張志剛，臺(tái)連麗，董春娟，尚慶茂

(中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院 蔬菜花卉研究所，農(nóng)業(yè)部園藝作物生物學(xué)與種質(zhì)創(chuàng)制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京　100081)

基質(zhì)養(yǎng)分添加量對(duì)黃瓜穴盤(pán)苗肥料利用率的影響

張志剛，臺(tái)連麗，董春娟，尚慶茂

(中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院 蔬菜花卉研究所，農(nóng)業(yè)部園藝作物生物學(xué)與種質(zhì)創(chuàng)制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京100081)

摘要為了明確基質(zhì)中不同養(yǎng)分添加量對(duì)黃瓜幼苗生長(zhǎng)發(fā)育及肥料利用率的影響，以黃瓜‘中農(nóng)203’品種為試材，草炭、蛭石和珍珠巖按體積比3∶1∶1混合為育苗基質(zhì)，基質(zhì)養(yǎng)分添加量分別為1 500N-655P-1245K、600N-120P-600K、500N-100P-500K、400N-80P-400K、300N-60P-300K、200N-40P-200K和0N-0P-0K，測(cè)定基質(zhì)養(yǎng)分變化規(guī)律、幼苗形態(tài)指標(biāo)及肥料利用率等。結(jié)果表明：隨基質(zhì)養(yǎng)分添加量的升高，黃瓜幼苗根區(qū)基質(zhì)養(yǎng)分質(zhì)量分?jǐn)?shù)呈增加趨勢(shì)，黃瓜幼苗壯苗指數(shù)及肥料利用率等呈先升高后降低的趨勢(shì)?；|(zhì)養(yǎng)分添加量為500N-100P-500K時(shí)，培育的黃瓜穴盤(pán)苗質(zhì)量較優(yōu)，表現(xiàn)為壯苗指數(shù)增加及肥料利用率提高等，分別比其他處理提高9.06%～45.17%和5.17%～132.66%。

關(guān)鍵詞黃瓜；穴盤(pán)育苗；養(yǎng)分；添加量；肥料利用率

穴盤(pán)為容器的集約化育苗，因其省工、省力、節(jié)種、節(jié)能等突出特點(diǎn)[1]，正在逐步替代傳統(tǒng)的土壤畦面育苗、營(yíng)養(yǎng)缽育苗，成為全國(guó)園藝、林業(yè)、煙草育苗的主要方式。與傳統(tǒng)育苗相比，穴盤(pán)育苗單株?duì)I養(yǎng)面積及根坨體積顯著變小，因此它對(duì)肥水條件要求更加嚴(yán)格[2-3]。目前，黃瓜穴盤(pán)育苗的施肥方式主要采用播種前肥料與基質(zhì)混勻方式[4]、育苗期間澆施營(yíng)養(yǎng)液方式[5]以及兩者共用[6]的方式。采用基肥方式施肥，便于管理及普及推廣，但基肥的施用量難以掌握，過(guò)多會(huì)抑制種子發(fā)芽及萌芽初期生長(zhǎng)[7]，過(guò)少則造成育苗后期養(yǎng)分缺乏[8]。采用營(yíng)養(yǎng)液方式施肥，能夠針對(duì)幼苗生長(zhǎng)狀況不斷補(bǔ)充養(yǎng)分，但這種施肥方式受天氣影響較大，特別是連續(xù)陰雨天時(shí)易造成缺肥。為了避免黃瓜穴盤(pán)育苗養(yǎng)分虧缺或盈余，降低育苗風(fēng)險(xiǎn)，提高肥料利用率，培育壯苗，本試驗(yàn)研究了不同基質(zhì)養(yǎng)分添加量對(duì)黃瓜幼苗生長(zhǎng)發(fā)育及肥料利用率的影響，為制定黃瓜穴盤(pán)育苗施肥技術(shù)規(guī)程提供依據(jù)。

1材料與方法

1.1材 料

供試黃瓜品種為‘中農(nóng)203’，由中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所提供。

復(fù)合肥12-2-14(N-P2O5-K2O，下同)購(gòu)自上海永通化工有限公司，15-5-15購(gòu)自北京大漢園景公司，15-15-15購(gòu)自北京利得農(nóng)業(yè)科技開(kāi)發(fā)公司，磷酸二氫鉀和過(guò)磷酸鈣購(gòu)自國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑北京有限公司。

