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Effects of applying controlled-release fertilizer blended with conventional nitrogen fertilizer on Chinese cabbage yield and quality as well as nitrogen losses.

控释肥料与普通氮肥混施对春白菜产量、品质和氮素损失的影响


在京郊露地生产条件下,研究了控释肥料与速效化肥混配施用对春白菜产量、品质、氨挥发、土壤硝态氮累积和淋失的影响.结果表明:与习惯施肥处理(施N 300 kg·hm-2)相比,控释肥料与普通化肥按纯氮比2∶1混配施用(共施N 150 kg·hm-2)没有造成白菜减产,并显著降低了菜叶中硝酸盐和有机酸含量;与半量施肥处理(施N 150 kg·hm-2)相比,控释肥与化肥混施处理产量和叶片硝酸盐含量无显著差异.控释肥与化肥混施处理提高了白菜氮肥利用率,减少了N3-N淋失量和氨挥发总量.白菜收获后,控释肥与化肥混施处理在20~40、60~80、80~100 cm土层的NO3--N含量显著低于习惯施肥处理.

An open field experiment was conducted to study the effects of applying controlled-release fertilizer blended with rapidly available chemical N fertilizer on Chinese cabbage yield and quality as well as nitrogen losses, including ammonia volatilization and NO3--N accumulation and leaching in Beijing suburb. The results showed that a combined application of 2:1 controlled-release fertilizer and urea fertilizer (total N rate 150 kg·hm-2) did not induce the reduction of Chinese cabbage yield, and decreased the leaf nitrate and organic acid contents significantly, compared with conventional urea N application (300 kg·hm-2), and had no significant difference in the cabbage yield and leaf nitrate content, compared with applying 150 kg·hm-2 of urea N. The combined application of 2:1 controlledrelease fertilizer and urea fertilizer improved the N use efficiency of Chinese cabbage, and reduced the ammonia volatilization and NO3--N leaching. At harvest, the NO3--N concentrations in 20-40, 60-80 and 80-100 cm soil layers were significantly lower in the combined application treatment than in urea N treatment.


全 文 :控释肥料与普通氮肥混施对春白菜产量、
品质和氮素损失的影响*
杨俊刚1 摇 徐摇 凯2 摇 佟二健2 摇 曹摇 兵1**摇 倪小会1 摇 许俊香1
( 1 北京市农林科学院植物营养与资源研究所, 北京 100097; 2 北京市房山区农业科学研究所, 北京 100015)
摘摇 要摇 在京郊露地生产条件下,研究了控释肥料与速效化肥混配施用对春白菜产量、品质、
氨挥发、土壤硝态氮累积和淋失的影响. 结果表明:与习惯施肥处理(施 N 300 kg·hm-2)相
比,控释肥料与普通化肥按纯氮比 2 颐 1 混配施用(共施 N 150 kg·hm-2)没有造成白菜减产,
并显著降低了菜叶中硝酸盐和有机酸含量;与半量施肥处理(施 N 150 kg·hm-2)相比,控释
肥与化肥混施处理产量和叶片硝酸盐含量无显著差异.控释肥与化肥混施处理提高了白菜氮
肥利用率,减少了 NO3 - 鄄N淋失量和氨挥发总量.白菜收获后,控释肥与化肥混施处理在 20 ~
40、60 ~ 80、80 ~ 100 cm土层的 NO3 - 鄄N含量显著低于习惯施肥处理.
关键词摇 春白菜摇 控释肥料摇 氨挥发摇 土壤 NO3 - 鄄N
文章编号摇 1001-9332(2010)12-3147-07摇 中图分类号摇 S143. 1摇 文献标识码摇 A
Effects of applying controlled鄄release fertilizer blended with conventional nitrogen fertilizer
on Chinese cabbage yield and quality as well as nitrogen losses. YANG Jun鄄gang1, XU Kai2,
TONG Er鄄jian2, CAO Bing1, NI Xiao鄄hui1, XU Jun鄄xiang1 (1Institute of Plant Nutrition and Resource,
Beijing Academy of Agricultural and Forest Science, Beijing 100097, China; 2Fangshan Institute of Agri鄄
cultural Science, Beijing 100015, China). 鄄Chin. J. Appl. Ecol. ,2010,21(12): 3147-3153.
