李 通 武占會 佟 靜 王麗萍 王寶駒 劉子英*

（1 河北工程大學園林與生態(tài)工程學院，河北邯鄲 056038；2 北京市農林科學院蔬菜研究中心，北京 100097；3 農業(yè)農村部華北都市農業(yè)重點實驗室，北京 100097）

茭白（Zizania latifoliaTurcz）為禾本科菰屬多年生宿根草本植物（陳玥 等，2018），是我國第二大水生蔬菜，種植范圍分布于淮河和長江流域，包括上海、浙江、安徽、福建、湖北等省市（葛鑫濤等，2020）。在茭白種植過程中，因部分農民科學施肥意識淡薄出現(xiàn)了“以肥換產”的現(xiàn)象，盲目施肥，導致茭白種植田的養(yǎng)分過剩，成為農業(yè)面源污染的一大隱患（周曰飛，2019）。不合理的化肥施用不僅會降低化肥利用效率，對農田生態(tài)環(huán)境也造成了不同程度的破壞，并引發(fā)一系列的環(huán)境問題（李美霖 等，2020；王保君 等，2020）。

緩釋肥作為一種新型肥料，在平衡施肥、提高作物產量等方面發(fā)揮了巨大作用，現(xiàn)已成為肥料發(fā)展的主攻方向（胡鐵軍 等，2019）。緩釋肥可通過改變化肥本身的性質來提高肥料的利用率（謝婷婷等，2020），從而節(jié)約能源，減少化肥流失對環(huán)境造成的污染，從資源利用、環(huán)境保護等多方面考慮都有較好的發(fā)展空間（熊英和吳健，2017）。近年來，隨著科學技術的提升和農業(yè)生產勞動力的不斷減少，緩釋肥在農業(yè)生產中的應用逐漸增加（王俊和柯裴蓓，2020）。已有研究表明，與相同養(yǎng)分量的普通化肥相比，緩釋肥能夠提高肥料的利用效率和作物產量（易鎮(zhèn)邪 等，2008；謝婷婷 等，2020）。緩釋肥可提升秋季茭白品質，有良好的增產增收效果（陳可可 等，2019）；能夠促進茄子對養(yǎng)分的吸收利用，提高肥料利用率（薛娟 等，2015）。

與其他蔬菜相比較，茭白具有生長周期長、需肥量大等特點（陳可可 等，2019）。緩釋肥可以使養(yǎng)分釋放與作物吸收同步，簡化施肥技術，實現(xiàn)一次性施肥即可滿足作物整個生長期的養(yǎng)分需要（Guertal，2000），降低茭白種植勞動強度。緩釋肥具有養(yǎng)分釋放速率緩慢、肥效長、肥料利用率高等特點（王俊和柯裴蓓，2020），能有效緩解茭白種植中肥料利用率低、增肥不增效、過量施肥導致污染環(huán)境等問題（王樹林 等，2016）。目前，國內研究大多集中于緩釋肥在大田作物上的應用（馬紅強 等，2018；范妮，2019），對于緩釋肥在茭白上的應用研究鮮有報道。本試驗選擇氮磷鉀不同配比的5 種緩釋肥，探究不同緩釋肥對茭白植物學性狀、光合特性、產量和品質的影響，旨在篩選出適合茭白高產優(yōu)質栽培的緩釋肥應用于生產。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試茭白為雙季茭中熟品種浙茭2 號（浙江農業(yè)大學于1990 年育成），由北京市農林科學院蔬菜研究中心提供。供試肥料包括：普通復合肥（15-15-15），N∶P2O5∶K2O=15∶15∶15；控久豐緩釋肥（16-12-20），N∶P2O5∶K2O=16∶12∶20；控久豐緩釋肥（17-17-17），N∶P2O5∶K2O=17∶17∶17；控久豐緩釋肥（18-10-18），N∶P2O5∶K2O=18∶10∶18；新洋豐緩釋肥（25-12-15），N∶P2O5∶K2O=25∶12∶15；史丹利緩釋肥（26-12-10），N∶P2O5∶K2O=26∶12∶10；供試肥料均由北京市農林科學院蔬菜研究中心提供。

