摘要：為了解決設(shè)施菜田中由于超量施用化肥導(dǎo)致的氮磷利用率低、遷移淋溶損失大等問題，除優(yōu)化施肥外，增施氮磷增效劑也是一項(xiàng)有效措施。本研究采用田間試驗(yàn)法，以農(nóng)民習(xí)慣施肥為對(duì)照，設(shè)置優(yōu)化施肥、優(yōu)化施肥基礎(chǔ)上分別添加聚天冬氨酸、黃腐酸、植酸酶、檸檬酸（用量分別為150、150、30、30 kg/hm2）處理，研究不同增效劑對(duì)設(shè)施黃瓜產(chǎn)量、品質(zhì)和土壤氮、磷元素遷移的影響。結(jié)果表明，四種增效劑均不同程度提高了黃瓜產(chǎn)量和品質(zhì)，其中優(yōu)化施肥+聚天冬氨酸處理增產(chǎn)效果最佳，比農(nóng)民習(xí)慣施肥增產(chǎn)14.52％，此外，增效劑有效降低氮、磷向深層土壤的遷移累積，其中黃腐酸和聚天冬氨酸處理效果最好；等氮量投入條件下，與農(nóng)民習(xí)慣施肥相比，優(yōu)化施肥+黃腐酸處理盛果期深層（80～100 cm）土壤硝態(tài)氮累積量減少13.08％，優(yōu)化施肥+聚天冬氨酸處理深層土壤有效磷累積量減少76.32％。綜合以上結(jié)果，從提高黃瓜產(chǎn)量、品質(zhì)和減少土壤氮、磷淋溶損失角度考慮，優(yōu)化施肥條件下，增效劑黃腐酸和聚天冬氨酸應(yīng)用效果較好，

關(guān)鍵詞：增效劑；設(shè)施黃瓜；品質(zhì)；產(chǎn)量；氮磷遷移

中圖分類號(hào)：S642.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)號(hào)：A 文章編號(hào)：1001-4942（2024）12-0079-07

近年來我國設(shè)施蔬菜種植規(guī)模保持穩(wěn)定增長趨勢，2021年，我國設(shè)施蔬菜種植面積達(dá)到400萬hm2。受經(jīng)濟(jì)效益的驅(qū)使，為了追求更高產(chǎn)量，設(shè)施蔬菜種植過程中肥料投入量普遍偏高，高投入、高產(chǎn)出是設(shè)施蔬菜生產(chǎn)的突出特點(diǎn)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2004年山東省壽光市設(shè)施蔬菜生產(chǎn)中化肥投入的平均養(yǎng)分量為N 1 272 kg/hm2、P2O5 1 376 kg/hm2、K2O1 085 kg/hm2，然而設(shè)施蔬菜的推薦施肥量遠(yuǎn)低于此值。此外，灌水量大、灌溉頻率高導(dǎo)致土壤氮磷淋失嚴(yán)重，環(huán)境問題日益突出。

通過優(yōu)化施肥措施來提高肥料利用率和減緩由于不合理施肥造成的環(huán)境問題被認(rèn)為是非常有效的方法之一。施肥中添加氮磷增效劑不僅能降低氮、磷在土壤中的積累，減少其損失，還能降低設(shè)施蔬菜可食用部分的硝酸鹽含量。氮磷增效劑在一定程度上能夠抑制和調(diào)控尿素的水解、硝化及反硝化等過程，通過降低土壤對(duì)磷的吸附速率和最大吸附量來降低土壤對(duì)磷的吸附固定。張永強(qiáng)等研究發(fā)現(xiàn)，氮肥增效劑提高了氮肥農(nóng)學(xué)利用效率和氮肥偏生產(chǎn)力，氮肥減量配施增效劑可實(shí)現(xiàn)冬小麥減氮不減產(chǎn)。龍?bào)@驚等研究發(fā)現(xiàn)，不同種類液體肥增效劑不同程度地增加了黃瓜產(chǎn)量、品質(zhì)和經(jīng)濟(jì)效益。張繼舟等研究發(fā)現(xiàn)，腐植酸的加入明顯提高了土壤速效磷含量，同時(shí)也提高了番茄的產(chǎn)量和品質(zhì)。索炎炎等研究發(fā)現(xiàn)，磷肥增效劑可提高磷肥利用率，保證花生不減產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)減磷增效。

