引 en
×

分享给微信好友或者朋友圈

使用微信“扫一扫”功能。

海藻酸增效复合肥料减施的黄瓜肥料效应

  • 周丽平１

    机 构：

    1. 天津市农业科学院农业资源与环境研究所，天津 300384

    2. 中国农业科学院农业资源与农业区划研究所 / 农业农村部植物营养与肥料重点实验室，北京 100081

    ×
  • ， 袁亮2

    机 构：

    2. 中国农业科学院农业资源与农业区划研究所 / 农业农村部植物营养与肥料重点实验室，北京 100081

    ×
  • ， 李燕婷2

    机 构：

    2. 中国农业科学院农业资源与农业区划研究所 / 农业农村部植物营养与肥料重点实验室，北京 100081

    ×
  • ， 赵秋1

    机 构：

    1. 天津市农业科学院农业资源与环境研究所，天津 300384

    ×
  • ， 张水勤2

    机 构：

    2. 中国农业科学院农业资源与农业区划研究所 / 农业农村部植物营养与肥料重点实验室，北京 100081

    ×
  • ， 宁晓光1

    机 构：

    1. 天津市农业科学院农业资源与环境研究所，天津 300384

    ×
  • ， 张新建1

    机 构：

    1. 天津市农业科学院农业资源与环境研究所，天津 300384

    ×
  • ， 赵秉强2

    机 构：

    2. 中国农业科学院农业资源与农业区划研究所 / 农业农村部植物营养与肥料重点实验室，北京 100081

    ×

1. 天津市农业科学院农业资源与环境研究所，天津 300384；
2. 中国农业科学院农业资源与农业区划研究所 / 农业农村部植物营养与肥料重点实验室，北京 100081；

Effect of reduced application of alginic acid-enhanced compound fertilizer on cucumber

  • ZHOU Li-ping1

    Affiliation：

    1. Institute of Agricultural Resources and Environment，Tianjin Academy of Agricultural Sciences， Tianjin 300384

    ×
  • ， YUAN Liang2

    Affiliation：

    2. Institute of Agricultural Resources and Regional Planning，Chinese Academy of Agricultural Sciences/ Key Laboratory of Plant Nutrition and Fertilizer，Ministry of Agriculture and Rural Affairs，Beijing 100081

    ×
  • ， LI Yan-ting2

    Affiliation：

    2. Institute of Agricultural Resources and Regional Planning，Chinese Academy of Agricultural Sciences/ Key Laboratory of Plant Nutrition and Fertilizer，Ministry of Agriculture and Rural Affairs，Beijing 100081

    ×
  • ， ZHAO Qiu1

    Affiliation：

    1. Institute of Agricultural Resources and Environment，Tianjin Academy of Agricultural Sciences， Tianjin 300384

    ×
  • ， ZHANG Shui-qin2

    Affiliation：

    2. Institute of Agricultural Resources and Regional Planning，Chinese Academy of Agricultural Sciences/ Key Laboratory of Plant Nutrition and Fertilizer，Ministry of Agriculture and Rural Affairs，Beijing 100081

    ×
  • ， NING Xiao-guang1

    Affiliation：

    1. Institute of Agricultural Resources and Environment，Tianjin Academy of Agricultural Sciences， Tianjin 300384

    ×
  • ， ZHANG Xin-jian1

    Affiliation：

    1. Institute of Agricultural Resources and Environment，Tianjin Academy of Agricultural Sciences， Tianjin 300384

    ×
  • ， ZHAO Bing-qiang2

    Affiliation：

    2. Institute of Agricultural Resources and Regional Planning，Chinese Academy of Agricultural Sciences/ Key Laboratory of Plant Nutrition and Fertilizer，Ministry of Agriculture and Rural Affairs，Beijing 100081

    ×

1. Institute of Agricultural Resources and Environment，Tianjin Academy of Agricultural Sciences， Tianjin 300384；
2. Institute of Agricultural Resources and Regional Planning，Chinese Academy of Agricultural Sciences/ Key Laboratory of Plant Nutrition and Fertilizer，Ministry of Agriculture and Rural Affairs，Beijing 100081；

作者简介:

周丽平(1991-),助理研究员,博士,主要从事新型肥料研究。E-mail:zhoulipingcaas@126.com。

通讯作者:

赵秉强,E-mail:zhaobingqiang@caas.cn。

DOI:10.11838/sfsc.1673-6257.21617

参考文献 1
汪峰，李国安，王丽丽，等．减量施氮对大棚黄瓜产量和品质的影响［J］．应用生态学报，2017，28（11）：3627-3633.
查找原文
参考文献 2
王柳，张福墁，魏秀菊．不同氮肥水平对日光温室黄瓜品质和产量的影响［J］．农业工程学报，2007，23（12）：225-229．
查找原文
参考文献 3
谢海宽，江雨倩，李虎，等．北京设施菜地 N2O 和NO排放特征及滴灌优化施肥的减排效果［J］．植物营养与肥料学报，2019，25（4）：591-600．
查找原文
参考文献 4
王东升，戎茸，吴旭东，等．不同施肥处理对黄瓜生长及产量的影响［J］．中国瓜菜，2019，32（11）：37-42．
查找原文
参考文献 5
李银坤，武雪萍，武其甫，等．水氮用量对设施栽培蔬菜地土壤氨挥发损失的影响［J］．植物营养与肥料学报，2016，22（4）：949-957．
查找原文
参考文献 6
郭颖，赵牧秋，吴蕊，等．有机肥对设施菜地土壤-植物系统硝酸盐迁移累积的影响［J］．农业环境科学学报，2008，27（5）：1831-1835．
查找原文
参考文献 7
张鹏，王森，陈友，等．不同施肥对大棚黄瓜硝酸盐含量影响［J］．北方园艺，2000（2）：49．
查找原文
参考文献 8
唐珧，李丽君，刘平，等．减肥减水对温室黄瓜养分吸收、产量及土壤质量的影响［J］．中国土壤与肥料，2018（1）：77-82．
查找原文
参考文献 9
耿银银，尹媛红，沈宏．海藻功能物质的提取工艺、理化性质以及在农业领域中的应用［J］．生态学杂志，2017，36（10）：2951-2960．
查找原文
参考文献 10
刘金凤，张娟．海藻酸的农业应用及测定方法研究［J］．中国果菜，2015，35（8）：20-23．
查找原文
参考文献 11
张琳，韩西红，王海朋，等．海藻酸及海藻寡糖在肥料增效助剂领域的应用［J］．种子科技，2018，36（10）：34-35+40．
查找原文
参考文献 12
李金鑫，李絮花，刘敏，等．海藻酸增效复混肥料在冬小麦上的施用效果［J］．中国土壤与肥料，2020（1）：153-159．
查找原文
参考文献 13
袁亮，赵秉强，林治安，等．增值尿素对小麦产量、氮肥利用率及肥料氮在土壤剖面中分布的影响［J］．植物营养与肥料学报，2014，20（3）：620-628．
查找原文
参考文献 14
张朝霞．海藻寡糖（ADO）增效氮肥的研究及应用［D］． 青岛：中国海洋大学，2014．
查找原文
参考文献 15
朱迎春，安国林，李卫华，等．海藻酸水溶肥对西瓜生长及产量的影响［J］．果树学报，2020，37（12）：1898-1906．
查找原文
参考文献 16
周勇明，商照聪，宝德俊，等．海藻酸尿素对夏玉米产量和氮肥利用率的影响［J］．中国土壤与肥料，2014（3）：23-26．
查找原文
参考文献 17
王学奎．植物生理生化实验原理和技术（2 版）［M］．北京：高等教育出版社，2008．268-270．
查找原文
参考文献 18
张以顺，黄霞，陈云凤．植物生理学实验教程［M］．北京：中国农业出版社，2003．
查找原文
参考文献 19
Blunden G，Morse P F，Mathe I，et al．Betaine yields from marine algal species utilized in the preparation of seaweed extracts used in agriculture［J］．Natural Product Communications，2010，5（4）：581．
查找原文
参考文献 20
赵秉强．传统化肥增效改性提升产品性能与功能［J］．植物营养与肥料学报，2016，22（1）：1-7．
查找原文
参考文献 21
李志坚，林治安，赵秉强，等．增效磷肥对冬小麦产量和磷素利用率的影响［J］．植物营养与肥料学报，2013，19（6）：1329-1336．
查找原文
参考文献 22
葛明慧，章力干，齐永波，等．复合氨基酸增效剂与尿素配施对水稻幼苗生长及土壤氮素的影响［J］．中国土壤与肥料，2020（6）：122-129．
查找原文
参考文献 23
于会丽，司鹏，邵微，等．海藻酸水溶肥对梨树生长与果实产量及品质的影响［J］．果树学报，2019，36（5）：603-611.
查找原文
参考文献 24
Chen S K，Edwards C A，Subler S．The influence of two agricultural biostimulants on nitrogen transformations，microbial activity，and plant growth in soil microcosms［J］．Soil Biology & Biochemistry，2003，35（1）：9-19.
查找原文
参考文献 25
Lattner D，Flemming H C，Mayer C．13C-NMR study of the interaction of bacterial alginate with bivalent cations［J］． International Journal of Biological Macromolecules，2003，33（1-3）：81-88.
查找原文
目录contents

    摘要

    化肥减施增效可助力农业绿色发展，通过探究新型海藻酸增效复合肥料及减施处理对黄瓜生长发育的影响，以期为新型增效复合肥料产品的改进和推广应用提供参考。开展温室大棚试验，设置不施肥对照、常规复合肥料、增效复合肥料、常规复合肥料减量 20% 和增效复合肥料减量 20% 5 个试验处理。结果表明：（1）与常规复合肥料处理相比，增效复合肥料处理能够增加黄瓜苗期、坐果期、盛果期和末果期的株高和叶面积指数。增效复合肥料处理的黄瓜苗期、坐果期、盛果期和末果期的叶面积指数分别增加了 16.3%、8.2%、10.2% 和 5.7%，增效复合肥料减量 20% 处理的黄瓜苗期、坐果期、盛果期和末果期的叶面积指数分别增加了 4.7%、0.9%、2.9% 和 0.4%。（2）增效复合肥料处理的地下部干物质量、地上部干物质量和果实干物质量比常规复合肥料处理分别增加了 9.8%、12.6% 和 17.7%，增效复合肥料减量 20% 处理的黄瓜地上部干物质量和果实干物质量比常规复合肥料处理分别增加了 4.8% 和 10.8%。（3）增效复合肥料处理的黄瓜与常规复合肥料处理相比，其地下部、地上部和果实氮含量分别增加了 16.6%、17.3% 和 12.7%，黄瓜地下部、地上部和果实磷含量分别增加了 24.3%、45.4% 和 22.4%，黄瓜地下部、地上部和果实钾含量分别增加了 45.8%、45.7% 和 28.9%。（4）与常规复合肥料处理相比，增效复合肥料处理的黄瓜产量增加了 11.1%，在各处理中，增效复合肥料的黄瓜瓜条数和单果重为最高。（5）与常规复合肥料相比，增效复合肥料和增效复合肥料减量 20% 处理的维生素 C 含量分别增加了 9.5% 和 2.2%。硝态氮含量分别降低了 23.8% 和 25.1%。综合考虑作物养分吸收状况、产量和作物品质，增效复合肥料的作用效果最好，其次为增效复合肥料减量 20% 处理，这说明，增效复合肥料减量处理能够实现黄瓜提质增产，在黄瓜中的推广应用具有较好的前景。

