董传迁等
摘要 [目的]为探明基质中添加控释肥对番茄、甜椒穴盘育苗效果的影响,为控释肥在蔬菜集约化育苗中的应用提供依据。[方法]以番茄和甜椒为试材,以腐熟棉籽壳菇渣+草炭+蛭石1∶1∶1(V/V)为育苗基质,进行不同用量控释尿素、控释复合肥比较试验,观测对幼苗出苗率、壮苗指数和叶绿素含量、净光合速率、根系活力等生长生理指标以及植株养分吸收的影响。[结果]与喷浇营养液、基质中掺施普通化肥相比,添加等量控释复合肥或控释尿素的番茄壮苗指数分别提高2.12%、22.95%和4.47%、25.78%,甜椒壮苗指数分别提高24.78%、24.24%和25.22%、24.68%;控释肥养分用量减少20%,育苗效果仍与喷浇营养液相当,但明显优于掺施普通化肥。[结论]基质中掺混适量控释复合肥或控释尿素对番茄和甜椒的育苗效果优于喷浇营养液或掺混普通化肥。
关键词 番茄;甜椒;控释肥;穴盘育苗;壮苗指数
中图分类号 S504.3 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2014)11-03248-05
Abstract [Objective]To study the effects of adding controlled release compound fertilizer and controlled release urea on seedlings of tomato and sweet pepper, and to provide guidance for application of controlled release fertilizers in intensive seedling production of vegetables. [Method] By using tomato and sweet pepper as experimental materials, and mushroom residue compost, peat and vermiculite at 1∶1∶1 (V/V) as nursery media, effects of different ratess of controlled release urea and controlled release compound fertilizers were compared on seedling emergence, vigor seedling index, chlorophyll content, net photosynthetic rate, root activity and other growth or physiological indicatorsas well as nutrient absorption. [Result]Compared with spraying nutrient solution and adding common chemical fertilizer, addition of full quantity of controlled release compound fertilizer and controlled release urea increased seedling index of tomato by 2.12%, 22.95% and 4.47%, 25.78%, respectively, and sweet pepper by 24.78%, 24.24% and 25.22%, 24.68%, respectively. The dosage of controlled release fertilizers reduced by 20%.Similar results were found when compared to spraying nutrient solution, but being better than adding common chemical fertilizers.[Conclusion]Applying controlled release fertilizers in seedling media of tomato and sweet pepper produced higher quality seedlings than spraying nutrient solution and adding common chemical fertilizer.
Key words Tomato; Sweet pepper; Controlled release fertilizer; Plug seedling; Seedling index
