控釋肥料對(duì)大白菜產(chǎn)量、品質(zhì)和養(yǎng)分利用率的影響

丁洪 張玉樹 張志國(guó) 顏明娟

（1.商丘師范學(xué)院環(huán)境與規(guī)劃系，河南商丘，476000；2.福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院土壤肥料研究所）

控釋肥料對(duì)大白菜產(chǎn)量、品質(zhì)和養(yǎng)分利用率的影響

丁洪1，2張玉樹2張志國(guó)1顏明娟2

（1.商丘師范學(xué)院環(huán)境與規(guī)劃系，河南商丘，476000；2.福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院土壤肥料研究所）

對(duì)自行研制的5種控釋肥料進(jìn)行田間試驗(yàn)，研究控釋肥料對(duì)大白菜的產(chǎn)量、品質(zhì)以及養(yǎng)分利用率的影響。結(jié)果表明，在等N、P、K比例和等養(yǎng)分量處理下，控釋肥料可以顯著提高大白菜產(chǎn)量和提高養(yǎng)分利用率。與普通肥料1次性施用相比，控釋肥料處理增加產(chǎn)量5.8%～16.9%，氮、磷、鉀當(dāng)季利用率分別提高3.2～13.6，3.2～10.3和9.2～19.4個(gè)百分點(diǎn)；與普通肥料分2次施用相比，控釋肥料處理增產(chǎn)3.8%～14.7%，氮、磷、鉀當(dāng)季利用率分別提高了1.8～10.4，1.5～7.1和-1.0～9.2個(gè)百分點(diǎn)。此外，控釋肥料對(duì)大白菜的品質(zhì)也有一定影響。

控釋肥料 白菜 產(chǎn)量 品質(zhì) 養(yǎng)分利用率

大量數(shù)據(jù)表明，我國(guó)氮肥的當(dāng)季利用率為30%～35%，磷肥為10%～25%，鉀肥為35%～50%[1]。化肥利用率低不僅造成資源的浪費(fèi)，降低了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益，而且?guī)砹藝?yán)重的生態(tài)和環(huán)境問題，影響到我國(guó)人口、經(jīng)濟(jì)和生態(tài)的協(xié)調(diào)發(fā)展[2～3]。因此，如何提高肥料利用率已成為廣大科技工作者共同關(guān)注的問題。20世紀(jì)80年代以來，控釋肥料成為國(guó)內(nèi)外新型肥料的研究熱點(diǎn)[4]，而且研制出多種不同控釋途徑的控釋肥料，包括低水溶性有機(jī)氮化合物、低水溶性無(wú)機(jī)化合物、物理障礙物控釋肥料和載體型控釋肥料等[5]。目前研究最多的是物理障礙物控釋肥料中的包膜控釋肥料，其控釋效果較好，能夠顯著地提高作物產(chǎn)量，在水稻[6～7]、小麥[8]和玉米[9]等作物上都表現(xiàn)出顯著的增產(chǎn)效果。雖然包膜肥料能夠顯著地提高作物的產(chǎn)量，但由于存在生產(chǎn)工藝復(fù)雜、成本過高、有些包膜材料對(duì)環(huán)境不友好等方面的問題，限制了這些肥料在大田作物上的廣泛使用。載體型控釋肥料是利用對(duì)環(huán)境友好的高分子材料為載體，與肥料養(yǎng)分相融合而形成的供肥體系[5]。與包膜控釋肥料相比，載體型控釋肥料具有加工工藝簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)，可能更有利于在常規(guī)作物上大面積推廣使用。為此，尋找高效、廉價(jià)的天然和半天然材料研制載體型控釋肥料是新型肥料的發(fā)展方向之一。經(jīng)過大量篩選，我們選用一些較好的載體材料，研制了幾種載體型控釋肥料。為了進(jìn)一步考察其控釋肥料肥效，本研究以大白菜為試材，通過田間試驗(yàn)研究了載體型控釋肥料對(duì)大白菜產(chǎn)量、品質(zhì)和肥料利用率的影響，旨在為載體型控釋肥料的研制提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)處理

