尹興，張麗娟，李博文，劉文菊，郭艷杰，李玉濤

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氮肥與雙氰胺配施對溫室番茄生產及活性氮排放的影響

尹興1，張麗娟1，李博文1，劉文菊1，郭艷杰1，李玉濤2

（1河北農業(yè)大學資源與環(huán)境科學學院/河北省農田生態(tài)環(huán)境重點實驗室/河北農業(yè)大學邸洪杰土壤與環(huán)境實驗室，河北保定 071000；2秸稈控股有限公司，北京 100026）

【目的】研究田間條件下氮肥與硝化抑制劑雙氰胺（dicyandiamide，DCD）配施對溫室番茄產量、品質及活性氮損失的影響，明確DCD在棚室蔬菜生產體系中的作用及其硝化抑制效果，為氮肥減施增效提供依據(jù)?！痉椒ā吭囼炘诤颖笔∮狼蹇h番茄主產區(qū)北岔口村進行，供試作物為番茄。試驗設5個處理，分別為不施氮對照（N0）、傳統(tǒng)施氮（Con）、傳統(tǒng)施氮+雙氰胺（Con+DCD）、減量施氮（Opt）和減量施氮+雙氰胺（Opt+DCD），定期對溫室番茄追肥期間土壤無機氮、N2O排放量和NH3揮發(fā)損失量等指標進行測定。利用流動分析儀測定土壤無機氮含量，氣相色譜儀測定N2O排放量，-標準稀酸滴定法測定NH3揮發(fā)量。應用SAS軟件對不同處理的產量、品質和各個指標進行方差分析?！窘Y果】氮肥與DCD配施可以提高番茄產量，Con+DCD較Con、Opt+DCD較Opt處理分別提高了20.2%和2.4%，其中Con+DCD產量顯著高于Con；同時，Con+DCD和Opt+DCD的氮肥農學效率（NAE）和氮肥偏生產力（PFP）均顯著高于Con和Opt，其中Con+DCD較Con、Opt+DCD較Opt處理的NAE分別提高了176.7%和22.3%；此外，配施DCD顯著降低了棚室番茄果實的硝酸鹽含量，Con+DCD較Con、Opt+DCD較Opt處理分別降低了28.6%和19.3%，其他品質指標處理間差異不顯著。氮肥與DCD配施顯著降低了NO3--N在0—100 cm土層的累積，Con+DCD和Opt+DCD的NO3--N累積量分別為607.1和441.8 kg·hm-2，較Con（708.4 kg·hm-2）和Opt（524.2 kg·hm-2）降低了14.3%和15.7%。各處理N2O排放通量和NH3揮發(fā)速率的峰值分別出現(xiàn)在施肥后第3天和第2天，總體來看，DCD能有效降低N2O排放和NH3揮發(fā)損失，Con+DCD較Con、Opt+DCD較Opt處理的N2O累積排放量和NH3揮發(fā)累積量分別降低了51.2%、75.4%和17.2%、21.9%?！窘Y論】在本試驗條件下，氮肥與DCD配施提高了溫室番茄的產量、氮肥農學效率和氮肥偏生產力，減少了土壤NO3--N在0—100 cm土層的累積，降低了N2O排放量和NH3揮發(fā)損失量，且以減氮50%并配施DCD（Opt+DCD）的效果最好。因此，在溫室番茄生產中，適當減氮并配施DCD是一種科學有效的施肥管理方式。

