常會(huì)慶, 李兆君(．河南科技大學(xué) 資源環(huán)境科學(xué)系，河南 洛陽(yáng) 47003；2．中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院 農(nóng)業(yè)環(huán)境與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所，北京 0008)

腐植酸尿素與復(fù)合微生物菌劑配施對(duì)番茄產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

常會(huì)慶1, 李兆君2*
(1．河南科技大學(xué) 資源環(huán)境科學(xué)系，河南 洛陽(yáng) 471003；2．中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院 農(nóng)業(yè)環(huán)境與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所，北京 100081)

研究了 2種新型肥料腐植酸尿素(HAN)、復(fù)合微生物菌劑(CM)配施對(duì)番茄產(chǎn)量、品質(zhì)等的影響，以期為這2種新型肥料在蔬菜上的大面積推廣應(yīng)用提供依據(jù)。結(jié)果表明，在番茄上單獨(dú)施用HAN處理比施用普通尿素處理增產(chǎn)2.83%；HAN+ CM、HAN+ PK(磷鉀肥)、HAN+ CM+PK處理比單獨(dú)施用HAN處理增產(chǎn)1.65%～7.50%，且HAN +CM+PK處理產(chǎn)量最高，為56 700 kg/hm2；施肥不利于番茄Vc含量的增加，與單獨(dú)施用尿素處理相比，施用HAN并配施CM可以提高番茄Vc含量；與其他處理相比，HAN+CM處理番茄可溶性糖含量最高,為1.15 mg/kg，而硝酸鹽含量最低,只有1.83 mg/kg?？梢?jiàn)，HAN與CM配施比單獨(dú)施用尿素更有利于提高番茄產(chǎn)量、改善番茄品質(zhì)。

腐植酸尿素； 復(fù)合微生物菌劑； 番茄； 產(chǎn)量； 品質(zhì)

我國(guó)化肥生產(chǎn)量和施用量分別占世界的20%和30%，均居世界第一位[1-2]。國(guó)家統(tǒng)計(jì)局公布的最新數(shù)據(jù)表明，2013年我國(guó)化肥產(chǎn)量共7 153.7萬(wàn)t，其中氮肥為4 927.46萬(wàn)t，尿素產(chǎn)量為3 312萬(wàn)t，尿素約占氮肥總量的67%[3]。然而，作物對(duì)尿素的當(dāng)季利用率僅為28%～41%, 平均為33.7%[4-6]，其余大部分通過(guò)揮發(fā)和淋洗等途徑損失[7-8]。因此，提高尿素的氮素利用率是目前研究的熱點(diǎn)[9]。研究表明，將腐植酸與尿素有機(jī)結(jié)合，可生成穩(wěn)定的化學(xué)鍵，降低氮釋放速度，抑制脲酶活性，減緩尿素向銨態(tài)氮轉(zhuǎn)化的速度，提高氮素的利用率[10]。進(jìn)而，腐植酸尿素(HAN)應(yīng)運(yùn)而生。HAN是由褐煤腐植酸和尿素經(jīng)過(guò)高塔造粒生成，其重要特性除含有酞胺態(tài)氮、腐植酸外，還含有腐脲絡(luò)合態(tài)氮，是一種集有機(jī)、無(wú)機(jī)于一體的新型氮肥。HAN的氮素緩釋機(jī)制國(guó)內(nèi)已有一定研究[11-12]。其中，在大田作物上施用HAN的研究表明，其可提高作物根系中硝酸還原酶活性，降低根莖中硝酸鹽含量，并能顯著提高根和莖中蛋白質(zhì)含量以及作物產(chǎn)量[13]。

微生物菌劑也是一種新型肥料，其含有大量的有益活菌及多種天然發(fā)酵活性物質(zhì)，能調(diào)節(jié)和改善土壤微生態(tài)環(huán)境，促進(jìn)作物生長(zhǎng)，增強(qiáng)作物抗病能力。因此，已有不少微生物菌劑(肥)如：EM、AM、金圣方復(fù)合微生物[14]等在多種作物上廣泛應(yīng)用[15-17]。而且，微生物菌劑和其他有機(jī)-無(wú)機(jī)肥料配合施用在提高作物產(chǎn)量和改善品質(zhì)方面有一定作用[18-19]。目前，關(guān)于HAN與微生物菌劑配施的增產(chǎn)效果研究尚未見(jiàn)報(bào)道。為此，本研究探討了HAN與復(fù)合微生物菌劑(CM)配施對(duì)番茄產(chǎn)量和品質(zhì)的影響，以期為這2種新型肥料在蔬菜上的大面積推廣應(yīng)用提供依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 供試材料