    Abstract

    Reducing fertilizer application and increasing efficiency are of great significance to the sustainable development of agriculture．This study explored the effects of new synergistic alginic acid compound fertilizers and reduced application treatments on the growth and development of cucumbers，in order to provide reference for the improvement，popularization and application of new synergistic compound fertilizer products．A greenhouse experiment was conducted，and five treatments were set up，including no fertilizer control，conventional compound fertilizer，synergistic compound fertilizer，conventional compound fertilizer reduced by 20% and synergistic compound reduced by 20%．The results showed that：（1）Compared with the conventional compound fertilizer treatment，the synergistic compound fertilizer treatment increased the plant height and leaf area index of cucumber at the seedling，fruit setting，full fruit and final fruit stages．The leaf area index of cucumbers treated with synergistic compound fertilizer increased by 16.3%，8.2%， 10.2% and 5.7% at seedling，fruit setting，full fruit and final fruit stage，respectively．The leaf area index of cucumber at seedling stage，fruit setting stage，full fruit stage and final fruit stage increased by 4.7%，0.9%，2.9% and 0.4%， respectively．（2）Compared with conventional compound fertilizer treatment，the underground dry matter mass，shoot dry matter mass and fruit dry matter mass of synergistic compound fertilizer treatment increased by 9.8%，12.6% and 17.7%，respectively，and the shoot dry matter mass and fruit dry matter mass of cucumber treated with synergistic compound fertilizer reduction of 20% increased by 4.8% and 10.8%，respectively．（3）Compared with the conventional compound fertilizer treatment，the nitrogen content of the underground，aboveground and fruit of cucumber treated with synergistic compound fertilizer increased by 16.6%，17.3% and 12.7%，respectively，the phosphorus content of cucumber underground，aboveground and fruit increased by 24.3%，45.4% and 22.4%，respectively，and the potassium content of cucumber underground，above ground and fruit increased by 45.8%，45.7% and 28.9%，respectively． （4）Compared with the conventional compound fertilizer treatment，the yield of cucumber treated with the synergistic compound fertilizer increased by 11.1%．Among all the treatments，the number of cucumbers and the single fruit weight of the synergistic compound fertilizer treatment were the highest．（5）Compared with the conventional compound fertilizer treatment，the vitamin C content of the synergistic compound fertilizer treatment and the 20% reduction of the synergistic compound fertilizer treatment increased by 9.5% and 2.2%，respectively，and the content of nitra nitrogen reduced by 23.8% and 25.1%，respectively．Comprehensively considering the nutrient absorption status，yield and quality of the crops，the synergistic compound fertilizer has the best effect among all the treatments，followed by the treatment of reducing the amount of the synergistic compound fertilizer by 20%，which shows that the reducing treatment of the synergistic compound fertilizer can improve the quality and yield of the cucumber，which has a good prospect for the popularization and application in cucumbers planting．

    关键词

    黄瓜 ； 产量 ； 品质 ； 生长性状 ； 养分吸收

  • 随着居民生活水平的提高，人民对蔬菜的品质有了更高的要求，也一定程度上带动了蔬菜的发展。我国蔬菜种植面积由 2009 年的 1781.761 万 hm2 发展为 2019 年的 2086.274 万 hm2。在蔬菜生产过程中，由于农民过分追求蔬菜高产带来的经济价值，在农业生产中存在过量施肥的现象，由于黄瓜生长期短、产量高、需肥量大，使得种植户大量施肥的现象较为突出[1-2]。在生产实践中，长期大量施肥会引起氮素、磷素等在土壤中的无效累积，造成土壤中硝酸盐快速累积和水体富营养化，加大环境污染的风险，同时也会造成黄瓜果实中硝酸盐含量的累积，使黄瓜品质下降，还会造成土壤板结、酸化、盐渍化和养分失衡等问题[3-7]。因此，如何在减少化肥施用量的情况下保证黄瓜高产、提高黄瓜品质，是当前亟待解决的问题[8]。