氮肥；雙氰胺；活性氮；溫室番茄

0 引言

【研究意義】中國是世界蔬菜生產第一大國，2014年種植面積達2 140.5×104hm2，較2007年增加了20.8%[1]。近年來，由于設施蔬菜具有反季節(jié)、短周期、高效益等優(yōu)點，已成為中國蔬菜生產發(fā)展的主要趨勢，平均以每年10%以上的速度增長，預計2020年將超過700×104hm2，占中國蔬菜種植面積的25%強[1-2]。經(jīng)濟利益的驅動及“大肥大水”的傳統(tǒng)觀念，設施菜田的施氮量遠高于當?shù)赝扑]施氮量，由此帶來的環(huán)境問題也日益嚴重[3-4]。大量研究表明，設施菜田的氮肥利用率遠低于水田和旱作農業(yè)，僅14.5%—22.5%[5]，損失的氮肥主要以硝酸鹽形式流失或淋溶到土壤深層，或經(jīng)氨揮發(fā)、硝化-反硝化作用，以氨（NH3）、氮氧化物（NOX）等氣體形式進入大氣，大量活性氮的排放最終導致土壤、水體氮素富營養(yǎng)化，土壤酸化，陸地、海洋生態(tài)系統(tǒng)生物多樣性降低等一系列嚴重問題[6-8]。因此，明確設施菜田合理施氮量并尋求降低蔬菜生產中活性氮損失的有效措施，是當前設施蔬菜生產亟待解決的問題?！厩叭搜芯窟M展】硝化抑制劑雙氰胺（DCD）含氮量高、易溶于水且降解產物無污染，施入土壤后，通過降低酶活性而抑制土壤硝化作用，進而減少土壤氮素殘留量、降低溫室氣體排放及提高氮肥利用率[9-11]。國內外研究表明，氮肥與DCD配施可以顯著降低土壤N2O排放，且具有一定的增產作用。試驗發(fā)現(xiàn)，DCD可以降低麥季32.6%—49%、玉米季20.1—31.8%的土壤N2O排放，增產幅度分別達到9.0%—26.9%和9.1%—34.5%[12-16]。相比于大田作物，設施菜田的研究相對較少。張婧等[17]研究得出，DCD可以降低設施蔬菜N2O周年排放的37.2%；張琳等[18]研究發(fā)現(xiàn)，DCD能減少溫室黃瓜生長季42.1%—64.1%的土壤N2O排放，增產率達5.0%—17.8%。目前，DCD的施用對土壤氨揮發(fā)的影響還存在爭議。皮荷杰等[19]通過室內培養(yǎng)試驗得出，配施DCD的土壤比對照土壤中氨揮發(fā)總量增加了5倍以上，張琳等[18]的研究也表明，配施DCD使土壤氨揮發(fā)增加了34.3%—40.4%；但CLAY等[20]認為配施DCD并不能使氨揮發(fā)量增加，聶文靜等[21]在棚室黃瓜上的研究同樣得出，配施DCD后土壤氨揮發(fā)量降低了43.7%—66.5%。本課題組近年來針對設施蔬菜體系中DCD的施用效果進行了深入研究，基本得出了減氮控水且配施15%DCD效果最佳的結論[18]?！颈狙芯壳腥朦c】綜合國內外研究，目前關于氮肥與DCD配施對設施蔬菜的田間研究結果尚較少，且對于配施DCD后土壤氨揮發(fā)的結果還不清楚。關于減施氮肥及配施DCD后，設施蔬菜的產量、品質、氮肥農學效率及活性氮損失的系統(tǒng)研究還需進一步加強?！緮M解決的關鍵問題】本研究以日光溫室果菜類——番茄為供試對象，基于常規(guī)、減氮兩種施肥模式，研究配施DCD對溫室番茄生產及活性氮損失的影響，為中國北方設施蔬菜的氮肥高效管理提供科學指導。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗于2013年9月至2014年3月在河北省永清縣番茄主產區(qū)北岔口村（東經(jīng)116°25′，北緯39°13′）進行。試驗所在地為暖溫帶大陸性季風氣候，年平均氣溫11.5℃，年均日照時間為2 740 h，年均降水量509 mm。土壤基本理化性質見表1。

