追肥减量对设施西葫芦产量、土壤养分及氮磷损失的影响

来源:用户上传      作者:孙明 高新昊 李彦 薄录吉 井永苹 张英鹏

　　 摘要：针对目前设施蔬菜品质差、氮磷流失严重的问题，通过小区试验，研究不同追肥减量幅度对设施西葫芦产量、品质及土壤氮磷损失的影响。结果表明，在目前农民习惯施肥（FP）基础上，随着追肥减量幅度的升高，西葫芦产量升高;各追肥减施处理的硝态氮含量呈现先下降后上升的变化趋势;西葫芦V[HT6"SS]C[HT5"SS]含量随着追肥减量幅度的加大而升高，硝酸盐含量则随之显著下降;随着追肥减量幅度的升高，西葫芦对氮的吸收显著提高，钾的吸收量也基本与减量幅度成正比，对磷的吸收则是减量20%处理（80%FP）最高，其次是减量30%处理（70%FP）;氮的淋溶量随着追肥减量幅度的增大明显下降;追肥減量能降低磷淋溶量，80%FP最低。考虑产量收益及环境效益，在农民习惯追肥基础上减施30%处理是本试验条件下的最佳处理。
　　关键词：追肥减量;西葫芦;产量;土壤养分;氮磷损失;设施大棚
　　中图分类号：S642.606+.2  文献标识号：A  文章编号：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 farmer’s 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
　　中国设施蔬菜种植面积位居世界第一， 而山东省是中国蔬菜的主产区，常年蔬菜种植面积占全国10%以上，设施蔬菜面积占全国设施蔬菜面积的近50%[1]。在蔬菜生产中，农民为了追求高产往往大量施用氮肥，造成氮肥过量使用的现象普遍存在[2，3]，同时也普遍存在着磷投入过量且氮磷比例失调、有机肥使用不合理等现象[4]。有研究表明，长期不合理施肥会导致土壤養分在降雨或灌溉条件下向土壤深层淋溶， 对地下水环境造成危害[5-8]。
　　西葫芦是我国设施栽培的主要蔬菜作物[9，10]。霍晨等[11]研究发现在农民习惯施肥量基础上适量减少施肥未造成西葫芦减产;郭鹏飞[12]发现高频适氮处理的水氮耦合和协同效果最好，明显促进了西葫芦的生长，其产量最高。但上述研究均没有涉及对土壤氮磷养分流失的影响。目前设施西葫芦的栽培环境已经日益恶化，不仅使得西葫芦品质得不到保障，而且氮磷淋失严重，如何在农民易于接受的条件下减少氮磷流失是目前我们研究的重点。
　　本研究在保持农民习惯基肥施用量的情况下，设置不同幅度减少农民习惯追肥量处理，探究追肥的适宜降低幅度，以在不影响西葫芦产量的前提下提高养分利用率，降低氮磷淋失风险，旨在为设施蔬菜生产提高品质并减少环境污染提供理论依据。
　　1 材料与方法
　　1.1 试验设计
　　试验于2018—2019年在山东省淄博市临淄区皇城镇史王庄村进行，供试土壤的理化性状见表1。
　　 以鸭粪、复合肥（N-P2O5-K2O=15-15-10）、菌肥和少量微量元素肥料作为基肥，定苗后追施N-P2O5-K2O为20-20-20的大量元素水溶肥。基肥用量N 1 500 kg/hm2，P2O5 2 000 kg/hm2，K2O 950 kg/hm2;农民习惯追肥用量N 1 050 kg/hm2，P2O5 1 050 kg/hm2，K2O 1 050 kg/hm2，全生育期共计追肥8次。
　　追肥试验按照完全随机区组试验设计，设置4个追肥处理：T1，农民习惯追肥（FP）;T2，农民习惯追肥基础上减量10%（90%FP）;T3，农民习惯追肥基础上减量20%（80%FP）;T4，农民习惯追肥基础上减量30%（70%FP）。各处理具体施肥量见表2。每个小区宽1.6 m，畦长13.5 m，面积为21.6 m2;各设3个重复。种植作物是西葫芦， 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 样品采集与测定方法