  • 海藻提取物是β-D-甘露糖醛酸（M）和α-L古罗糖醛酸（G）通过 1，4 糖苷键聚合成嵌段共聚物，富含海藻多糖类、海藻糖醇类、海藻酚类、氨基酸类及其衍生物和植物激素类等多种有机活性物质，是具有广泛生物活性的天然生物大分子，常作为肥料的增效剂[9-11]。李金鑫等[12]在小麦上施用海藻酸增效复混肥的研究发现，海藻酸增效复混肥可显著促进小麦对氮、磷、钾养分的吸收利用，在肥料利用率及农学效率方面也有明显提升，增加土壤中硝态氮、铵态氮含量，减缓硝态氮向土壤深层的迁移，满足小麦根系氮肥的需求特征。袁亮等[13] 研制的海藻酸增值尿素与普通尿素相比，可明显通过增加小麦的穗数实现产量的提高，更能促进小麦对土壤氮素的吸收，显著提高小麦氮肥表观利用率和氮肥农学效率，显著降低肥料氮的损失率。张朝霞[14]探究了海藻寡糖增效氮肥的机理，发现海藻酸降解小分子产物海藻寡糖中的羟基等负电荷基团与尿素中的氨和铵态氮发生络合反应形成络合物，抑制硝化反应和反硝化反应发生，从而减少氮素的损失，提高氮肥利用率。因此，海藻提取物质作为一种环境友好、安全无毒的肥料增效助剂，在促进作物对养分的吸收、改善化肥产品品质、增加产品功能、提高农产品的品质和产量和提高肥料利用率等方面意义重大[12，15-16]。

  • 本试验通过开展新型增效复合肥料新产品试验示范，通过测定黄瓜不同生育期的生长指标、地下部、地上部和果实的氮素、磷素和钾素吸收状况、产量和构成因子来研究新型增效复合肥料产品的减肥增产效果，建立增效复合肥料新产品的黄瓜施用技术，为新型增效复合肥料产品的改进和推广应用提供数据依据和技术指导。

  • 1 材料与方法

  • 1.1 试验区概况

  • 试验地位于天津市天然氧园蔬菜种植专业合作社（39.08° N、116.92° E），种植蔬菜为黄瓜，土壤类型为潮土，黄瓜于 2020 年 6 月初种植，8 月中旬收获，0～20 cm 土层土壤基础理化性质见表1。

  • 表1 土壤基础理化性质

  • 1.2 试验设计

  • 试验在日光温室内进行，栽培的方式为传统的畦栽，畦宽 1.5 m，畦长 8 m，株距 40 cm。采用小区试验，每个小区 4 畦，小区面积 1.5 m×8 m×4=48 m2。试验设置 5 个处理：不施肥对照 （CK）、常规复合肥料（CG）、增效复合肥料（ZZ）、常规复合肥料减量 20%（80%CG）和增效复合肥料减量 20%（80%ZZ），每个处理 4 次重复，随机区组排列。供试增效复合肥料为海藻酸全水溶复合肥料 20-0-24 高塔硫型，供试普通复合肥料为白俄罗斯 20-5-20 硫型定制高塔，肥料常规用量（以 N、 P2O5、K2O 计）分别为 450、225、600 kg/hm2，分基肥和 3 次追肥施入，不施用有机肥，不足养分部分用单一养分水溶肥补充，灌溉方式为畦灌。

  • 1.3 测定项目与方法

  • 分别在黄瓜生长的不同生育阶段（苗期、坐果期、盛果期和末果期）选择 3 株有代表性的黄瓜植株，测定株高和叶面积指数。在成熟期，取 3 株有代表性的黄瓜植株，装入网袋带回实验室，测定地下部、地上部和果实的干物质量，烘干后全部粉碎，采用 H2SO4-H2O2 消煮提取，测定成熟期地下部、地上部和果实的全氮（半微量凯氏法）、全磷 （钼蓝比色法）、全钾（火焰光度法）含量。在黄瓜成熟期，测定瓜条数和单果重，测产采用实打实收计产，并在盛果期取果实鲜样，测定其品质指标维生素 C（2，6-二氯靛酚滴定法）[17]和硝态氮含量（水杨酸法）[18]。

  • 1.4 数据处理

  • 试验数据采用 Excel 2003 进行处理和作图，采用 SAS 9.1 的 LSD 方法进行方差分析。

  • 2 结果与分析

  • 2.1 新型增效复合肥料对黄瓜各生育期生长指标的影响

  • 2.1.1 新型增效复合肥料对黄瓜各生育期株高的影响

  • 施肥处理能够增加黄瓜苗期、坐果期、盛果期和末果期的株高。与对照相比，增效复合肥料、增效复合肥料减量 20%、常规复合肥料和常规复合肥料减量 20% 处理的黄瓜苗期株高分别增加了 20.9%、16.5%、17.2% 和 11.5%，增效复合肥料、增效复合肥料减量 20%、常规复合肥料和常规复合肥料减量 20% 处理的黄瓜坐果期株高分别增加了 41.9%、32.4%、30.0% 和 19.7%，增效复合肥料、增效复合肥料减量 20%、常规复合肥料和常规复合肥料减量 20% 处理的黄瓜盛果期株高分别增加了 42.1%、26.2%、24.0% 和 19.1%，增效复合肥料、增效复合肥料减量 20%、常规复合肥料和常规复合肥料减量 20% 处理的黄瓜末果期株高分别增加了 34.1%、19.4%、18.4% 和 11.6%。常规复合肥料处理的黄瓜苗期、坐果期、盛果期和末果期的株高分别为 35.1、97.7、227.7 和 265.0 cm，与常规复合肥料处理相比，增效复合肥料处理增加黄瓜苗期、坐果期、盛果期和末果期株高的比例分别是 3.2%、9.1%、14.6% 和 13.2% （图1）。