表1 供試棚室土壤基本理化性質

1.2 試驗設計與管理

本研究供試作物為番茄，共設置5個處理，分別為：（1）不施氮對照（N0）；（2）傳統(tǒng)施氮（Con），施氮量為600 kgN·hm-2；（3）傳統(tǒng)施氮+雙氰胺（Con+DCD），施氮量同處理Con，DCD添加量為所施氮肥含氮量的15%；（4）減量施氮（Opt），施氮量為300 kg N·hm-2；（5）減量施氮+雙氰胺（Opt+DCD），施氮量同處理Opt，DCD添加量為所施氮肥含氮量的15%。磷鉀施用量相同，P2O5施用量為225 kg·hm-2，K2O施用量為600 kg·hm-2。本試驗于2013年9月30日定植，2014年3月5日收獲。番茄定植前施用基肥并翻耕，其中有機肥為雞糞，氮肥施用量為施肥總量的30%，磷鉀肥一次性施入；追肥分4次進行，氮肥施用量依次為施肥總量的25%、25%、10%、10%。試驗地總面積為586.9 m2，番茄栽培模式采用常規(guī)的畦栽方式，3畦為1個小區(qū)，小區(qū)間距1.2 m，株行距0.3 m×0.8 m，種植密度為4.5×104株/hm2左右。在番茄整個生長季灌水（畦灌）及其他田間管理措施按照當?shù)爻Ｒ?guī)習慣管理模式進行。

1.3 測定項目與方法

1.3.1 土壤基本理化性質的測定 土壤容重采用環(huán)刀法；機械組成采用吸管法；有機質采用重鉻酸鉀容量法；無機氮用1.0 mol·L-1KCl浸提，流動分析儀測定；速效磷用1.0 mol·L-1NaHCO3浸提，鉬銻抗比色法測定；速效鉀用1.0 mol·L-1NH4OAc浸提，火焰光度法測定[22]。

1.3.2 產量的測定 自番茄第一次收獲至采摘結束期間，對各試驗小區(qū)番茄進行全部采收，稱重后以小區(qū)為單位記錄番茄產量。

1.3.3 品質的測定 硝酸鹽含量采用濃H2SO4-水楊酸比色法測定；Vc含量采用鉬藍比色法測定；可溶性蛋白質含量采用考馬斯亮藍G-250染色法測定；可溶性糖含量采用濃硫酸-蒽酮比色法測定；可滴定酸采用堿測定法測定[22]。

1.3.4 N2O的測定 采用密閉式靜態(tài)箱法測定，每次灌水施肥后第一天開始，連續(xù)一周進行采樣（若施肥間隔時間較長，酌情加密采樣），采樣時間為每天上午9：00—11：00，每隔15 min采樣1次，在0、15、30 min時共采集3次氣體樣品并同步測定箱內溫度。N2O氣體樣品利用Agilent 7890A型氣相色譜儀進行分析。N2O檢測器為電子捕獲檢測器（ECD），載氣為氮氣，流量為2 mL·min-1，分離柱內填充料為80—100目PorpakQ，分離柱溫度為55℃，檢測器溫度設定為330℃。

1.3.5 NH3的測定 采用密閉室法測定，與N2O氣體同步監(jiān)測。試驗時將20 mL的硼酸溶液加入到50 mL的蒸發(fā)皿中，吸收24 h后用標準硫酸滴定硼酸中所吸收的氨。

1.4 計算方法與數(shù)據(jù)分析

氮肥農學效率（NAE，kg·kg-1）= （施氮區(qū)產量-不施氮區(qū)產量）/施氮量；

氮肥偏生產力（PFP，kg·kg-1）=施氮區(qū)產量/施氮量；

土壤硝態(tài)氮累積量（kg·hm-2）=土層厚度（cm）×土壤容重（g·cm-3）×土壤硝態(tài)氮含量（mg·kg-1）/10；

N2O的排放通量計算公式為：

F = p×V/A×dc/dt ×273/( 273 + T) ×60

式中，F(xiàn)為N2O排放通量（μg·m-2·h-1）；p為標準狀態(tài)下N2O的密度，其值是1.25 kg·m-3；V表示密閉箱內溫室氣體所能容納的有效體積（m3）；A為箱內土面面積（m2）；dc/dt表示單位時間內密閉箱內N2O體積分數(shù)的變化量（10-9/min ），T為測定時密閉箱內平均溫度（℃）。