近年來關(guān)于在土壤中添加氮磷增效劑的研究也有報(bào)道，但大多集中在糧食作物上，且主要集中于單一措施對(duì)土壤、植株氮磷環(huán)境的改善，較少將優(yōu)化施肥和增施氮磷增效劑綜合起來研究其對(duì)土壤氮磷累積和產(chǎn)量品質(zhì)的影響，尤其在設(shè)施蔬菜上的應(yīng)用研究較少。本研究旨在通過施用形態(tài)優(yōu)化的氮磷肥及優(yōu)化施肥基礎(chǔ)上增施不同氮磷增效劑在設(shè)施黃瓜生產(chǎn)中的綜合效應(yīng)進(jìn)行比較，篩選出增產(chǎn)增效、綠色環(huán)保的氮磷增效材料，以期為設(shè)施蔬菜生產(chǎn)面源污染防控提供技術(shù)支持。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)地概況及材料

試驗(yàn)自2020年開始至2021年結(jié)束，連續(xù)開展2年。

兩茬定位試驗(yàn)均在山東省臨沂市蘭陵縣日光溫室內(nèi)進(jìn)行。該地屬于暖溫帶季風(fēng)區(qū)大陸性氣候，年均氣溫13.5℃，年均降水量835.3 mm。供試日光溫室種植年限為3年，前茬種植模式為黃瓜連作。試驗(yàn)前0-20 cm耕層土壤pH值為7.47，有機(jī)質(zhì)含量22.06 g/kg、全氮0.91 g/kg、全磷3.17g/kg、堿解氮280.08 mg/kg、有效磷219.47mg/kg、速效鉀331.00 mg/kg、硝態(tài)氮12.08 mg/kg、銨態(tài)氮1.71 mg/kg。

供試肥料：有機(jī)肥為雞糞和菇渣混合發(fā)酵而成，養(yǎng)分含量分別為N 1.65％、P2O4 8.56％、K2O0.84％；化肥為氮磷鉀復(fù)合肥、尿素、重過磷酸鈣、硫酸鉀、尿素硝酸銨（UAN）、聚磷酸銨（PNP）、硫酸鉀。土壤氮磷增效劑分別為聚天冬氨酸、黃腐酸、植酸酶、檸檬酸。

1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)及方法

試驗(yàn)共設(shè)置6個(gè)處理，以農(nóng)民習(xí)慣施肥為對(duì)照（CK），其他處理分別為T1：優(yōu)化施肥，即優(yōu)化氮磷基追比例施肥；T2：優(yōu)化施肥+聚天冬氨酸；T3：優(yōu)化施肥+黃腐酸；T4：優(yōu)化施肥+植酸酶；T5：優(yōu)化施肥+檸檬酸。每處理重復(fù)3次，隨機(jī)區(qū)組排列。小區(qū)面積56.7 m2。根據(jù)前期對(duì)當(dāng)?shù)卦O(shè)施蔬菜種植調(diào)研結(jié)果確定氮、磷、鉀投入量，與當(dāng)?shù)剞r(nóng)民習(xí)慣施肥養(yǎng)分投入量相等。所有處理均基施有機(jī)肥，農(nóng)民習(xí)慣施肥在施人有機(jī)肥同時(shí)施人氮磷鉀復(fù)合肥（17-17-17），基施化肥的N、P2O5、K2O投入量均為300 kg/hm2；優(yōu)化施肥則是基肥只施有機(jī)肥，化肥投入量調(diào)整到后期追肥中，整個(gè)生育期基追比例及優(yōu)化基追比例見表1。聚天冬氨酸、黃腐酸、植酸酶、檸檬酸用量分別為150、150、30、30 kg/hm2。

灌溉方式為微噴，增效劑與追肥均在黃瓜生育期間隨水施入。秋冬茬黃瓜于2020年9月2日定植，10月3日開始采摘，12月18日拉秧：冬春茬黃瓜于2021年2月26日定植，4月6日開始采收，6月30日拉秧。黃瓜品種為水果黃瓜3699，定植密度為5.5株/m2。

1.3樣品采集

分別在黃瓜種植前、初果期、盛果期、拉秧期進(jìn)行土壤樣品采集，每小區(qū)分別取0-20、20-40、40-60、60-80、80-100 cm土層土壤樣品，每層隨機(jī)取3個(gè)點(diǎn)的土壤混合為一個(gè)樣品。黃瓜適收期采摘果實(shí)，累計(jì)黃瓜總產(chǎn)量。