  • 图1 新型增效复合肥料对黄瓜各生育期株高的影响

  • 注：图中柱上字母不同表示处理间差异达 5% 显著水平。下同。

  • 2.1.2 新型增效复合肥料对黄瓜各生育期叶面积指数的影响

  • 不施肥对照处理的黄瓜苗期、坐果期、盛果期和末果期的叶面积指数分别为 0.2、1.0、3.2 和 2.5。与对照相比，增效复合肥料、增效复合肥料减量 20%、常规复合肥料减量 20% 和常规复合肥料处理的黄瓜苗期叶面积指数分别增加了 23.5%、 11.1%、11.1% 和 6.2%，增效复合肥料、增效复合肥料减量 20%、常规复合肥料和常规复合肥料减量 20% 处理的黄瓜坐果期叶面积指数分别增加了 48.7%、38.8%、37.5% 和 29.6%，增效复合肥料、增效复合肥料减量 20%、常规复合肥料和常规复合肥料减量 20% 处理的黄瓜盛果期叶面积指数分别增加了 19.3%、11.3%、8.3% 和 4.7%，增效复合肥料、增效复合肥料减量 20%、常规复合肥料和常规复合肥料减量 20% 处理的黄瓜末果期叶面积指数分别增加了 11.5%、5.9%、5.5% 和 3.1%。与常规复合肥料处理相比，增效复合肥料处理的黄瓜苗期、坐果期、盛果期和末果期的叶面积指数分别增加了 16.3%、8.2%、10.2% 和 5.7%，增效复合肥料减量20 % 处理的黄瓜苗期、坐果期、盛果期和末果期的叶面积指数分别增加了 4.7%、1.0%、2.9% 和 0.4% （图2）。

  • 2.2 新型增效复合肥料对黄瓜干物质量的影响

  • 施肥处理的地下部干物质量介于 2.1～2.4 g/ 株之间，地上部干物质量介于 66.7～81.2 g/ 株之间，果实干物质量介于 160.8～197.8 g/ 株之间。与对照相比，增效复合肥料、增效复合肥料减量 20%、常规复合肥料和常规复合肥料减量 20% 处理的黄瓜地下部干物质量分别增加了 33.3%、22.2%、 22.2% 和 16.7%，其地上部干物质量分别增加了 32.7%、23.5%、17.8% 和 9.0%，其果实干物质量分别增加了 39.2%、31.1%、18.3% 和 13.2%。常规复合肥料处理的黄瓜地下部干物质量、地上部干物质量和果实干物质量分别为 2.2、72.1 和 168.1 g/ 株，增效复合肥料处理与之相比，其地下部干物质量、地上部干物质量和果实干物质量分别增加了 9.8%、12.6% 和 17.7%，增效复合肥料减量 20% 处理与之相比，其黄瓜地上部干物质量和果实干物质量分别增加了 4.8% 和 10.8%（表2）。

  • 图2 新型增效复合肥料对黄瓜各生育期叶面积指数的影响

  • 表2 新型增效复合肥料对黄瓜收获期干物质量的影响

  • 注：数据后字母不同表示处理间在 0.05 水平差异显著。下同。

  • 2.3 新型增效复合肥料对黄瓜养分吸收的影响

  • 各施肥处理的黄瓜地下部、地上部和果实氮含量分别介于 23.8～26.6、26.0～31.8 和 16.2～18.1 g/kg 之间。与不施肥对照相比，增效复合肥料、增效复合肥料减量 20%、常规复合肥料和常规复合肥料减量 20% 处理的黄瓜地下部氮含量分别增加了 16.6%、12.9%、10.0% 和 4.2%，其果实氮含量分别增加了 12.7%、7.5%、3.9% 和 0.8%，增效复合肥料、增效复合肥料减量 20% 和常规复合肥料处理的地上部氮含量分别增加了 17.3%、 12.4% 和 5.6%，常规复合肥料减量 20% 处理的地上部氮含量降低了 3.99%。与常规复合肥料处理相比，增效复合肥料处理的黄瓜地下部、地上部和果实氮含量分别增加了 16.6%、17.3% 和 12.7%。各施肥处理的黄瓜地下部、地上部和果实磷含量分别介于 6.4～7.5、5.3～6.1 和 9.3～10.7 g/kg 之间。与不施肥对照相比，增效复合肥料、增效复合肥料减量 20%、常规复合肥料和常规复合肥料减量 20% 处理的黄瓜地下部磷含量分别增加了 24.3%、 20.1%、9.5% 和 5.6%，其地上部磷含量分别增加了 45.4%、41.3%、28.3% 和 26.8%，其果实磷含量分别增加了 22.4%、10.8%、10.2% 和 6.6%。与常规复合肥料处理相比，增效复合肥料处理的黄瓜地下部、地上部和果实磷含量分别增加了 24.3%、 45.4% 和 22.4%。各施肥处理的黄瓜地下部、地上部和果实钾含量分别介于 34.7～44.9、23.4～32.5 和 46.8～57.9 g/kg 之间。与不施肥对照相比，增效复合肥料、增效复合肥料减量 20%、常规复合肥料和常规复合肥料减量 20% 处理的黄瓜地下部钾含量分别增加了 45.8%、32.0%、25.8% 和 12.8%，其地上部钾含量分别增加了 45.7%、34.4%、20.2% 和 4.9%，其果实钾含量分别增加了 28.9%、18.5%、 12.3% 和 4.2%。与常规复合肥料处理相比，增效复合肥料处理的黄瓜地下部、地上部和果实钾含量分别增加了 45.8%、45.7% 和 28.9%（表3）。

