龐 琢,龐 云,任永紅,高宏艷,胡麗英,王勝利,周 勇,孟凡剛,趙生厚
(1.呼和浩特市土壤肥料工作站,內(nèi)蒙古呼和浩特 010020;2.呼和浩特市蔬菜技術(shù)推廣站,內(nèi)蒙古呼和浩特 010020;3.呼和浩特市經(jīng)濟(jì)作物工作站,內(nèi)蒙古呼和浩特 010020;4.呼和浩特市賽罕區(qū)蔬菜病蟲(chóng)害測(cè)報(bào)防治站,內(nèi)蒙古呼和浩特 010070;5.呼和浩特市農(nóng)畜產(chǎn)品質(zhì)量安全中心,內(nèi)蒙古呼和浩特 010020;6.土默特左旗農(nóng)牧業(yè)局,內(nèi)蒙古察素齊 010100)
隨著城市規(guī)模的擴(kuò)大和人口的增加,人們對(duì)蔬菜的需求量不斷增加,目前,為了提高蔬菜產(chǎn)量,滿足市場(chǎng)需求,蔬菜設(shè)施栽培面積不斷增加,無(wú)序施用化肥現(xiàn)象普遍存在,造成土壤硝態(tài)氮和蔬菜硝酸鹽大量殘留,對(duì)農(nóng)業(yè)環(huán)境和蔬菜食品安全構(gòu)成潛在危害[1-2]。大量施用氮肥是蔬菜體內(nèi)硝酸鹽累積的根本原因,研究表明,氮肥用量和蔬菜體內(nèi)硝酸鹽含量呈顯著的正相關(guān)[3-5]。近幾年,呼和浩特市蔬菜化肥殘留也日益凸顯,研究如何有效地降低蔬菜中的硝酸鹽和亞硝酸鹽含量,使其符合國(guó)家食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn),滿足民眾對(duì)無(wú)公害農(nóng)產(chǎn)品的要求有重要意義[6-10]。本研究追施不同用量氮肥對(duì)黃瓜產(chǎn)量及硝酸鹽和亞硝酸鹽殘留的影響,以期在獲取蔬菜最經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量的同時(shí),從種植源頭阻控施肥對(duì)蔬菜產(chǎn)生的污染,為提高蔬菜食品安全提供理論依據(jù)。
本試驗(yàn)于2014年2月25日至8月14日在內(nèi)蒙古呼和浩特市土默特左旗畢克齊鎮(zhèn)昌德和農(nóng)民專業(yè)合作社基地進(jìn)行,選用黃瓜品種為“金粒二號(hào)”,氮肥品種為尿素。
1.2.1 試驗(yàn)處理 在農(nóng)民常規(guī)施用有機(jī)肥和磷肥、鉀肥的基礎(chǔ)上,進(jìn)行氮肥不同施肥時(shí)期用量試驗(yàn)。試驗(yàn)設(shè)6個(gè)處理,處理1:不追施氮肥;處理2:追施尿素 50 kg/667m2;處理 3:追施尿素 75 kg/667m2;處理4(CK):追施尿素 100 kg/667m2;處理 5:追施尿素125 kg/667m2;處理 6:追施尿素 150 kg/667m2。除氮肥設(shè)不同施肥量追施外(表1),其他管理措施要按常規(guī)生產(chǎn)進(jìn)行,各處理之間的管理措施要一致。
表1 各處理氮肥追施時(shí)間和追肥量kg/667m2
1.2.2 田間設(shè)計(jì) 試驗(yàn)設(shè)4次重復(fù),隨機(jī)區(qū)組,隨機(jī)排列,小區(qū)面積9 m2,目標(biāo)產(chǎn)量為8000 kg/667m2。
試驗(yàn)地塊施肥定植前分別在耕層(0~20 cm)和亞耕層(20~40 cm)采集土壤樣品混合樣,測(cè)試分析土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、有效磷、速效鉀、硝酸鹽含量(表2)。每隔7 d,每個(gè)處理取2 kg左右黃瓜樣品,然后每個(gè)處理4次重復(fù)的樣品混合,測(cè)試分析黃瓜中的硝酸鹽和亞硝酸鹽含量。
