投入過量且氮磷比例失調(diào)、有機(jī)肥使用不合理等現(xiàn)象[4]。有研究表明，長(zhǎng)期不合理施肥會(huì)導(dǎo)致土壤養(yǎng)分在降雨或灌溉條件下向土壤深層淋溶， 對(duì)地下水環(huán)境造成危害[5-8]。

西葫蘆是我國(guó)設(shè)施栽培的主要蔬菜作物[9，10]?；舫康萚11]研究發(fā)現(xiàn)在農(nóng)民習(xí)慣施肥量基礎(chǔ)上適量減少施肥未造成西葫蘆減產(chǎn);郭鵬飛[12]發(fā)現(xiàn)高頻適氮處理的水氮耦合和協(xié)同效果最好，明顯促進(jìn)了西葫蘆的生長(zhǎng)，其產(chǎn)量最高。但上述研究均沒有涉及對(duì)土壤氮磷養(yǎng)分流失的影響。目前設(shè)施西葫蘆的栽培環(huán)境已經(jīng)日益惡化，不僅使得西葫蘆品質(zhì)得不到保障，而且氮磷淋失嚴(yán)重，如何在農(nóng)民易于接受的條件下減少氮磷流失是目前我們研究的重點(diǎn)。

本研究在保持農(nóng)民習(xí)慣基肥施用量的情況下，設(shè)置不同幅度減少農(nóng)民習(xí)慣追肥量處理，探究追肥的適宜降低幅度，以在不影響西葫蘆產(chǎn)量的前提下提高養(yǎng)分利用率，降低氮磷淋失風(fēng)險(xiǎn)，旨在為設(shè)施蔬菜生產(chǎn)提高品質(zhì)并減少環(huán)境污染提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2018—2019年在山東省淄博市臨淄區(qū)皇城鎮(zhèn)史王莊村進(jìn)行，供試土壤的理化性狀見表1。

以鴨糞、復(fù)合肥（N-P2O5-K2O=15-15-10）、菌肥和少量微量元素肥料作為基肥，定苗后追施N-P2O5-K2O為20-20-20的大量元素水溶肥?；视昧縉 1 500 kg/hm2，P2O5 2 000 kg/hm2，K2O 950 kg/hm2;農(nóng)民習(xí)慣追肥用量N 1 050 kg/hm2，P2O5 1 050 kg/hm2，K2O 1 050 kg/hm2，全生育期共計(jì)追肥8次。

追肥試驗(yàn)按照完全隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)設(shè)計(jì)，設(shè)置4個(gè)追肥處理：T1，農(nóng)民習(xí)慣追肥（FP）;T2，農(nóng)民習(xí)慣追肥基礎(chǔ)上減量10%（90%FP）;T3，農(nóng)民習(xí)慣追肥基礎(chǔ)上減量20%（80%FP）;T4，農(nóng)民習(xí)慣追肥基礎(chǔ)上減量30%（70%FP）。各處理具體施肥量見表2。每個(gè)小區(qū)寬1.6 m，畦長(zhǎng)13.5 m，面積為21.6 m2;各設(shè)3個(gè)重復(fù)。種植作物是西葫蘆， 2018年10月10日施肥整地，10月16日定植，2019年5月23日拔秧。

1.2 樣品采集與測(cè)定方法

各處理采取單采單收的方法分別統(tǒng)計(jì)產(chǎn)量;在收獲期進(jìn)行不同土層的氮磷含量測(cè)定;在盛瓜期采集西葫蘆果實(shí)和秧樣品進(jìn)行氮磷鉀養(yǎng)分含量和果實(shí)品質(zhì)測(cè)定;每個(gè)小區(qū)都安裝了淋溶液收集裝置，每澆水施肥2次采集淋溶液一次，測(cè)定氮磷含量。

土壤和植株樣品分析均采用常規(guī)方法[13]。土壤硝態(tài)氮測(cè)定：鮮土用1 mol/L KCl浸提，濾液硝態(tài)氮含量通過全自動(dòng)間斷化學(xué)分析儀（Smartchem 200）測(cè)定;植株樣品采用濃硫酸-雙氧水消煮，植株全氮含量利用半微量凱氏定氮法測(cè)定，全磷采用釩鉬黃比色法測(cè)定，全鉀采用火焰光度計(jì)法測(cè)定。硝酸鹽和維生素C含量參照文獻(xiàn)[14]分別采用水楊酸法和二氯靛酚鈉滴定法測(cè)定;淋溶液的氮磷測(cè)定參照文獻(xiàn)[15]的方法進(jìn)行。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