  • 表3 新型增效复合肥料对黄瓜收获期养分吸收的影响

  • 2.4 新型增效复合肥料对黄瓜产量及其构成因素的影响

  • 与不施肥对照相比，增效复合肥料、增效复合肥料减量 20%、常规复合肥料和常规复合肥料减量 20% 处理的黄瓜产量分别增加了 55.7%、31.9%、 40.1% 和 25.7%。增效复合肥料处理的黄瓜产量最高，高达 228.2 kg/区。与常规复合肥料处理相比，增效复合肥料处理的黄瓜产量增加了 11.1%。在各处理中，增效复合肥料的黄瓜瓜条数和单果重最高，这也是增效复合肥料处理的黄瓜产量在各处理中为最高的原因，各处理间相比其瓜条数大小顺序为增效复合肥料 >常规复合肥料 >常规复合肥料减量 20% 处理 >增效复合肥料减量 20%，其单果重大小顺序为增效复合肥料 >增效复合肥料减量 20%>常规复合肥料 >常规复合肥料减量 20% 处理 （表4）。

  • 表4 新型增效复合肥料对黄瓜产量及其构成因素的影响

  • 2.5 新型增效复合肥料对黄瓜品质的影响

  • 各施肥处理的黄瓜维生素 C 含量介于 6.7～7.9 g/100 g 之间，硝态氮含量介于 103.9～138.7 mg/kg 之间。与不施肥对照相比，增效复合肥料、增效复合肥料减量 20%、常规复合肥料和常规复合肥料减量 20% 处理的维生素 C 含量分别增加了 24.1%、 15.8%、13.3% 和 5.8%。与常规复合肥料相比，增效复合肥料和增效复合肥料减量 20% 处理的维生素 C 含量分别增加了 9.5% 和 2.2%。常规复合肥料处理的黄瓜硝态氮含量为 138.7 mg/kg，增效复合肥料和增效复合肥料减量 20% 处理与之相比，分别降低了 23.8% 和 25.1%（表5）。

  • 表5 新型增效复合肥料对黄瓜品质的影响

  • 3 讨论与结论

  • 3.1 海藻酸增效复合肥对黄瓜产量和生长性状的影响

  • 海藻酸类物质包括多种天然生长调节物质[19]，作为肥料增效物质可实现微量高效，它可以活化土壤养分，提高养分利用率，实现减肥增效[13，20-22]。在本研究中，海藻酸增效复合肥能够通过改善黄瓜的株高和叶面积指数来改善黄瓜苗期、坐果期、盛果期和末果期的生长性状，这奠定了黄瓜增产的基础。海藻酸增效复合肥减量施用与常规复合肥料处理相比，黄瓜各生育期的株高和叶面积指数可基本实现持平或略高水平。海藻酸复合肥料处理与常规复合肥料处理相比，能够通过增加瓜条数和单果重来实现增产，其黄瓜产量增加了 11.1%，其作用机理值得进一步研究。

  • 3.2 海藻酸增效复合肥减施对黄瓜养分吸收和品质的影响

  • 在本研究中，与常规复合肥料处理相比，增效复合肥料处理的黄瓜地下部、地上部和果实氮含量、磷含量和钾含量均显著提高，增效复合肥料减量 20% 处理的黄瓜地下部、地上部和果实氮含量显著提高，地下部和地上部磷含量显著提高，地下部、地上部和果实的钾含量也显著提高。增效复合肥料减量处理在促进黄瓜地下部、地上部和果实氮、磷、钾养分吸收方面具备较好的效果，优于常规复合肥料处理。此外，与常规复合肥料相比，增效复合肥料和增效复合肥料减量 20% 处理的维生素 C 含量分别增加了 9.5% 和 2.2%，硝态氮含量分别降低了 23.8% 和 25.1%。可能是因为海藻水溶肥中含有海藻酸分子，其含有很多的游离羧基与羟基，易与金属离子螯合形成高分子聚合物，高度交联的聚合物网络体系可提高土壤保水能力，改善土壤结构，增强微生物活性，刺激根系生长，从而促进营养吸收，改善果实品质。海藻酸作为环保型肥料增效剂与复混肥结合，制成的海藻酸增效复混肥使得海藻酸增效复混肥料可与植物和土壤生态系统和谐地起作用[23-25]。与常规复合肥处理相比，增效复合肥能够改善黄瓜各生育期的株高、茎粗和叶面积指数，通过改善黄瓜收获期的氮、磷、钾含量从而改善黄瓜的氮素吸收、磷素吸收和钾素吸收状况，通过增加黄瓜的瓜条数和单果重来增加黄瓜产量。增效复合肥料处理与增效复合肥料减量 20% 处理也可提高黄瓜的维生素 C 含量和降低硝酸盐的含量。此外，增效复合肥料减量 20% 处理与常规复合肥料处理相比，黄瓜生长性状指标和氮、磷、钾养分吸收状况基本持平或略高。综合来看，在各处理中，增效复合肥料的作用效果最好，其次为增效复合肥料减量 20% 处理，这说明，增效复合肥料减量处理能够实现在保证稳产的基础上提升品质，这对于海藻酸复合肥在黄瓜中的进一步推广应用意义重大。

  • 参考文献

    • [1] 汪峰，李国安，王丽丽，等．减量施氮对大棚黄瓜产量和品质的影响［J］．应用生态学报，2017，28（11）：3627-3633.

