脲酶及硝化抑制剂在黄岩区茭白生产上的应用效果

㊀㊀2023年第64卷第7期
1629收稿日期:2023-03-09
基金项目:中央2021年化肥减量增效项目
作者简介:何杰(1988 ),男,浙江黄岩人,农艺师,学士,从事农业技术推广与研究,E-mail:787182394@㊂
文献著录格式:何杰,彭栌以,陈佳佳,等.脲酶及硝化抑制剂在黄岩区茭白生产上的应用效果[J].浙江农业科学,2023,64(7):1629-1632.DOI:
10.16178/j.issn.0528-9017.20230234
脲酶及硝化抑制剂在黄岩区茭白生产上的应用效果
何杰,彭栌以,陈佳佳,陈可可
(黄岩农业技术推广中心,浙江黄岩㊀318020)
㊀㊀摘㊀要:本文探究了脲酶或硝化抑制剂在茭白施肥上的应用效果㊂结果表明,在常规施肥基础上,每667m 2添加脲酶抑制剂105g,硝化抑制剂300g㊂能显著提高茭白产量21.60%,提升可溶性糖含量㊁可溶性蛋
白含量等品质,降低硝酸盐含量,调整养分占比,提高收获指数,抑制护茭白用浮萍的过度生长㊂因此,在黄岩区茭白的实际生产过程中,可施用含这两种肥料添加剂的缓释肥㊂
关键词:茭白;化肥减量增效;脲酶抑制剂;硝化抑制剂
中图分类号:S645.2㊀㊀㊀文献标志码:A㊀㊀㊀文章编号:0528-9017(2023)07-1629-04
㊀㊀茭白本属禾本科菰属作物,早在中国古代就有种植,但以采收籽粒为主,后因黑粉菌入侵,导致其茎部膨大,形成肉质茎(菌瘿)[1],但可食用且鲜嫩可口㊁营养丰富,成为一种水生蔬菜㊂头陀镇地处黄岩区的西南部,是黄岩区茭白种植面积最大
的一个乡镇,2021年双季茭白种植面积1300hm 2
,
总产量28870t,总产值17370.24万元㊂但种植
茭白相比其他营养器官类蔬菜,肥料投入量较大
且利用率低,并且茭白常处于淹水条件,肥料易随径流而流失㊂黄岩区的肥料减量增效工作从2019年开始已稳步实施,而大量研究[2-4]及实践
工作表明,含脲酶抑制剂或硝化抑制剂的缓控释肥均能提高水稻小麦等禾本科作物的氮肥利用率㊂常见的脲酶抑制剂为正丁基硫代磷酸三胺(NBPT),常用于茄果类蔬菜,其作用为抑制氨挥发和硝态氮淋溶,且用量为氮素的1%时效果最佳[5],而硝化抑制剂3,4-二甲基吡唑磷酸盐(DMPP )不仅具有抑制铵态氮转化硝态氮的作用,还具有减少蔬菜中硝酸盐含量的作用[6]㊂茭白和水稻主要生长期均处于淹水条件,因此,脲酶抑制剂或硝化抑制剂在茭白上的应用理论可行,但相关研究鲜有报道,设置本试验探究其对茭白产量品质和土壤理化性质的影响,为生产茭白专用缓释肥形成理论基础,最终推动黄岩区化肥减量增效工作㊂
1　材料与方法1.1㊀试验时间与地点
㊀㊀本次试验设在头陀镇的台州市黄岩良军茭白专
业合作社(28ʎ64ᶄN,121ʎ12ᶄE)进行㊂为保证试验结果准确性,选用基础肥力较低的新垦茭白试验地,前茬为荒地,其土壤理化性质为全氮含量1.832g㊃
kg -1,有效磷含量92.6mg㊃kg -
1,速效钾含量79.2
mg㊃kg -1,有机质含量16.2g㊃kg -
1,pH 值6.05㊂
1.2㊀试验材料
㊀㊀试验所用茭白品种为浙茭2号㊂试验所用肥料
有三元复合肥(N 15%㊁P 2O 515%㊁K 2O 15%)㊁脲酶抑制剂(NBPT)㊁硝化抑制剂(DMPP)㊂1.3㊀试验设计