試驗(yàn)在福建省古田縣湖濱鄉(xiāng)旺村洋村進(jìn)行，供試土壤為水稻土，有機(jī)質(zhì)3.9%，全氮2.0 g/kg，全磷1.0 g/kg，全鉀26.2 g/kg，堿解氮173.9 mg/kg，速效磷54.6 mg/kg，速效鉀219.7 mg/kg，pH值6.0。

試驗(yàn)設(shè)8個(gè)不同肥料處理，即對(duì)照 （不施肥）、普通肥1次性施用、普通肥分2次施用、控釋肥9#、10#、28#、70#和80#。每個(gè)處理3次重復(fù)，完全隨機(jī)排列。按等養(yǎng)分比例和等養(yǎng)分量施用，普通肥料處理分別施用普通尿素379.8 kg/hm2，磷酸二銨279.5 kg/hm2，氯化鉀107.1 kg/hm2，硫酸鉀128.6 kg/hm2；控釋肥處理除9#（養(yǎng)分比例18-11-11）施用量為1 250.0 kg/hm2外，其余（養(yǎng)分比例14-8-8）均為1 607.1 kg/hm2。普通肥料分2次施用處理中的氮肥50%作為基肥，50%作為追肥，其他肥料均作為基肥1次性施用?；视谝圃郧伴_溝施入，追肥于結(jié)球初期開溝施用，施后覆土。小區(qū)面積12.0 m2，種植株距0.3 m，行距0.45 m。供試大白菜品種為良慶（種子市場(chǎng)購(gòu)買），選擇苗齡15 d，大小一致的幼苗于2005年4月2日進(jìn)行移栽。由于移栽后下雨時(shí)間長(zhǎng)，一個(gè)半月內(nèi)雨量高達(dá)465 mm，導(dǎo)致大白菜提早收獲（5月15日收獲）。

1.2 試驗(yàn)方法

大白菜VC含量采用2，6-二氯靛酚滴定法、硝酸鹽含量采用紫外分光光度法、可溶性糖采用蒽酮比色法。

表1 不同肥料處理對(duì)大白菜產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

2 結(jié)果與分析

2.1 不同肥料處理對(duì)大白菜產(chǎn)量的影響

施用控釋肥料可以促進(jìn)大白菜的生長(zhǎng)，改善其生長(zhǎng)環(huán)境，顯著地提高大白菜的產(chǎn)量。從表1可以看出，控釋肥處理比普通肥料1次性施用處理大白菜增產(chǎn)5.8%～16.9%，除10#以外，其余控釋肥處理與普通肥料1次性施用相比，差異都達(dá)到了顯著水平。與普通肥料2次施用相比，控釋肥處理的增產(chǎn)幅度為 3.8%～14.7%?？蒯尫柿蠈?duì)干產(chǎn)的增產(chǎn)效果表現(xiàn)更明顯，控釋肥料處理的大白菜含水量比普通肥處理的要低，說明控釋肥料增加了大白菜的干物質(zhì)量。控釋肥處理與普通肥分2次施用相比還可減少1次施肥作業(yè)，降低勞動(dòng)成本。

2.2 不同肥料處理對(duì)大白菜品質(zhì)的影響

人體所需的VC大部分來自蔬菜和水果，VC含量也是衡量蔬菜品質(zhì)的重要指標(biāo)之一 。本試驗(yàn)結(jié)果表明（表1），控釋肥處理能夠不同程度地提高大白菜的VC含量，除控釋肥80#外，其余控釋肥處理較普通肥1次性施用處理VC含量提高了5.1%～25.0%。

鉀素能增加大白菜含糖量，提高碳氮比例，加快結(jié)球速度。控釋肥處理有效地提高了大白菜可食用部分的可溶性糖含量，與普通肥料1次性施用相比，大白菜可食用部分中可溶性糖含量提高9.6%～36.2%（表1）。說明控釋肥料可以減緩鉀的釋放速率，達(dá)到長(zhǎng)期供鉀的目的，有利于大白菜對(duì)鉀的吸收。

