滴灌下不同氮肥用量对设施黄瓜产量、经济效益的影响

陈 娟，赵青春，廖 洪，范珊珊，陈素贤，杜晓玉，何威明，陈小慧

（北京市土肥工作站，北京 100029）

黄瓜（Cucumis sativusL.）属葫芦科黄瓜属1年生草本植物，是我国设施栽培的主要蔬菜之一，其产量和品质的形成与氮肥息息相关[1]。氮素是植物生长发育必需的营养元素之一，约占作物体干质量的0.3%～5.0%，是植物体内蛋白质、核酸、叶绿素和一些激素等的重要组成部分[2]，也是限制作物生长、产量和品质的重要因素。氮肥供应不足会造成作物生长缓慢，产量过低，但施用过多也造成很多负面效应。近年来，京郊地区设施黄瓜发展迅速，滴灌灌溉也不断发展，生产者为追求产量盲目大量施用化肥，特别是滥施氮肥。经调查，滴灌条件下，京郊设施黄瓜化肥总氮素投入721～909 kg/hm2，是推荐施肥量379～495 kg/hm2的1.8～1.9倍[3]。氮肥过量也会造成黄瓜品质的下降[4]及土壤氮素累积、土壤酸化以及土壤质量下降等[5]。本研究采用田间试验，研究滴灌条件下的设施黄瓜优化施氮量，拟为京郊设施黄瓜滴灌条件下氮肥科学施用提供理论支撑。

1 材料和方法

1.1 试验地点

试验在昌平银黄基地设施黄瓜上进行，试验地0～20 cm土层基础养分含量为：有机质42.3 g/kg，碱解氮315 mg/kg，有效磷292 mg/kg，速效钾530 mg/kg，pH值8.3。

1.2 试验材料

黄瓜品种为中农16号，667 m2种植3 188株，供试肥料品种为商品有机肥、尿素（含N 46%）、磷酸二氢钾（含P2O552%、K2O 35%）、硫酸钾（含K2O 50%）。

试验设置4个氮肥用量处理，分别为施尿素0、138、276、414 kg/h m2，表示为N0、N138、N276、N414，每个水平3次重复。各处理其他肥料用量及田间管理措施均一致，商品有机肥12.7 t/hm2、磷酸二氢钾（P2O5）48 kg/hm2、硫酸钾（K2O）427 kg/hm2。商品有机肥作为基肥一次性施入，化肥作为追肥每隔5～7 d追肥1次。

1.3 指标项目

1.3.1 产量指标

黄瓜每次收获记录各小区产量，实收测产。

1.3.2 品质指标

选取产瓜盛期商品果实测定硝酸盐、可溶性糖含量。可溶性糖含量采用蒽酮法测定，硝酸盐含量用酚二磺酸分光光度法测定[6]。

1.3.3 土壤指标

在产瓜末期（拉秧）在2株之间靠近根部位置“S”形采集0～20、20～40、40～60 cm土壤样品，每小区10钻，制备混合样，测定硝态氮含量。土壤硝态氮采用2 mol/L KCl浸提，紫外分光光度法测定[7]。

1.4 数据分析

试验数据采用Microsoft Excel 2016软件进行数据处理和图表制作，利用SAS软件单因素方差分析对数据进行统计。

2 结果与分析

2.1 不同氮肥用量对黄瓜产量的影响

由表1可以看出，施用氮肥可以提高黄瓜产量，且随着氮肥用量的增加，产量呈先增加后降低趋势，其中N276处理产量最高，为92 t/hm2。处理N138、N276、N414较N0处理分别增长17.6%、35.3%、22.1%。表明黄瓜在生长过程中对氮素的需求量较大，产量会随着氮肥用量的增加而增加，但达到一定施氮量后，增加施氮量会使产量下降，这与大量氮肥的施用导致黄瓜植株生长过盛，植株晚熟，引起产量降低有关。

2.2 不同氮肥用量对黄瓜品质的影响

如表2所示，总体上看，随着施氮量的增加，黄瓜硝酸盐含量呈增加的趋势。与N0处理相比，其他各施氮处理黄瓜硝酸盐含量增加21.8%～62.2%，其中N414处理的硝酸盐含量为477 mg/kg。

由表2可知，与N0处理相比，各施氮处理的可溶性糖含量提高0.3～0.6个百分点，除N138处理外，其他施氮处理与对照相比有显著性差异。N276处理的可溶性糖含量为5.3%，但在此基础上，随着氮肥用量的增加，可溶性糖含量则呈现降低的趋势。这与刘玉梅等[8]研究结果一致，氮肥施用量过多，植株对氮的吸收和利用效率降低，不仅增加肥料投入，对改善黄瓜品质也将产生不利影响。

2.3 不同氮肥用量对土壤硝态氮含量的影响

如图1所示，0～20 cm土层N0—N414处理硝态氮含量依次为37.5、42.7、48.6、73.4 mg/kg；20～40 cm土层4个处理硝态氮含量依次为23.6、30.1、31.0、48.5 mg/kg；40～60 cm土层分别为18.7、23.1、27.0、32.0 mg/kg。总体上看，土壤硝态氮含量及硝态氮含量的减少幅度均随土层深度增大而减小。各处理之间，N414处理各土层硝态氮含量均最高，但随着深度增加，N414处理与其他处理硝酸盐含量差异逐渐减小，除表层硝态氮含量N414与N0、N138存在显著差异外，其他土层各处理差异不显著。

表1 不同施氮处理黄瓜产量统计

表2 不同氮肥用量对黄瓜品质的影响

2.4 不同氮肥用量对黄瓜经济效益的影响

表3 不同氮肥用量对黄瓜经济效益的影响

如表3所示，氮肥的施入有效地增加了黄瓜的纯收益，N138、N276、N414收益较N0增加了18.0%～35.9%。随着氮肥用量的增加，黄瓜经济效益先升高后降低，N276处理纯收益达最大值（267 751元/hm2）。

3 结论与讨论

氮素是植物生长发育必需的营养元素，是植物体重要有机化合物的组分，是影响蔬菜生长发育、产量和品质的主要养分之一。氮素缺乏使黄瓜产量和品质降低，氮肥过量亦造成黄瓜品质下降和成本浪费。程福皆等[9]研究结果表明，在施氮0～900 kg/hm2范围内，随施氮量的增加，黄瓜可溶性蛋白、游离氨基酸含量逐渐升高。本研究结果表明，不同氮肥处理与不施氮肥相比，黄瓜产量差异显著，N276产量为92 t/hm2，增产幅度最大。黄瓜硝酸盐含量随着氮肥用量的增加而增加，其中N414处理硝酸盐含量超标。各施氮处理与不施氮相比，可溶性糖含量高于不施氮处理，N276可溶性糖含量最高，为5.3%，进一步增加氮肥用量可溶性糖含量则有降低的趋势。氮肥施用增加了不同深度土层的硝态氮含量，但各土层土壤硝态氮含量及硝态氮含量的减少幅度均随土层深度增大而减小。

综上所述，在本试验条件下，施用商品有机肥12.7 t/hm2基础上，当氮肥用量为276 kg/hm2时，设施黄瓜增产效果最大，品质最佳，经济效益最高。