1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2012年在中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所玻璃溫室內(nèi)進(jìn)行。3月6日選取整齊飽滿的黃瓜種子，在室溫下(28 ℃)清水浸種20 min，然后用w=5%次氯酸鈉消毒10 min，清水沖洗3次，浸種4 h后直播于72孔穴盤(pán)。以3∶1 ∶1(體積比)草炭、蛭石和珍珠巖為育苗基質(zhì)，基質(zhì)體積質(zhì)量0.15 g·cm-3，總孔隙度86.2%，通氣孔隙21.9%，持水孔隙64.3%，pH 6.25?；|(zhì)混拌時(shí)加入肥料，基質(zhì)養(yǎng)分添加量設(shè)7個(gè)處理(表1)，分別將各處理所需加入的肥料溶于水，噴灑入定量混合基質(zhì)中，充分?jǐn)嚢杈鶆颉Ｓ缙陂g按常規(guī)管理，不施肥。

表1　基質(zhì)中肥料添加種類(lèi)及數(shù)量

注：1 500N-655P-1 245K為蔬菜穴盤(pán)苗生產(chǎn)中常用肥料添加量。

Note:1 500N-655P-1 245K is common fertilizer addition in production of vegetable plug seedlings.

1.3測(cè)定方法

分別于播種前、播種后10 d(子葉平展)、播種后20 d (1片真葉平展)、播種后30 d (2片真葉平展)取黃瓜幼苗根區(qū)基質(zhì)，自然風(fēng)干，用百分之一天平稱(chēng)取風(fēng)干基質(zhì)10 g，置于150 mL帶蓋塑料瓶中，向塑料瓶中加入100 mL去離子水，將塑料瓶放入搖床，以200 r·min-1轉(zhuǎn)速振蕩5 min，定量快速濾紙過(guò)濾，收集濾液。速效氮測(cè)定采用擴(kuò)散吸收法[9]，速效磷、速效鉀采用等離子發(fā)射光譜法測(cè)定[10]。

播種后30 d 取完整黃瓜幼苗，清水沖洗干凈，用直尺測(cè)量株高(莖基部至生長(zhǎng)點(diǎn)的距離)，游標(biāo)卡尺測(cè)量莖粗(子葉節(jié)下1 cm處的粗度)，幼苗105 ℃殺青30 min，80 ℃烘干至恒量，測(cè)定干物質(zhì)積累量，壯苗指數(shù)=(莖粗/株高)×全株干質(zhì)量×100；采用凱氏定氮法測(cè)定全N質(zhì)量分?jǐn)?shù)[11]；采用等離子發(fā)射光譜法測(cè)定全P、全K質(zhì)量分?jǐn)?shù)[10]。肥料利用率按下式計(jì)算。

肥料利用率=(施肥區(qū)黃瓜吸收養(yǎng)分量-無(wú)肥區(qū)黃瓜吸收養(yǎng)分量)/(肥料施肥量×肥料中養(yǎng)分質(zhì)量分?jǐn)?shù))×100%

1.4統(tǒng)計(jì)分析

采用DPS軟件Duncan’s新復(fù)極差法進(jìn)行多重比較及差異顯著性分析。

2結(jié)果與分析

2.1不同處理對(duì)黃瓜幼苗基質(zhì)速效氮、速效磷、速效鉀質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響

從圖1可知，隨播種后時(shí)間延長(zhǎng)，各處理基質(zhì)速效氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)呈持續(xù)降低趨勢(shì)，如播種后10、20、30 d，500N-100P-500K處理的速效氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別比播種后0、10、20 d降低47.11%、36.72%、20.37%。

在各個(gè)測(cè)定時(shí)期，隨著基質(zhì)中氮添加量的增加，基質(zhì)中速效氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)的下降幅度呈升高趨勢(shì)，如播種后10 d，1 500N-655P-1 245K、600N-120P-600P、500N-100P-500K、400N-80P-400K、300N-60P-300K、200N-40P-200K、0N-0P-0K處理的速效氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)比播種后0 d各自降低53.17%、47.83%、47.11%、44.51%、38.54%、37.03%、15.02%。

各處理基質(zhì)中速效磷、速效鉀質(zhì)量分?jǐn)?shù)呈相似的變化趨勢(shì)(圖1)。2.2不同處理對(duì)黃瓜幼苗氮、磷、鉀質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響

從表2可知，隨基質(zhì)中氮添加量的增加，黃瓜幼苗氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)呈升高趨勢(shì)，與0N-0P-0K處理相比，其他處理的黃瓜幼苗氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加了5.19%～14.64%，差異達(dá)到顯著水平。黃瓜幼苗磷、鉀質(zhì)量分?jǐn)?shù)呈相似的變化趨勢(shì)。黃瓜幼苗磷質(zhì)量分?jǐn)?shù)與啟動(dòng)肥磷添加量相關(guān)系數(shù)較大(r=0.998 5)，呈極顯著正相關(guān)。

