趙海東 宋江 向陽(yáng) 趙貴哲 劉亞青

摘要：為了探究保水型高分子緩釋肥在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的實(shí)際應(yīng)用效果，以不保水的含營(yíng)養(yǎng)元素氮、磷、鉀的高分子緩釋肥（PSRF）和PSRF與吸水樹脂SAPWS物理混合（PSRF+SAPWS）處理為對(duì)照，通過盆栽試驗(yàn)研究了含小麥秸稈具有半互穿網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的保水功能的高分子緩釋肥（SI-PSRF/SAPWS）對(duì)土壤氮養(yǎng)分含量和酶活性、番茄（Lycopersicon esculentum Miller）植株生理特性和果實(shí)品質(zhì)的影響。結(jié)果表明，SI-PSRF/SAPWS處理后的土壤中NO3--N、NH4+-N含量分別比PSRF增加了45.16%～75.46%、52.85%～81.80%;SI-PSRF/SAPWS處理的土壤脲酶活性要明顯高于PSRF和PSRF+SAPWS處理，但是3種施肥處理對(duì)土壤過氧化氫酶活性的影響沒有明顯差異;3種施肥處理的番茄實(shí)際產(chǎn)量分別是空白處理的2.5、2.8和3.5倍，且SI-PSRF/SAPWS處理的實(shí)際番茄產(chǎn)量分別是PSRF和PSRF+SAPWS的1.4和1.2倍;SI-PSRF/SAPWS處理的番茄紅素相比PSRF降低了15.26%。由此可知，含小麥秸稈具有半互穿網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的保水型高分子緩釋肥可以明顯提高土壤氮含量、土壤酶活性、番茄產(chǎn)量以及品質(zhì)，可廣泛應(yīng)用在農(nóng)業(yè)實(shí)際生產(chǎn)中。

關(guān)鍵詞：小麥秸稈;高分子緩釋肥;土壤養(yǎng)分;番茄（Lycopersicon esculentum Miller）;品質(zhì);產(chǎn)量

中圖分類號(hào)：S143? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：0439-8114（2019）09-0052-06

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2019.09.012? ? ? ? ? ?開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

Abstract： In order to explore the practical application effect of water-retaining polymer slow release fertilizer in agriculture， taking the non-water-retaining polymer slow release fertilizer containing nutrient element NPK（PSRF） and PSRF and water absorbing resin SAPWS physical mixing （PSRF+SAPWS） as control， the effects of polymer-release slow-release fertilizer with semi-interpenetrating network structure （SI-PSRF/SAPWS） on soil nitrogen nutrient content， soil enzyme activity， tomato plant physiological characteristics and tomato quality were studied by pot experiment. The results showed that， compared with PSRF， the contents of NO3--N and NH4+-N in the soil treated by SI-PSRF/SAPWS were increased by 45.16% to 75.46%， 52.85% to 81.80%， respectively. Soil urease activity treated by SI-PSRF/SAPWS was significantly higher than PSRF and PSRF+SAPWS treatment， but there was no significant difference in the effects of three fertilizations on soil catalase activity. Compared with no fertilization control， the actual yield of tomato applied fertilization was 2.5 times， 2.8 times and 3.5 times， respectively， and the actual tomato yield of SI-PSRF/SAPWS treatment was 1.4 times and 1.2 times that of PSRF and PSRF+SAPWS， respectively. Lycopene of tomato treated by SI-PSRF/SAPWS was 15.26% lower than PSRF. In conclusion， SI-PSRF/SAPWS can significantly improve soil nitrogen nutrient content， soil enzyme activity， tomato yield and quality， and can be widely used in agricultural actual production.