供試土壤采自河南省洛陽(yáng)市辛店鎮(zhèn)楊窯村(33°15′30″N、114°0′10″E)，土壤基本理化性質(zhì)為：pH 值6.56，有機(jī)質(zhì)含量21.58 g/kg、速效鉀含量70.14 mg/kg、速效磷含量28.77 mg/kg、堿解氮含量48.81 mg/kg。

供試番茄品種為歐盾。供試肥料：HAN由河南德邦華源有機(jī)肥業(yè)有限公司提供，其腐植酸含量為20%，氮含量為30%；CM由山西億安生物工程有限公司提供，該菌劑是由多種有益微生物菌劑復(fù)合培養(yǎng)而成的一種新型液態(tài)營(yíng)養(yǎng)肥，含有巨大芽孢桿菌、嗜酸乳桿菌、沼澤紅假單胞菌、放線菌、固氮菌等，含有效活菌數(shù)為1.2億cfu/mL，含有機(jī)質(zhì)≥45%，含N 1.01%、P2O51.02 %、K2O 0.30 %，含硼、錳、鋅等微量元素總量為0.42%。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)7個(gè)肥料處理，分別為CK(不施任何肥料)、普通尿素(簡(jiǎn)稱(chēng)尿素)、HAN、 HAN+CM、尿素+PK、 HAN+PK、HAN+PK +CM。其中，PK 代表磷鉀肥，HAN、尿素、P2O5、KCl的施用量分別為600、387.9、90、150 kg/hm2，均于2013年3月18日基施；CM菌液噴施，分別于5月10日、6月7日，每小區(qū)采用45 mL菌液，稀釋200倍后噴施。每個(gè)處理重復(fù)3次，小區(qū)面積為30 m2。于3月21日進(jìn)行移苗，行距為50 cm，株距為40 cm。7月6日收獲，收獲后對(duì)番茄產(chǎn)量、品質(zhì)等指標(biāo)進(jìn)行分析。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目及方法

產(chǎn)量：按照每個(gè)小區(qū)的實(shí)際收獲產(chǎn)量進(jìn)行測(cè)產(chǎn)。

品質(zhì)指標(biāo)：可溶性糖含量采用蒽酮比色法測(cè)定，Vc含量采用2,6-二氯靛酚滴定法測(cè)定，硝酸鹽含量采用紫外分光光度法測(cè)定。

肥料農(nóng)學(xué)效率(AE)：應(yīng)用公式AE=(Yf-Y0)/F來(lái)進(jìn)行計(jì)算。其中，Yf為HAN和尿素處理的番茄產(chǎn)量；Y0為對(duì)照，即不施肥條件下番茄的產(chǎn)量；F為肥料中純養(yǎng)分(本試驗(yàn)中指N)的施用量。

1.4 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)通過(guò)Excel 2007整理后利用SPSS 13.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，并進(jìn)行Tukey多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施肥處理對(duì)番茄產(chǎn)量的影響

由圖1可知，各處理番茄產(chǎn)量表現(xiàn)為CK<尿素

2.2 不同施肥處理對(duì)番茄品質(zhì)的影響

2.2.1 Vc含量 Vc是維持人體正常活動(dòng)不可缺少的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，但人體內(nèi)不能合成，必須通過(guò)蔬菜和水果補(bǔ)充，Vc 含量的高低是果蔬品質(zhì)的重要指標(biāo)之一。由圖2可知，所有施肥處理的Vc含量均低于CK，其中僅施用尿素處理的Vc含量最低，只有829.2 mg/kg， HNA+CM、HAN+PK+CM處理的Vc含量較高，這主要是由于微生物菌劑中含有有益微生物菌群、活性物質(zhì)、有機(jī)質(zhì)及多種微量元素，能在增加產(chǎn)量的同時(shí)改善品質(zhì)[22]。