    • [2] 王柳，张福墁，魏秀菊．不同氮肥水平对日光温室黄瓜品质和产量的影响［J］．农业工程学报，2007，23（12）：225-229．

    • [3] 谢海宽，江雨倩，李虎，等．北京设施菜地 N2O 和NO排放特征及滴灌优化施肥的减排效果［J］．植物营养与肥料学报，2019，25（4）：591-600．

    • [4] 王东升，戎茸，吴旭东，等．不同施肥处理对黄瓜生长及产量的影响［J］．中国瓜菜，2019，32（11）：37-42．

    • [5] 李银坤，武雪萍，武其甫，等．水氮用量对设施栽培蔬菜地土壤氨挥发损失的影响［J］．植物营养与肥料学报，2016，22（4）：949-957．

    • [6] 郭颖，赵牧秋，吴蕊，等．有机肥对设施菜地土壤-植物系统硝酸盐迁移累积的影响［J］．农业环境科学学报，2008，27（5）：1831-1835．

    • [7] 张鹏，王森，陈友，等．不同施肥对大棚黄瓜硝酸盐含量影响［J］．北方园艺，2000（2）：49．

    • [8] 唐珧，李丽君，刘平，等．减肥减水对温室黄瓜养分吸收、产量及土壤质量的影响［J］．中国土壤与肥料，2018（1）：77-82．

    • [9] 耿银银，尹媛红，沈宏．海藻功能物质的提取工艺、理化性质以及在农业领域中的应用［J］．生态学杂志，2017，36（10）：2951-2960．

    • [10] 刘金凤，张娟．海藻酸的农业应用及测定方法研究［J］．中国果菜，2015，35（8）：20-23．

    • [11] 张琳，韩西红，王海朋，等．海藻酸及海藻寡糖在肥料增效助剂领域的应用［J］．种子科技，2018，36（10）：34-35+40．

    • [12] 李金鑫，李絮花，刘敏，等．海藻酸增效复混肥料在冬小麦上的施用效果［J］．中国土壤与肥料，2020（1）：153-159．

    • [13] 袁亮，赵秉强，林治安，等．增值尿素对小麦产量、氮肥利用率及肥料氮在土壤剖面中分布的影响［J］．植物营养与肥料学报，2014，20（3）：620-628．

    • [14] 张朝霞．海藻寡糖（ADO）增效氮肥的研究及应用［D］． 青岛：中国海洋大学，2014．

    • [15] 朱迎春，安国林，李卫华，等．海藻酸水溶肥对西瓜生长及产量的影响［J］．果树学报，2020，37（12）：1898-1906．

    • [16] 周勇明，商照聪，宝德俊，等．海藻酸尿素对夏玉米产量和氮肥利用率的影响［J］．中国土壤与肥料，2014（3）：23-26．

    • [17] 王学奎．植物生理生化实验原理和技术（2 版）［M］．北京：高等教育出版社，2008．268-270．

    • [18] 张以顺，黄霞，陈云凤．植物生理学实验教程［M］．北京：中国农业出版社，2003．

    • [19] Blunden G，Morse P F，Mathe I，et al．Betaine yields from marine algal species utilized in the preparation of seaweed extracts used in agriculture［J］．Natural Product Communications，2010，5（4）：581．

    • [20] 赵秉强．传统化肥增效改性提升产品性能与功能［J］．植物营养与肥料学报，2016，22（1）：1-7．

    • [21] 李志坚，林治安，赵秉强，等．增效磷肥对冬小麦产量和磷素利用率的影响［J］．植物营养与肥料学报，2013，19（6）：1329-1336．

    • [22] 葛明慧，章力干，齐永波，等．复合氨基酸增效剂与尿素配施对水稻幼苗生长及土壤氮素的影响［J］．中国土壤与肥料，2020（6）：122-129．

    • [23] 于会丽，司鹏，邵微，等．海藻酸水溶肥对梨树生长与果实产量及品质的影响［J］．果树学报，2019，36（5）：603-611.

    • [24] Chen S K，Edwards C A，Subler S．The influence of two agricultural biostimulants on nitrogen transformations，microbial activity，and plant growth in soil microcosms［J］．Soil Biology & Biochemistry，2003，35（1）：9-19.

    • [25] Lattner D，Flemming H C，Mayer C．13C-NMR study of the interaction of bacterial alginate with bivalent cations［J］． International Journal of Biological Macromolecules，2003，33（1-3）：81-88.