Key words： wheat straw; slow-release polymeric fertilizer; soil nutrients; tomato （Lycopersicon esculentum Miller）; quality yield

肥料利用率低和缺水是限制中國(guó)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的兩個(gè)重要因素[1，2]。因此，提高肥料利用率和土壤保水性是中國(guó)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵所在。傳統(tǒng)速溶性肥料的水溶性高、分子質(zhì)量低，造成多余養(yǎng)分流失，不僅肥料利用效率低于30%，而且會(huì)造成土壤和水污染等環(huán)境問題[3，4]。

為了更好地解決這些問題，科研工作者們進(jìn)行了大量研究，研究表明緩釋肥料的應(yīng)用是最有效的方法。與傳統(tǒng)速溶性肥料相比，緩釋肥料可以減少養(yǎng)分流失，控制養(yǎng)分釋放速度，提高肥料利用率和土壤質(zhì)量[5，6]。在土壤中加入保水劑是解決中國(guó)土壤缺水的重要舉措，研究表明高吸水性保水劑（SAP）具有提高土壤的保水能力、改善土壤結(jié)構(gòu)、提高水分利用率等作用[7，8]。除此之外，保水劑也能夠減少土壤養(yǎng)分的淋溶損失率?？蒲泄ぷ髡邆冮_始將它的吸水保水功能、緩釋技術(shù)和肥料復(fù)合在一起，實(shí)現(xiàn)水肥一體化。這樣既能起到一定的吸水保水效果，又能使肥料的養(yǎng)分緩慢釋放，從而達(dá)到改善土壤理化性能、增加作物產(chǎn)量的目的。目前，具有養(yǎng)分緩釋和保水功能的肥料基本上都是以SAP為殼的包膜緩釋肥料，但Chen等[9]發(fā)現(xiàn)其復(fù)雜的包膜工藝和包膜材料的難以降解性限制了它在農(nóng)業(yè)上的推廣和應(yīng)用。因此，Huang等[10]開始引入可生物降解的天然材料來解決此問題，諸如高嶺土、玉米秸稈等，將其通過接枝引入到保水劑中，可提高保水劑的生物降解性能。除此之外，Xiang等[11]證實(shí)了含高嶺土的可生物降解的高分子保水肥具有較好的緩釋性能和保水性能。但是關(guān)于含保水功能可生物降解的高分子緩釋肥在農(nóng)業(yè)上的實(shí)際應(yīng)用研究較少。

針對(duì)以上問題，通過番茄盆栽試驗(yàn)研究了實(shí)驗(yàn)室自主開發(fā)的含氮、磷、鉀的高分子緩釋肥料（PSRF）、PSRF和SAPWS物理混合高分子緩釋肥（PSRF+SAPWS）、含小麥秸稈具有半互穿網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的吸水保水功能高分子緩釋肥料（SI-PSRF/SAPWS）對(duì)土壤養(yǎng)分含量和理化性能以及番茄（Lycopersicon esculentum Miller）品質(zhì)和產(chǎn)量的影響，進(jìn)一步驗(yàn)證保水型高分子緩釋肥在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用效果，以期為保水型高分子緩釋肥料在農(nóng)業(yè)上的實(shí)際應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。

1? 材料與方法

1.1? 試驗(yàn)材料

1.1.1? 供試土壤? 土壤樣品采自山西省太原市農(nóng)田耕地表層0～20 cm的土壤，自然風(fēng)干后過2 mm篩備用。土壤含38%沙粒、50%粉粒、12%黏粒，NO3--N含量為31.23 mg/kg、NH4+-N含量為16.46 mg/kg。

1.1.2? 供試材料? PSRF的制備原料為尿素、甲醛、磷酸二氫鉀等[12];PSRF+SAPWS的原料為PSRF和含小麥秸稈的吸水樹脂SAPWS;SI-PSRF/SAPWS的制備原料為尿素、甲醛、磷酸二氫鉀、小麥秸稈、丙烯酸、丙烯酰胺等。以上緩釋肥料均由山西省高分子復(fù)合材料工程技術(shù)研究中心提供。