1.2 試驗方法

試驗于2019 年4—11 月在北京市農林科學院蔬菜研究中心四季青基地日光溫室中進行。溫室坐西朝東，長度150.0 m，跨度8.0 m，脊高4.5 m，邊墻高4.0 m。茭白栽培槽規(guī)格為2.0 m × 1.2 m ×0.6 m，栽培槽間距1.5 m。供試茭白于2019 年4月16 日定植，每個栽培槽內定植2 株，株距80.0 cm，3 個栽培槽為1 個處理，共6 株。栽培方式為栽培槽土培，栽培基質為普通土壤，深度為30.0 cm，試驗前用5 點采樣法采集試驗土壤測定基本理化性狀：速效磷29.83 mg·kg-1，速效鉀108.00 mg·kg-1，堿解氮82.90 mg·kg-1，有機質35.92 g ·kg-1，EC 值0.30 mS·cm-1，pH 值7.01。試驗設5種氮磷鉀不同配比的緩釋肥處理：N∶P2O5∶K2O=16∶12∶20（T1）、N∶P2O5∶K2O=17∶17∶17（T2）、N∶P2O5∶K2O=18∶10∶18（T3）、N∶P2O5∶K2O=25∶12∶15（T4）、N∶P2O5∶K2O=26∶12∶10（T5），以普通復合肥N∶P2O5∶K2O=15∶15∶15 為對照（CK），每個處理3 次重復。普通復合肥基施10 kg ·（667 m2）-1，生長期間補肥2次，每次為15 kg ·（667 m2）-1；緩釋肥施肥總量為40 kg ·（667 m2）-1，定植時作為基肥分別施入每個栽培槽內，栽培槽內設有水位球以保持茭白水位，日常管理同茭白田常規(guī)管理。

1.3 項目測定

1.3.1 茭白生長指標的測定 于定植后30 d 起，用卷尺測量從栽培土平面到該株最長葉的高度即株高，選擇茭白植株充分展開的有代表性的倒3 或倒4 葉的長度即葉長，并以此葉片為對象測量葉中間最寬的部位即葉寬，統(tǒng)計每小墩分蘗數(shù)。每處理測定2 株，3 次重復，每30 d 測定1 次。

1.3.2 茭白果實產量的測定 2019 年10 月20 日和11 月1 日在茭白采收期分2 次完全采收，將每墩地上部全部收割測定其殼茭產量，并按照種植面積換算成667 m2產量。

1.3.3 茭白果實品質的測定 從每個處理隨機選取2 顆外觀良好、完整的可食用茭白，去掉茭殼，測定凈茭長、凈茭粗，計算果形指數(shù)（長寬比）。用電子天平測定凈茭質量。采用2，6-二氯酚靛酚滴定法測定VC 含量（蔡慶生，2013），蒽酮比色法測定可溶性糖含量（李合生，1998），考馬斯亮藍G-250 染色法測定可溶性蛋白含量（趙世杰 等，2002），NaOH 滴定法測定可滴定酸含量（李合生，1998），3 次重復。

1.3.4 茭白葉綠素含量和光合參數(shù)的測定 于2019 年7 月16 日茭白生長旺盛期選擇植株主蘗展開的倒3 葉，采用95%乙醇浸提法測定葉綠素含量（李合生，1998），計算葉綠素a、葉綠素b、總葉綠素含量及葉綠素a/b，每處理測定2 株，3 次重復。

采用Li-6400 便攜式光合儀（美國LI-COR 公司）于茭白生長旺盛期晴天9：00—11：00 選擇長勢良好的葉片測定光合參數(shù)，包括凈光合速率（Pn）、胞間二氧化碳濃度（Ci）、氣孔導度（Gs）與蒸騰速率（Tr），內置參比室CO2濃度為400 μmol ·mol-1，紅藍光強為1 000 μmol·m-2·s-1，葉室內設定空氣流速500 μmol·s-1。

1.4 數(shù)據(jù)處理與作圖

采用 Excel 2016 和 SPSS 20.0 數(shù)據(jù)分析軟件進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析處理。