在穴盘育苗过程中,主要通过浇灌营养液的方式供给幼苗水分和养分。营养液配制和管理繁琐,技术要求较高;同时,穴孔的容积有限,基质容纳量少,需要多频次灌溉才能满足幼苗的生育需求,既费时、费工,又极易造成水分和养分流失,并污染环境。在育苗基质中掺施一定量的复合肥或单元素化肥,虽可基本满足苗期生长需求,操作简便[1-2],但养分供给不易控制,操作不当易造成烧苗,或者出现前期养分过剩,后期供应不足的现象[3]。
控释肥在蔬菜育苗中的应用已有报道。控释肥一次施用即可满足整个苗期的养分需求,从而减少施肥次数,降低养分淋失、挥发和固定,提高肥料利用效率[4-6]。然而,由于控释肥类型和规格、育苗基质和蔬菜种类以及环境条件的不同,试验结果差异较大[7]。笔者以番茄和甜椒为试材,以课题组筛选出的棉籽壳菇渣、草炭和蛭石复合基质为育苗基质,采用控释复合肥、控释尿素和普通化肥进行比较试验,探讨控释肥种类及用量对番茄、甜椒穴盘育苗效果的影响,为控释肥在蔬菜集约化育苗中的应用提供依据。
1 材料与方法
1.1 供试材料
供试番茄品种“红粉冠军”由郑州郑研种苗科技有限公司选育;供试甜椒品种“农发甜椒”由北京神龙种业有限责任公司选育。
发酵棉籽壳菇渣的制作方法为:①将棉籽壳菇渣打碎,调节含水量至70%左右,覆盖塑料薄膜堆沤发酵60 d以上,每隔7~10 d翻堆一次,并且补充水分;②将堆沤发酵棉籽壳菇渣风干,打碎,过5 mm筛后备用。供试“熊猫”牌草炭来自黑龙江桦美泥炭有限公司。
控释复合肥(NP2O5K2O为141414,膜含量5%)和控释尿素(NP2O5K2O为4200,膜含量5%),由山东金正大生态工程股份有限公司提供,控释期3个月。
配制营养液的肥料有Ca (NO3)2 · 4 H2O、KNO3、(NH4)2HPO4、MgSO4· 7H2O,均为化学试剂,纯度> 99%。
采用50孔塑料穴盘,单个穴孔容积约60 cm3。
1.2 试验处理
试验在山东农业大学园艺试验站日光温室中进行。以腐熟棉籽壳菇渣+草炭+蛭石1∶1∶1(V/V)为育苗基质,基质中添加浓度50%多菌灵80 g/m3以防止苗期病害。试验设9个处理(表1):空白(CK0,不施任何肥料);CK1,喷浇营养液;CK2,掺施普通化肥(氮磷钾为习惯用量);T1,掺施控释氮素100%(氮用量与CK2相同);T2,掺施控释氮素80%(氮用量为CK2的80%);T3,掺施控释氮素60%(氮用量为CK2的60%);T4,掺施控释复合肥100%(养分量与CK2相同);T5,掺施控释复合肥80%(养分量为CK2的80%);T6,掺施控释复合肥60%(养分量为CK2的60%)。控释氮素处理的氮由控释尿素提供,磷、钾由KH2PO4和K2SO4提供且用量相同;控释复合肥提供全部氮素和部分P、K,不足P、K由KH2PO4和K2SO4补充。番茄、甜椒种子浸种催芽后播种于穴盘中,每个处理3盘,3次重复。出苗后除CK1处理浇灌营养液外,其他处理均浇清水。在育苗期间,番茄日平均温度为16.8~25.9/10.9~16.1 ℃(昼/夜),甜椒日平均温度为18.9~27.2/14.1~18.4 ℃(昼/夜)。
1.3 测定项目和方法 番茄幼苗长至四叶一心,甜椒幼苗长至六叶一心时取样。每个重复取生长整齐的幼苗7株测定生长指标, 取5株测定生理指标。选择幼苗上数第2、3片功能叶,测定叶绿素含量和光合速率。鲜样105 ℃杀青,70 ℃下烘干,称重,并计算壮苗指数。
壮苗指数=(茎粗/株高+根干重/地上干重)×全株干重(g)
叶绿素含量的测定采用丙酮、乙醇混合液(2∶1,V/V)提取法[8];净光合速率采用LI6400便携式光合仪测定,光强1 000 μmol/(m2·s),温度25 ℃,CO2浓度400 μmol/mol;根系活力和根系吸收面积分别采用TTC法和甲烯蓝法[9]测定。植株干样经研磨过筛后,H2SO4H2O2消化,采取凯氏定氮法测定全氮含量,采取钼锑抗比色法测定全磷含量,采取火焰光度计法测定全钾含量[10]。
1.4 数据统计与分析 采用DPS软件对测定数据进行统计分析和差异显著性检验。
2 结果与分析
2.1 控释肥种类及用量对番茄和甜椒幼苗生长的影响
2.1.1 幼苗出苗率。由图1可知,将苗期所需养分一次性施入基质中,番茄育苗各处理出苗率均在90%以上,以掺施普通化肥的出苗率最低;甜椒育苗的结果类似,施用普通化肥的出苗率最低,只有87.0%,在0.05水平显著低于其他处理,说明将普通化肥直接掺入基质对幼芽出土产生抑制作用,而其他处理相对安全。空白处理和喷浇营养液处理出苗率最高,施用100%控释复合肥高于100%控释尿素,控释肥减量后出苗率与喷浇营养液的处理相当。