1.1.3? 供試作物? 試驗(yàn)番茄品種為晉番茄1號(hào)。

1.2? 試驗(yàn)方法

1.2.1? 盆栽試驗(yàn)設(shè)計(jì)? 盆栽試驗(yàn)于2018年5—9月在山西省太原市中北大學(xué)復(fù)合材料工程技術(shù)研究中心的室外進(jìn)行，將45 kg的土與所施緩釋肥料混合均勻后裝入規(guī)格60 cm×38 cm×28 cm的塑料盆栽箱中，表層土壤鋪平，然后用水澆透土壤，在傍晚的時(shí)候?qū)Ψ延酌邕M(jìn)行移栽。每個(gè)盆栽箱選取長(zhǎng)勢(shì)均一致的幼苗進(jìn)行定植，沿盆栽箱的中心種植，定期定量澆水，并對(duì)番茄進(jìn)行管理和維護(hù)。

盆栽試驗(yàn)共設(shè)置4個(gè)處理：①不施肥對(duì)照（CK）;②PSRF處理;③PSRF+SAPWS處理;④SI-PSRF/SAPWS處理，每個(gè)處理3次重復(fù)。按照番茄的實(shí)際需肥規(guī)律N∶P2O5∶K2O=22.6∶1.2∶11.9進(jìn)行施肥，保證每個(gè)處理各營(yíng)養(yǎng)元素含量相同，具體為PSRF 11.84 g、PSRF+SAPWS 11.01 g+14.91 g、SI-PSRF/SAPWS 27.73 g。

1.2.2? 樣品采集

1）土壤樣品采集。采用五點(diǎn)取樣法在苗期、開花期、結(jié)果期、成熟期進(jìn)行取樣。土壤自然風(fēng)干后過80目篩，保存于自封袋中，待測(cè)。

2）植株樣品采集。植株葉片隨機(jī)采摘，然后用去離子水洗去黏附在表面的泥土，用于測(cè)定葉綠素含量和硝酸還原酶活性。番茄取下，用去離子水清洗，用于果實(shí)品質(zhì)的測(cè)定。烘干果實(shí)樣品直接稱重，即為實(shí)際產(chǎn)量。

1.2.3? 測(cè)試項(xiàng)目及方法

1）土壤樣品檢測(cè)項(xiàng)目及方法。硝態(tài)氮（NO3--N）、銨態(tài)氮（NH4+-N）利用0.01 mol/L CaCl2提取并用自動(dòng)分析儀對(duì)提取液進(jìn)行測(cè)定[13];土壤氧化還原電位采用鉑電極直接測(cè)定;脲酶活性采用次氯酸鈉-苯酚鈉比色法[14]測(cè)定;過氧化氫酶活性采用高錳酸鉀滴定法[15]測(cè)定。

2）植株樣品檢測(cè)項(xiàng)目及方法。株高采用直尺直接測(cè)量;葉綠素含量采用丙酮-乙醇混合液浸提法測(cè)定[16];葉片硝酸還原酶采用磺胺比色法測(cè)定[17];可溶性糖含量采用蒽酮法[18]測(cè)定;有機(jī)酸含量采用酸堿滴定法測(cè)定;維生素C含量采用2，6-二氯靛酚滴定法[19]測(cè)定;番茄紅素含量采用石油醚提取比色法[20]測(cè)定;硝酸鹽含量采用水楊酸消化法測(cè)定;產(chǎn)量為番茄果實(shí)烘干后直接稱重。

1.3? 數(shù)據(jù)分析

采用Excel 2007軟件對(duì)原始數(shù)據(jù)整理計(jì)算、繪制表格，采用Origin 9.1軟件作圖，進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析。

