孫克剛,杜 君,楊煥煥,鄭春風(fēng),和愛玲,張運(yùn)紅
(河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物營(yíng)養(yǎng)與資源環(huán)境研究所 河南鄭州 450002)
作物主要吸收離子態(tài)的養(yǎng)分,任何肥料必須溶解于水中成為離子態(tài)才能被作物根系或葉片吸收[1-8],如果沒有水作為吸收的載體,再好的肥料對(duì)于作物來說都是無效的,這是植物營(yíng)養(yǎng)學(xué)中最基本的原理之一。尿素溶液直接用來生產(chǎn)尿素硝酸銨溶液(UAN),可降低尿素造粒過程中的大部分能耗和生產(chǎn)成本,最終可使液體肥料的價(jià)格得到下降。低成本生產(chǎn)是UAN在國(guó)外得到迅速發(fā)展的主要原因,使之成為氮肥的主要品種。
通過UAN在大蒜上的小區(qū)試驗(yàn),研究并提出UAN與肥料增效劑正丁基硫代磷酰三胺(NBPT)的適宜用量、最佳施用方法等,探索UAN對(duì)大蒜生長(zhǎng)等方面的影響,評(píng)價(jià)施用肥料增效劑NBPT后UAN的肥料利用率,以期為UAN與肥料增效劑NBPT在河南省的大面積推廣應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。
試驗(yàn)設(shè)在河南省鄭州市中牟縣韓寺鎮(zhèn)郭辛莊村東,供試土壤為潮土,質(zhì)地為輕壤土,前茬作物為冬瓜。供試土壤基本理化性狀:有機(jī)質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)1.76%,全氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.09%,堿解氮89.89 mg/kg,速效磷21.60 mg/kg,速效鉀264.70 mg/kg,pH為8.21。
供試大蒜品種為當(dāng)?shù)剞r(nóng)民自留的早熟蒜,于2017年9月30日播種,行距15 cm,株距11 cm,種植密度60.0萬株/hm2,2018年5月9日收獲。
供試肥料:UAN,含N質(zhì)量分?jǐn)?shù)30%,由中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院提供;普通尿素(含N質(zhì)量分?jǐn)?shù)46%)、鈣鎂磷肥(含P2O5質(zhì)量分?jǐn)?shù)15%)、氯化鉀(含K2O質(zhì)量分?jǐn)?shù)60%)和硫肥(普通硫黃粉,質(zhì)量分?jǐn)?shù)99%),均為市場(chǎng)購(gòu)置。
試驗(yàn)共設(shè)5個(gè)處理,每個(gè)處理3次重復(fù),小區(qū)面積21 m2,其中:T1,對(duì)照CK,磷鉀常規(guī)施肥,不施氮肥;T2,磷鉀常規(guī)施肥+普通尿素;T3,磷鉀常規(guī)施肥+UAN;T4,磷鉀常規(guī)施肥+普通尿素+占酰胺態(tài)氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.08%的NBPT;T5,磷鉀常規(guī)施肥+UAN+占酰胺態(tài)氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.08%的NBPT。
在T2~T5處理中,氮肥施用量(以N計(jì))相同,磷鉀肥的施用量(分別以P2O5和K2O計(jì))與T1處理相同。磷鉀肥施用量分別為P2O5150 kg/hm2和K2O 120 kg/hm2,均全部基施;除T1處理外,氮肥施用量均為純N 300 kg/hm2,分2次施用,60%用作底肥,40%于返青期(3月中上旬)追施;肥料增效劑NBPT的施用量具體為T4處理0.240 kg/hm2,T5處理0.036 kg/hm2。
每個(gè)小區(qū)之間、區(qū)組之間均設(shè)置保護(hù)行和走道,試驗(yàn)田種植方式及田間管理均采用當(dāng)?shù)卮筇锏某R?guī)方法,統(tǒng)一播種、統(tǒng)一打藥,病蟲害防治與大田相同,同一作業(yè)當(dāng)日完成。
土壤養(yǎng)分測(cè)定:種植前,采用5點(diǎn)取樣法取土,取得的土樣充分混合后用四分法留取1 kg作化驗(yàn)用,用重鉻酸鉀外加熱法測(cè)定有機(jī)質(zhì)、蒸餾法測(cè)定土壤全氮、擴(kuò)散法測(cè)定堿解氮、Olsen法測(cè)定有效磷、火焰光度法測(cè)定速效鉀、電位法測(cè)定pH。
產(chǎn)量測(cè)定:蒜苔和蒜頭產(chǎn)量采用小區(qū)實(shí)測(cè)產(chǎn)量,因早熟蒜是以鮮蒜作為商品蒜,故蒜頭產(chǎn)量以鮮蒜頭計(jì)。
經(jīng)濟(jì)效益分析:根據(jù)當(dāng)年肥料售價(jià)和大蒜收購(gòu)價(jià)格計(jì)算各處理產(chǎn)值及產(chǎn)投比。
試驗(yàn)結(jié)果統(tǒng)計(jì)執(zhí)行LSD檢驗(yàn)。
如表1所示:蒜苔產(chǎn)量在2 965.08~3 733.33 kg/hm2之間;與T1不施氮肥處理相比,各施氮肥處理的蒜苔產(chǎn)量都有所提高,增產(chǎn)量在300.00~768.25 kg/hm2之間,增產(chǎn)幅度在10.12%~25.91%之間,經(jīng)方差分析(表2)和LSD檢驗(yàn)(表1),各施氮肥處理的蒜苔增產(chǎn)達(dá)差異顯著水平;與T2處理相比,T3、T4和T5處理的蒜苔產(chǎn)量差異顯著,增產(chǎn)量在233.33~468.25 kg/hm2之間,增產(chǎn)幅度在7.15%~14.34%。