采用DPS 2000 軟件[16]進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，Duncans新復(fù)極差法進(jìn)行多重比較，檢驗(yàn)處理間在0.05水平的差異顯著性。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同追肥減量幅度對(duì)設(shè)施西葫蘆產(chǎn)量的影響

圖1顯示，隨著追肥減量幅度的升高，西葫蘆產(chǎn)量隨之升高，在0～30%的追肥減量幅度內(nèi)，兩者呈現(xiàn)明顯的正相關(guān)。

2.2 不同追肥減量幅度對(duì)收獲后土壤硝態(tài)氮含量的影響

由圖2可知，隨著土層深度的加大，各追肥減施處理的硝態(tài)氮含量呈先下降后上升的變化趨勢(shì)，其中，F(xiàn)P處理的變化幅度最大，其次是90%FP處理，變化趨勢(shì)與FP處理極為相似，均在40 cm處有一個(gè)顯著的低峰值;80%FP的變化幅度最小，隨著土層深度的加大，硝態(tài)氮含量略有下降而后升高;70%FP處理的硝態(tài)氮含量隨著土層加深逐漸下降，至60 cm處有拐點(diǎn)，而后隨土層加深緩慢上升。

2.3 追肥減量幅度對(duì)設(shè)施西葫蘆品質(zhì)、養(yǎng)分吸收及養(yǎng)分淋溶的影響

由表3可見，隨著追肥減量幅度的加大，西葫蘆的V[HT6SS]C含量呈顯著升高的趨勢(shì)，而硝酸鹽含量則與之相反。西葫蘆對(duì)氮的吸收隨著追肥減量幅度的升高顯著提高，而對(duì)磷的吸收則是80%FP處理最高，其次是70%FP處理;對(duì)鉀的吸收量也基本與減量幅度成正比。而氮的淋溶量隨著追肥減量幅度的增大明顯下降;磷淋溶量較低，且追肥減量能降低磷淋溶量，以80%FP的磷淋溶量最低。

3 討論與結(jié)論

化肥在農(nóng)作物種植中的作用明顯，適當(dāng)施用可以增加產(chǎn)量，過量施用則農(nóng)作物產(chǎn)量不會(huì)增加，甚至減產(chǎn)[17]。試驗(yàn)[18]表明，在現(xiàn)有施肥灌水條件下，減少肥料用量并不會(huì)導(dǎo)致黃瓜產(chǎn)量下降，這是因?yàn)檗r(nóng)民習(xí)慣施肥量大，減少用量之后仍能滿足作物的生長(zhǎng)需求。霍晨等[11]和郭鵬飛[12]對(duì)西葫蘆的減量施肥研究表明，氮肥用量較低時(shí)可以同時(shí)增加作物的產(chǎn)量和品質(zhì)。在本試驗(yàn)條件下，追肥減量30%后西葫蘆產(chǎn)量仍呈增加趨勢(shì)，說明追肥還有一定的減量空間，同時(shí)也說明當(dāng)?shù)剞r(nóng)民習(xí)慣肥料施用量偏高，尤其是底肥施用量偏高，因此，要想達(dá)到設(shè)施西葫蘆預(yù)期的減肥目標(biāo)，下一步仍需對(duì)基肥的減量進(jìn)行研究。

張春霞等[19]的研究結(jié)果也指出，減量施肥顯著降低了0～200 cm土層中硝態(tài)氮的含量，氮素淋失風(fēng)險(xiǎn)降低。本研究減量施肥幅度越高，各土層硝態(tài)氮的含量越低，隨水淋溶的風(fēng)險(xiǎn)越低。

維生素C是許多園藝作物的重要營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)指標(biāo)之一[20]，而硝酸鹽含量則是影響蔬菜安全品質(zhì)的重要指標(biāo)[21]。在本研究中，西葫蘆V[HT6SS]C含量隨著追肥減量幅度的增大而升高，而硝酸鹽隨之降低，與前人的研究結(jié)論基本相吻合。氮磷淋溶量隨著追肥減量幅度增大有下降趨勢(shì)，這與追肥所用水溶肥的用量降低直接減少了隨水下滲的淋失量有關(guān)。

綜合考慮經(jīng)濟(jì)和環(huán)境的因素，在本試驗(yàn)條件下70%農(nóng)民習(xí)慣追肥是最佳追肥減量處理。

參 考 文 獻(xiàn)：

[1] 劉兆輝， 江麗華， 張文君， 等. 山東省設(shè)施蔬菜施肥量演變及土壤養(yǎng)分變化規(guī)律[J]. 土壤學(xué)報(bào)， 2008， 45（2）： 296-303.