Abstract: An open field experiment was conducted to study the effects of applying controlled鄄re鄄
lease fertilizer blended with rapidly available chemical N fertilizer on Chinese cabbage yield and
quality as well as nitrogen losses, including ammonia volatilization and NO3 - 鄄N accumulation and
leaching in Beijing suburb. The results showed that a combined application of 2:1 controlled鄄re鄄
lease fertilizer and urea fertilizer (total N rate 150 kg·hm-2) did not induce the reduction of Chi鄄
nese cabbage yield, and decreased the leaf nitrate and organic acid contents significantly, compared
with conventional urea N application (300 kg·hm-2), and had no significant difference in the cab鄄
bage yield and leaf nitrate content, compared with applying 150 kg·hm-2 of urea N. The combined
application of 2:1 controlled鄄release fertilizer and urea fertilizer improved the N use efficiency of
Chinese cabbage, and reduced the ammonia volatilization and NO3 - 鄄N leaching. At harvest, the
NO3 - 鄄N concentrations in 20-40, 60-80 and 80-100 cm soil layers were significantly lower in the
combined application treatment than in urea N treatment.
Key words: spring Chinese cabbage; controlled鄄release fertilizer; ammonia volatilization; soil ni鄄
trate.
*北京市科技计划重大项目(D0706004000091)资助.
**通讯作者. E鄄mail: caobing@ baafs. net. cn
2010鄄05鄄20 收稿,2010鄄09鄄20 接受.
摇 摇 我国蔬菜生产肥料用量过大,不仅造成资源浪
费,而且引起一系列环境问题,给农业发展与环境保
护造成严重威胁.对北京市平原农区地下水中硝态
氮的调查表明,43 个保护地菜田浅层地下水样本平
均含量为 72郾 42 mg·L-1,超标率达 100% ,调查认
为,过量施用氮肥是地下水硝态氮污染的主要原
因[1] .缓控释肥料在提高氮肥利用率、降低土壤硝
态氮积累、减轻施肥对地下水污染等方面有较大的
应用潜力,受到国内外普遍关注. 与普通尿素相比,
聚合物包膜控释肥料的 NO3 - 鄄N 淋洗损失可减少
34% ~ 49% ,氨挥发降低 80% ,控释肥料能够协调
养分的释放时间、强度,使其与作物需求吻合,因而
使氮素利用率得以大幅度提高[2-4] . 但由于缓控释
应 用 生 态 学 报摇 2010 年 12 月摇 第 21 卷摇 第 12 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇
Chinese Journal of Applied Ecology, Dec. 2010,21(12): 3147-3153
肥料的成本较高,农户对其认识也较少,目前我国缓
控释肥料的应用主要集中在玉米、水稻等大田作物
上[5-7],在蔬菜上的应用研究还很少.日本在蔬菜上
的一些研究表明,施用控释肥料可以显著降低莴苣、
菠菜等的硝酸盐和草酸含量,并对糖和 Vc 含量有
明显增加作用[8-9] .蔬菜全部施用包膜肥料,其生产
成本增加较多,不利于农民增收,同时也满足不了蔬
菜对养分的需求.为此,本文研究了包膜控释肥料与
普通速效化肥配合施用对白菜产量、品质及氮素损
失的影响,以期为合理高效施用控释肥料提供技术
依据.
1摇 材料与方法
1郾 1摇 试验设计
试验于 2008 年在北京市房山区韩村河农业技
术试验示范基地进行. 供试土壤为壤质潮土,0 ~ 30
cm土壤理化性状为:有机质 15郾 1 g·kg-1,全氮
0郾 97 g·kg-1,速效磷 43郾 4 mg·kg-1,速效钾 185 mg
·kg-1,土壤 pH 8郾 2,0 ~ 20、20 ~ 40、40 ~ 60、60 ~ 80
和 80 ~ 100 cm 各层土壤容重分别为 1郾 33、1郾 45、
1郾 49、1郾 51 和 1郾 47 g·cm-3 .试验点上茬种植青贮春
玉米,春白菜于 2008 年 4 月 18 日移栽,6 月 18 日收
获,供试品种为四季皇冠,行距 60 cm,株距 30 cm.
