黄运湘，吴名宇，张杨珠，王翠红

（1.湖南农业大学资源环境学院，湖南 长沙 410128；2.湖南农业大学招生就业指导处，湖南 长沙 410128）

如何提高氮肥利用率，一直是农业科技工作者研究的热点课题。20世纪50年代中期，美国最早开展了硝化抑制剂方面的研究，随后德国对多种脲酶抑制剂和硝化抑制剂进行了生产和推广应用，取得了良好的生态和经济效益[1-4]。我国自20世纪90年代先后对20多种硝化抑制剂的作用机理及应用效果进行了研究，结果表明，施用硝化抑制剂能有效抑制铵态氮向硝态氮的转化，可减少氮的淋溶损失，防止氮肥面源污染[5-8]。

蔬菜是人们生活中必不可少的食物，人体摄入的硝酸盐80%来自蔬菜[9]。因此，如何减少土壤硝态氮的存在形式，降低蔬菜作物对硝酸盐的积累，是提高蔬菜品质和食品安全的重要措施。试验选择目前应用最广的3种硝化抑制剂氢醌（hydroquinone，HQ）、双氢胺（dicyandiamide，DCD）和硫脲（thiourea，TU），开展其对菜园土壤生态系统中硝酸盐污染研究，旨在为菜园土壤的施肥管理提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料

供试土壤选择位于长沙市芙蓉区东湖村由第四纪红土母质发育的红壤性菜园土，土壤基本理化性质见表1。供试作物为湖南省普遍种植的小白菜品种——湘潭矮脚白。供试化肥品种为尿素（含N 46%）、过磷酸钙（含P2O512%）和氯化钾（含K2O 60%）；供试有机肥料为菜枯，春季试验用菜枯肥的N、P2O5、K2O 养分含量分别为 43.4、8.3、12.6 g/kg，秋季试验用菜枯肥的N、P2O5、K2O养分含量分别为49.6、9.5、9.4 g/kg。

表1 供试土壤基本理化性质

1.2 试验设计

田间小区试验共设5个处理，①对照（CK，单施化肥，为前两年筛选得到的N、P、K肥最佳配施方 案 ， 纯 N 210 kg/hm2，P2O5100.7 kg/hm2，K2O 207.7 kg/hm2）；②有机无机肥配施（CXO，有机氮与无机氮比例为 1∶1）；③配合施用氢醌（CXO+HQ），HQ占施N量的1%；④配合施用双氰胺（CXO+DCD），DCD占施N量的10%；⑤配合施用硫脲（CXO+TU），TU占施N量的6%。每处理均重复3次，随机区组排列。分春季和秋季种植2茬小白菜，春季试验小区面积8.3 m2，4月30日移栽小白菜，每小区移栽100株；秋季试验小区面积12 m2，10月3日移栽小白菜，每小区移栽140株。

各小区N、P、K用量一致，硝化抑制剂、磷肥、钾肥和有机肥于移栽前一次性作基肥施入土壤中，N肥65%作基肥，35%于移栽后2周左右作追肥施入。春、秋两季施肥量及施用方法一致。

1.3 土壤和蔬菜样品的采集方法

施肥移栽前采集耕层混合土壤样品测定土壤基本理化性质，取菜枯样分析N、P、K含量。小白菜收获后分小区取耕层混合样，测定土壤中硝态氮和铵态氮含量。

小白菜于收获前分2次取鲜样（春季小白菜取样时间为6月2日和6月17日，秋季小白菜取样时间为11月2日和11月20日）测定硝酸盐和亚硝酸盐含量；收获时（春季、秋季小白菜收获时间分别为6月20日和11月23日）分小区测产。

1.4 分析方法

土壤基本理化性质按常规分析方法测定[8]。土壤硝态氮用0.2%CaSO4浸提-紫外分光光度法测定。蔬菜中硝酸盐用饱和硼砂溶液浸提-紫外分光光度法，亚硝酸盐用饱和硼砂溶液浸提-磺胺比色法，菜枯饼用H2SO4-H2O2消煮，氮用碱解扩散法，磷用钼蓝比色法，钾用火焰光度法测定。

2 结果与分析

2.1 不同处理对小白菜产量的影响

从表2中可知，秋季小白菜产量显著高于春季，为春季小白菜的5～6倍。这与气候条件密切相关，秋季气温适宜，有利于小白菜的生长。从春、秋2季小白菜的试验结果看，有机无机肥配施能小幅度提高小白菜产量，但差异不显著；配合施用硝化抑制剂有降低小白菜产量的趋势，其影响效果为春季大于秋季，但均未达显著水平。

表2 不同处理的小白菜产量

2.2 不同处理对小白菜硝酸盐和亚硝酸盐含量的影响

2.2.1 小白菜硝酸盐含量 从表3中可知，有机无机肥配施及配合施用硝化抑制剂HQ、DCD和TU均不同程度地降低小白菜硝酸盐含量。从生长季节看，秋季小白菜硝酸盐含量低于春季小白菜，这与秋季小白菜产量显著高于春季有关。从小白菜的生长阶段看，生育后期的小白菜硝酸盐含量高于生育前期。不同硝化抑制剂对春季小白菜和秋季小白菜硝酸盐的降低效果不一致，春季小白菜在生育前期（6月2日），以配合施用TU和DCD处理的效果最好，与CK比硝酸盐含量分别降低了35.8%和29.1%，达到了显著水平。生育后期（6月17日），以CXO和配合施用HQ处理的效果最好，与对照比分别降低了16.2%和10.3%，达到了显著水平。秋季小白菜在生育前期（11月2日），有机无机肥配施及配合施用硝化抑制剂均显著地降低小白菜硝酸盐含量，其中以配合施用DCD处理降幅最大，达43.7%。在小白菜生育后期（11月20日），以配合施用DCD和TU处理的效果最好，与CK比，硝酸盐含量分别降低了18.5%和12.5%，达到了显著水平。