2 結果與分析

2.1 不同緩釋肥處理對茭白植株生長的影響

如表1 所示，不同肥料處理下，茭白生長期內各生長指標均于定植后60～120 d 增長最快，而后逐漸趨于穩(wěn)定，不同緩釋肥處理的株高均高于對照（定植后30 d 的T2 處理除外），其中T3 處理的茭白株高可達到最大，為184.67 cm；生長期內葉長變化趨勢與株高類似，T3 處理葉長最大，為125.67 cm，顯著高于其余處理，對照最小，為107.33 cm；不同施肥處理茭白葉寬最大值在2.98～3.28 cm；分蘗數(shù)于定植后60～90 d 增長幅度較大，而后逐漸穩(wěn)定，穩(wěn)定后T4 處理最多，為18.67 個，顯著高于其他處理，T3 處理次之，對照分蘗數(shù)最少。

表1 不同緩釋肥處理對茭白植株生長的影響

2.2 不同緩釋肥處理對茭白葉片葉綠素含量和光合參數(shù)的影響

2.2.1 葉綠素含量 如表2 所示，對照與T1 處理的葉綠素a 含量顯著低于其他處理，且其他各處理間差異不顯著；葉綠素b 含量以T4 處理最高，為2.78 mg·g-1，T3 處理次之，這2 個處理的葉綠素b 含量顯著高于其他處理；總葉綠素含量中，不同緩釋肥處理均高于對照，其中T4 處理含量最高，為5.56 mg·g-1，比對照、T1、T2、T3、T5 處理分別高51.50%、47.48%、36.95%、2.58%、32.38%；葉綠素a/b 以對照最大，T4 處理最小。

表2 不同緩釋肥處理對茭白葉片葉綠素含量的影響

2.2.2 光合參數(shù) 如表3 所示，不同緩釋肥處理的茭白葉片凈光合速率均高于對照，T4 處理的凈光合速率最高，為10.47 μmol·m-2·s-1，顯著高于對照、T1、T2、T3、T5 處理，分別高出106.92%、50.65%、47.26%、17.25%、83.36%；氣孔導度以T4 處理最大，為0.77 mol·m-2·s-1，顯著高于對照、T1、T2、T3 和T5 處理，分別高出285.00%、239.13%、100.00%、32.20%和333.33%；胞間CO2濃度以對照最高，為386.95 μmol·mol-1，T3 處理最低，為348.69 μmol·mol-1；蒸騰速率以T4 處理最高，為8.41 mmol·m-2·s-1，對照最低，為5.18 mmol·m-2·s-1。

綜上，氮磷鉀比例為25∶12∶15 的新洋豐緩釋肥（T4）處理的茭白葉片總葉綠素含量最高，且凈光合速率、氣孔導度、蒸騰速率均較高。

表3 不同緩釋肥處理對茭白葉片光合參數(shù)的影響

2.3 不同緩釋肥處理對茭白產量的影響

如表4 所示，不同肥料處理茭白產量的大小順序為T4 ＞T3 ＞T2 ＞T1 ＞T5 ＞CK，T4 處理每667 m2茭白產量最高，為1 829.62 kg，顯著高于其他處理和對照，T1～T5 處理分別比對照增產8.40%、16.39%、20.08%、34.84%、4.10%；緩釋肥處理的凈茭質量均高于對照，以T4 處理最大，為153.34 g，顯著大于對照、T1、T2、T3、T5 處理，分別高出52.09%、21.29%、8.60%、4.60%、47.12%。

2.4 不同緩釋肥處理對茭白品質的影響

2.4.1 商品品質 如表5 所示，不同緩釋肥處理的凈茭長均顯著高于對照，以T4 處理最大，為21.67 cm，分別比對照、T1、T2、T3、T5 處理高38.29%、17.14%、8.35%、4.84%、22.64%；緩釋肥處理的凈茭粗均顯著高于對照，T1～T5 處理分別比對照高15.41%、19.93%、24.45%、27.47%、6.61%，其中以T4 處理最大，為53.60 mm；果形指數(shù)以對照最小，T4 處理最大。