不同小寫(xiě)字母表示差異顯著(P<0.05)，下同圖1 不同施肥處理對(duì)番茄產(chǎn)量的影響

圖2 不同施肥處理對(duì)番茄Vc含量的影響

2.2.2 可溶性糖含量 可溶性糖為番茄主要營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)之一，如果酸度過(guò)大，嚴(yán)重影響口感[23]。由圖3可知，CK可溶性糖含量最低，只有0.16 mg/kg；其次為尿素+PK處理，可溶性糖含量為0.19 mg/kg，兩者差異不顯著，但均顯著低于其余處理；HAN+CM處理番茄可溶性糖含量最高，為1.15 mg/kg,其次為HAN+PK+CM、HAN處理，可見(jiàn)施用HAN、噴施CM菌劑均可使番茄可溶性糖含量增加。與單獨(dú)施用尿素處理相比，HAN+CM處理番茄可溶性糖含量明顯增加，增幅達(dá)111.11%。

圖3 不同施肥處理對(duì)番茄可溶性糖含量的影響

2.2.3 硝酸鹽含量 蔬菜是一類(lèi)最容易積累硝酸鹽的食品，人體攝入的硝酸鹽70%～80% 源于蔬菜[24]。因此，硝酸鹽含量是評(píng)價(jià)蔬菜安全品質(zhì)的重要指標(biāo)，其含量的高低直接影響消費(fèi)者的健康[25]。由圖4可知，HAN+CM處理番茄中硝酸鹽含量最低，為1.83 mg/kg；單獨(dú)施用尿素處理番茄硝酸鹽含量最高，為2.27 mg/kg；含有磷鉀肥的3個(gè)處理的硝酸鹽含量基本相同，說(shuō)明CM菌劑與HAN配施有利于降低蔬菜中硝酸研鹽含量，這與前人報(bào)道的微生物菌劑和有機(jī)肥的施用有利于降低蔬菜中硝酸鹽含量的結(jié)論[26]類(lèi)似。

圖4 不同施肥處理對(duì)番茄硝酸鹽含量的影響

3 結(jié)論與討論

微生物菌劑的單獨(dú)施用雖有一定效果，但由于其養(yǎng)分有限需要與化肥和有機(jī)肥配合施用，保產(chǎn)的同時(shí)又可減少化肥用量，還能改善土壤性狀及作物品質(zhì)。如在施用無(wú)機(jī)肥的基礎(chǔ)上配施微生物肥料可以提高番茄的可溶性糖和Vc含量[33]。EM和BGB菌劑與有機(jī)肥配施顯著降低小白菜葉片的硝酸鹽含量、提高Vc含量和小白菜產(chǎn)量[21]。說(shuō)明微生物肥料與其他肥料之間有明顯的正效應(yīng)。本研究采用HAN和CM配施可以明顯增加番茄產(chǎn)量、改善番茄品質(zhì)。微生物菌肥含有大量的有益活菌物質(zhì)及多種天然發(fā)酵活性物質(zhì)，這是提高產(chǎn)量、改善品質(zhì)的主要原因[34]。但本研究中HAN與CM配施處理在某些指標(biāo)上與單獨(dú)施用尿素處理相比并未達(dá)到顯著差異，這可能與選擇菜地本身肥力較高有關(guān)。因此，有必要進(jìn)行多年的肥效試驗(yàn)，并針對(duì)上述2種新型肥料的配施比例和追肥時(shí)期進(jìn)行進(jìn)一步的深入研究。

[1] Tan B C,Fan J B,He Y Q.Effect of long-term application of chemical fertilizers on soil organic carbon content in top layer of paddy fields in south china[J].Acta Pedologica Sinica,2014,15(1):96-103.

[2] 譚炳昌,樊劍波,何園球.長(zhǎng)期施用化肥對(duì)我國(guó)南方水田表土有機(jī)碳含量的影響[J].土壤學(xué)報(bào)，2014,15(1):96-103.

[3] 陳正剛,魯劍巍,李劍,等.施肥及氮肥用量對(duì)雜交油菜氮磷鉀吸收量及產(chǎn)量的影響[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào), 2011,27(22):253-257.

[4] 黃高強(qiáng),武良,李宇軒,等.我國(guó)氮肥產(chǎn)業(yè)發(fā)展形勢(shì)及建議[J].現(xiàn)代化工,2013,33(10):5-9.