氨揮發(fā)速率計算公式為：

NH3--N (kg·hm-2·d-1)=M·A-1·D-1·10-2

式中，M為密閉法單個裝置每次測得的氨量（NH3--N，mg）；A為捕獲裝置的橫截面積（m2）；D為每次連續(xù)捕獲的時間（d）。

凈排放系數(shù)=（施氮區(qū)排放量-不施氮區(qū)排放量）/施氮量

試驗數(shù)據(jù)采用Excel 2007進行處理，用SPSS18.0、SAS 8.0軟件進行顯著性及相關性分析。

2 結果

2.1 氮肥與DCD配施對溫室番茄產量、品質及氮肥效率的影響

從表2可以看出，與N0相比，各施氮處理產量均顯著提高，傳統(tǒng)施氮（Con）、傳統(tǒng)施氮+雙氰胺（Con+DCD）、減量施氮（Opt）和減量施氮+雙氰胺（Opt+DCD）的增產率分別達到12.9%、35.8%、11.9%和14.6%；配施DCD后，Con+DCD較Con、Opt+DCD較Opt處理的產量分別增加了20.2%和2.4%，其中Con+DCD顯著高于Con處理；與Con相比，Opt+DCD的施氮量雖減少了50%，但產量增加了1.5%。

氮肥偏生產力（PFP）隨著施氮量的降低而增高，且配施DCD的效果更好；Con+DCD和Opt+DCD的PFP分別為190和321 kg·kg-1，顯著高于Con和Opt的158和313 kg·kg-1；與Con相比，Opt+DCD的PFP增加了102.9%，處于最高水平。Con+DCD和Opt+DCD的氮肥農學效率（NAE）顯著高于Con和Opt，Opt+ DCD的NAE較Con增加了125.5%，達到顯著水平。

表2 配施DCD對溫室番茄產量、品質及氮肥效率的影響

N0：不施氮對照；Con：傳統(tǒng)施氮；Con+DCD：傳統(tǒng)施氮+雙氰胺；Opt：減量施氮；Opt+DCD：減量施氮+雙氰胺；NAE：氮肥農學效率；PFP：氮肥偏生產力

N0: Control treatment; Con: Conventional N fertilization rate; Con+DCD: Conventional N fertilization plus nitrification inhibitor; Opt: Optimal N fertilization rate; Opt+DCD: Optimal N fertilization plus nitrification inhibitor; NAE: Agronomy efficiency of nitrogen fertilizer; PFP: nitrogen partial factor product

各處理品質指標中，N0的Vc和硝酸鹽含量極低，僅82.6和30.0 mg·kg-1，顯著低于其他各施氮處理，可溶性糖、可滴定酸和可溶性蛋白質在各處理間差異不顯著；配施DCD可顯著降低果實中的硝酸鹽含量，Con+DCD較Con，Opt+DCD較Opt分別降低了28.6%和19.3%。綜合來看，減施氮肥并配施DCD（Opt+ DCD）的產量、PFP和NAE均處于較高水平，且品質沒有降低（＞0.05）。