试验共设 4 个处理,分别为:1)不施氮对照
(CK):施用磷钾肥,其中磷肥为过磷酸钙,钾肥为硫
酸钾,磷(P2O5)、钾(K2O)用量分别为 78 和 93 kg·
hm-2,全部基施;2)习惯施肥处理(T1): 氮肥用量按
照农户调查数据和文献确定[10-11],施化肥(尿素)N
300 kg·hm-2,其中 40%基施(N 120 kg·hm-2),追
肥 2 次,每次追施 90 kg·hm-2,底肥撒施翻耕,追肥
表施后灌水;3)控释肥与速效氮肥混施处理(简称
控释肥处理,T2):施 N 150 kg·hm-2,其中 50 kg·
hm-2为普通尿素,100 kg·hm-2为 S 型控释肥料,全
部基施;4)习惯减量施肥处理(T3):施 N 150 kg·
hm-2,其中 40%基施(N 60 kg·hm-2),追肥 2 次,每
次施 N 45 kg·hm-2,方法同习惯施肥处理.所有处
理磷钾肥用量同对照. 每个处理 3 次重复,随机排
列,共 12 个小区,小区面积 3 m伊5 m.
控释肥料为自制聚合物包膜复合肥(肥芯 N 颐
P2O5 颐 K2O = 23 颐 11 颐 13 ),包衣率 11% ,含氮
18郾 7% ,全部为尿素态氮.释放期(25 益下恒温水浸
泡氮素释放达到全量 80%所需的时间)为 45 d,其
中抑制期(氮素累积释放达到全量 5%所需的时间)
为 14 d.
采用 TDR(时域反射仪,德国 IMKO 公司)监控
试验区土壤水分,每个小区安装一个 TDR 探管,每
周采集 2 次数据.灌水采用小管出流装置,用水表控
制水量. 全试验区采用统一水量优化灌溉. 根据
TDR水分数据监测结果,保证作物生长不受水分胁
迫,以土壤有效水量(ASW)的 60% ~90%作为灌溉
的上下限[12] . 整个生长期共灌水 4 次,分别为 4 月
30 日(18 mm)、5 月 27 日(27 mm)、6 月 1 日(18
mm)、6 月 12 日(25 mm).生育期内降雨总量为 140
mm,日降雨分布及灌水量见图 1.
1郾 2摇 取样与测定方法
1郾 2郾 1 NH3 挥发摇 习惯施肥与习惯减量施肥处理施
肥后 15 d内每天进行测定,控释肥处理施肥后连续
测定.氨挥发采用通气密闭室法[13]测定. 密闭室为
直径 20 cm、高 15 cm的无底圆筒.将密闭室嵌入土
中,使其露出地表 5 cm.每天 8:00—10:00 测定,换
气频率为每分钟 15 次以上,在洗气瓶中装 60 ml 20
g·L-1硼酸液以吸收 NH3,并用标准硫酸滴定. 以 2
h的通量值作为每天氨挥发的平均通量.
1郾 2郾 2 土壤硝态氮淋洗 摇 采用土壤溶液提取器测
定[14] .每个小区内分别在 100 cm 和 200 cm 土层各
埋设 1 只提取器,共 24 只.通过负压吸取土壤溶液,
采用流动分析仪(AA3,德国 Bran Luebbe)测定其硝
态氮含量.土壤溶液提取器由陶土杯、取样瓶、抽气
泵和连接塑料软管组成,连接好的陶土杯埋入打好
的孔内,管底处土壤中水分通过渗透进入陶土杯内,
用抽气泵将取样瓶内的空气抽出形成-30 kPa 的负
压,吸出的土壤溶液用 500 ml的细口瓶收集.
1郾 2郾 3 包膜肥料田间释放期测定摇 准确称量供试包
膜肥料 5 g,取少量土与肥料混合一起装入网眼为 1
mm、长 15 cm、宽 5 cm的尼龙网袋内,在试验小区外
图 1摇 春白菜生育期内日降雨量(玉)和灌水量(域)
Fig. 1摇 Daily rainfall (玉) and irrigation amounts (域) during
the spring Chinese cabbage growing season.