2.3不同處理對(duì)黃瓜幼苗生長(zhǎng)發(fā)育的影響

對(duì)于株高、全株干質(zhì)量來(lái)說(shuō)，隨基質(zhì)養(yǎng)分添加量的增加均呈升高趨勢(shì)(表3)，如1 500N-655P-1245K處理的株高、全株干質(zhì)量分別比其他處理提高18.34%～133.28%和4.14%～105.69%；黃瓜幼苗的莖粗、壯苗指數(shù)隨基質(zhì)養(yǎng)分添加量的增加呈先升高后降低的趨勢(shì)，600N-120P-600K處理的莖粗相對(duì)較高，壯苗指數(shù)較大的是500N-100P-500K處理，如500N-100P-500K處理的壯苗指數(shù)分別比其他處理(600N-120P-600K處理除外)提高9.06%～45.17%，差異均達(dá)到顯著水平。

圖1　不同處理黃瓜幼苗基質(zhì)養(yǎng)分質(zhì)量分?jǐn)?shù)的變化

處理TreatmentN質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%NmassfractionP質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%PmassfractionK質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%Kmassfraction1500N-655P-1245K0.971a0.308a1.082a600N-120P-600K0.926b0.168b1.023b500N-100P-500K0.921b0.165b1.018b400N-80P-400K0.909b0.161bc0.985c300N-60P-300K0.892b0.152c0.893d200N-40P-200K0.891b0.141d0.824e0N-0P-0K0.847c0.140d0.816e

注：同列數(shù)字后不同小寫(xiě)字母表示差異達(dá)顯著水平(P<0.05)，下同。

Note:The different lowercase letters in the same column indicate the different significance atP<0.05 level, the same as below.

2.4不同處理對(duì)黃瓜幼苗氮、磷、鉀利用率的影響

從表4可知，隨基質(zhì)養(yǎng)分添加量的增加，黃瓜幼苗植株氮、磷、鉀吸收量呈升高趨勢(shì)，且各處理間差異達(dá)顯著水平。200N-40P-200K處理的黃瓜幼苗肥料利用率大小為氮>鉀>磷，其他處理肥料利用率大小為鉀>氮>磷。隨基質(zhì)養(yǎng)分添加量的增加，黃瓜幼苗鉀素利用率呈先升高后降低的變化趨勢(shì)，其中500N-100P-500K處理的最高，分別比其他處理增加5.17%～132.66%，差異均達(dá)顯著水平，氮、磷素利用率呈相似的變化趨勢(shì)。

表3　不同處理黃瓜幼苗形態(tài)指標(biāo)的變化

表4　不同處理黃瓜幼苗氮、磷、鉀利用率的變化

3討論與結(jié)論

育苗基質(zhì)中養(yǎng)分添加量直接影響蔬菜幼苗對(duì)養(yǎng)分的吸收及其生長(zhǎng)發(fā)育進(jìn)程。以草炭、蛭石和珍珠巖(三者體積比6∶3∶1)為育苗基質(zhì)，培育黃瓜壯苗所需的基質(zhì)肥料添加量分別為N 0.8 kg·m-3、P2O50.2 kg·m-3、K2O 0.1 kg·m-3[12]。以草炭、蛭石(二者體積比2∶1)為育苗基質(zhì)，基質(zhì)中速效養(yǎng)分含量分別為N 0.5 kg·m-3、P2O51.0 kg·m-3、K2O 1.0 kg·m-3時(shí)培育的番茄穴盤(pán)苗質(zhì)量較優(yōu)[13]。本試驗(yàn)條件下，育苗基質(zhì)養(yǎng)分添加量顯著影響根區(qū)基質(zhì)速效養(yǎng)分含量，進(jìn)而影響黃瓜幼苗地上部和根系生長(zhǎng)及肥料利用率，從幼苗地上部、根系生長(zhǎng)情況綜合考慮，黃瓜穴盤(pán)育苗播前基質(zhì)養(yǎng)分適宜添加量為500N-100P-500K，表現(xiàn)為壯苗指數(shù)增加及肥料利用率升高等，分別比其他處理增加9.06%～45.17%、5.17%～132.66%。說(shuō)明培育蔬菜優(yōu)質(zhì)壯苗的適宜養(yǎng)分添加量與基質(zhì)組成及蔬菜種類(lèi)密切相關(guān)。