2.2 氮肥與DCD配施對土壤剖面NO3--N殘留的影響

不同施氮模式0—100 cm土層NO3--N含量差異較大（圖1），傳統(tǒng)施氮（Con）、傳統(tǒng)施氮+雙氰胺（Con+DCD）、減量施氮（Opt）和減量施氮+雙氰胺（Opt+DCD）在0—100 cm土層的NO3--N累積量分別為708.4、607.1、524.2和441.8 kg·hm-2，均顯著高于N0的360.9 kg·hm-2；Con+DCD較Con、Opt+DCD較Opt分別降低了14.3%和15.7%；與Con相比，減氮50%并配施DCD（Opt+DCD）的NO3--N累積量降低了37.6%。各土層NO3--N含量在不同施氮模式的累積量也存在較大差異，0—60 cm土層中，N0的NO3--N含量呈逐漸降低趨勢，而其他各處理NO3--N累積量均逐漸升高，且在40—60 cm處達到峰值；與Con、Con+DCD相比，推薦施肥Opt、Opt+DCD在各土層的累積量較平均，且NO3--N累積量在最高的40—60 cm處分別較Con、Con+DCD降低了40.9%和59.5%；60—100 cm土層中，Opt+DCD的NO3--N累積量最低（171.6kg·hm-2），較Con降低了16.6%?？傮w來看，NO3--N在0—100 cm土層有較高的殘留，減氮并配施DCD可以顯著降低NO3--N的累積量及各土層的分布，降低了NO3--N向下層的淋失風險。

2.3 氮肥與DCD配施對土壤N2O排放的影響

2.3.1 對土壤N2O排放通量的影響 施氮顯著增加了N2O的排放速率，在施氮后一周內N2O排放速率維持在一個較高水平，7 d后顯著降低，各施氮處理的N2O排放峰值均出現(xiàn)在施氮后的第3天（圖2）。試驗期間，N0的N2O排放通量變化范圍為2.1—74.2 μg·m-2·h-1，平均25.3 μg·m-2·h-1；施氮處理Con、Con+DCD、Opt和Opt+DCD的N2O排放范圍分別為104.3—2 645.2、46.0—1 584.8、13.8—765.6和4.9—263.0 μg·m-2·h-1，平均值分別為670.4、327.2、179.2和44.1 μg·m-2·h-1。Con+DCD較Con、Opt+DCD較Opt的N2O排放峰值分別降低了40.1%和65.6%；與Con相比，Opt+DCD的N2O排放峰值降低了90.1%?？梢?，減氮并配施DCD可以顯著降低N2O的排放速率。

圖1 土壤0—100 cm剖面硝態(tài)氮殘留量

圖2 不同施氮模式土壤氧化亞氮排放動態(tài)變化

2.3.2 對土壤N2O累積排放量和凈排放系數(shù)的影響 分析番茄追肥期間土壤N2O累積排放量（圖3），結果表明，N0的N2O累積排放量為0.18 kg·hm-2，顯著低于常規(guī)施肥Con（4.83 kg·hm-2）和Con+DCD（2.36 kg·hm-2），與減氮處理Opt（1.29 kg·hm-2）和Opt+DCD（0.32 kg·hm-2）差異不顯著； Con+DCD較Con、Opt+DCD較Opt的N2O累積排放量分別降低了51.2%和75.4%；與Con相比，Opt+DCD 的N2O累積排放量下降了93.4%。表3為不同處理N2O凈排放系數(shù)，Con的N2O凈排放系數(shù)為0.78%，顯著高于其他各處理；Opt+DCD的N2O凈排放系數(shù)最低，僅為0.05%。可見，推薦施氮管理同時配施DCD能夠顯著降低土壤的N2O累積排放量。

圖3 溫室番茄生育期內土壤氧化亞氮的累積排放量

表3 配施DCD對N2O凈排放系數(shù)的影響

2.4 氮肥與DCD配施對土壤氨揮發(fā)的影響

2.4.1 對土壤氨揮發(fā)速率的影響 對番茄追肥期間NH3揮發(fā)速率的動態(tài)變化監(jiān)測表明（圖4），各施氮處理的NH3揮發(fā)速率在施肥灌水后均呈現(xiàn)出先升高后降低的趨勢，7 d后趨于穩(wěn)定。在整個監(jiān)測期間，各處理NH3揮發(fā)速率均較低，N0的NH3揮發(fā)速率變化范圍為0.02—0.09 kg·hm-2·d-1，施氮處理Con、Con+DCD、Opt和Opt+DCD的NH3揮發(fā)速率變化范圍分別為0.04—0.38、0.04—0.36、0.04—0.13和0.02—0.08 kg·hm-2·d-1。Con+DCD較Con、Opt+DCD較Opt的NH3揮發(fā)峰值分別降低了5.3%和38.5%；與Con相比， Opt+DCD的NH3揮發(fā)峰值降低了78.9%?？梢姡瑴p氮并配施DCD可以顯著降低土壤NH3揮發(fā)速率。