㊀㊀本试验设4个处理,分别为T1(常规施肥,基肥三元复合肥20kg,分蘖肥三元复合肥25kg,
孕茭肥三元复合肥25kg)㊁T2(脲酶抑制剂处理,
基肥三元复合肥20kg,分蘖肥三元复合肥25kg,
孕茭肥三元复合肥25kg,每667m 2总计添加脲酶
抑制剂105g)㊁T3(硝化抑制剂处理,基肥三元
复合肥20kg,分蘖肥三元复合肥25kg,孕茭肥三
元复合肥25kg,每667m 2总计添加硝化抑制剂300g)㊁T4(脲酶抑制剂和硝化抑制剂共同处理,基肥三元复合肥20kg,分蘖肥三元复合肥25kg,
孕茭肥三元复合肥25kg,每667m 2总计添加脲酶
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抑制剂105g和硝化抑制剂300g)㊂
因考虑茭白灌水特殊性防止串水,各个处理重复3次,不作随机区组(即每个棚为同一处理的3个重复),棚之间筑高堤并盖黑膜隔离,每个小区面积60m2(每个棚180m2,茭白列间距0.33m,每列行间距0.3m)㊂
1.4㊀测定方法
㊀㊀11月茭白收获时,每个小区单独采收计算产量,每隔3d采收一次,累计11月的总产量,在11月13日取样时,将在采收时在田间测量有效分蘖数㊂并将取回的茭白植株样品进行测量茭长㊁茭宽㊁净茭鲜/干重等农艺性状㊂最后将样品烘干磨碎后使用Cleverchem380全自动间断化学分析仪测定茭白秸秆㊁茭壳㊁肉质茎的氮磷钾养分含量㊂使用蒽酮比色法测定可溶性糖含量;使用考马斯亮蓝G-250比色法测定可溶性蛋白含量;使用2,6-二氯酚靛酚钠滴定法测定维生素C(V C)含量;使用水杨酸比色法测定硝酸盐含量;
土壤采集按照农业农村部印发的‘测土配方施肥技术规范“进行;有效磷含量采用Olsen法;速效钾含量采用乙酸铵浸提-火焰光度法;有机质含量采用油浴加热重铬酸钾氧化-容量法;pH值采用电位法;全氮含量采用扩散法;铵态氮及硝态氮含量采用比色法㊂
使用SPSS24.0及Excel进行数据比较分析㊂
2　结果与分析
2.1㊀不同肥料添加剂对茭白产量及农艺性状的
影响
㊀㊀如图1所示,T1㊁T2㊁T3㊁T4的每667m2累㊀㊀计鲜产量分别为1143.2㊁1293.3㊁1354.8㊁1390.1kg㊂产量最高的处理为T4(脲酶抑制剂和硝化抑制剂配合施用),其次为T3(硝化抑制剂施用)㊁T2(脲酶抑制剂和施用),分别比T1高21.60%㊁18.51%㊁13.13%㊂图1结合表1可得知,其中T4与T3无显著差异,且均显著高于T1,说明起主要作用的依然是硝化抑制剂,而T2显著高于T1,说明脲酶抑制剂对茭白也有一定的增产效果㊂如表2的分次采收鲜产量所示,T1的产量主要集中于11月上旬㊂而T3和T4的产量集中于11月中下旬,说明硝化抑制剂具有延长肥效的作用,使得整个孕茭期都有充分的肥效供应㊂
㊀柱上无相同小写字母表示组间差异显著(P<0.05)㊂
图1㊀11月茭白累计鲜产量
表1㊀茭白鲜产量方差分析
变异源SS df MS F P值处理间106935.403335645.13435.346<0.001处理内8067.64781008.456
总变异115003.05011
㊀㊀注:SS 离均差平方和;df 自由度;MS 均方㊂
㊀㊀如表3所示,有效分蘖数中,T2㊁T3㊁T4的均显著高于T1,而T2与T3间无显著差异,说明㊀㊀