8413 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 21 卷
的保护区内开 10 cm 深的小沟,间隔 15 cm 放一个
肥料网袋,然后覆土.取样时每次取 3 袋,共取 4 次,
取样时间为移栽后 8 d、22 d、40 d(包心中期)和 61
d(收获后). 取出后的肥料用自来水将泥土冲洗干
净,自然晾干,用常规方法[15]测定其膜内的氮含量.
1郾 2郾 4 土样采集与测定 摇 夏玉米收获后,小区分层
取土,取样深度为 0 ~ 200 cm,分 10 层每层 20 cm.
新鲜土样带回实验室后立即过 5 mm 筛,充分混匀
后取 20 g放入铝盒中,105 益下烘干测定土壤水分,
另取 12 g鲜土,加入 100 ml 0郾 01 mol·L-1 CaCl2 浸
提液振荡 60 min,过滤后采用流动分析仪测定土壤
无机氮(硝态氮和铵态氮)含量.
1郾 2郾 5 植株样品测定 摇 收获时每小区去掉边行,取
中间长势均匀的 15 株收获,分别测定植株总鲜质量
和净菜鲜质量,用四分法取样烘干后测定干质量,将
干样粉碎混匀后取少量,用半微量凯氏定氮法测定
样品的全氮含量[16] .
1郾 3摇 数据处理
采用 SAS 6郾 12 软件中 ANOVA 程序对数据进
行单因素方差分析,5%显著水平.
2摇 结果与讨论
2郾 1摇 田间条件下包膜肥料溶出规律
包膜肥料中的氮素在土壤中随时间累积释放的
情况如图 2,第 8 天释放 1郾 96% ,第 20 天释放
26郾 0% ,随后释放平稳增加,到第 61 天释放 89% .
白菜发芽期到幼苗期氮素吸收量很小,进入莲座期
吸收量猛增,一直持续到结球中期,以后又逐渐减
少,吸收速率为单峰“S冶形曲线[17] .
养分供应与作物需求规律吻合度越高,表明其
氮肥利用效率越高.本试验中,由于生长前期取样时
间间隔较长,仅于施肥后第 8 天和第 22 天取了 2 次
样品,从图 2 可以看出,包膜肥料养分释放在土壤中
图 2摇 包膜控释肥料在田间条件下的氮素累积溶出
Fig. 2摇 N release from polymer鄄coated compound fertilizer under
the field conditions.
存在一个短暂的溶出抑制阶段(与恒温水中相比明
显缩短),在一时期,普通尿素负责主要的养分供
应;随着时间推移,控释肥料养分释放加快,逐渐成
为主要的养分供应源. 两种肥料配合施用实现了养
分分时供应,与作物生长曲线趋于吻合,有利于提高
白菜的氮肥利用效率.
2郾 2摇 白菜产量、品质、吸氮量和氮素利用效率
各处理白菜的生物产量为 97郾 5 ~ 168 t·hm-2,
净菜产量为 41郾 9 ~ 95郾 7 t·hm-2(表 1),施肥显著增
加了白菜产量,但各施肥处理间白菜产量没有显著
差异.控释肥处理在氮肥用量减半且一次性施肥的
情况下,与习惯施肥处理和习惯减量施肥处理相比,
其没有减产,说明控释肥处理具有省工、高效的特
点.各处理植株吸氮量在 105 ~ 254 kg·hm-2,控释
肥处理与习惯施肥处理没有差异,但二者均显著高
于习惯减量施肥处理,而控释肥处理的氮肥利用率
达 96% ,远远高于习惯施肥处理.