圖4 不同施氮模式土壤氨揮發(fā)速率

2.4.2 對土壤氨揮發(fā)損失量的影響 圖5為番茄追肥期間土NH3揮發(fā)累積排放量，結果表明，N0的NH3揮發(fā)累積排放量為1.46 kg·hm-2，顯著低于常規(guī)施肥Con（3.08 kg·hm-2）和Con+DCD（2.55 kg·hm-2），與減氮處理Opt（1.96 kg·hm-2）和Opt+DCD （1.53 kg·hm-2）差異不顯著；Con+DCD較Con、Opt+DCD較Opt的NH3揮發(fā)累積排放量分別降低了17.2%和21.9%；與Con相比，Opt+DCD 的NH3揮發(fā)累積排放量下降了50.3%?？梢?，推薦施氮管理同時配施DCD能夠顯著的降低土壤中NH3揮發(fā)損失量。

圖5 溫室番茄生育期內土壤氨揮發(fā)的累積排放量

3 討論

相關研究表明，設施蔬菜生產中氮肥的過量施用導致氮素大部分以NO3--N形式在土壤中累積，極易隨著水分進入土壤深層甚至淋出根區(qū)，對地下水造成潛在危害，威脅人類健康[23-25]。本研究中傳統(tǒng)施氮處理Con的氮素投入量為600 kg N·hm-2，NO3--N在0—100 cm土層累積量高達708.4 kg·hm-2，NO3--N富集現(xiàn)象嚴重；而減氮50%后，Opt的NO3--N累積量為524.2 kg·hm-2，較Con降低了26.0%。硝化抑制劑DCD可減緩土壤中NH4+-N向NO3--N的轉換過程，從而減少NO3--N在土壤當中的累積，降低NO3--N淋失風險[21,26]。郭艷杰等[27]在設施番茄的研究中表明，DCD可降低0—30 cm土層35.2%—64.9%的NO3--N累積。本研究得出，Con+DCD和Opt+DCD在0—100 cm土層的NO3--N累積量分別為607.1和441.8 kg·hm-2，較Con和Opt降低了14.3%和15.7%；與Con相比，Opt+DCD的NO3--N累積量降低了37.6%。

DCD的施用對蔬菜產量的提高及降低作物體內硝酸鹽含量有一定效果[28-30]。本研究結果表明，Con+DCD和Opt+DCD產量分別為114和96.2 t·hm-2，較Con和Opt增加了20.2%和2.4%；同時，配施DCD降低了番茄果實的硝酸鹽含量，Con+DCD和Opt+DCD番茄果實的硝酸鹽含量分別較Con和Opt降低了28.6%和19.3%。但本研究中DCD對番茄果實硝酸鹽的降低效果較低，與郭艷杰等研究得出降低51.9%—62.8%的結果存在一定差距[27]，這可能與本研究中施氮處理番茄果實體內的硝酸鹽含量（210—294 mg·kg-1）均較高有關。

氮肥易以氨形式揮發(fā)損失，或通過硝化過程和反硝化過程生成氧化亞氮[31-32]。本研究中，所有施氮處理的氨揮發(fā)和氧化亞氮排放量均高于不施氮（N0），說明氮肥可明顯促進土壤氨揮發(fā)和氧化亞氮排放；DCD可以降低土壤的NH3揮發(fā)累積量，Con+DCD和Opt+DCD的NH3揮發(fā)累積排放量為2.55和1.53kg·hm-2，分別較Con（3.08kg·hm-2）和Opt（1.96kg·hm-2）降低了17.2%和21.9%，與聶文靜[21]在棚室黃瓜上的結論一致，但低于其得出降低43.7%—66.5%的結果，其原因為DCD添加量（10%）及水氮管理均不同導致；但張琳等[18]認為，DCD的施用使土壤較長時間保持較高的銨態(tài)氮濃度，從而提高了氨揮發(fā)的威脅，使土壤氨揮發(fā)增加了34.3%—40.4%，與本試驗結果相左，其原因在于作物體系和土壤理化性質的不同。