表2㊀11月各小区分次采收鲜产量表
处理11月(月-日)每60m2小区鲜产量/kg
11-0111-0411-0711-1011-1311-1611-1911-2211-2511-28 T17.07 3.228.869.568.838.7012.079.6713.2621.60 T2 5.59 3.0110.5310.119.137.9710.7410.9419.3429.00 T3 5.97 2.549.2510.738.829.3412.5713.2918.9730.38 T4 4.10 2.338.9711.969.649.2014.3214.2121.0129.31
表3㊀茭白农艺性状
处理有效分蘖数茭长/cm茭宽/cm净茭鲜重/g净茭干重/g T111.2c22.2b 3.4b264b15.82b T212.2b23.4b 3.5ab281b15.53b T311.9b25.2a 3.5ab302a17.74a T412.8a25.7a 3.6a313a18.19a ㊀㊀注:同列无相同小写字母表示组间差异显著(P<0.05)㊂表4㊁5同㊂脲酶抑制剂和硝化抑制剂都有在茭白生长前期促进分蘖的作用,且呈现叠加的效应,而王薇等[7]研究表明,脲酶抑制剂可在氮肥减施的情况下提高水稻的分蘖数㊂茭长中,T4与T3之间无显著差异,但均显著高于T1与T2;茭宽中,仅T4显著高于
T1㊂净茭鲜重中,T4与T3之间无显著差异,但均显著高于T1与T2;而净茭干重与净茭鲜重的结果
相似,且T3与T4相比T1高12.14%㊁14.98%㊂以上说明硝化抑制剂有助于后期茭白肉质茎的形成,而脲酶抑制剂的效果不显著㊂
2.2㊀不同肥料添加剂对茭白品质的影响
㊀㊀如表4所示,可溶性糖含量中,T4与T3之间无显著差异,但均显著高于T1,且分别高0.34㊁0.27百分点,而T1与T2之间无显著差异;可溶性蛋白含量中,T2㊁T3㊁T4均高于T1,且高1.2㊁2.6㊁3.1mg㊃kg-1,且T4与T3之间无显著差异㊂以上说明硝化抑制剂相比脲酶抑制剂能提高茭白的品质㊂V C含量中,T1的V C含量高于其他处理,但不显著,说明两种肥料添加剂可能对茭白肉质茎中V C含量造成影响,原因可能为肉质茎浸于坑面水中,与肥料添加剂直接接触,从而受到影响㊂肉质茎的硝酸盐含量中,T3㊁T4均显著低于T1,且比T1低28.90%㊁35.55%㊂说明硝化抑制剂通过减少坑面水中的硝态氮含量,从而减少茭白植株对硝酸盐的直接吸收量㊂茭白的产品器官为肉质茎,而不是果实,因此,坑面水或土壤中的硝酸盐含量对茭白肉质茎的硝酸盐含量有着直接的影响作用㊂
表4㊀茭白品质
处理可溶性糖
含量/%
可溶性蛋白含量/
(mg㊃kg-1)
V C含量/
(mg㊃kg-1)
硝酸盐含量/
(mg㊃kg-1)
T1 1.93b14.9b59.7a82.7a T2 2.00b16.1b58.3a78.3a T3 2.20a17.5a56.1a58.8b T4 2.27a18.0a58.3a53.3b 2.3㊀施肥对单株茭白氮磷钾含量比例的影响