[5] Franciska T V,Jan W G,Ellis H,etal.Nitrogen losses from two grassland soils with different fungal biomass[J]. Soil Biology and Biochemistry,2011,43(5):997-1005.

[6] Ji X H,Zheng S X,Shi L H,etal.Systematic studies of nitrogen loss from paddy soils through leaching in the dongting lake area of China[J].Pedosphere,2011,21,(6):753-762.

[7] 隋常玲,張民.不同包膜控釋肥施用對(duì)輪作作物養(yǎng)分利用效率的影響[J].土壤通報(bào),2013,44(1):173-178.

[8] Shahid I,Andrey K G,Haroon Z K.Etimating nitrogen lea-chiing losses sfter compost application in furrow irrigated soils of Pakistan using HYDRS-2D software[J].Agricultural Water Management,2016,168:85-95.

[9] Zhang Q Z,Chen X,Shen S M.Advances in studies on accumulation and leaching of nitrate in farming soil[J].Chinese Journal of Applied Ecology,2002,13(2):233-238.[10] 閆雙堆,劉利軍,洪堅(jiān)平.腐植酸-尿素絡(luò)合物對(duì)尿素轉(zhuǎn)化及氮素釋放的影響[J].中國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào), 2008,16(1):109-112.

[11] 趙秉強(qiáng).發(fā)展尿素增值技術(shù)促進(jìn)尿素產(chǎn)品技術(shù)升級(jí)[J].磷肥與復(fù)肥，2013,28(2):6-7.

[12] Bechmann M,St?lnacke P,KvaernS,etal.Integrated tool for risk assessment in agricultural management of soil erosion and losses of phosphorus and nitrogen[J].Science of the Total Environment,2009,407(2):749-759.

[13] 梁太波，王振林，劉蘭蘭，等．腐植酸尿素對(duì)生姜產(chǎn)量及氮素吸收、同化和品質(zhì)的影響[J]．植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào)，2007，13(5)：903-909．

[14] Pertusatti J,Prado A G.Buffer capacity of humic acid: Thermodynamic approach[J].Journal of Colloid and Interface Science,2007,314(2):484-489.

[15] 李兆君,馬國(guó)瑞.腐植酸尿素的制造及其增產(chǎn)作用機(jī)理的研究近況[J].土壤通報(bào),2004,35(6):799-801.

[16] 李兆君，馬國(guó)瑞，王申貴，等．腐植酸長(zhǎng)效尿素在土壤中轉(zhuǎn)化及其對(duì)玉米增產(chǎn)的效應(yīng)研究[J]．中國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2005，13(4)：121-123.

[17] 蘆滿濟(jì),王續(xù)程,王一禾.EM和AM微生物菌劑在番茄上的應(yīng)用效果研究[J].甘肅農(nóng)業(yè)科技,2002(9):33-35.

[18] 韓志強(qiáng).玉米應(yīng)用金圣方牌復(fù)合微生物肥效果研究[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技,2013(9):23.

[19] 張志剛,董春娟,高蘋(píng),等.蔬菜殘株堆肥及微生物菌劑對(duì)設(shè)施辣椒栽培土壤的改良作用[J].西北植物學(xué)報(bào),2011,31(6):1243-1249.

[20] 趙貞,楊延杰,林多,等.微生物菌肥對(duì)日光溫室黃瓜生長(zhǎng)發(fā)育及產(chǎn)量品質(zhì)的影響[J].中國(guó)蔬菜,2012(18):149-153.

[21] 于恩晶,高麗紅,陳青云.微生物菌劑與有機(jī)肥配施對(duì)日光溫室小白菜產(chǎn)量和品質(zhì)的影響[J].北方園藝,2010(7):57-59.

[22] 賀冰，趙月平，邵秀麗，等.微生物菌劑與化學(xué)肥料配施對(duì)番茄幼苗生長(zhǎng)的影響[J].河南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2010,44(5):528-531.

[23] 錢(qián)惠祥,孫明強(qiáng)，嚴(yán)玉娟.腐植酸包裹型長(zhǎng)效尿素肥效機(jī)理初步研究[J].土壤肥料,2002(1):34-36,40.