1.4測定指標(biāo)及方法

土壤樣品相關(guān)指標(biāo)的測定均采用常規(guī)方法。土壤容重通過環(huán)刀法測定；pH值采用5：1水土比，pH計(jì)測定；有機(jī)質(zhì)含量采用丘林法測定；有效磷含量采用0.5 mol/L碳酸氫鈉浸提-鉬銻抗比色法測定：速效鉀含量采用1 mol/L的乙酸銨浸提-火焰光度法測定：土壤銨態(tài)氮、硝態(tài)氮含量采用氯化鉀溶液提浸流動(dòng)注射分析法測定。黃瓜維生素C（Vc）含量采用2％草酸浸提-2，6二氯靛酚滴定法測定，硝酸鹽含量采用紫外分光光度法測定。

1.5數(shù)據(jù)處理與分析

利用Microsoft Excel 2003處理數(shù)據(jù)和繪制圖表，利用SPSS 26.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)的差異顯著性分析（Plt;0.05）。

土壤有效磷累積率=（P2-P1）/P1，式中P1和P2分別表示定植前和收獲后土壤有效磷含量。

2結(jié)果與分析

2.1不同增效劑對(duì)黃瓜產(chǎn)量及品質(zhì)的影響

由圖1看出，優(yōu)化施肥及添加增效劑處理（T1-T5）黃瓜產(chǎn)量均高于CK，較CK分別增產(chǎn)0.66％、14.52％、7.80％、1.01％、5.92％。其中，T2處理增幅最大，與CK差異達(dá)顯著水平，其他處理與CK差異均不顯著。

維生素C和硝酸鹽含量是評(píng)價(jià)黃瓜品質(zhì)的兩個(gè)重要指標(biāo)。由圖2看出，優(yōu)化施肥及添加增效劑處理黃瓜維生素C含量均顯著高于CK，T1-T5處理分別比CK高出9.32％、35.42％、9.45％、27.57％、12.11％，其中優(yōu)化施肥+聚天冬氨酸（T2）處理效果最佳。

優(yōu)化施肥及添加增效劑處理均能不同程度地降低黃瓜硝酸鹽含量，T1-T5處理黃瓜硝酸鹽含量比CK降低8.50％-24.09％。其中優(yōu)化施肥+植酸酶（T4）處理最低，顯著低于CK，其次是優(yōu)化施肥+聚天冬氨酸（T2）處理，其他處理間差異不顯著。綜合黃瓜產(chǎn)量和品質(zhì)結(jié)果來看，優(yōu)化施肥+聚天冬氨酸（T2）處理對(duì)黃瓜產(chǎn)量和品質(zhì)的提高最有利。

2.2不同增效劑對(duì)耕層土壤理化性質(zhì)的影響

由表2可知，不同增效劑處理對(duì)黃瓜收獲后土壤理化性質(zhì)的影響有差異。與CK相比，優(yōu)化施肥（T1）處理以及優(yōu)化施肥+增效劑（T2-T5）處理均顯著提高耕層土壤有效磷和硝態(tài)氮含量，有效磷含量表現(xiàn)為T5gt;T1gt;T3gt;T4gt;T2，硝態(tài)氮含量表現(xiàn)為T1gt;T5gt;T2gt;T3gt;T4；各處理土壤pH值、有機(jī)質(zhì)和銨態(tài)氮含量均無顯著差異，T2、T3處理土壤速效鉀含量與CK無顯著差異，T1、T4、T5處理土壤速效鉀含量顯著高于CK。

2.3不同增效劑對(duì)土壤剖面硝態(tài)氮垂直分布的影響

黃瓜初果期（圖3A），在0-100 cm土壤剖面內(nèi)，CK、T1、T5處理硝態(tài)氮含量隨土層深度的增加呈先降低后升高趨勢，T2處理硝態(tài)氮含量呈先升后降再升高后降低趨勢，T3、T4處理總體呈先升高后降低趨勢。0-20、80-100 cm土層均為CK硝態(tài)氮含量最高，80-100 cm土層T3處理硝態(tài)氮含量最低，較農(nóng)民習(xí)慣施肥處理降低47.77％?？梢?，黃瓜初果期T3處理明顯降低了硝態(tài)氮向深層土壤的遷移累積量。

黃瓜盛果期（圖3B），0-100 cm土壤剖面內(nèi)，隨土層深度的增加，CK硝態(tài)氮含量總體呈下降趨勢，T1、T2處理硝態(tài)氮含量呈先降低后升高再降低趨勢，T4、T5處理硝態(tài)氮含量總體變化不大。0-20 cm土層各處理硝態(tài)氮含量差異不大，80-100 cm土層T3處理硝態(tài)氮含量最低，較農(nóng)民習(xí)慣施肥處理降低13.08％?？梢?，黃瓜盛果期T3處理降低了硝態(tài)氮向深層土壤的遷移累積量。