肥料利用率是評(píng)價(jià)施肥效果的主要指標(biāo)之一。目前，中國(guó)肥料利用率普遍不高，氮素平均利用率為30%～41%，磷肥當(dāng)季利用率比較低，一般為15%～25%[14]，鉀肥平均利用率為35%～50%[15]。肥料利用率較低的原因較多[16-17]，主要有施肥過(guò)量、忽視土壤養(yǎng)分資源的利用、環(huán)境養(yǎng)分來(lái)源多且數(shù)量大、作物產(chǎn)量潛力未充分挖掘、養(yǎng)分損失未能有效阻控等，其中施肥過(guò)量是中國(guó)肥料利用率低的最主要原因[18]。在環(huán)境條件和其他管理措施相對(duì)穩(wěn)定的前提下，在正常的施肥設(shè)計(jì)范圍內(nèi)，肥料利用率與施肥量的關(guān)系為直線遞減函數(shù)[19]。氮素的損失是影響氮素利用率的重要原因，氮素?fù)p失的途徑很多，淋溶、徑流及氣態(tài)形式揮發(fā)[20]等，其中淋溶是氮素?fù)p失的主要途徑[21-22]。本試驗(yàn)條件下，隨基質(zhì)養(yǎng)分添加量的增加，黃瓜幼苗植株氮、磷、鉀吸收量呈升高趨勢(shì)，且各處理間差異達(dá)顯著水平?；|(zhì)養(yǎng)分添加量較低時(shí)(200N-40P-200K)，黃瓜幼苗肥料利用率大小為氮>鉀>磷；養(yǎng)分添加量較高時(shí)(300N-60P-300K～600N-120P-600K)，肥料利用率大小為鉀>氮>磷。隨基質(zhì)中養(yǎng)分添加量的增加，黃瓜幼苗鉀素利用率呈先升高后降低的變化趨勢(shì)，其中500N-100P-500K處理的最高，分別比其他處理增加5.17%～132.66%，差異均達(dá)顯著水平，氮、磷素利用率呈相似的變化趨勢(shì)。究其原因，可能是500N-100P-500K處理提高了幼苗的養(yǎng)分吸收量，同時(shí)降低了淋溶強(qiáng)度，進(jìn)而提高了肥料利用率。

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Received 2015-08-17Returned2015-10-28

First authorZHANG Zhigang, male, associate research fellow. Research area:growth regulation of vegetable plug seedling. E-mail:zhangzhigang@caas.cn

(責(zé)任編輯：潘學(xué)燕Responsible editor:PAN Xueyan)

SI詞頭

Effects of Nutrient Addition in Substrate on Fertilizer Use Efficiency of Cucumber Plug Seedlings

ZHANG Zhigang, TAI Lianli, DONG Chunjuan and SHANG Qingmao

(Institute of Vegetables and Flowers, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Key Laboratory of Horticultural Crop Biology and Germplasm Innovation, Ministry of Agriculture, Beijing100081, China)

AbstractThe purpose of this study is to explore scientific and rational fertilization techniques of the cucumber plug seedlings. With cucumber ‘Zhongnong No.203’3∶1 ∶1 peat, vermiculite, and perlite as substrate,the effects of nutrient addition in substrate on growth and utilization rate of fertilizer were studied before sowing,available N, P, and K mass fraction in substrate, morphological index of cucumber plug seedlings and utilization rate of fertilizer were determined. Nutrient content of substrate in root zone increased with the elevation of nutrient addition in substrate, while vigor index of cucumber seedling and utilization rate of fertilizer increased at first and decreased subsequently. A better addition of nutrient in substrate before sowing was 500N-100P-500K, the vigor index and utilization rate of fertilizer were higher than other treatments by 9.06%-45.17%, 5.17%-132.66%.

Key wordsCucumber；Plug seedlings；Nutrient；Addition quantity；Fertilizer use efficiency

收稿日期：2015-08-17修回日期：2015-10-28

基金項(xiàng)目：公益性行業(yè)(農(nóng)業(yè))科研專(zhuān)項(xiàng)(201203095，201303014)；現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專(zhuān)項(xiàng)資金(CARS-25)；中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)新工程項(xiàng)目(CAAS-ASTIP-IVFCAAS)。

通信作者：尚慶茂，男，研究員，博士生導(dǎo)師，從事蔬菜苗期發(fā)育調(diào)控研究。E-mail：shangqingmao@caas.cn

中圖分類(lèi)號(hào)S642.2

文獻(xiàn)標(biāo)志碼A

文章編號(hào)1004-1389(2016)06-0897-06

Foundation itemThe Special Fund for Agro-scientific Research in the Public Interest(No.201203095，201303014); the China Agriculture Research System(No.CARS-25)；Agricultural Science and Technology Innovation Project of Chinese Academy(No.CAAS-ASTIP-IVFCAAS). SHANG Qingmao, male, research fellow,Ph.D ’s supervisor.Research area:growth regulation of vegetable plug seedling. E-mail:Shangqingmao@caas.cn

網(wǎng)絡(luò)出版日期：2016-06-01

網(wǎng)絡(luò)出版地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/61.1220.S.20160601.0919.032.html

第一作者：張志剛，男，副研究員，從事蔬菜苗期發(fā)育調(diào)控研究。E-mail：zhangzhigang@caas.cn