2? 結(jié)果與分析

2.1? 不同施肥處理對(duì)土壤NO3--N、NH4+-N含量的影響

土壤中NO3--N和NH4+-N含量的變化是直接反映氮養(yǎng)分供應(yīng)狀況最直觀的指標(biāo)，其含量的高低直接影響植株的生長(zhǎng)。NO3--N不易被土壤膠體吸附固定，而是游離于土壤溶液中，因此可被植物直接吸收利用[21]。從圖1可以看出，施高分子緩釋肥后土壤NO3--N含量明顯增加。這是由于高分子緩釋肥在微生物的作用下會(huì)分解產(chǎn)生大量的無機(jī)氮。而且SI-PSRF/SAPWS處理的土壤NO3--N含量要明顯高于PSRF和PSRF+SAPWS處理，其原因在于SI-PSRF/SAPWS的氮緩釋性能要優(yōu)于PSRF和PSRF+SAPWS，而SAPWS的吸水保水作用能夠大大減少NO3--N被淋溶損失的機(jī)率，因此可以保證在番茄整個(gè)生長(zhǎng)過程中土壤維持大量的NO3--N，供番茄吸收利用。相反地，由于土壤膠體本身顯負(fù)電性，NH4+-N易被土壤顆粒吸附固定，不易被淋溶損失[22]。同樣地，施肥后土壤中NH4+-N含量明顯增加。SI-PSRF/SAPWS處理的土壤NH4+-N含量明顯高于PSRF和PSRF+SAPWS處理，這可能是因?yàn)镾I-PSRF/SAPWS可減少NH3的揮發(fā)損失所致。

2.2? 不同施肥處理對(duì)土壤氧化還原電位的影響

土壤氧化還原電位是反映土壤氧化還原狀況的指標(biāo)，可以間接地反映土壤中微生物的活躍程度和土壤有機(jī)質(zhì)礦化速率的大小。從圖2可以看出，隨生育進(jìn)程的進(jìn)行，生物降解高分子材料處理的土壤氧化還原電位先升高后降低，這是因?yàn)樵谇捌诓牧橡B(yǎng)分釋放較快，進(jìn)一步增強(qiáng)了微生物對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)的分解，土壤的氧化性增強(qiáng)。且生物降解高分子材料處理的土壤氧化還原電位要明顯高于CK，這是因?yàn)楦叻肿硬牧献鳛橥庠从袡C(jī)物質(zhì)加入土壤后會(huì)增加微生物的活性，促進(jìn)番茄植株根系的代謝作用和土壤有機(jī)質(zhì)的分解。而SI-PSRF/SAPWS處理的土壤氧化還原電位要高于PSRF和PSRF+SAPWS處理，說明施加化學(xué)鍵合的生物降解高分子材料可以更好地改善土壤通氣，增加土壤微生物活性，從而加速土壤有機(jī)質(zhì)的礦化，增加土壤養(yǎng)分含量，更有利于番茄的生長(zhǎng)發(fā)育。

2.3? 不同施肥處理對(duì)土壤酶活性的影響

土壤脲酶是一種能促進(jìn)土壤里有機(jī)分子中? C-N鍵水解的酶，因此脲酶活性的提高有利于高分子緩釋肥的水解，從而可以提高肥料氮養(yǎng)分的利用率[23]。從圖3可以看出，隨生育進(jìn)程的進(jìn)行，不施肥對(duì)照的土壤脲酶活性逐漸降低，而PSRF、PSRF+SAPWS、SI-PSRF/SAPWS處理的土壤脲酶活性先增加后降低，且3個(gè)處理的脲酶活性明顯高于不施肥對(duì)照。這主要是因?yàn)榧尤隤SRF、PSRF+SAPWS、SI-PSRF/SAPWS可以增加土壤中含酰胺基團(tuán)的有機(jī)物，酶促反應(yīng)底物的濃度增加，促進(jìn)了脲酶活性的增加。在開花期后脲酶活性明顯降低，這是因?yàn)樵诤笃诜迅敌枰粩鄰耐寥乐形沾罅康牡B(yǎng)分供其生長(zhǎng)發(fā)育，致使可用于酶促反應(yīng)的底物濃度降低。SI-PSRF/SAPWS處理的脲酶活性大于PSRF和PSRF+SAPWS，這是因?yàn)榛瘜W(xué)鍵合形成的SI-PSRF/SAPWS能夠具有更好的氮緩釋性能，能夠持續(xù)為微生物提供氮源。而對(duì)于PSRF+SAPWS，可能是因?yàn)镾APWS的保水作用能夠有效地促進(jìn)PSRF中氮養(yǎng)分的釋放，提高了脲酶的活性。