黃瓜拉秧期（圖3C），各處理土壤硝態(tài)氮含量隨土層深度的增加均呈降低趨勢。0-20、80-100cm土層T1處理硝態(tài)氮含量均為最高；80-100cm土層T3處理硝態(tài)氮含量最低，比農(nóng)民習(xí)慣施肥處理降低34.73％。

綜上所述，優(yōu)化施肥+黃腐酸處理（T3）對(duì)減少土壤硝態(tài)氮在0-100 cm土層中的累積遷移效果最佳。

2.4不同增效劑對(duì)不同土層有效磷含量及累積率的影響

黃瓜初果期（圖4A），各處理土壤有效磷含量均隨土層深度的增加呈明顯降低趨勢。0-20cm土層T2處理有效磷含量最高，80-100 cm土層T2處理有效磷含量最低，比農(nóng)民習(xí)慣施肥處理減少39.35％，T4處理最高。由此可見，黃瓜初果期T2處理既能保證耕層土壤養(yǎng)分，又能降低有效磷在深層土壤的累積量。

黃瓜盛果期（圖4B），CK、T4處理土壤有效磷含量隨土壤深度的增加呈先明顯降低后略微升高的趨勢，T1、T5處理呈先升高后降低趨勢，T2、T3處理呈明顯降低的趨勢。0-20 cm土層T4處理有效磷含量最高，80～100 cm土層T2處理有效磷含量最低，比農(nóng)民習(xí)慣施肥減少76.32％。由此可見，黃瓜盛果期T2處理能明顯降低有效磷向深層土壤遷移累積量；T4處理雖然能明顯提高耕層土壤有效磷含量，但是也明顯增加了有效磷向深層土壤的遷移。

黃瓜拉秧期（圖4C），CK土壤有效磷含量隨土層深度的增加呈先降低后略升高趨勢，其他處理則呈明顯降低趨勢。0-20 cm土層T5處理有效磷含量最高，80-100 cm土層12處理有效磷含量最低，較農(nóng)民習(xí)慣施肥處理減少76.82％，CK最高。由此可見，黃瓜拉秧期T2處理能明顯降低深層土壤有效磷累積遷移量。

從圖5可以看出，0-100 cm土層各處理土壤有效磷累積率變化趨勢不同。隨著土層加深，農(nóng)民習(xí)慣施肥處理的土壤有效磷累積率呈先降低后明顯升高趨勢，T3處理的土壤有效磷累積率呈先升高后降低再明顯升高趨勢，兩處理均在80-100cm土層達(dá)到最高值：T1、T4和T5處理的土壤有效磷累積率呈波動(dòng)變化，分別在40-60、0-20、20-40 cm土層達(dá)到最高值；12處理的土壤有效磷累積率呈降低趨勢，0-20 cm土層最高，60-80cm土層最低。綜上看出，優(yōu)化施肥+聚天冬氨酸（T2）處理對(duì)減少土壤有效磷的累積遷移量效果最優(yōu)。

3討論

化肥是蔬菜優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的基礎(chǔ)，平衡施肥能夠通過調(diào)控營養(yǎng)代謝促進(jìn)蔬菜優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)。目前，蔬菜種植戶一味追求高產(chǎn)導(dǎo)致過量或不平衡施肥現(xiàn)象普遍存在。農(nóng)民傳統(tǒng)施肥習(xí)慣是重施基肥，輕施追肥，優(yōu)化施肥是根據(jù)設(shè)施蔬菜的養(yǎng)分需求特性來確定，并按照蔬菜關(guān)鍵生育時(shí)期對(duì)養(yǎng)分的需求規(guī)律進(jìn)行追肥，將基施的化肥移到追肥中去，這樣做能最大程度地降低定植后緩苗期間采用大水漫灌時(shí)的氮磷淋失，后期少量多次追肥有利于減少氮磷損失。增效劑可提高肥料的利用率，減少施肥量，實(shí)現(xiàn)肥料的減量增效，促進(jìn)植物生長。因此，本試驗(yàn)將聚天冬氨酸、黃腐酸、植酸酶、檸檬酸四種肥料增效劑應(yīng)用于設(shè)施黃瓜的種植上，旨在篩選出對(duì)化肥減量增效最有效果的增效劑。