表3 不同处理对小白菜硝酸盐含量的影响

2.2.2 小白菜亚硝酸盐含量 从表4中可以看出，有机无机肥配施及配合施用硝化抑制剂HQ、DCD和TU对降低小白菜亚硝酸盐含量的影响差异较大。从生长季节看，秋季小白菜亚硝酸盐含量低于春季小白菜。从小白菜的生长阶段看，生育前期的小白菜亚硝酸盐含量高于生育后期。不同硝化抑制剂对春季小白菜和秋季小白菜亚硝酸盐的抑制效果不一致，春季小白菜在生育前期（6月2日），有机无机肥配施处理小白菜亚硝酸盐含量高于对照，配施硝化抑制剂处理均低于对照，且以配合施用TU处理效果最好，较CK降低60.9%。生育后期（6月17日），有机无机肥配施及配合施用硝化抑制剂处理亚硝酸盐含量均低于对照，其中以CXO与配合施用TU处理的效果最好，分别较CK降低了51.1%和36.5%。有机无机肥配施和配合施用硝化抑制剂对秋季小白菜生育前期（11月2日）亚硝酸盐含量无显著抑制作用，对生育后期（11月20日）小白菜亚硝酸盐含量，除配合施用HQ外，均有一定的抑制效应，其中以配合施用DCD抑制效果最好，与CK比，亚硝酸盐含量降低了53.9%，达到了显著水平。

2.2.3 小白菜Vc及可溶性糖含量 从表5中可以看出，有机无机肥配施及配合施用硝化抑制剂HQ、DCD和TU均不同程度地提高小白菜Vc和可溶性糖含量。从生长季节看，秋季小白菜Vc和可溶性糖含量均低于春季小白菜。有机无机肥配施及配合施用硝化抑制剂，极显著或显著地提高了春季小白菜Vc和可溶性糖含量，其中以配合施用HQ处理效果最好，Vc和可溶性糖含量较CK分别提高了71.8%和89.9%。CXO与配合施用HQ处理显著地提高了秋季小白菜Vc含量，与对照比，分别提高了57.3%和46.7%。CXO和配合施用硝化抑制剂均显著地提高秋季小白菜可溶性糖含量，其中以配合施用HQ处理效果最好，较对照提高了91.3%，达到了极显著水平。以上结果表明，有机无机肥配合施用及其与硝化抑制剂配合施用不仅能降低蔬菜硝酸盐污染，还能明显改善蔬菜的其他品质，是蔬菜高产优质生产的有效技术措施。

表4 不同处理对小白菜亚硝酸盐含量的影响

表5 不同处理对小白菜Vc及可溶性糖含量的影响

2.3 不同处理对耕层土壤硝态氮和铵态氮含量的影响

从表6中可以看出，有机无机肥配施及配合施用硝化抑制剂均不同程度降低耕层土壤中硝态氮含量，在春季试验的3种硝化抑制剂处理中，以配合施用TU处理效果最差，秋季试验地以配合施用TU处理效果较好。从生长季节看，春季试验地土壤硝态氮含量高于秋季试验地，这与春季小白菜植株中硝酸盐含量较高表现一致。从2季小白菜的生育阶段看，小白菜生育前期耕层土壤硝态氮含量高于生育后期，这与小白菜对硝酸盐的吸收相关。

表6 不同处理耕层土壤硝态氮含量

表7为秋季小白菜试验地不同处理耕层土壤中铵态氮含量。从表7中可知，有机无机肥配施和配合施用硝化抑制剂均可提高耕层土壤中铵态氮含量，其中以配合施用双氰胺（DCD）的抑制效果最好，在11月4日和11月23日的土样中，分别比对照提高了69.3%和88.5%。

表7 不同处理耕层土壤铵态氮含量（秋季试验）

3 结论

（1）有机无机肥配施及配合施用硝化抑制剂HQ、DCD和TU均不同程度地降低小白菜硝酸盐含量。在春季小白菜生育前期，以配施TU和DCD效果最好，秋季小白菜在生育前期，以配合施用DCD效果最佳。

（2）在春季和秋季2茬小白菜试验中，小白菜中亚硝酸盐含量均很低，远低于蔬菜中15.6 mg/kg亚硝酸盐的限量标准。不同硝化抑制剂对春季和秋季小白菜亚硝酸盐含量的抑制效果不一致，春季小白菜在生育前期，以配施TU处理效果最好。秋季小白菜在生育前期，3种抑制剂均无显著抑制作用，生育后期以DCD处理的抑制效果最好。

（3）有机无机肥配施及配合施用硝化抑制剂HQ、DCD和TU均可提高耕层土壤中铵态氮含量，同时降低耕层土壤中硝酸盐的积累。

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