土壤過氧化氫酶主要用于分解有害物質(zhì)過氧化氫，減少其對(duì)植物體的毒害作用[24]。從圖3可以看出，各施肥處理的土壤過氧化氫酶活性變化不明顯。但是各施肥處理在番茄開花期后土壤過氧化氫酶活性要高于CK，這說明施高分子緩釋肥在一定程度上可以提高土壤過氧化氫酶的活性，加速土壤中過氧化氫的分解，避免植株受到傷害。

2.4? 不同施肥處理對(duì)番茄植株生理特性的影響

植株高度反映了植株的生長(zhǎng)以及對(duì)養(yǎng)分吸收的情況。由圖4可知，施肥可以明顯提高番茄的長(zhǎng)勢(shì)，各施肥處理的番茄從苗期到開花期植株高度增長(zhǎng)幅度最大，這是因?yàn)樵诖似陂g肥料釋放的養(yǎng)分主要供番茄向縱向延伸，即營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)。而在后期植株高度增長(zhǎng)幅度不大，這是由于在后期養(yǎng)分主要用于番茄果實(shí)的生長(zhǎng)。同時(shí)，SI-PSRF/SAPWS處理的番茄植株高度要高于PSRF和PSRF+SAPWS，說明SI-PSRF/SAPWS能夠更有效地促進(jìn)植株的生長(zhǎng)發(fā)育。

葉綠素用于植物的光合作用，對(duì)植物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的積累起著很重要的作用。由圖4可知，施肥處理后，植株葉綠素含量明顯增加，說明施緩釋肥有助于番茄葉片光合作用的進(jìn)行。各處理葉綠素含量均是先增加后降低，到開花期達(dá)到最大值。這是因?yàn)榍捌诖蟛糠逐B(yǎng)分主要供應(yīng)于葉片的生長(zhǎng)，后期大部分營(yíng)養(yǎng)由葉片傳輸?shù)焦麑?shí)，致使葉片葉綠素含量有所降低[25]。此外，SI-PSRF/SAPWS處理的葉綠素含量在成熟期要明顯高于PSRF和PSRF+SAPWS，表明SI-PSRF/SAPWS釋放的養(yǎng)分更能滿足番茄成熟期對(duì)養(yǎng)分的需求，有助于葉綠素的積累。

植物體內(nèi)的硝酸還原酶活性與植株對(duì)氮養(yǎng)分利用能力有很大的關(guān)系[26]。從圖4可以看出，施肥可明顯提高硝酸還原酶活性，表明施高分子緩釋肥可促進(jìn)番茄對(duì)氮元素的吸收和利用。而SI-PSRF/SAPWS處理的硝酸還原酶活性要較PSRF和PSRF+SAPWS的高，這是因?yàn)镾I-PSRF/SAPWS能更有效地增強(qiáng)微生物對(duì)土壤有機(jī)氮的礦化作用，促進(jìn)番茄對(duì)硝態(tài)氮的同化和吸收，進(jìn)而促進(jìn)番茄產(chǎn)量的提高，這與SI-PSRF/SAPWS的番茄實(shí)際產(chǎn)量最高是一致的。

2.5? 不同施肥處理對(duì)番茄果實(shí)產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

番茄產(chǎn)量是番茄最重要的生理指標(biāo)，其直接反映了番茄種植的最終收益。由表1可知，各施肥處理的番茄實(shí)際產(chǎn)量明顯高于CK，而SI-PSRF/SAPWS處理的番茄實(shí)際產(chǎn)量要高于PSRF和PSRF+SAPWS處理，這一方面是因?yàn)镾I-PSRF/SAPWS具有吸水保水功能，能夠持續(xù)保證番茄生長(zhǎng)過程中的需水量;另一方面是因?yàn)镾I-PSRF/SAPWS養(yǎng)分的緩釋效果要優(yōu)于PSRF和PSRF+SAPWS，緩慢釋放的養(yǎng)分能夠更有效地與番茄的需肥規(guī)律相匹配。