[24] 王明友,李光忠,楊秀鳳,等.微生物菌肥對(duì)保護(hù)地黃瓜生育及產(chǎn)量品質(zhì)的影響研究初報(bào)[J].土壤肥料,2003(3):38-41.

[25] 何翠，劉曉宇，侯偉娜，等．無(wú)機(jī)肥配施有機(jī)肥對(duì)黃淮地區(qū)越冬茬番茄產(chǎn)量和品質(zhì)的影響[J]．河南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2013，47(6)：677-682.

[26] 張樂(lè)平,廖鴻昕,劉煜，等．氮肥減施對(duì)蔬菜硝酸鹽含量及品質(zhì)的影響研究[J].湖南農(nóng)業(yè)科學(xué),2011(7):48-51.

[27] 胡悅,饒猛剛,呂富洋.綠色環(huán)保肥料腐植酸尿素[J].科技致富向?qū)?2013(26):218-218.

[28] 成紹鑫．重新認(rèn)識(shí)腐植酸對(duì)化肥的增效作用及有關(guān)對(duì)策[J]．腐植酸，1998(3)：1-9,23．

[29] 陳振德,何金明,李祥云,等.施用腐植酸對(duì)提高番茄氮肥利用率的研究[J].中國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2007,15(1):52-54.

[30] 張娜,張?zhí)熵?cái)，張仲.不同肥料配比對(duì)大棚番茄品質(zhì)與產(chǎn)量的影響[J].浙江農(nóng)業(yè)科學(xué),2010(2):260-262.

[31] 郝小雨,高偉,王玉軍，等．有機(jī)無(wú)機(jī)肥料配合施用對(duì)設(shè)施番茄產(chǎn)量、品質(zhì)及土壤硝態(tài)氮淋失的影響[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào),2012,31(3):538-547.

[32] 任祖淦,邱孝煊,蔡元呈，等．施用化學(xué)氮肥對(duì)蔬菜硝酸鹽的累積及其治理研究[J].土壤通報(bào)，1999,30(6):256-267.

[33] 李松齡.有機(jī)-無(wú)機(jī)肥料配施對(duì)番茄產(chǎn)量及品質(zhì)的影響[J].北方園藝，2006(3):3-4.

[34] 楊芳,田俊嶺,楊盼盼,等．高效光合細(xì)菌菌劑對(duì)番茄品質(zhì)、土壤肥力及微生物特性的影響[J].華南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2014,35(1):49-54.

Effects of Combined Application of Humic Acid Urea and Compound Microbial Agents on Yield and Quality of Tomato

CHANG Huiqing1,LI Zhaojun2*
(1.Henan University of Science and Technology,Luoyang 471003,China; 2.Institute of Agricultural Resources and Regional Planning,Chinese Academy of Agricultural Sciences,Beijing 100081,China)

The experiment was conducted to study the effects of combined application of two kinds of new type of fertilizer humic acid urea(HAN) and compound microbial agents (CM) on tomato yield and qua-lity, so as to provide the basis for the application of two types of new fertilizer in large area. The results showed that the application of HAN increased the yield of tomato by 2.83% compared with the treatment with urea; the tomato yield of the treatments HAN+CM, HAN+PK, HAN+PK+CM increased by 1.65%—7.50%, compared with the treatment HAN, and HAN+PK+CM treatment had the highest yield with 56 700 kg/ha. The fertilization was not conducive to the increase of Vc content in tomato, the treatment HAN+CM could increase the Vc content of tomato, compared with the treatment with urea. HAN+CM treatment had the highest content of soluble sugar and the lowest nitrate content in tomato, the values were 1.15 mg/kg and 1.83 mg/kg respectively. In conclusion, the combined application of HAN and CM were more conducive to improve the yield and quality of tomato compared with the only application of urea.

humic acid urea; compound microbial agents; tomato; yield; quality

2015-10-24

河北省科技計(jì)劃項(xiàng)目(15227504D)

常會(huì)慶(1974-)，男，山西太谷人，副教授，博士，從事土壤肥料與污染修復(fù)研究。E-mail:hqchang@126.com

*通訊作者：李兆君 ( 1974-) ，男，山西應(yīng)縣人，研究員，博士，從事土壤肥料與環(huán)境生態(tài)研究。E-mail:zjli@caas.ac.cn

S641.2

A

1004-3268(2016)04-0113-04