黃腐酸是一種水溶性低分子量有機(jī)酸，它不僅能夠提高土壤肥力，而且還能促進(jìn)作物生長、提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中可用作肥料增效劑。閆嘉欣等研究發(fā)現(xiàn)，施用黃腐酸不僅可以提高大棚黃瓜品質(zhì)，而且還可以提高黃瓜產(chǎn)量。本研究中，優(yōu)化施肥+黃腐酸處理明顯降低了表層土壤硝態(tài)氮向深層土壤的遷移累積，有利于提升黃瓜的產(chǎn)量和品質(zhì)。聚天冬氨酸是一種無毒、具有良好生物可降解性的綠色高分子氨基酸材料，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中可用作肥料增效劑。Wang等研究表明，在化肥減量施用條件下，聚天冬氨酸主要通過提高硝化還原酶的活性來增加氮素的積累，從而促進(jìn)玉米幼苗生長。本研究中，優(yōu)化施肥+聚天冬氨酸處理顯著降低表層土壤有效磷向深層土壤的遷移累積，進(jìn)而提升黃瓜的產(chǎn)量和品質(zhì)。植酸酶屬于磷酸單脂水解酶類，可以催化植酸水解脫掉磷酸基團(tuán)。Gujar等研究發(fā)現(xiàn)，植酸酶的施加可以減少土壤中植酸含量，提高土壤有效磷含量，且與對(duì)照組相比，還可促進(jìn)植物生長，同時(shí)實(shí)現(xiàn)化肥的減量增效。本研究中，優(yōu)化施肥+植酸酶處理提高了耕層土壤有效磷含量，進(jìn)而提升黃瓜的產(chǎn)量和品質(zhì)。檸檬酸是一種重要的有機(jī)酸，它不僅能夠活化土壤庫中固定的磷，而且對(duì)肥料中的磷素也有一定的活化作用。房福力等研究發(fā)現(xiàn)，單獨(dú)施加檸檬酸提高了設(shè)施番茄生長過程中耕層土壤的有效磷含量，檸檬酸和磷肥配施活化磷素，減少磷肥施用量，提高番茄產(chǎn)量，達(dá)到肥料減量增效的目的。本研究中，優(yōu)化施肥+檸檬酸處理提高了耕層土壤的有效磷含量，從而提升黃瓜的產(chǎn)量和品質(zhì)。本研究表明，增施聚天冬氨酸處理對(duì)提高黃瓜品質(zhì)和產(chǎn)量效果最好，這與前人研究營養(yǎng)液中添加一定量的聚天冬氨酸可以很好地降低水培蔬菜中硝酸鹽的含量結(jié)果一致。

本試驗(yàn)只對(duì)黃瓜種植過程中單種增效劑與化肥配合施用的肥料減量增效效果進(jìn)行了研究，有待進(jìn)一步對(duì)多種增效劑進(jìn)行復(fù)配的應(yīng)用效果開展研究，后續(xù)可以將聚天冬氨酸與黃腐酸進(jìn)行復(fù)配應(yīng)用于設(shè)施蔬菜的種植中，并與單種增效劑的應(yīng)用效果來進(jìn)行比較。

4結(jié)論

（1）與農(nóng)民習(xí)慣施肥處理相比，優(yōu)化施肥以及優(yōu)化施肥配施四種增效劑處理均提高了黃瓜產(chǎn)量，增產(chǎn)0.66％-14.52％，其中以優(yōu)化施肥+聚天冬氨酸處理增產(chǎn)最多，增產(chǎn)率達(dá)14.52％。

（2）優(yōu)化施肥+聚天冬氨酸處理黃瓜Ve含量最高，顯著高于農(nóng)民習(xí)慣施肥：優(yōu)化施肥+植酸酶處理黃瓜硝酸鹽含量最低，顯著低于農(nóng)民習(xí)慣施肥。

（3）與農(nóng)民習(xí)慣施肥處理相比，優(yōu)化施肥+黃腐酸處理顯著降低了表層土壤硝態(tài)氮向深層土壤的遷移累積，優(yōu)化施肥+聚天冬氨酸處理顯著降低了表層土壤有效磷向深層土壤的遷移累積。

綜合黃瓜品質(zhì)、產(chǎn)量及環(huán)境因素看出，優(yōu)化施肥+黃腐酸與優(yōu)化施肥+聚天冬氨酸處理既可提高黃瓜產(chǎn)量及品質(zhì)，又能降低氮磷向深層土壤的遷移累積。