番茄可溶性糖含量是反映番茄品質(zhì)的重要指標(biāo)。由表1可知，施肥能明顯提高番茄果實(shí)可溶性糖含量。而SI-PSRF/SAPWS處理的番茄果實(shí)可溶性糖含量要高于PSRF和PSRF+SAPWS，說明SI-PSRF/SAPWS的吸水保水作用可以增強(qiáng)番茄的持水能力，其抗旱性能增強(qiáng)。施肥處理可提高番茄果實(shí)有機(jī)酸含量含量，而SI-PSRF/SAPWS處理的番茄果實(shí)有機(jī)酸含量要高于PSRF和PSRF+SAPWS，說明SI-PSRF/SAPWS可以有效促進(jìn)番茄果實(shí)有機(jī)酸的合成。

番茄果實(shí)維生素C含量與土壤中碳水化合物含量多少有關(guān)。從表1可以看出，施肥可明顯增加番茄果實(shí)維生素C含量。這是因?yàn)楦叻肿泳忈尫时旧砜勺鳛橥鈦硖荚?，在微生物的作用下，分解產(chǎn)生一些水溶性的碳水化合物，可以被植物吸收利用，進(jìn)而促進(jìn)番茄果實(shí)維生素C的合成[27]。而對(duì)于SI-PSRF/SAPWS生物降解后可產(chǎn)生更多水溶性碳水化合物，因此其番茄果實(shí)維生素C含量要高于PSRF和PSRF+SAPWS。

施肥處理可降低番茄紅素含量。從表1可以看出，番茄果實(shí)可溶性糖含量越低，其番茄紅素含量越高，即兩者存在一定的負(fù)相關(guān)關(guān)系，進(jìn)一步說明SI-PSRF/SAPWS處理的番茄的口感要優(yōu)于PSRF和PSRF+SAPWS。

常吃硝酸鹽含量超標(biāo)的蔬菜水果會(huì)嚴(yán)重危害人體健康。從1表可以看出，SI-PSRF/SAPWS處理的番茄果實(shí)硝酸鹽含量要明顯低于PSRF和PSRF+SAPWS，因此其處理的番茄可以生食。

3? 小結(jié)與討論

水和化肥可以說是一對(duì)相輔相成的因子，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中均起著至關(guān)重要的作用，實(shí)現(xiàn)水肥一體化對(duì)提高水肥利用率以及作物產(chǎn)量具有重要的意義[28]，保水型生物降解高分子緩釋肥SI-PSRF/SAPWS的施入能夠更有效地改善土壤的理化性能以及作物的品質(zhì)。這主要?dú)w功于SI-PSRF/SAPWS較好的養(yǎng)分緩釋效果和保水功能，可以保證土壤中水肥不間斷的供應(yīng)，能夠滿足作物對(duì)水肥的需求。

與不施肥對(duì)照土壤相比，PSRF、PSRF+SAPWS和SI-PSRF/SAPWS明顯提高了土壤中可被植物直接吸收利用的氮組分含量，能夠更好地滿足番茄對(duì)養(yǎng)分的需求，促進(jìn)番茄生長(zhǎng)發(fā)育。此外，在番茄整個(gè)生長(zhǎng)周期，SI-PSRF/SAPWS處理的土壤中養(yǎng)分含量要高于PSRF和PSRF+SAPWS，一方面是因?yàn)镾APWS能夠促進(jìn)PSRF的微生物降解，從而產(chǎn)生更多的速效養(yǎng)分;另一方面是因?yàn)镾APWS的保水作用可以減少養(yǎng)分離子NO3--N、NH4+-N隨水淋失的量。

酶活性可以用來評(píng)價(jià)土壤肥效的高低[29]。在本研究中，與不施肥對(duì)照土壤相比，PSRF、PSRF+SAPWS和SI-PSRF/SAPWS處理提高了土壤脲酶和過氧化氫酶的活性，說明PSRF、PSRF+SAPWS和SI-PSRF/SAPWS提高了土壤中微生物活性。而SI-PSRF/SAPWS處理的脲酶活性要比PSRF和PSRF+SAPWS的高，這可能是因?yàn)镾I-PSRF/SAPWS更能吸引微生物促進(jìn)高分子肥料中酰胺基團(tuán)的降解。