摇 摇 在品质方面,习惯施肥处理中白菜的硝酸盐含
量显著高于其他处理,而控释肥处理则显著降低了
白菜的有机酸含量,明显提高了糖酸比(表 1).这与
日本研究者在莴苣和菠菜上施用聚合物包膜肥料的
表 1摇 春白菜产量、品质、吸氮量与氮肥利用率
Tab. 1摇 Chinese cabbage yield, quality, N uptake and N use efficiency
处 理
Treatment
生物量
Biomass
( t FM·
hm-2)
净菜量
Yield
( t FM·
hm-2)
吸氮量
N uptake
(kg·hm-2)
氮素利用率
N use
efficiency
(% )
硝酸盐
NO3 - 鄄N
(mg·kg-1)
有机酸
Organic acid
(% )

Sugar
(% )
糖酸比
Sugar / acid
Vc
(mg·
100 g-1)
CK 97郾 5b 41郾 9b 105c - 246c 0郾 15ab 0郾 29a 1郾 87b 2郾 05a
T1 168a 95郾 3a 254a 50b 393a 0郾 17a 0郾 32a 1郾 85b 1郾 11b
T2 163a 91郾 0a 248a 96a 348b 0郾 14b 0郾 31a 2郾 28a 1郾 00b
T3 165a 95郾 7a 198b 63b 339b 0郾 16ab 0郾 30a 1郾 87b 1郾 05b
CK:不施氮 No N application; T1:习惯施肥处理 Traditional fertilization; T2:控释肥处理 Controlled鄄release fertilizer; T3:习惯减量处理 Traditional
fertilization with half amount. 同列不同字母表示差异显著(P<0郾 05) Different letters in the same column meant significant difference at 0郾 05 leve1.
下同 The same below.
941312 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 杨俊刚等: 控释肥料与普通氮肥混施对春白菜产量、品质和氮素损失的影响摇 摇 摇 摇 摇
研究结果[18-19]一致;他们还发现施用包膜肥料可以
显著提高糖和 Vc 含量,而本试验中,与其他施肥处
理相比,控释肥处理没有对糖和 Vc 含量产生影响.
综合产量和品质指标可以看出,施用控释肥料在保
证白菜产量的前提下,能够明显降低白菜的硝酸盐
和酸含量,改善蔬菜品质.
王为木等[20]研究认为,包膜控释氮肥减半(每
株 2郾 5 g)与尿素分次追施(每株 5 g)白菜产量无显
著差异,但由于减少了一次施肥作业,节省了劳力,
提高了经济效益.本试验在氮肥减半的基础上,将控
释肥处理 1 / 3 的氮素用普通尿素代替,与习惯施肥
处理的产量没有显著差异,提高了经济效益;而与等
氮量的习惯减量施肥处理相比,虽然产量没有增加,
但显著降低了白菜中的有机酸含量,明显改善了白
菜的口感.
本试验中控释肥处理的氮肥利用率较高,一方
面是由于试验地前茬一直种植玉米,肥力相对常规
菜地低,造成对照的白菜吸氮量较低;另一方面,虽
然控释肥处理的施氮量低,但其氮素供应时间和数
量与作物养分吸收趋于一致,使其氮素利用率较高.
京郊地区白菜适宜施氮量为 300 ~ 330 kg ·
hm-2 [10-11],本试验的两个低氮处理施氮量均减少
50%以上,但产量和吸氮量没有明显降低,可见,降
低施氮量是减少白菜硝酸盐含量和提高氮肥利用率
的有效措施.
2郾 3摇 不同施肥处理氨挥发
不同处理氨挥发通量测定结果见图 3,对照、习
惯施肥、控释肥和习惯减量施肥处理的挥发总量分
别为20郾 1、28郾 8、20郾 3和24郾 4 kg·hm-2 ,施肥造成
图 3摇 春白菜生长季不同处理的氨挥发通量
Fig. 3 摇 Ammonia volatilization flux from different treatments
during the Chinese cabbage growing season.
CK:不施氮 No N application; T1:习惯施肥处理 Traditional fertiliza鄄
tion; T2:控释肥处理 Controlled鄄release fertilizer; T3:习惯减量处理
Traditional fertilization with half amount. 下同 The same below.