硝酸鹽含量測(cè)試方法:采用鎘柱還原法測(cè)定[11]。亞硝酸鹽含量測(cè)試方法:采用鹽酸萘乙二胺法測(cè)定[6]。
表2 基礎(chǔ)土樣測(cè)試值
由于我國(guó)尚未制定正式的黃瓜硝酸鹽國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),沈明珠根據(jù)聯(lián)合國(guó)世界衛(wèi)生組織和糧農(nóng)組織的標(biāo)準(zhǔn),將蔬菜可食部位硝酸鹽的累積標(biāo)準(zhǔn)分為四級(jí)[1]。參考蔬菜硝酸鹽衛(wèi)生評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),由圖1中不同時(shí)期黃瓜硝酸鹽測(cè)試結(jié)果可知,試驗(yàn)中黃瓜硝酸鹽含量均小于432 mg/kg,達(dá)到了允許生食的一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。各處理黃瓜硝酸鹽含量隨生長(zhǎng)天數(shù)的增加呈現(xiàn)波狀變化趨勢(shì),在第14 d進(jìn)行第2次追施氮肥后,隨著植株對(duì)養(yǎng)分的吸收,各處理黃瓜硝酸鹽含量均出現(xiàn)增加,在28 d時(shí)出現(xiàn)最大值,28 d后追施氮肥對(duì)黃瓜硝酸鹽含量的影響趨于平緩。
由表3可以看出,不同氮肥用量處理下,黃瓜在結(jié)瓜期硝酸鹽含量的變化情況。在不施氮肥處理下,黃瓜在結(jié)瓜前期硝酸鹽含量較高,中前期有所降低,隨后變化趨于平緩。氮肥用量為50 kg/667m2時(shí),黃瓜的硝酸鹽含量在不同時(shí)期呈現(xiàn)持續(xù)增加的趨勢(shì)。氮肥用量為75~150 kg/667m2時(shí),隨結(jié)瓜期的后移黃瓜硝酸鹽含量呈逐漸降低的趨勢(shì)。氮肥用量為150 kg/667m2時(shí),黃瓜中的硝酸鹽含量低于其他施肥處理,由于施用氮肥過(guò)量影響黃瓜長(zhǎng)勢(shì),繼而從土壤中吸收的硝態(tài)氮數(shù)量也隨之減少,分配到果實(shí)中的含量相對(duì)降低。
表3 結(jié)瓜期黃瓜硝酸鹽含量 mg/kg
將各時(shí)期測(cè)得的各處理的黃瓜的硝酸鹽含量分別取平均值,從圖2中可以看出,在低施氮肥處理(50~100 kg/667m2)下,隨著氮肥用量的增加,黃瓜的硝酸鹽含量有升高的趨勢(shì),高氮條件(100~150 kg/667m2)下,隨著氮肥用量的增加,黃瓜的硝酸鹽含量有降低的趨勢(shì),且含量低于氮肥用量75~100 kg/667m2的處理。因此,氮肥用量在100~150 kg/667m2時(shí),黃瓜內(nèi)積累的硝酸鹽含量較低,對(duì)于改善黃瓜品質(zhì)有一定的作用。
由圖3可知,在施入氮肥后,隨著黃瓜吸收氮肥數(shù)量的增加,亞硝酸鹽含量出現(xiàn)快速增加的勢(shì)頭,在第14 d時(shí),各施肥處理黃瓜的亞硝酸鹽含量均達(dá)到了整個(gè)生育期的最高點(diǎn),其中氮肥75 kg/667m2處理的亞硝酸鹽含量在所有處理中最大,達(dá)到了3.2 mg/kg。14 d以后,各處理的亞硝酸鹽含量急劇下降,后期隨著氮肥的增加,黃瓜的亞硝酸鹽含量呈現(xiàn)平緩的動(dòng)態(tài)變化,且變幅不大。
