缓控施肥料在设施蔬菜上的水肥耦合作用研究

缓控施肥料在设施蔬菜上的水肥耦

合作用研究

廖上强

北京市农林科学院植物营养与资源

研究所

2014年8月

背景

⏹设施园艺--衡量农业现代化程度的重要标志

⏹我国设施园艺面积约350万hm2，占世界80%，“十二五”末，

北京设施蔬菜总面积达到35万亩,蔬菜的自给率提高至35%，市场需求大。

面临问题

1.现代化水平低、生产低效

2.土肥水资源浪费

3.环境风险高

背景：蔬菜生产现状

水肥利用

不合理

品质下降肥料流失水利

用率低

资源浪费

环境污染

过度施肥大水漫灌

土壤板结盐渍化

产量低品质差

缓控释肥料是未来发展的一个方向

——提高肥料利用率、减轻环境污

染取得了较好的应用效果

缓控释肥技术经历了：硫包衣——聚烯烃——水乳液

Biochar——生物炭基缓释肥

缓控释肥在应用上仍然存在一些问题：

控释肥在田间条件下养分释放特征与在实验室条件下吻合度并不高；

在控释肥应用效果方面没有形成完善的环境评价体系；

控释肥在作物上应用的水肥耦合效应研究还比较少。

目的意义：

1.研究缓释肥在作物上应用的水肥耦合效应

2.水肥互作可实现蔬菜高产、优质

3.水肥耦合降低水肥用量，节水节肥

4.减少养分淋失，有利于保护环境

研究内容

缓/控释肥在蔬菜上应用的水肥耦合效应研究

以番茄和芹菜两种蔬菜作物为例，根据北京郊区农业生产中的种植模式和灌溉模式设置不同梯度的水肥时空分布，进行水肥耦合效应研究，为缓控释肥料在设施蔬菜生产中的应用提供依据。

水肥耦合应用研究

漫灌- 滴灌（减量30%）

(盆栽－番茄)

试验为番茄秋冬茬，采用暖棚盆栽方式，设4个处理：全量灌溉+普通尿素（FULL—U）、亏缺灌溉+普通尿素（DI—U）、全量灌溉+60天缓释肥（FULL—SU）、亏缺灌溉+60天缓释肥（DI—SU）。全生育期全量灌溉的灌水量为15000ml，相当于283mm，亏缺灌溉量为全量灌溉量的70%。

产量

从总产量来看,两个灌

溉量,缓释肥相对于尿

素都能获得较高的产

量；

漫灌情况下,缓释肥处

理要远高于尿素处理。

亏缺灌溉下,缓释肥处

理的产量高于尿素处

理,且要高于漫灌处理。

番茄产量

番茄品质

番茄果实品质

缓释肥提高番茄果实中总糖度，降低番茄果实的酸度

植株吸氮量及土壤氮素变化

植株累积吸氮量

土壤氮素变化

水肥耦合应用研究漫灌（山东式温室－秋冬茬番茄）

裂区设计。

水分主处理，设节水区和常规灌水区；

氮肥副处理，分别为：

（1）对照（CK）：不施氮肥；

（2）有机肥处理（OM）：有机肥施入量为7500kg/hm-2；

（3）控释肥低量处理（N1）：控释肥施用量为300kgN·hm-2；

（4）控释肥中量处理（N2）：控释肥施用量为450kgN·hm-2；

（5）控释肥高量处理（N3）：控释肥施用量为600kgN·hm-2；

（6）尿素处理（N4）：施用小颗粒尿素600kgN·hm-2。

有机肥、控释肥作为基肥一次性施入，有机肥撒施后翻耕大约10cm，控释肥全部撒施。N4处理尿素施入方式为基施2/5，其余3/5分三次追施。

SCK、 SOM、S N1、S N2、 SN3、SN4为优化灌溉施肥处理代号。（水分控制在田间持水量45%~80%）

番茄产量与水分利用率变化

　产量kg/亩增产%

　常规灌溉优化灌溉常规灌溉优化灌溉CK8025±6298225±374

OM8465±4288730±1569 2.83 -1.66 N18098±9568532±294-1.63 -3.88 N28823±12178680±2557.18 -2.22 N37681±6858110±587-6.69 -8.64 N47545±12467569±1412-8.35 -14.74

水分利用效率kg/m3

　常规灌溉优化灌溉提高% CK88±7141±1060.2

OM90±5139±2554.4 N186±10135±557.0 N294±13138±446.8 N382±7129±957.3 N480±13120±2250.0

两种灌溉方式及每种施肥处理间产量差异均不显著。但常规灌溉下控释肥处理比常规施肥处理产量提高2%~16%；优化灌溉下控释肥处理比常规施肥处理产量提高7%~15%优化灌溉与常规灌溉相比各施肥处理水分利用效率显著提高，提高了46~60个百分点。说明优化灌溉能有效提高水分利用效率

番茄硝酸盐含量变化

定植后110d常规优化常规优化常规-优化降低% CK460±23359±15d e a-b22.0 OM441±30522±2d c a-b-18.4 N1571±6605±24c b a-b-6.0 N2678±53678±4b a a-a0.0 N3545±47426±45c d a-b21.8 N4751±21708±52a a a-a 5.7

定值后140d 常规优化常规-优化降低%

CK375±10289±31b b a-b22.9 OM482±32377±4b ab a-a21.8 N1453±15432±16b ab a-a 4.6 N2444±59484±76b a a-a-9.0 N3587±83474±96ab a a-a19.3 N4751±56452±25a a a-b39.8