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        大白菜種植中有機(jī)肥替代化肥最佳比例篩選試驗(yàn)

        2021-04-28 02:27:32王天一徐麗萍
        農(nóng)業(yè)工程技術(shù) 2021年5期
        關(guān)鍵詞:硝酸鹽大白菜生物量

        王天一,徐麗萍,胡 娟

        (1.南京市六合區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心耕地質(zhì)量保護(hù)站,南京 211500;2.南京市六合區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心,南京 211500)

        1 試驗(yàn)?zāi)康?/h2>

        與世界主要農(nóng)業(yè)國家相比,國內(nèi)化肥的施用強(qiáng)度偏高[1]。近年來,國家經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展,人民生活水平不斷提高,居民的飲食結(jié)構(gòu)正在發(fā)生深刻變化,對(duì)于優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品的需求更加迫切[2]。同時(shí),農(nóng)業(yè)資源超強(qiáng)利用,化肥投入過量,特別是蔬菜生產(chǎn)中,盲目用肥、過量用肥導(dǎo)致蔬菜品質(zhì)降低,耕地質(zhì)量下降,農(nóng)業(yè)面源污染加重。南京市六合區(qū)實(shí)施了江蘇省農(nóng)業(yè)科技自主創(chuàng)新資金項(xiàng)目-集約化菜地面源污染系統(tǒng)防控技術(shù)方案、設(shè)施蔬菜有機(jī)肥替代化肥示范縣創(chuàng)建項(xiàng)目,建設(shè)了6470 畝有機(jī)肥替代化肥示范區(qū)。本試驗(yàn)改變傳統(tǒng)的單一施用化肥模式,采取有機(jī)肥部分替代化肥配方施肥,探究不同替代比例對(duì)大白菜產(chǎn)量、品質(zhì)以及土壤化學(xué)性質(zhì)的影響,以期為大白菜種植中有機(jī)肥用量提供參考。

        2 試驗(yàn)材料與方法

        2.1 試驗(yàn)時(shí)間和地點(diǎn)

        試驗(yàn)時(shí)間:2018 年10 月1 日至2019 年1 月4 日,地點(diǎn)設(shè)在江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院六合動(dòng)物科學(xué)基地,試驗(yàn)為大棚地實(shí)施。

        2.2 試驗(yàn)材料

        2.2.1 供試土壤。大棚試驗(yàn)田土壤為馬肝土,試驗(yàn)土壤pH 值5.6,有機(jī)質(zhì)11.8 g/kg,總氮0.9 g/kg,硝態(tài)氮23.7 mg/kg,有效磷51.4 mg/kg,速效鉀374.0 mg/kg。

        2.2.2 供試肥料。豬糞稻草有機(jī)肥、尿素、過磷酸鈣、硫酸鉀。

        2.2.3 供試作物。大白菜,品種為改良青雜三號(hào)。

        2.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

        2.3.1 試驗(yàn)處理。處理1 為空白對(duì)照,不施肥。處理2 只施用化肥,基肥每畝施16.3 kg 尿素+62.5 kg 過磷酸鈣+15 kg硫酸鉀;蓮座期追肥1 次,追施20 kg 尿素/畝,追肥方式為點(diǎn)施。處理3 在處理2 基礎(chǔ)上減少20%化肥氮素,為80%化肥氮+20%有機(jī)肥氮。處理4 在處理2 基礎(chǔ)上減少30%化肥氮素,為70%化肥氮+30%有機(jī)肥氮。處理5 在處理2 基礎(chǔ)上減少40%化肥氮素,為 60%化肥氮+40%有機(jī)肥氮。

        追肥采用條施,微噴澆水,處理2、3、4、5 的總氮量一致。

        每個(gè)處理3 個(gè)小區(qū),試驗(yàn)小區(qū)面積4.6 m×3.8 m=17.48 m2。

        2.3.2 肥料運(yùn)籌。所有施肥處理的氮肥基追比為4.5:5.5,各處理化肥施用量見表1。

        表1 不同處理的化肥施用量

        2.4 樣品采集及測(cè)定方法

        大白菜收獲后,每個(gè)小區(qū)采集3 個(gè)土壤樣品,采樣深度為15-20 cm,每個(gè)樣品均為多點(diǎn)混合,剔除植物殘根,自然條件下風(fēng)干。取過1 mm 篩的風(fēng)干土樣10 g,加超純水50 mL,振蕩5 min,靜置30 min 后測(cè)定pH 值和電導(dǎo)率;風(fēng)干土樣過1 mm 篩后采用KCl 浸提-酚二磺酸比色法測(cè)定硝態(tài)氮;風(fēng)干土樣過1 mm 篩后采用NaHCO3浸提-鉬藍(lán)比色法測(cè)定有效磷;風(fēng)干土樣過1 mm篩后采用醋酸銨浸提-火焰光度法測(cè)定速效鉀。

        大白菜收獲后,每小區(qū)采集3 株代表性植株,然后在105℃殺青30 min 后60℃持續(xù)烘干稱重。植株烘干樣品粉碎后,用硫酸-過氧化氫法消煮,再用SMARTCHEM 全自動(dòng)化學(xué)分析儀測(cè)定全氮和全磷含量,用火焰光度計(jì)測(cè)定全鉀含量。

