不同施肥模式对莴笋养分利用和土壤肥力的影响

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摘要：摘 要：以武山青笋为试材，以当地常规施肥为对照，研究缓释肥部分替代普通化肥并配施生物有机肥对莴笋干物质积累、养分利用及土壤养分、土壤酶的影响。结果表明，与常规施肥相比，使用缓释氮肥、普通化学磷肥和钾肥并配施400 kg667 m-2生物有机肥处理，可显著提升莴笋

　　摘 要：以武山青笋为试材，以当地常规施肥为对照，研究缓释肥部分替代普通化肥并配施生物有机肥对莴笋干物质积累、养分利用及土壤养分、土壤酶的影响。结果表明，与常规施肥相比，使用缓释氮肥、普通化学磷肥和钾肥并配施400 kg·667 m-2生物有机肥处理，可显著提升莴笋养分吸收利用率及土壤肥力;莴笋根、茎、叶干物质积累量分别比对照提高33.2%、11.6%、23.1%，莴笋植株氮、磷、钾素总积累量分别比对照提高59.96%、54.48%、22.23%;氮、磷、钾肥利用率分别比对照提高165.44%、581.57%、185.20%，同时，该处理可以显著提高土壤全氮、全磷、全钾、有机质以及速效养分含量，提高土壤过氧化氢酶、蔗糖酶、脲酶、碱性磷酸酶活性。综上所述，缓释肥替代普通化肥并配施400 kg·667 m-2生物有机肥，具有提升莴笋养分吸收利用率及土壤肥力的作用。

　　关键词：莴笋;缓释肥;生物有机肥;养分;土壤肥力

　　莴笋(Lactuca sativa var. angustana)，为菊科莴苣属茎用蔬菜，也是我国种植比较普遍的短季节蔬菜，营养丰富，含有多种维生素，茎叶均可食用，主要食用茎部。近年来，设施蔬菜的种植面积不断扩大，设施土壤的环境质量又会直接影响蔬菜作物的品质与产量，而连作及长期大量肥料投入，导致设施土壤质量下降、土壤结构退化、土壤有机质含量降低、次生盐渍化等一系列问题，严重威胁设施蔬菜生产的可持续发展[1-2]。因此，科学合理施肥对于保障作物优质高产、改善设施土壤的不良特性及其土壤可持续利用具有重要意义[3]。

　　近年来，人们在生物有机肥应用、缓释肥部分替代普通化肥方面的研究实现了在蔬菜优质高产的情况下提高肥料利用率[4-5]。生物有机肥综合了传统有机肥和微生物肥料的优点，通过优化根际环境促进作物生长，有效地提高肥料利用率，改善土壤质量，增加作物产量，对绿色有机农业的发展至关重要[6-7]。张迎春等[4]对莴笋的研究表明，生物有机肥部分替代化肥对干物质积累量、养分积累量、肥料利用率及土壤养分含量等均有显著提升作用。赵满兴等[8]研究表明，减量复合肥配施生物有机肥对番茄土壤速效养分、有机质、土壤酶均有显著增加作用。缓释肥是指肥料施入土壤后，转变为可被植物吸收的有效态养分，且释放速率较小，远低于普通速溶性化肥的新型肥料[9]。目前，缓释肥在玉米、水稻等作物上取得了较好的施用效果评价[10-11]。缓/控释肥具有一次性施入养分长期释放的特点，基本可以达到一次施用满足作物整个生育期的养分需求[12]。牛天航等[5]研究表明，各处理在施肥量相同的情况下，缓释肥处理韭菜的养分利用效率最高。朱国梁等[13]对黄瓜的研究表明，相对于普通肥料，缓释肥可以显著提高黄瓜产量及氮、磷、鉀肥利用率。前人已分别将缓释肥、生物有机肥应用于蔬菜等作物上且取得了良好的效果，但对于缓释肥与生物有机肥配合施用的研究尚未见报道。故笔者拟探索在化肥减量条件下缓释肥部分替代普通化肥并配施生物有机肥对莴笋养分吸收、土壤肥力及肥料利用率的影响，旨在为莴笋优质高产栽培寻找科学合理的施肥模式。

　　1 材料与方法

　　1.1 试验地概况

　　试验于2019年12月至2020年5月在甘肃省天水市武山县大南河蔬菜生产基地开展，以春提早和秋延后栽培为主，试验点平均海拔1415 m，全年降水量450～700 mm，气温6～14 ℃。水源充足，具备较好的灌溉条件，农田土壤类型为黄绵土，土壤质地为沙壤土，前茬作物为蒜苗。试验地理化性状如表1所示。

　　1.2 材料

　　以武山青笋为供试材料;供试化肥为硫酸钾(K2O 51%)，由青海新格钾肥有限公司生产;过磷酸钙(P2O5 12%)，由甘肃白银虎豹化工有限公司生产;生物有机肥为绿能瑞奇精制活性有机肥(有效活菌数≥ 0.2亿个，N+P2O5+K2O≥5%，有机质≥40%，腐植酸≥25%)，由甘肃绿能农业股份有限公司生产;缓释肥(N∶P2O5∶K2O=30∶5∶5，总养分≥40%)由湖北鄂中生态工程股份有限公司生产。