人體攝入的硝酸鹽70%～80%來自于蔬菜，硝酸鹽含量高低也是評(píng)價(jià)蔬菜品質(zhì)的重要指標(biāo)之一。在相同施氮量的情況下，收獲時(shí)控釋肥處理大白菜的硝酸鹽含量略高于普通肥料1次性施用處理。這與控釋肥養(yǎng)分釋放較緩慢有關(guān)，到大白菜生長(zhǎng)后期控釋肥料仍有部分養(yǎng)分可供大白菜吸收，特別是氮素，所以導(dǎo)致其硝酸鹽含量略高于普通肥處理。此外，由于本試驗(yàn)過程中試驗(yàn)地所在地區(qū)降雨量較大，多達(dá)456 mm，造成本試驗(yàn)大白菜提早收獲也是導(dǎo)致其硝酸鹽含量偏高的原因之一。但是，按蔬菜硝酸鹽含量標(biāo)準(zhǔn)，各處理的硝酸鹽含量均在可熟食的范圍內(nèi)。

2.3 不同肥料處理對(duì)大白菜養(yǎng)分積累的影響

從表2可知，施用控釋肥料能夠顯著地提高大白菜的養(yǎng)分積累量，與普通肥料1次性施用相比。大白菜氮、磷和鉀養(yǎng)分積累量分別提高了 10.9%～29.5%，10.5%～23.3%和11.9%～25.1%，除控釋肥10#處理外，其余各處理與普通肥料1次性施用相比，均達(dá)到顯著水平，其中控釋肥9#和70#的氮積累量增加最為顯著，達(dá)到極顯著水平。與普通肥料分2次施用相比，大白菜氮、磷和鉀養(yǎng)分積累量分別提高了3.5%～16.8%，3.4%～15.0%和-1.1%～8.1%，其中與控釋肥9#和70#的氮積累量相比，差異達(dá)到顯著水平。

2.4 不同肥料處理的養(yǎng)分利用率

從表2可以看出，控釋肥處理的大白菜氮、磷、鉀當(dāng)季利用率比普通肥料 1次性施用提高了 5.0～13.6，4.7～10.3和9.2～19.4個(gè)百分點(diǎn)，其中控釋肥9#，28#和70#增加幅度最大，氮利用率分別提高了13.6，10.1和11.7個(gè)百分點(diǎn)；磷提高了6.8，9.9和10.3個(gè)百分點(diǎn)；鉀提高了12.8，19.4和15.4個(gè)百分點(diǎn)。與普通肥料分2次施用相比，氮、磷、鉀利用率分別提高了1.8～10.4，1.5～7.1和-1.0～9.2個(gè)百分點(diǎn)。由此可見，控釋肥料具有非常顯著的提高養(yǎng)分利用率之功效，具有廣泛的推廣應(yīng)用前景。

3 小結(jié)

研究開發(fā)新型高效、廉價(jià)、環(huán)境友好的緩控釋肥料是肥料發(fā)展的重要方向。已有大量研究結(jié)果表明，緩控釋肥料具有顯著的增產(chǎn)、增效和提高肥料利用率，以及減少環(huán)境污染之功效。但是，目前大多數(shù)緩控釋肥料的價(jià)格仍偏高，因此如何在技術(shù)和方法上進(jìn)一步提升，降低成本是亟待解決的問題，使控釋肥料能更好地大量應(yīng)用于常規(guī)農(nóng)作物生產(chǎn)。本試驗(yàn)結(jié)果表明，采用有機(jī)高分子復(fù)配材料與單質(zhì)肥料研制成的載體控釋肥料具有顯著的增加作物產(chǎn)量、改善品質(zhì)和提高肥料利用率之功效。同時(shí)，該類型肥料生產(chǎn)工藝較為簡(jiǎn)單，成本也相對(duì)較低，為今后大面積推廣應(yīng)用打下基礎(chǔ)，也為控釋肥料的進(jìn)一步研究提供參考依據(jù)。