        將大白菜鮮樣研磨勻漿后,采用蒽酮比色法測(cè)定可溶性糖含量;采用2,6-二氯靛酚滴定法測(cè)定還原型Vc 含量;采用紫外比色法測(cè)定硝酸鹽含量;采用中和滴定法測(cè)定有機(jī)酸含量;采用茚三酮比色法測(cè)定氨基酸含量。

        2.5 數(shù)據(jù)記錄

        2018 年10 月1 日按試驗(yàn)設(shè)計(jì)施基肥,10 月09 日進(jìn)行移栽,11 月12 日進(jìn)行蓮座期追肥,追肥采用條施,采用微噴澆水。除施肥不同外各處理田間管理均一致,2019 年1 月4 日收獲。

        3 試驗(yàn)分析

        3.1 大白菜生物量及產(chǎn)量

        各處理的大白菜生物量和產(chǎn)量見表2。從表2 可知,80%化肥氮+20%有機(jī)氮處理的大白菜生物量、產(chǎn)量和商品果率都高于其它施肥處理,但差異不顯著。

        3.2 大白菜品質(zhì)

        各處理的大白菜品質(zhì)見表3。從表3 可知,相比100%化肥處理,80%化肥氮+20%有機(jī)氮處理增加了大白菜氨基酸含量、可溶性糖含量。相比100%化肥處理,60%化肥氮+40%有機(jī)氮增加了大白菜有機(jī)酸含量,80%化肥氮+20%有機(jī)氮、70%化肥氮+30%有機(jī)氮和60%化肥氮+40%有機(jī)氮處理降低了大白菜硝酸鹽含量。

        表2 不同處理的大白菜生物量、產(chǎn)量和商品果率

        表3 不同處理的大白菜品質(zhì)

        3.3 大白菜氮磷鉀養(yǎng)分吸收

        各處理的大白菜氮磷鉀養(yǎng)分含量見表4。從表4 可知,相比100%化肥處理,70%化肥氮+30%有機(jī)氮和60%化肥氮+40%有機(jī)氮處理顯著降低了大白菜氮含量,60%化肥氮+40%有機(jī)氮處理顯著降低了大白菜鉀含量。各施肥處理間的大白菜磷含量差異不顯著。

        表4 不同處理的大白菜氮磷鉀含量

        3.4 土壤化學(xué)性狀

        各處理的土壤化學(xué)性狀見表5。從表5 可知,相比100%化肥處理,所有施肥處理均降低了土壤電導(dǎo)率,緩解了土壤鹽漬化。各施肥處理間的土壤pH 值、硝態(tài)氮、有效磷和速效鉀含量差異不顯著。

        表5 不同處理的土壤化學(xué)性狀

        4 討論

        4.1 有機(jī)肥部分替代化肥對(duì)大白菜品質(zhì)的影響

        蔬菜莖葉中氨基酸、可溶性糖、Vc、硝酸鹽等均是評(píng)價(jià)蔬菜品質(zhì)的重要指標(biāo)。蔬菜是極易富集硝酸鹽的作物,人體通過膳食攝入的硝酸鹽中有80%以上來自蔬菜[3]。研究表明,偏施或過量施用氮肥是導(dǎo)致蔬菜中硝酸鹽含量升高和品質(zhì)下降的主要原因[4]。適量減少化肥用量和增施有機(jī)肥或有機(jī)/無機(jī)配施均可有效降低蔬菜莖葉中硝酸鹽與粗纖維含量,增加可溶性糖、可溶性蛋白質(zhì)和Vc 含量,進(jìn)而提高蔬菜的品質(zhì)與口感。本試驗(yàn)表明,在等量氮磷鉀養(yǎng)分條件下,施用豬糞稻草有機(jī)肥部分替代化肥降低了大白菜中的硝酸鹽含量。

        4.2 有機(jī)肥部分替代化肥對(duì)菜地土壤化學(xué)性質(zhì)的影響

        研究表明,施用有機(jī)肥一定程度上能改善土壤容重等物理性狀,提高土壤透氣性及其保水保肥能力,還可增加作物根系生物量和根系分泌物的分泌量,進(jìn)而顯著提高土壤微生物生物量與碳氮含量。此外,施用有機(jī)肥還能有效增加土壤全磷、無機(jī)磷以及有機(jī)磷含量,改善土壤供磷水平。本試驗(yàn)條件下,有機(jī)肥部分替代化肥能顯著降低土壤電導(dǎo)率,對(duì)土壤pH 值、硝態(tài)氮、有效磷和速效鉀含量影響差異不顯著,但硝態(tài)氮、有效磷含量都有所提高。

        5 結(jié)論

        本試驗(yàn)條件下,以豬糞稻草有機(jī)肥替代20%化肥氮后,生物量、產(chǎn)量和商品果率均顯著增加;蔬菜中硝酸鹽含量降低,可溶性糖增加,大白菜品質(zhì)得到提升;同時(shí),施用豬糞稻草有機(jī)肥替代20%化肥氮能降低土壤電導(dǎo)率,緩解土壤鹽漬化危害。由此可見,以豬糞稻草有機(jī)肥替代20%化肥氮為大白菜種植最佳替代比例。

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