但是，要完全評價棚室菜田向大氣的NH3排放，作物冠層是不可忽視的。PING等[33]利用同位素示蹤法對施肥后小麥田NH3排放進行的研究表明，兩次施肥后小麥冠層對NH3排放均有一定的吸收情況。FENILLI等[34]同樣研究得出，咖啡植物可以吸收約40%的NH3排放。因此，在棚室菜田相對密閉的環(huán)境中，植物冠層對于排放出來的NH3會有一定的吸收，從而降低向棚室外的排放。

設施菜田的N2O排放具有峰值短促且峰值較高的現(xiàn)象，N2O排放高峰一般出現(xiàn)在施氮后的1—3 d[17-18,35]。本試驗期間，施氮處理土壤N2O排放高峰均出現(xiàn)在施肥灌水后的第3天，且最高峰值達2 645 μg·m-2·h-1。郝小雨[36]等的研究發(fā)現(xiàn)，N2O排放高峰出現(xiàn)在施肥灌水后第1天，與本研究結果有所差異，其原因為秋冬季棚內溫度較低，土壤N2O排放量降低且高峰期推遲[37]。DCD抑制了銨的硝化作用，導致N2O的排放強度降低。本研究中，Con+DCD和Opt+DCD的N2O排放峰值分別較Con和Opt降低了40.1%和65.6%，N2O累積排放量降低了51.2%和75.4%。

綜上可知，本研究配施DCD的Con+DCD、Opt+DCD處理在產量、品質和氮肥農學效率均顯著高于Con和Opt，且降低了土壤NO3--N累積、N2O排放和NH3揮發(fā)損失。其中，Opt+DCD處理在保證番茄產量、品質的同時，減少了活性氮的損失，對降低環(huán)境污染起到了一定作用，可以說是解決北方設施蔬菜生產的合理氮肥管理和DCD調控手段。

4 結論

4.1 DCD增加了溫室番茄的產量，兩種施氮模式（Con、Opt）下配施DCD的增產率分別為20.2%和2.4%；同時，DCD顯著提高了氮肥農學效率（NAE），Con+DCD較Con、Opt+DCD較Opt的NAE分別提高了176.7%和22.3%。

4.2 DCD顯著降低了番茄果實的硝酸鹽含量，Con+DCD較Con、Opt+DCD較Opt番茄果實的硝酸鹽含量分別降低了28.6%和19.3%。

4.3 減氮并配施DCD顯著降低了土壤N2O排放速率和累積排放量，Con+DCD較Con、Opt+DCD較Opt的N2O排放峰值分別降低了40.1%和65.6%，N2O累積排放量降低了51.2%和75.4%；與Con相比，Opt+DCD的N2O排放峰值和累積排放量分別降低了90.1%和93.4%。

4.4 DCD顯著降低了土壤NH3揮發(fā)損失，Con+DCD較Con、Opt+DCD較Opt的NH3揮發(fā)峰值分別降低了5.3%和38.5%，NH3揮發(fā)累積排放量降低了17.2%和21.9%；與Con相比，Opt+DCD的NH3揮發(fā)峰值和NH3揮發(fā)累積排放量分別降低了78.9%和50.3%。

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（責任編輯 李云霞）

Effects of Nitrogen Fertilizer and Dicyandiamide Application on Tomato Growth and Reactive Nitrogen Emissions in Greenhouse