與不施肥對(duì)照相比，PSRF、PSRF+SAPWS和SI-PSRF/SAPWS可以不同程度地提高番茄葉片葉綠素含量，改善光合作用，增強(qiáng)番茄根系吸收功能，提高葉片硝酸還原酶活性，促進(jìn)番茄對(duì)營(yíng)養(yǎng)元素的同化和吸收;且對(duì)番茄果實(shí)品質(zhì)有明顯的改善作用，能夠顯著提高可溶性糖、維生素C和有機(jī)酸的含量，降低番茄紅素含量，改善番茄的口感。相比PSRF和PSRF+SAPWS，SI-PSRF/SAPWS處理的番茄果實(shí)品質(zhì)要更優(yōu)，且可以更放心的生食。

綜上可知，施加小麥秸稈半互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)保水型高分子緩釋肥對(duì)提升土壤中的硝態(tài)氮、銨態(tài)氮含量以及土壤酶活性作用明顯?；瘜W(xué)鍵合型保水型高分子緩釋肥SI-PSRF/SAPWS處理后的土壤中NO3--N、NH4+-N含量分別比PSRF增加了45.16%～75.46%、52.85%～81.80%。目前保水型生物降解高分子緩釋肥在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用研究還較少，通過將其應(yīng)用在番茄盆栽試驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)保水型緩釋肥不僅可以改善土壤的理化性能，還可改變當(dāng)今農(nóng)田缺水的局面，并且可以緩慢釋放養(yǎng)分，為作物持續(xù)提供養(yǎng)分，滿足作物對(duì)養(yǎng)分的需求，增加作物產(chǎn)量，在農(nóng)業(yè)方面具有深遠(yuǎn)意義。

參考文獻(xiàn)：

[1] YAN X，JIN J Y，HE P，et al. Recent advances on the technologies to increase fertilizer use efficiency[J].Agricultural sciences in China，2008，7（4）：469-479.

[2] ISMAIL H，IRANI M.，AHMAD Z. Starch-based hydrogels：Present status and applications[J].International journal of polymeric materials and polymeric biomaterials，2013，62（7）：411-420.

[3] KONG W J，LI Q，LI X D，et al. A biodegradable biomass-based polymeric composite for slow release and water retention[J].Journal of environmental management，2019，230：190-198.

[4] ENTRY J A，SOJKA R. Matrix based fertilizers reduce nitrogen and phosphorus leaching in three soils[J].Journal of environmental management，2008，87（3）：364-372.

[5] YAMAMOTO F，PEREIRA E I，MATTOSO L H C，et al. Slow release fertilizers based on urea/urea-formaldehyde polymer nanocomposites[J].Chemical engineering journal，2016，287：390-397.

[6] LI X D，LI Q，XU X，et al. Characterization，swelling and slow-release properties of a new controlled release fertilizer based on wheat straw cellulose hydrogel[J].Journal of the Taiwan institute of chemical engineers，2016，60：564-572.

[7] 閆永利，魏占民，任秀蘋，等.保水劑對(duì)土壤持水性影響及在不同土壤中效果比較[J].節(jié)水灌溉，2016（1）：34-38.

[8] 肖輝杰.土壤保水劑持水特性及對(duì)土壤結(jié)構(gòu)和林木生長(zhǎng)的影響研究[D].北京：北京林業(yè)大學(xué)，2004.

[9] CHEN J，L？譈 S Y，ZHANG Z，et al. Environmentally friendly fertilizers：A review of materials used and their effects on the environment[J].Science of the total environment，2018，613-614：829-839.

[10] HUANG C，RAGAUSKAS A J，WU X X，et al. Co-production of bio-ethanol，xylonic acid and slow-release nitrogen fertilizer from low-cost straw pulping solid residue[J].Bioresource technology，2018，250：365-373.

[11] XIANG Y，RU X D，SHI J G，et al. Preparation and properties of a novel semi-IPN slow-release fertilizer with the function of water retention[J].Journal of agricultural and food chemistry，2017，65（50）：10851-10858.