表2 不同肥料處理對(duì)大白菜養(yǎng)分累積量和利用率的影響

[1]鄭圣先，聶軍，熊金英，等．控釋肥料提高氮素利用率的作用及對(duì)水稻效應(yīng)的研究[J]．植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào)，2001，7（1）：11-16．

[2]翟海軍，高亞軍，周建斌．緩釋/控釋肥料研究概述[J]．干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究，2002，20（1）：45-48．

[3]Shafiv A．Advances in condoned-release fertilizer[A]//Spark D L(eds)．Advances in agronomy[M]．Califormia：Academic Press，2001，71：1-49．

[4]何緒生，李素霞，李旭輝，等．控效肥料的研究進(jìn)展[J].植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào)，1998，4（2）：97-106．

[5]杜昌文，周健民．控釋肥料的研制及其進(jìn)展[J]．土壤，2002，（3）：127-133．

[6]Acquaye S,Inubushi K．Comparative effects of application of coated and non-coated urea in clayey and sandy paddy soil microcosms examined by the15N tracer technique.I. Effects on growth,N uptake,and yield of rice crop[J]．Soil Science and Plant Nutrition，2004，50(2)：205-213．

[7]李方敏，樊小林，陳文東．控釋肥對(duì)水稻產(chǎn)量和氮肥利用效率的影響[J]．植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào)，2005，11（4）：494-500．

[8]楊雯玉，賀明榮，王遠(yuǎn)軍，等．控釋尿素與普通尿素配施對(duì)冬小麥氮肥利用率的影響[J]．植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào)，2005，11（2）：627-633．

[9]王宜倫，韓燕來，苗玉紅，等．砂薄地夏玉米施用包膜氮肥效果研究[J]．河南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2005，39（3）：349-351．

Effect of Controlled Release Fertilizers on the Yield and Quality of Chinese Cabbage and Nutrient Use Efficiency

DING Hong1,2,ZHANG Yushu2,ZHANG Zhiguo1,YAN Mingjuan2
(1.Department of Environment and Planning,Shangqiu Normal University,Shangqiu 476000; 2.Institute of Soil and Fertilizer,Fujian Academy of Agricultural Sciences)

A field experiment was conducted to study the effect of 5 new controlled release fertilizers on the yield and quality of Chinese cabbage and nutrient use efficiency.The result showed that the controlled release fertilizers could increased Chinese cabbage yield and improved nutrient use efficiency significantly compared to common straight fertilizers at same N,P,K proportion and rate.Comparing to single applying common fertilizers,the controlled release fertilizers increased Chinese cabbage yield by 5.8%-16.9%;improved nitrogen,phosphorus and potassium use efficiency by 3.2%-13.6%,3.2%-10.3%and 9.2%-19.4%respectively.Comparing split applying common fertilizers (2 times),it increased the yield by 3.8%-14.7%;the nutrients use efficiency increased by 1.8%-10.4%,1.5%-7.1%and-1.0%-9.2%respectively.In addition,the controlled release fertilizers also showed a beneficial result on the Chinese cabbage quality.

Controlled release fertilizer;Chinese cabbage;Yield;Quality;Nutrient use efficiency

10.3865/j.issn.1001-3547.2009.12.018

福建省科技廳重大科技項(xiàng)目（2002N002）；福建省煙草專賣局科技項(xiàng)目（閩科[2006]18號(hào)）；福建省發(fā)改委投資項(xiàng)目（[2007]877號(hào)）；省財(cái)政專項(xiàng)福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)建設(shè)基金（STW-Y016）資助

丁洪（1965-），男，研究員，博士后，主要從事新型肥料、氮素生物地球化學(xué)循環(huán)等方面研究，電話：0591-87573597，13950390897。E-mail：hongding@China.com

2009-05-25