YIN Xing1, ZHANG LiJuan1, LI BoWen1, LIU WenJu1, GUO YanJie1, LI YuTao2

(1College of Resources and Environmental Sciences, Agricultural University of Hebei/Key Laboratory for Farmland Eco-Environment of Hebei Province/Di Hongjie Soil and Environmental Laboratory of Agricultural University of Hebei, Baoding 071000, Hebei;2Straw Holding Co., Ltd., Beijing 100026)

【Objective】Effects of nitrogen (N) fertilizer and inhibitor (dicyandiamide, DCD) application on tomato yields, quality and reactive nitrogen loss were studied under field condition, clearing the function and nitrification inhibitory effect of DCD in greenhouse vegetable production systems, to provide scientific basis for reducing nitrogen fertilization and increasing efficiency, and prevention and control of pollution. 【Method】A field experiment was conducted in the Yongqing County of Hebei Province and the test crop was tomato. The experiment consisted of 5 N fertilization treatments with three replicates: control treatment (N0), conventional N fertilization rate (Con), conventional N fertilization plus nitrification inhibitor (Con+DCD), optimal N fertilization rate (Opt), and optimal N fertilization plusnitrification inhibitor (Opt+DCD). By field-situ tracking method, soil inorganic nitrogen, N2O emissions, ammonia volatilization loss and other indicators were measured during the top dressing of greenhouse tomato; N2O samples were measured using a gas chromatograph, and soil inorganic nitrogen samples were analyzed by using a continuous flow analytical system; ammonia volatilization samples were measured by boric acid absorption-standard acid; SAS software were applied on the yield, quality and various indicators of different treatments for variance analysis.【Result】Nitrogen fertilizer combined with DCD could increase tomato yield, namely, the Con+DCD and Opt+DCD increased the yields by 20.2% and 2.4% compared with the Con and Opt, respectively. Tomato yield of Con+DCD was significantly higher than that of the Con treatment. Simultaneously, the NAE and PFP for the Con+DCD and Opt+DCD were significantly higher than the Con and Opt. Compared with the Con and Opt, the NAE for the Con+DCD and Opt+DCD was increased by 176.7% and 22.3%, respectively. In addition, the NO3--N content in tomato was significantly decreased after combination of nitrogen fertilizer and DCD, thus, compared with Con and Opt, Con+DCD and Opt+DCD decreased the NO3--N content by 28.6% and 19.3%, respectively. There was no significant difference among other quality indicators. The NO3--N accumulation at 0-100 cm soil depth under Con+DCD and Opt+DCD treatments were 607.1 kg·hm-2and 441.8 kg·hm-2, which were 14.3% and 15.7% lower than NO3--N accumulation under Con (708.4 kg·hm-2) and Opt (524.2 kg·hm-2), respectively. N2O emission flues and ammonia volatilization rate reached peak values on second and third day after fertilization. Overall, N2O emissions and NH3volatilization loss were reduced under the DCD treatment. Compared with the Con and Opt, N2O accumulative emission and accumulative N loss by NH3volatilization for the Con+DCD and Opt+DCD decreased by 51.2%, 75.4% and 17.2%, 21.9%, respectively. 【Conclusion】Under the experimental conditions, combination of nitrogen fertilizer and DCD increased tomato yields, NAE and PFP, and decreased the NO3--N accumulation at 0-100 cm depth, emission flue of N2O and ammonia volatilization loss. Opt+DCD showed the best effect among the treatments. Therefore, reducing Nitrogen and combined application of DCD is a scientific and effective fertilizer management in greenhouse tomato production.

nitrogen fertilizer; dicyandiamide; reactive nitrogen; greenhouse tomato

10.3864/j.issn.0578-1752.2018.09.010

2017-06-29；

2017-09-29

國家科技支撐計劃（2015BAD23B01）、蔬菜體系安全用藥與質量控制（1004013）

尹興，E-mail：

張麗娟，Tel：0312-7528210；E-mail：lj_zh2001@163.com