表5 不同緩釋肥處理對茭白商品品質的影響

2.4.2 營養(yǎng)品質 如表6 所示，不同緩釋肥處理的VC 含量均顯著高于對照，以T4 處理最高，為110.90 mg·kg-1；緩釋肥處理的可溶性蛋白含量也均顯著高于對照，T1～T5 處理比對照分別高出7.85%、21.99%、23.04%、45.03%、9.45%；可滴定酸含量各處理間差異不顯著；不同緩釋肥處理的可溶性糖含量均高于對照，T1～T5 處理比對照分別高出14.84%、43.96%、60.44%、98.90%、12.09%。

表6 不同緩釋肥處理對茭白營養(yǎng)品質的影響

3 結論與討論

本試驗結果表明，不同緩釋肥處理均能提高茭白產量和品質，較普通復合肥的對照分別增產4.10%～34.84%，與謝婷婷等（2020）的研究結果一致。施肥是調控生物產量的主要手段（陳溫福等，2001）。一直以來，茭白在種植過程中由于過量施肥導致連作障礙加劇、品質下降、產量降低（劉庭付 等，2020）。而緩釋肥養(yǎng)分釋放速度緩慢，釋放期長，且養(yǎng)分釋放與作物吸收同步，能夠供應作物整個生育期生長所需的養(yǎng)分，更好地促進作物對養(yǎng)分的吸收利用，提高肥料利用率，減少環(huán)境污染（薛娟 等，2015；袁雪嬌 等，2018）。因此科學地施用緩釋肥可以提升茭白品質，提高茭白有效分蘗數(shù)量，有良好的增產效果。本試驗中氮磷鉀比例為25∶12∶15 的新洋豐緩釋肥處理產量最高，茭白品質最好，表明茭白對氮肥的需求量要高于磷肥和鉀肥。這與陳貴等（2016）的研究結果一致。而不同肥料處理對茭白植株內氮、磷、鉀的吸收積累仍有待進一步的研究。

產量的形成主要依賴于光合產物的積累和轉運（李廣浩 等，2017）。本試驗不同緩釋肥處理均較對照提高了茭白葉片總葉綠素含量和光合參數(shù)，這可能是由于緩釋肥肥效時間長、肥料利用率高，從而提高了土壤養(yǎng)分的有效性，使得土壤養(yǎng)分供給充足，葉綠素合成能力增強，葉片中葉綠素含量增加，而葉綠素含量是決定光合性能的主要因素，從而提高了光合能力（王秀英 等，2019）。T4 處理氮肥的比例較高，這與前人的氮肥可顯著提高葉片葉綠素含量和凈光合速率的研究結果一致（曾建敏 等，2006）。而過量施入氮肥會使植株徒長，光合速率下降，因此，不同肥料處理對茭白植株葉片光響應及葉片顯微結構的影響仍需進一步的研究。

不同緩釋肥處理提高了茭白的品質，可能是由于茭白具有發(fā)達的須根系，而緩釋肥肥效時間長，能夠改善茭白根系微環(huán)境的營養(yǎng)結構，為土壤微生物的生活繁衍提供良好的條件，促進了根系生物的活動（陳偉 等，2013），從而有利于根系生長和營養(yǎng)物質的積累。T4 處理氮肥比例較高，茭白品質優(yōu)于其他緩釋肥處理，可能是由于一定量的氮肥提高了有效氮的含量，可以促進氮代謝，增加氨基酸積累，進而促進次生代謝產物的增加（溫鵬飛 等，2014）。

綜上，氮磷鉀比例為25∶12∶15 的新洋豐緩釋肥處理產量最高，同時茭白分蘗數(shù)等生長指標，茭白葉片的總葉綠素含量、凈光合速率等光合指標，茭白的VC、可溶性蛋白、可溶性糖含量等品質指標均優(yōu)于其他處理。因此氮磷鉀比例為25∶12∶15 的新洋豐緩釋肥可提高茭白品質，增加茭白產量，更適宜在茭白種植中推廣使用。