的氨挥发损失率分别为 2郾 6% 、-0郾 5% 、2郾 2% .白菜
定植后 1 ~ 3 d,氨挥发量增加,但增幅不大;以后,氨
挥发量保持稳定,在两次追肥后,氨挥发量增加较
多,产生挥发波峰. 这一趋势与贺发云等[21]的测定
结果相一致.各处理中,氨挥发量最大的是习惯施肥
处理,定植后 18 d 挥发通量达到最高值,为 1郾 75 kg
·hm-2·d-1,此时控释肥处理的氨挥发通量仅为
0郾 73 kg·hm-2·d-1,习惯减量施肥处理和对照分别
为 1郾 30 和 0郾 85 kg·hm-2·d-1;定植后第 35 ~ 36 天
出现第 2 次挥发波峰,趋势与第 1 次相同.控释肥处
理中,虽然有 1 / 3 的速效肥料,但没有增加氨挥发损
失.已有研究证明,包膜控释肥料有利于降低氨挥发
损失量[3],曹兵等[22]研究表明,在番茄和白菜地中
施用控释肥的氨挥发损失率仅为 0 ~ 0郾 97% ;郑圣
先等[23]在水稻上的研究认为,与尿素相比包膜尿素
氨挥发降低 54% . 本研究中,包膜控释肥料与普通
肥料 2 颐 1 配合施用比习惯施肥处理的氨挥发损失
降低 29郾 7% ,比习惯减量施肥处理降低 16郾 8% ,这
可能与控释肥料的养分溶出机制有关. 包膜内氮素
的溶出是在一个相对较长的时间内持续缓慢释放,
因此在一个特定的较短时间内,其释放到土壤中的
氮素量会很低,不会造成尿素态和铵态氮的大量累
积,其氨挥发过程更平缓[24] .
2郾 4摇 不同施肥处理土壤硝态氮淋洗
在土壤剖面 100 cm处收集到的土壤溶液中,硝
态氮浓度随时间推移逐渐增大,自第 20 天第 1 次追
肥后呈增加趋势,到第 39 天第 2 次追肥后,维持一
段时间开始下降(图 4a).尿素态氮肥在土壤中完成
硝化作用并随灌溉水向下淋溶需要 7 ~ 10 d,刘宏斌
等[25]在 130 cm 深的渗滤池中得到的研究结果表
明,施肥后第 21 天,不同处理渗漏水硝态氮含量的
差异才逐渐表现出来,说明施肥对深层土壤(90 cm
以下)硝态氮浓度存在直接影响. 本试验各处理不
同时期土壤溶液中的硝态氮浓度存在一定差异,其
平均浓度分别为 19郾 9、36郾 4、24郾 8 和 25郾 0 mg·L-1,
习惯施肥处理硝态氮浓度远高于其他处理,最大浓
度达到 54郾 5 ~ 54郾 7 mg·L-1,空白对照各个时期均
处于最低,控释肥处理与习惯减量施肥处理硝态氮
浓度相近,处于对照与习惯施肥处理之间.随着氮肥
用量增加,土壤硝态氮淋失量增加. 侯晶等[26]的研
究发现,在 120 cm土壤剖面处的硝态氮平均浓度为
1郾 8 ~ 12郾 9 mg·L-1,氮肥用量越高,土壤溶液中硝
态氮的浓度越大.刘宏斌等[25]测定渗滤池土壤溶液
的硝态氮浓度则稍高于上述结果,并且计算出了硝
0513 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 21 卷
图 4摇 不同处理土壤剖面 100 cm (a)和 200 cm (b)处溶液
中硝态氮浓度
Fig. 4摇 NO3 - 鄄N concentration in soil water at depth of 100 cm
(a) and 200 cm (b) in the different treatment.
态氮的淋失率在 2郾 8% ~ 4郾 4% ,但不同处理绝对淋
失量相差十分明显,化肥氮用量增加,硝态氮淋失量
也相应增加.按照刘宏斌等[25]的淋失率估算,本试
验中习惯施肥处理产生的硝态氮淋失量很少,控释
肥处理则更少,这对于抑制硝态氮淋洗有积极意义.
施肥后第 12 天,在土壤剖面 200 cm 处收集到
了溶液样品.各处理平均 NO3 - 鄄N 浓度分别为 24郾 3、
30郾 7、29郾 2 和 24郾 0 mg·L-1 . 从硝态氮浓度动态来
看(图 4b),各处理间测定结果差异较小,不同生育
期的硝态氮浓度也没有发生大的变化,说明在本生
长季施肥对 200 cm 处土壤溶液的硝态氮含量几乎
没有影响,测得的溶液中硝态氮含量基本是土壤本
身的含量.
2郾 5摇 不同施肥处理土壤硝态氮残留
白菜收获后土壤剖面硝态氮分布见图 5. 0 ~
200 cm土层内,对照、习惯施肥、控释肥和习惯减量
施肥处理硝态氮浓度分别为 100、225、167 和 161 kg
·hm-2,0 ~ 100 cm 分别为 26郾 8、105、55郾 8 和 68郾 5
kg·hm-2 .施肥总体上增加了土壤剖面硝态氮浓度.