　　各处理采取单采单收的方法分别统计产量;在收获期进行不同土层的氮磷含量测定;在盛瓜期采集西葫芦果实和秧样品进行氮磷钾养分含量和果实品质测定;每个小区都安装了淋溶液收集装置，每浇水施肥2次采集淋溶液一次，测定氮磷含量。
　　土壤和植株样品分析均采用常规方法[13]。土壤硝态氮测定：鲜土用1 mol/L KCl浸提，滤液硝态氮含量通过全自动间断化学分析仪（Smartchem 200）测定;植株样品采用浓硫酸-双氧水消煮，植株全氮含量利用半微量凯氏定氮法测定，全磷采用钒钼黄比色法测定，全钾采用火焰光度计法测定。硝酸盐和维生素C含量参照文献[14]分别采用水杨酸法和二氯靛酚钠滴定法测定;淋溶液的氮磷测定参照文献[15]的方法进行。
　　1.3 数据统计分析
　　采用DPS 2000 软件[16]进行数据统计分析，Duncan’s新复极差法进行多重比较，检验处理间在0.05水平的差异显著性。
　　2 结果与分析
　　2.1 不同追肥减量幅度对设施西葫芦产量的影响
　　图1显示，随着追肥减量幅度的升高，西葫芦产量随之升高，在0～30%的追肥减量幅度内，两者呈现明显的正相关。
　　2.2 不同追肥减量幅度对收获后土壤硝态氮含量的影响
　　由图2可知，随着土层深度的加大，各追肥减施处理的硝态氮含量呈先下降后上升的变化趋势，其中，FP处理的变化幅度最大，其次是90%FP处理，变化趋势与FP处理极为相似，均在40 cm处有一个显著的低峰值;80%FP的变化幅度最小，随着土层深度的加大，硝态氮含量略有下降而后升高;70%FP处理的硝态氮含量随着土层加深逐渐下降，至60 cm处有拐点，而后随土层加深缓慢上升。
　　2.3 追肥减量幅度对设施西葫芦品质、养分吸收及养分淋溶的影响
　　由表3可见，随着追肥减量幅度的加大，西葫芦的V[HT6SS]C含量呈显著升高的趋势，而硝酸盐含量则与之相反。西葫芦对氮的吸收随着追肥减量幅度的升高显著提高，而对磷的吸收则是80%FP处理最高，其次是70%FP处理;对钾的吸收量也基本与减量幅度成正比。而氮的淋溶量随着追肥减量幅度的增大明显下降;磷淋溶量较低，且追肥减量能降低磷淋溶量，以80%FP的磷淋溶量最低。
　　3 讨论与结论
　　化肥在农作物种植中的作用明显，适当施用可以增加产量，过量施用则农作物产量不会增加，甚至减产[17]。试验[18]表明，在现有施肥灌水条件下，减少肥料用量并不会导致黄瓜产量下降，这是因为农民习惯施肥量大，减少用量之后仍能满足作物的生长需求。霍晨等[11]和郭鹏飞[12]对西葫芦的减量施肥研究表明，氮肥用量较低时可以同时增加作物的产量和品质。在本试验条件下，追肥减量30%后西葫芦产量仍呈增加趋势，说明追肥还有一定的减量空间，同时也说明当地农民习惯肥料施用量偏高，尤其是底肥施用量偏高，因此，要想达到设施西葫芦预期的减肥目标，下一步仍需对基肥的减量进行研究。
　　张春霞等[19]的研究结果也指出，减量施肥显著降低了0～200 cm土层中硝态氮的含量，氮素淋失风险降低。本研究减量施肥幅度越高，各土层硝态氮的含量越低，随水淋溶的风险越低。 　　维生素C是许多园艺作物的重要营养品质指标之一[20]，而硝酸盐含量则是影响蔬菜安全品质的重要指标[21]。在本研究中，西葫芦V[HT6SS]C含量随着追肥减量幅度的增大而升高，而硝酸盐随之降低，与前人的研究结论基本相吻合。氮磷淋溶量随着追肥减量幅度增大有下降趋势，这与追肥所用水溶肥的用量降低直接减少了随水下渗的淋失量有关。
　　综合考虑经济和环境的因素，在本试验条件下70%农民习惯追肥是最佳追肥减量处理。
　　参 考 文 献：
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