2.1.2 株高和茎粗。由图2、3可知,基质中掺施不同类型肥料对番茄幼苗生长的影响不同。播种后20 d,掺施100%控释复合肥处理的幼苗株高最大,等量控释尿素和减量控释复合肥处理次之,均在0.05水平显著高于普通化肥和喷浇营养液处理;播种后35 d,60%控释复合肥处理的株高达28.34 cm,在0.05水平显著高于其他处理,其次是80%控释复合肥处理,与浇灌营养液、60%和80%控释尿素差异不显著。播种后20 d,茎粗以等量控释尿素和普通化肥最大,在0.05水平显著高于其他处理;播种后35 d后,以等量控释复合肥的茎粗最大,在0.05水平显著高于其他处理,其次是80%控释复合肥和等量控释尿素处理,与浇灌营养液和掺施普通化肥的差异不显著。
播种后30 d,60%控释尿素处理的甜椒株高最大,与80%控释复合肥差异不显著,但高于普通化肥和喷浇营养液;播种后45 d,60%控释尿素的株高达到22.07 cm,明显高于其他处理,其次是掺施普通化肥,与60%控释复合肥和浇灌营养液无显著差异。播种后30 d甜椒茎粗以等量控释尿素处理最高,普通化肥次之,均在0.05水平显著高于浇灌营养液;播种后45 d,以等量控释复合肥的最高,与等量控释尿素无差异,均在0.05水平显著高于喷浇营养液处理。
2.1.3 干物重和壮苗指数。
由表2可知,番茄地上部干重以等量控释复合肥处理最大,与浇灌营养液、等量控释尿素和80%控释复合肥差异不显著,均在0.05水平显著大于普通化肥处理。根系干重以等量控释尿素最大,达到0.198 g/株,与等量控释复合肥差异不显著,均在0.05水平显著高于其他处理。等量控释尿素、等量控释复合肥和喷浇营养液处理的壮苗指数最高,彼此间无差异,但均高于其他处理;80%控释复合肥和80%控释尿素的处理也较高。
甜椒幼苗以60%控释尿素的地上部干重最大,与等量控释尿素、80%控释复合肥差异不显著,但在0.05水平显著高于浇灌营养液和普通化肥处理。等量控释尿素的根干重最大,等量控释复合肥、60%控释尿素和80%控释复合肥处理次之,均在0.05水平显著高于浇灌营养液和普通化肥处理。等量控释尿素和等量控释复合肥的壮苗指数分别达到0.288和0.287,在0.05水平显著高于其他处理,比浇灌营养液和添加普通化肥分别提高25.22%、24.68%和24.78%、24.24%;控释肥减量后的效果也优于喷浇营养液和普通化肥处理。
2.2 控释肥种类及用量对番茄和甜椒幼苗生理指标的影响
2.2.1 叶绿素含量和净光合速率。
由图4可知,番茄播种后20 d,浇灌营养液处理叶绿素含量最高,普通化肥次之;播种后35 d,浇灌营养液处理叶绿素含量仍最高,除与等量控释复合肥差异不显著外,在0.05水平显著高于其他处理。等量控释复合肥和控释尿素处理叶绿素含量较20 d时明显增加,但普通化肥处理下降较多。
不同处理对甜椒叶片叶绿素含量的影响不尽相同。播种后30 d,浇施营养液和等量控释复合肥处理叶片叶绿素含量最高,在0.05水平显著高于等量控释尿素和80%控释复合肥处理。播种后45 d,浇营养液处理甜椒叶绿素含量最高,与等量控释复合肥处理差异不显著; 80%控释复合肥和等量控释尿素处理的也较高,均在0.05水平显著高于普通化肥。
由图5可知,番茄幼苗以浇施营养液处理的净光合速率最高,与等量控释复合肥和等量控释尿素处理差异不显著,且均高于普通化肥。甜椒幼苗以等量控释复合肥和浇灌营养液的净光合速率最高,但与等量控释尿素差异不显著;80%控释尿素和80%控释复合肥下净光合速率也较高,均在0.05水平显著高于普通化肥处理。
3 结论与讨论
控释肥一次性施用可满足作物整个生育期的养分需要,从而减少施肥次数,节约劳动力,降低作业成本[11]。同时,控释肥颗粒外表为包膜材料,具有控释特性,一次性大量施用也不会导致盐分浓度过高对作物造成盐害或盐烧伤[12-13],并且能提高肥料利用率。试验中,与基质中掺施等量普通化肥相比,掺施控释复合肥和控释尿素的处理出苗率大幅度上升,说明控释肥对番茄、甜椒幼苗是安全的。施用等量控释复合肥、等量控释尿素的番茄和甜椒幼苗植株生长势、壮苗指数均高于喷浇营养液的处理,这与前人研究结果[5]一致。控释复合肥的育苗效果略好于控释尿素,这可能是由于育苗后期控释尿素处理中P、K化肥淋失较多,造成幼苗营养不足。控释肥减量20%后,番茄和甜椒的综合育苗效果仍较好,且均好于普通化肥处理。
综合幼苗生长和生理指标,在腐熟棉籽壳菇渣、草炭、蛭石体积比为1∶1∶1的基质条件下,施用等量控释复合肥的效果最佳,等量控释尿素次之;控释肥养分用量减少20%的育苗效果仍与喷浇营养液相当,但明显优于掺施普通化肥。
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