　　1.3 试验设计

　　试验采用垄面覆膜一垄双行栽培，垄宽50 cm，沟宽30 cm，株距35 cm，行距40 cm。采用随机区组设计，设不施肥(CK0)、常规施肥(CK)、缓释肥部分替代普通化肥并配施200 kg·667 m-2生物有机肥(T1)、缓释肥部分替代普通化肥并配施400 kg·667 m-2生物有机肥(T2)。3次重复，共计12个小区，小区面积为36.5 m2。T1、T2处理依据莴笋需肥特性及养分平衡施肥理论进行设计施肥量，较当地常规施肥N减施23%，P2O5减施71%，K2O减施49%，化肥总量减施45.9%。缓释肥用量为132 kg·667 m-2，氮肥由缓释肥提供，磷钾肥不足的由过磷酸钙、硫酸钾补充。补施的过磷酸钙于第1次追肥时施入，氮钾肥分4次追施，每次追施比例为50%、15%、15%、20%，生物有机肥于播种前一次性施入。田间管理措施与当地农民习惯一致，具体施肥量见表2。

　　1.4 测定指标与方法

　　1.4.1 干物质测定 于莴笋采收期每个小区随机采取9株样品用于2020年6月至7月进行指标测定。将样品按不同器官根、茎、叶分开，分别称鲜质量后置于烘箱105 ℃杀青30 min，然后在80 ℃下烘至恒重，称量各器官干质量。

　　1.4.2 养分含量 将烘干样品粉碎过筛，用H2SO4-H2O2消煮，分别采用钼锑抗比色法(UV-1780)、火焰光度法(FP6410)、全自动凯氏定氮法(K1100F)测定全磷、全钾及全氮含量[14]。

　　养分积累量/(kg·667 m-2)=各器官(根、茎、叶)干物质量×各器官(根、茎、叶)养分含量;

　　肥料利用率(RE)/%=(施肥区养分吸收量-不施肥区养分吸收量)/施肥量×100。

　　1.4.3 土壤各项指标 采用重铬酸钾容量法测定有机质含量，采用碱解扩散法测定碱解氮含量，采用碳酸氢钠浸提-钼锑抗比色法测定速效磷含量，采用乙酸铵浸提-火焰光度法测定速效钾含量[15]。

　　采用Solarbio试剂盒反应，分光光度法测定过氧化氢酶(S-CAT)、脲酶(S-UE)、蔗糖酶(S-SC)、碱性磷酸酶(S-ALP)活性。

　　1.5 数据处理

　　采用Microsoft Excel 2016和SPSS 26.0软件进行数据处理和统计分析。

　　2 结果与分析

　　2.1 不同施肥模式对莴笋干物质积累与分配的影响

　　由表3可知，莴笋各处理不同器官根、茎、叶干物质积累量均表现为：T2>T1>CK>CK0。与CK相比，T1、T2处理莴笋干物质总积累量分别显著提高12.7%、19.4%。与CK相比，T1、T2處理叶片中干物质积累量分别显著提高13.4%、23.1%，茎中干物质积累量分别提高10.8%、11.6%，根系中干物质积累量分别提高17.8%、33.2%。各施肥处理叶片干物质积累量占整株51.9%～53.5%，茎占干物质积累量占整株37.0%～39.6%，根系干物质积累量占整株比则小于10%，其中，叶片分配率各处理间表现为T2>T1>CK。这表明缓释肥部分替代普通化肥并配施400 kg·667 m-2生物有机肥处理有利于提高莴笋各器官干物质积累量及叶片中干物质分配率。

　　2.2 不同施肥模式对莴笋氮素积累、分配与利用率的影响

　　由表4可以看出，与CK相比，缓释肥部分替代普通化肥并配施生物有机肥处理均可显著提高氮肥利用率，且T2处理比CK提高165.44%。与常规施肥相比，缓释肥部分替代普通化肥并配施生物有机肥处理植株叶片、茎氮素积累量均显著增加。与CK相比，T1、T2处理氮素总积累量分别显著提高28.98%、59.96%，叶片中氮素积累量分别提高27.70%、66.03%，茎中氮素积累量分别提高31.20%、47.81%，根系中氮素积累量分别提高32.26%、90.32%。各施肥处理各器官中氮素分配率均表现为叶>茎>根，叶片中氮素分配比例为59.84%～62.76%，其中T2处理叶片中氮素分配率最大，茎的分配则与叶片相反，根系中T1、T2处理分配率均大于CK，但差异不显著。这表明缓释肥部分替代普通化肥并配施400 kg·667 m-2生物有机肥处理可以提高氮素积累量、氮肥利用率以及使氮素合理分配。

　　2.3 不同施肥模式对莴笋磷素积累、分配与利用率的影响

　　由表5可以看出，与CK相比，缓释肥部分替代普通化肥并配施生物有机肥处理均可提高磷肥利用率，且T2处理较CK提高了581.58%。与常规施肥相比，缓释肥部分替代普通化肥并配施生物有机肥处理的植株叶片、茎、根系磷素积累量均增加。与CK相比，T1、T2处理磷素总积累量分别显著提高23.45%、54.48%，T2处理叶片、茎、根系磷素积累量分别提高46.34%、55.21%、75.00%，T1处理叶片、茎、根系磷素积累量分别提高14.63%、26.04%、37.5%。各施肥处理的各器官中磷素分配率均表现为茎>叶>根，茎中磷素分配率占66.41%～67.67%，其中T1处理分配率最大，T2次之，叶片的分配率与茎中相反，根系中则占约6%。这表明缓释肥部分替代普通化肥并配施生物有机肥处理可以提高磷素积累量、磷肥利用率以及使磷素合理分配。

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