[12] CHENG D，ZHAO G，BAI T，et al. Preparation and nutrient release mechanism of a polymer as slow-release compound fertilizer[J].Journal of the chemical society of pakistan，2014， 36（4）：647-653.

[13] GENG J，SUN Y，ZHANG M，et al. Long-term effects of controlled release urea application on crop yields and soil fertility under rice-oilseed rape rotation system[J].Field crops research，2015，184：65-73.

[14] SUN Y，SUN G，XU Y，et al. Assessment of sepiolite for immobilization of cadmium-contaminated soils[J].Geoderma，2013，193：149-155.

[15] 武曉森.不同施肥處理對(duì)玉米產(chǎn)量及土壤酶活性的影響[J].中國(guó)土壤與肥料，2015（1）：44-49.

[16] 張? 哲.施肥措施對(duì)番茄和甜瓜生長(zhǎng)及果實(shí)品質(zhì)的影響[D].河北保定：河北農(nóng)業(yè)大學(xué)，2015.

[17] 曹培順，楊萬花，劉樹堂，等.長(zhǎng)期定位施肥對(duì)冬小麥部分生化指標(biāo)的影響[J].青島農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2007，24（2）：108-112.

[18] 邢英英，張富倉(cāng)，張? 燕，等.滴灌施肥水肥耦合對(duì)溫室番茄產(chǎn)量、品質(zhì)和水氮利用的影響[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)，2015，48（4）：713-726.

[19] 田雪蓮，尹顯慧，龍友華，等.不同肥料處理對(duì)番茄產(chǎn)量及品質(zhì)的影響[J].山地農(nóng)業(yè)生物學(xué)報(bào)，2015（3）：55-59.

[20] 楊定清，謝永紅，王? 棚，等.番茄中番茄紅素檢測(cè)方法的改進(jìn)[J].西南農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2010，23（1）：277-279.

[21] SOGBEDJI J M，VAN ES H M，YANG C L，et al. Nitrate leaching and nitrogen budget as affected by maize nitrogen rate and soil type[J].Journal of environmental quality，2000， 29（6）：1813-1820.

[22] 楊? 謝.保護(hù)性耕作下水稻田氮素動(dòng)態(tài)變化研究[D].成都：四川農(nóng)業(yè)大學(xué)，2008.

[23] 王延軍，宗良綱，李? 銳，等.不同肥料對(duì)有機(jī)栽培番茄生長(zhǎng)和土壤酶及微生物量的影響[J].南京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2007，30（3）：83-87.

[24] 楊鵬鳴，周俊國(guó).不同肥料對(duì)土壤蔗糖酶和過氧化氫酶活性的影響[J].廣東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011，38（11）：78-80.

[25] 張晶晶，海? 波，劉慧鵬.番茄葉片葉綠素含量變化規(guī)律研究[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2015（1）：99-100.

[26] REYES H T，T，SCARTAZZA A，POMPEIAN A，et al. Nitrate reductase modulation in response to changes in C/N balance and nitrogen source in Arabidopsis[J].Plant and cell physiology，2018，59（6）：1248-1254.

[27] 程冬冬，郝率群，王? 燕，等.高分子緩/控釋肥在小油菜上的應(yīng)用研究[J].北方園藝，2014（17）：178-180.

[28] 高祥照，杜? 森，鐘永紅，等.水肥一體化發(fā)展現(xiàn)狀與展望[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)信息，2015（4）：14-19.

[29] 邵文山，李國(guó)旗.土壤酶功能及測(cè)定方法研究進(jìn)展[J].北方園藝，2016（9）：188-193.

收稿日期：2019-03-20

作者簡(jiǎn)介：趙海東（1991-），男，山西朔州人，在讀碩士研究生，研究方向?yàn)樯锝到飧叻肿硬牧霞熬?控釋肥的研發(fā)，（電話）15503692868（電子信箱）2267423124@qq.com;通信作者，劉亞青（1970-），女，教授，博士生導(dǎo)師，主要從事生物降解高分子制備及應(yīng)用方面的研究工作，（電子信箱）lyq@nuc.edu.cn。