表4可以看出,在不同氮肥用量下,黃瓜的亞硝酸鹽含量在結(jié)瓜前期含量最低,隨著結(jié)瓜期進(jìn)入中期,亞硝酸鹽的含量逐漸增加,但在結(jié)瓜后期,又有所降低。各施肥處理中,結(jié)瓜前期氮肥125 kg/667m2的處理亞硝酸含量最高,氮肥50 kg/667m2處理亞硝酸含量最低,中期氮肥75 kg/667m2的亞硝酸鹽含量顯著高于其他處理,其他施肥處理間差異不明顯。結(jié)瓜后期各施肥處理亞硝酸鹽含量均有所下降,氮肥150 kg/667m2處理亞硝酸含量最低,低施氮處理下(50~100 kg/667m2),隨氮肥用量的增加亞硝酸鹽含量逐漸增加,高施氮處理(100~150 kg/667m2)下,隨施肥量的增加,亞硝酸鹽的含量逐漸降低。
表4 結(jié)瓜期黃瓜亞硝酸鹽含量 mg/kg
將各時(shí)期測(cè)得的各處理的黃瓜的亞硝酸鹽含量分別取平均值,從圖4可以看出,隨著氮肥用量的增加,黃瓜的亞硝酸鹽含量有降低的趨勢(shì),低氮條件下(50~100 kg/667m2),變化趨勢(shì)比較明顯,高氮條件(100~150 kg/667m2)下,變化趨勢(shì)比較平緩,低氮條件下由于施肥量增大,黃瓜產(chǎn)量增加較多,使得亞硝酸鹽含量降低幅度較大,高施氮時(shí),產(chǎn)量增加幅度減小,黃瓜內(nèi)轉(zhuǎn)化的亞硝酸鹽含量變化幅度也減緩。
隨著氮肥施用量的增加,黃瓜的產(chǎn)量不斷增加,氮肥用量達(dá)到125 kg/667m2時(shí),產(chǎn)量最高,平均增產(chǎn)率達(dá)到28.9%。隨后氮肥用量繼續(xù)增加到150 kg/667m2時(shí),黃瓜的產(chǎn)量降低,表明黃瓜生長(zhǎng)需要的氮肥用量有一個(gè)限量,當(dāng)?shù)适┯眠_(dá)到一定量時(shí),便不能再促進(jìn)產(chǎn)量的提高,反而會(huì)因?yàn)檫^(guò)量施肥引起減產(chǎn)(圖5)。因此,氮肥的用量并不是越多越好,在保證一定產(chǎn)量的前提下,應(yīng)嚴(yán)格控制氮肥的用量,本試驗(yàn)中氮肥用量達(dá)到125 kg/667m2時(shí),在黃瓜生長(zhǎng)過(guò)程中對(duì)產(chǎn)量的提高是一個(gè)最佳的氮肥施用量。
不同氮肥用量對(duì)黃瓜產(chǎn)量的影響差異不顯著,氮肥用量在50~125 kg/667m2時(shí),隨著施肥量的增加,黃瓜的產(chǎn)量也隨之增加,但是超過(guò)125 kg/667m2時(shí),再增加氮肥用量,黃瓜的產(chǎn)量出現(xiàn)減少的趨勢(shì)。從提高黃瓜產(chǎn)量方面來(lái)說(shuō),氮肥用量125 kg/667m2,是一個(gè)氮肥適宜施用量的上限。
在氮肥用量100~125 kg/667m2時(shí),黃瓜中的硝酸鹽和亞硝酸鹽含量相對(duì)較低,且此時(shí)可以獲得合理的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量。氮肥用量150 kg/667m2時(shí),雖然黃瓜中的硝酸鹽和亞硝酸鹽含量均與氮肥用量125 kg/667m2相近,但是由于氮肥施用過(guò)量影響作物長(zhǎng)勢(shì),不能獲得合理的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量。因此,氮肥用量100~125 kg/667m2是比較適宜的氮肥用量,可以在溫室黃瓜的栽培中指導(dǎo)農(nóng)民的施肥。
在綜合考慮獲得經(jīng)濟(jì)合理產(chǎn)量和良好品質(zhì)的同時(shí),減少對(duì)環(huán)境的污染,可以得到在目標(biāo)產(chǎn)量8000 kg/667m2下,追施氮肥量100~125 kg/667m2為設(shè)施栽培黃瓜最佳的氮肥合理施肥量。
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