[2] Rather K， Schenk M K， Everaarts A P， et al. Response of yield and quality of cauliflower varieties（Brassica oleracea var.botrytis） to nitrogen supply[J].? Hort. Sci. Biotech.， 1999，74（5）：658-664.

[3] 閔炬， 施衛(wèi)明， 王俊儒. 不同施氮水平對(duì)大棚蔬菜氮磷鉀養(yǎng)分吸收及土壤養(yǎng)分含量的影響[J]. 土壤， 2008， 40（2）： 226-231.

[4] 滕艷敏， 韓卉， 郝梓依， 等. 不同蔬菜種植模式對(duì)土壤淋溶水總氮、總磷和COD的影響[J]. 中國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)， 217， 25（5）：759-768.

[5] 張宏威， 康凌云， 梁斌， 等. 長(zhǎng)期大量施肥增加設(shè)施菜田土壤可溶性有機(jī)氮淋溶風(fēng)險(xiǎn)[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)， 2013， 29（21）：99-107.

[6] 田琳琳. 太湖流域蔬菜地施肥模式對(duì)氮磷流失的影響[D]. 南京： 南京師范大學(xué)， 2012.

[7] 吳雪玲， 左強(qiáng)， 吳建新， 等. 保護(hù)地菜田土壤氮素淋溶阻控措施及其效果研究[J]. 水土保持學(xué)報(bào)， 2011， 25（3）： 59-62.

[8] 聶斌. 有機(jī)-無機(jī)肥不同配比對(duì)設(shè)施番茄生長(zhǎng)、土壤肥力及氮素淋失的影響[D]. 長(zhǎng)沙： 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)， 2012.

[9] 王慶梅. 設(shè)施栽培西葫蘆早熟豐產(chǎn)栽培技術(shù)[J]. 吉林蔬菜， 2015（3）：6.

[10]武峻新， 申瓊， 董曉飛， 等. 山西省西葫蘆產(chǎn)業(yè)發(fā)展存在的問題及對(duì)策[J]. 山西農(nóng)業(yè)科學(xué)， 2018， 46（7）： 1222-1225.

[11]霍晨， 李麗君， 鄒慧芳， 等. 減水減肥對(duì)溫室西葫蘆產(chǎn)量及土壤養(yǎng)分的影響[J]. 山西農(nóng)業(yè)科學(xué)， 2020， 48（3）： 426-435.

[12]郭鵬飛. 不同滴灌頻率和施氮量對(duì)西葫蘆生長(zhǎng)發(fā)育的影響[J]. 北方園藝， 2018（7）： 1-8.

[13]鮑士旦. 土壤農(nóng)化分析[M]. 3版.北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社， 2000.

[14]李合生. 植物生理生化實(shí)驗(yàn)原理和技術(shù)[M]. 北京： 高等教育出版社， 2000：246-247.

[15]魯如坤. 土壤和農(nóng)業(yè)化學(xué)分析法[M]. 北京： 中國(guó)農(nóng)業(yè)科技出版社， 2000.

[16]唐啟義，馮明光. 實(shí)用統(tǒng)計(jì)分析及其計(jì)算機(jī)處理操作平臺(tái)[M]. 北京： 中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，1997.

[17]張鳳華， 廖文華， 劉建玲. 過量施用氮磷和有機(jī)肥對(duì)大白菜產(chǎn)量和氮磷吸收的影響[J]. 中國(guó)土壤與肥料， 2009（4）： 60-63.

[18]唐珧， 李麗君， 劉平， 等. 減肥減水對(duì)溫室黃瓜養(yǎng)分吸收、產(chǎn)量及土壤質(zhì)量的影響[J]. 中國(guó)土壤肥料， 2018（1）： 77-82.

[19]張春霞，文宏達(dá)， 劉宏斌， 等. 優(yōu)化施肥對(duì)大棚番茄氮素利用和氮素淋溶的影響[J]. 植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào)， 2013， 19（5）： 1139-1145.

[20]Lee S K，Kader A A. Preharvest and postharvest factors influencing vitamin C content of horticultural crops[J]. Postharvest Bio. Technol.，2000，20（3）：207-220.

[21]Li Y， Zhang Y P， Liu Z H， et al. Effects of nitrogen and calcium nutrition withdrawal before harvesting on biomass and nutritive and safety quality in spinach（Spinacia oleracea L.）[J]. Journal of Plant Nutrition， 2014， 37（14）： 2270-2280.