表1 不同處理對(duì)大蒜蒜苔產(chǎn)量的影響
表2 大蒜蒜苔產(chǎn)量方差分析結(jié)果
如表3所示:鮮蒜頭產(chǎn)量在24 434.92~27 431.75 kg/hm2之間;與T1不施氮肥處理相比,各施氮肥處理的鮮蒜頭產(chǎn)量都有所提高,增產(chǎn)量在1 350.79~2 996.83 kg/hm2之間,增產(chǎn)幅度在5.53%~12.26%之間,經(jīng)方差分析(表4)和LSD檢驗(yàn)(表3),各施氮肥處理的鮮蒜頭增產(chǎn)達(dá)到差異顯著水平;與T2處理相比,T3處理的鮮蒜頭產(chǎn)量沒有達(dá)到顯著性差異,T4和T5處理的鮮蒜頭產(chǎn)量達(dá)到5%顯著性,T5處理的鮮蒜頭產(chǎn)量達(dá)到1%顯著性。
表3 不同處理對(duì)大蒜鮮蒜頭產(chǎn)量的影響
表4 大蒜鮮蒜頭產(chǎn)量方差分析結(jié)果
如表5所示:T4處理的蒜頭直徑最大,T2和T1處理的蒜頭直徑最??;各處理之間蒜頭蛋白質(zhì)含量無顯著差異;T1處理的蒜頭水溶性糖含量最低,T5處理的蒜頭水溶性糖含量最高;T5處理的蒜頭維生素C含量最高,T1處理的蒜頭維生素C含量最低。
表5 不同處理對(duì)大蒜蒜頭品質(zhì)的影響
如圖1和表6可看出:施氮肥處理的各土層土壤硝態(tài)氮含量基本上均高于T1處理,即增施氮肥可導(dǎo)致耕作層土壤硝態(tài)氮含量提高;各土層的土壤硝態(tài)氮含量以0~20 cm耕作層最高。
表6 不同處理對(duì)土壤硝態(tài)氮含量的影響 mg/kg
UAN由尿素、硝酸銨和水配制而成,通常含硝態(tài)氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)6.5%~7.5%,含銨態(tài)氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)6.5%~7.5%,含酰胺態(tài)氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)14.0%~17.0%。UAN將3種氮源集中于一種產(chǎn)品之中,可以發(fā)揮各種氮源的優(yōu)勢(shì),硝態(tài)氮可以提供即時(shí)的氮養(yǎng)份供作物快速吸收,銨態(tài)氮一部分被作物吸收,一部分被土壤膠體吸附,從而提高了肥效。尤其是在低溫下,UAN可起到長(zhǎng)效氮肥的作用,能夠有效減少化肥流失,活化養(yǎng)分元素,提高化肥利用率,促進(jìn)作物對(duì)鐵、鋅、錳等微量元素的吸收,促使作物早熟,延長(zhǎng)采收期,促進(jìn)根系生長(zhǎng),增強(qiáng)抗逆性[9-15]。
(1)在試驗(yàn)條件下,在大蒜上施用UAN與NBPT的增產(chǎn)效果顯著,蒜苔產(chǎn)量在3 265.08~3 733.33 kg/hm2之間;與對(duì)照T1不施氮肥處理相比,各施氮肥處理的蒜苔產(chǎn)量都有所提高,增產(chǎn)量在300.00~768.25 kg/hm2之間,增產(chǎn)幅度在10.12%~25.91%之間,經(jīng)方差分析和LSD檢驗(yàn),各施氮肥處理蒜苔增產(chǎn)達(dá)差異顯著水平;UAN和肥料增效劑NBPT各處理(T3、T4和T5處理)與常規(guī)尿素T2處理相比,蒜苔產(chǎn)量差異顯著,增產(chǎn)量在233.33~468.25 kg/hm2之間,增產(chǎn)幅度在7.15%~14.34%。在大蒜上施用UAN和肥料增效劑NBPT的鮮蒜頭產(chǎn)量在25 785.71~27 431.75 kg/hm2之間,與對(duì)照T1不施氮肥處理相比,各施氮肥處理的鮮蒜頭產(chǎn)量都有所提高,增產(chǎn)量在1 350.79~2 996.83 kg/hm2之間,增產(chǎn)幅度在5.53%~12.26%之間,經(jīng)方差分析和LSD檢驗(yàn),各施氮肥處理的鮮蒜頭增產(chǎn)達(dá)差異顯著水平;與常規(guī)尿素T2處理相比,T3處理的鮮蒜頭產(chǎn)量沒有達(dá)到顯著性差異,T4和T5處理的鮮蒜頭產(chǎn)量達(dá)到5%顯著性,T5處理的鮮蒜頭產(chǎn)量達(dá)到1%顯著性。
圖1 不同處理對(duì)土壤硝態(tài)氮含量的影響
(2)不同處理對(duì)大蒜蒜頭品質(zhì)的影響表現(xiàn)為:T4處理的蒜頭直徑最大,為5.06 cm;T2和T1處理的蒜頭直徑最小,為5.02 cm;各處理之間蒜頭蛋白質(zhì)含量無顯著差異;T1處理的蒜頭水溶性糖含量最低,T5處理的蒜頭水溶性糖含量最高,質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為31.30%和33.85%;T5處理的蒜頭維生素C含量最高,T1處理的蒜頭維生素C含量最低,100 g蒜頭含有的維生素C質(zhì)量分別為14.45 mg和13.26 mg。
(3)施氮肥處理的各土層土壤硝態(tài)氮含量均高于對(duì)照T1處理;施用UAN的土壤不同層次硝態(tài)氮含量增幅有所降低[16-18]。