㊀㊀如图2所示,肉质茎氮吸收量中,T3㊁T4均显著高于T1,而T2与T1相比无显著差异;茭壳中,所有处理均无显著差异,其中T3低于其他处理,说明硝化抑制剂可能具有将茭壳的氮素输送至肉质茎的作用;叶片氮素含量中,T2显著高于T1,且与T3㊁T4无显著差异,说明脲酶抑制剂更可能有利于茭白的营养生长㊂总体而言,这两种肥料添加剂通过延长氮肥的肥效,供茭白植株吸收㊂其中硝化抑制剂能在孕茭期提升茭白的氮素吸收量,原因可能为硝化抑制剂抑制了铵态氮转化成硝态氮的过程,而茭白与水稻同属禾本科,其喜铵态氮的可能性较高,目前尚未有文献研究表明茭白喜硝态氮或铵态氮㊂
如图3所示,两种肥料添加剂对磷素的吸收没有显著影响,说明脲酶抑制剂或硝化抑制剂对茭白植株对土壤磷素的吸收率无显著影响㊂如图4所
柱形图同底纹无相同小写字母表示组间差异显著(P< 0.05)㊂图3㊁4同㊂
图2㊀N元素在单株茭白干重中的分布含量示,叶片或茭壳中,所有处理的钾素吸收量无显著差异;肉质茎中,T2显著高于T1,高11.67%,并且与T3㊁T4无显著差异(
图4),说明两种肥料添加剂有促进茭白植株吸收钾素的潜力,并且脲酶抑制剂更显著㊂
图3㊀P元素在单株茭白干重中的分布含量
图4㊀K元素在单株茭白干重中的分布含量
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2.4㊀施肥对土壤理化性质的影响
㊀㊀如表5所示,全氮含量中,T3㊁T4均高于T1,但不显著;铵态氮含量的变化情况与全氮类似;而硝态氮含量中,所有处理间均无显著差异㊂施用两种肥料添加剂后,所有处理的全氮㊁铵态氮的变化量没有预期显著,原因可能为茭白水田处于淹水条件,养分流动量相比旱地较大,因此,反馈调节量较高㊂但从pH值变化可以看出,施用两种肥料添加剂或对长期施肥引起的土壤酸化起改善作用㊂而由于硝化抑制剂和脲酶抑制剂只针对氮肥,因此,所有处理的有效磷㊁速效钾㊁有机质和pH 值均无显著差异㊂
表5㊀试验后土壤肥力情况
处理全氮含量/
(g㊃kg-1)
铵态氮含量/
(mg㊃kg-1)
硝态氮含量/
(mg㊃kg-1)
有效磷含量/
(g㊃kg-1)
速效钾含量/
(g㊃kg-1)
有机质含量/
(g㊃kg-1)pH值
T1 1.83a10.9a 1.79a77.8a99.9a16.9a 5.86a T2 1.88a9.8a 1.91a76.0a103.8a17.6a 6.26a T3 1.97a12.6a 1.89a72.4a92.2a16.8a 6.12a T4 1.95a11.6a 1.87a74.8a105.7a17.2a 6.01a
3　结论
最终试验表明,脲酶抑制剂和硝化抑制剂的配合施用能够明显提高茭白的产量,其茭白每
667m2鲜产量为1390.1kg,比T1高21.60%㊂茭白生长前期处于半淹水条件,脲酶抑制剂对茭白的生长的促进作用较为显著,其提高茭白的有效分蘖数㊂当到茭白生长中后期,则处于淹水条件,脲酶抑制剂的作用被削弱,此时,通过硝化抑制剂来阻断铵态氮转化成硝态氮的过程,因而提高了产量,因此,证明了上述茭白喜铵态氮的假设㊂另外,当茭白生长后期时,经常通过栽培浮萍来保护茭白肉质茎的鲜嫩,而有研究[8]表明,浮萍对铵态氮的吸收作用更大,因此,在孕茭期,施用脲酶抑制剂可能通过减少坑面水的铵态氮含量来抑制浮萍的过度生长㊂因此,在黄岩区推广茭白专用缓释肥时,可施用脲酶抑制剂及硝化抑制剂的缓释肥㊂
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(责任编辑:董宇飞)。