  • 基本信息

    DOI: 10.11838/sfsc.1673-6257.21617

    基金信息

    中国科协青年人才托举工程项目(ZZFH2020QNRC001)；
    天津市农业科学院青年科技创新项目(2021025)；
    “十三五”国家重点研发计划项目(2016YFD0200402)；

    引用信息

    稿件历史

    收稿日期: 2021-11-18
    录用日期: 2021-02-17

  • 参考文献

    • [1] 汪峰，李国安，王丽丽，等．减量施氮对大棚黄瓜产量和品质的影响［J］．应用生态学报，2017，28（11）：3627-3633.

    • [2] 王柳，张福墁，魏秀菊．不同氮肥水平对日光温室黄瓜品质和产量的影响［J］．农业工程学报，2007，23（12）：225-229．

    • [3] 谢海宽，江雨倩，李虎，等．北京设施菜地 N2O 和NO排放特征及滴灌优化施肥的减排效果［J］．植物营养与肥料学报，2019，25（4）：591-600．

    • [4] 王东升，戎茸，吴旭东，等．不同施肥处理对黄瓜生长及产量的影响［J］．中国瓜菜，2019，32（11）：37-42．

    • [5] 李银坤，武雪萍，武其甫，等．水氮用量对设施栽培蔬菜地土壤氨挥发损失的影响［J］．植物营养与肥料学报，2016，22（4）：949-957．

    • [6] 郭颖，赵牧秋，吴蕊，等．有机肥对设施菜地土壤-植物系统硝酸盐迁移累积的影响［J］．农业环境科学学报，2008，27（5）：1831-1835．

    • [7] 张鹏，王森，陈友，等．不同施肥对大棚黄瓜硝酸盐含量影响［J］．北方园艺，2000（2）：49．

    • [8] 唐珧，李丽君，刘平，等．减肥减水对温室黄瓜养分吸收、产量及土壤质量的影响［J］．中国土壤与肥料，2018（1）：77-82．

    • [9] 耿银银，尹媛红，沈宏．海藻功能物质的提取工艺、理化性质以及在农业领域中的应用［J］．生态学杂志，2017，36（10）：2951-2960．

    • [10] 刘金凤，张娟．海藻酸的农业应用及测定方法研究［J］．中国果菜，2015，35（8）：20-23．

    • [11] 张琳，韩西红，王海朋，等．海藻酸及海藻寡糖在肥料增效助剂领域的应用［J］．种子科技，2018，36（10）：34-35+40．

    • [12] 李金鑫，李絮花，刘敏，等．海藻酸增效复混肥料在冬小麦上的施用效果［J］．中国土壤与肥料，2020（1）：153-159．

    • [13] 袁亮，赵秉强，林治安，等．增值尿素对小麦产量、氮肥利用率及肥料氮在土壤剖面中分布的影响［J］．植物营养与肥料学报，2014，20（3）：620-628．

    • [14] 张朝霞．海藻寡糖（ADO）增效氮肥的研究及应用［D］． 青岛：中国海洋大学，2014．

    • [15] 朱迎春，安国林，李卫华，等．海藻酸水溶肥对西瓜生长及产量的影响［J］．果树学报，2020，37（12）：1898-1906．

    • [16] 周勇明，商照聪，宝德俊，等．海藻酸尿素对夏玉米产量和氮肥利用率的影响［J］．中国土壤与肥料，2014（3）：23-26．

    • [17] 王学奎．植物生理生化实验原理和技术（2 版）［M］．北京：高等教育出版社，2008．268-270．

    • [18] 张以顺，黄霞，陈云凤．植物生理学实验教程［M］．北京：中国农业出版社，2003．

    • [19] Blunden G，Morse P F，Mathe I，et al．Betaine yields from marine algal species utilized in the preparation of seaweed extracts used in agriculture［J］．Natural Product Communications，2010，5（4）：581．

    • [20] 赵秉强．传统化肥增效改性提升产品性能与功能［J］．植物营养与肥料学报，2016，22（1）：1-7．

    • [21] 李志坚，林治安，赵秉强，等．增效磷肥对冬小麦产量和磷素利用率的影响［J］．植物营养与肥料学报，2013，19（6）：1329-1336．

    • [22] 葛明慧，章力干，齐永波，等．复合氨基酸增效剂与尿素配施对水稻幼苗生长及土壤氮素的影响［J］．中国土壤与肥料，2020（6）：122-129．

    • [23] 于会丽，司鹏，邵微，等．海藻酸水溶肥对梨树生长与果实产量及品质的影响［J］．果树学报，2019，36（5）：603-611.

    • [24] Chen S K，Edwards C A，Subler S．The influence of two agricultural biostimulants on nitrogen transformations，microbial activity，and plant growth in soil microcosms［J］．Soil Biology & Biochemistry，2003，35（1）：9-19.

    • [25] Lattner D，Flemming H C，Mayer C．13C-NMR study of the interaction of bacterial alginate with bivalent cations［J］． International Journal of Biological Macromolecules，2003，33（1-3）：81-88.

    • 总访问量：今日访问：
    地址：北京海淀区中关村南大街12号中国农业科学院农业资源与农业区划研究所  邮编：100081
    电话：010－82108656传真：010-82106225Email：trfl@caas.cn
    ©版权所有：《中国土壤与肥料》编辑部      技术支持：北京勤云科技发展有限公司
    《中国土壤与肥料》招聘启事
    关闭