具体来看,在 40 ~ 80 cm土层硝态氮浓度相对减少,
在 80 ~ 100 cm 土层有小幅增加,随着土层深度增
加,硝态氮浓度变幅减小.在 140 ~ 200 cm土层内未
见硝态氮明显增加,这一结果与土壤溶液测定结果
图 5摇 春白菜收获后不同处理 0 ~200 cm土壤剖面硝态氮分布
Fig. 5摇 Soil residual NO3 - 鄄N distribution at 0 to 200 cm under
different treatments after Chinese cabbage harvest.
* P<0郾 05.
一致,可见当季硝态氮未淋洗到深层土壤. 在 20 ~
40、60 ~ 80 和 80 ~ 100 cm 土层控释肥处理的
NO3 - 鄄N浓度显著低于习惯施肥处理,习惯减量施肥
处理的硝态氮浓度也有减小趋势,但除 20 ~ 40 cm
土层外未见显著差异. 说明控释肥处理即使降低一
半施肥量也能保证后期表层土壤的养分含量,并明
显抑制了硝态氮向下淋洗.
陈清等[27]对京郊主要露地蔬菜根层土壤无机
氮安全阈值及根系深度的研究结果表明,0 ~ 60 cm
土壤剖面内的无机氮处于白菜根系有效吸收范围,
超出这一范围的无机氮将流失到环境中. 菜农的田
块平均无机氮残留值在 130 ~ 380 kg·hm-2,而采用
氮素推荐系统的田块在作物收获后的无机氮残留值
不超过 100 kg·hm-2 .本试验中,习惯施肥处理 0 ~
60 cm土壤 NO3 - 鄄N 为 97郾 0 kg·hm-2,已经接近残
留标准,加之土壤中还有一部分铵态氮,习惯施肥处
理的残留无机氮会超出 100 kg·hm-2,控释肥处理
相应土层的 NO3 - 鄄N 仅为 57郾 5 kg·hm-2,远低于
100 kg·hm-2,保证了氮素的充分利用.
摇 摇 氨挥发、硝态氮淋失和土壤氮素残留是氮肥损
失的主要途径.本试验中氨挥发和硝态氮淋失的数
量均小于前人的研究结果,因此 0 ~ 100 cm 土壤剖
面内的氮素残留是导致氮素利用率降低的主要因
素.曹兵等[24]将 40 cm 以下土壤残留 NO3 - 鄄N 视为
淋洗损失,40 ~ 100 cm 土层残留15N 标记氮量占施
氮量的比例在 9郾 2% ~ 10郾 9% ,以此推算,本试验中
淋失到 100 cm以下土层的比例很小.其原因主要是
习惯施肥处理氮肥用量处在最佳施氮量以下[10-11],
并且采用了优化灌溉,使得氮素的氨挥发和淋洗途
151312 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 杨俊刚等: 控释肥料与普通氮肥混施对春白菜产量、品质和氮素损失的影响摇 摇 摇 摇 摇
径受到一定的影响,与大水大肥的栽培方式相比氮
素损失明显减少.控释肥与普通速效氮肥的配合施
用使氮素供应在时间和空间上与作物养分吸收的规
律更加接近,几乎没有造成氮素的氨挥发和淋洗损
失,氮肥利用率明显提高.
3摇 结摇 摇 论
控释肥与普通化肥按照纯氮 2 颐 1 配合使用,与
习惯施肥处理比,在降低一半施肥量的情况下,没有
造成白菜减产,并且显著降低了白菜硝酸盐含量,同
时显著提高了糖含量,对蔬菜品质有明显的改善作
用.控释肥与普通肥料配合施用降低了氨挥发损失,
减少了土壤溶液中的硝态氮浓度,白菜收获后没有
造成下层土壤(20 cm 以下)的硝态氮累积,提高了
氮肥利用率.
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作者简介摇 杨俊刚,男,1975 年生,助理研究员.主要从事缓
控释肥料研制与应用研究,发表论文 8 篇. E鄄mail: jungangy鄄
ang@ 163. com
责任编辑摇 张凤丽
351312 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 杨俊刚等: 控释肥料与普通氮肥混施对春白菜产量、品质和氮素损失的影响摇 摇 摇 摇 摇