郭甜莉，李惠文，李胜利*，汪 强，吕睿琦，田利英

(1.河南农业大学 园艺学院，河南 郑州 450002；2.河南农业大学 国际教育学院，河南 郑州 450002)

穴盘育苗现已成为现代化农业生产的关键技术之一，适合于工厂化和规模化蔬菜生产，特别是在果菜类蔬菜生产中应用较为普遍[1]。在番茄育苗过程中，培育壮苗对后期植株生长、花芽分化及果实发育有很大影响[2-3]，育苗基质中氮、磷、钾养分供应至关重要[4]。目前育苗基质中施用缓/控释肥以提高肥料中氮的利用率，已成为化肥研究的重点[5]。缓释肥养分释放速率缓慢，挥发、淋溶和固定少，释放期长，且养分释放与作物吸收同步[6-9]。其中脲甲醛就是很有潜力的缓释肥品种之一，但面临着肥料中低分子质量的部分在作物生长前期释放速度快，高分子质量的部分在生长后期释放速度慢的问题，需要通过改性来改善脲甲醛缓释肥氮素释放特性[10-11]。生物质炭具有高度的孔隙结构，含有大量植物所需的营养元素，同时还具有较高的生物学稳定性，将其作为膜材料制备的包裹型缓释肥料，不仅能减缓肥料养分释放速度，提高肥料利用率[12]，而且能带来良好的生态环境效益[13]。天然沸石主要是由Si、Al和O 3种元素组成，具有独特的空间结构[14]，有较高的阳离子交换量和小孔吸附性[15]，能将有效的养分元素紧紧束缚在其晶格周围，有效地制约养分元素的释放，使肥效长效持久[16]。而将生物质炭或沸石作为载体与脲甲醛结合制成缓释肥料应用在番茄工厂化育苗中的研究还较少。因此，选用这2种载体型缓释脲甲醛肥，与加入普通缓释肥料及已研究成熟的育苗基质对比，分析不同的载体类型对番茄穴盘苗生长的影响，确定其在育苗期的适宜用量，为载体型脲甲醛肥在茄果类蔬菜工厂化育苗上的应用提供理论依据。

1 材料和方法

1.1 试验时间、地点及材料

试验于2016年8—9月在河南农业大学毛庄科技示范园区日光温室内进行，供试番茄(Solanumlycopersicon)品种是粉都金冠王，由河南省豫艺种业有限公司提供。育苗基质组成为V(草炭)∶V(蛭石)∶V(珍珠岩)∶V(牛粪)=4∶1∶1∶1，其基本性状为：容重0.34 g/cm3，总孔隙度60.27%，pH值5.53，EC值1.57 mS/cm，碱解氮366 mg/kg，速效磷71 mg/kg，速效钾118 mg/kg。由河南省洛阳市展翼农业科技有限公司提供。

供试肥料分别是普通脲甲醛肥(含N 35%)、生物质炭载体型脲甲醛肥(含N 28%)、沸石载体型脲甲醛肥(含N 28%)、钙镁磷肥(含P2O516%)、过磷酸钙(含P2O518%)、黄腐酸钾(含K2O 7%)6种，均由河南农业大学资源与环境学院提供。采用72孔塑料育苗盘，长、宽、高分别是54、28、4 cm，每个穴盘容积约2.5 L。生物质炭和沸石分别是脲甲醛肥料的2种包膜载体，在常温下使用开放式设备通过反应成膜制备出2种载体型脲甲醛肥。

1.2 试验设计

试验设6个处理。各处理均加入钙镁磷肥2.0 g/L+过磷酸钙4 g/L+黄腐酸钾2.4 g/L，即加入P2O5722.2 mg/L、K2O 116.7 mg/L。A1、A2、A3处理分别加入生物质炭载体型脲甲醛肥2.0、2.8、3.6 g/L，即N的加入量依次为388.9、544.4、700.0 mg/L；B1、B2、B3处理加入沸石载体型脲甲醛肥，加入量分别同A1、A2、A3，载体类型不同。设置2个对照，CK1：加入普通脲甲醛肥2.8 g/L(N 680.5 mg/L)，磷钾肥用量同上述各处理；CK2：用山东寿光恒先育苗基质加工厂生产的专用育苗基质育苗，该基质以草碳原料为主，配以园艺用珍珠岩及蛭石，再添加营养元素10余种，经自动化工序搅拌加工后，使基质营养完全均衡、持久，育苗过程中不另外添加任何肥料。将6个处理及2个对照的肥料分别与基质混合均匀，每个处理1盘，重复3次，随机排列。番茄种子经浸种催芽后播于穴盘中，蛭石覆盖。出苗前保持基质湿润，出苗后统一浇清水。本试验仅在基质中单独掺混不同种类的肥料，后期不予补充其他肥料。

1.3 形态指标、生理指标及养分含量的测定

8月24日(两叶一心)、9月1日(三叶一心)分别取样，每处理随机取生长整齐的6株，测定其形态指标、叶绿素含量、根系活力及干/鲜质量(地上部、地下部)，计算幼苗的壮苗指数。其中，株高包括根茎部到茎生长点之间的长度，茎粗为子叶下部2/3的粗度，壮苗指数=(茎粗/株高+地下部干质量/地上部干质量)×全株干质量[17]，取植株地上、地下部分在烘箱中105 ℃杀青15 min后75 ℃烘干至恒定质量，然后准确称量干质量。番茄叶片叶绿素含量用日本Minolta公司生产的SPAD-502 plus叶绿素仪测定[18]，测定每株每个叶片的叶绿素值，求其平均值，用SPAD值表示；根系活力采用TTC法测定。植株干样经研磨过筛后，H2SO4-H2O2消化，采取凯氏定氮法测定全氮含量，采取钒钼黄比色法测定全磷含量，采取火焰光度计法测定全钾含量[19]。

1.4 统计分析方法

采用Microsoft Excel 2010软件进行试验数据分析作图，并用SPSS 17.0软件进行方差分析。

2 结果与分析

2.1 2种载体型脲甲醛肥及其用量对番茄幼苗生长的影响

由表1 可知，番茄幼苗长到二叶一心时，A3处理株高、茎粗均最高，分别是18.74 cm、3.64 mm，且A3>A1>A2，A3与CK1、CK2相比差异显著；株高表现为B1>B2>B3，B1株高比CK2高出43.94%，差异显著。地上部干质量A1最高，为177.0 mg，比CK1、CK2分别高出38.82%、55.67%，差异显著，其他各处理间无显著差异。地下部干质量和壮苗指数以A1最高，分别是26.7 mg、0.075，各处理与对照之间无显著差异。根冠比以CK2最高，为0.203。三叶一心时，株高表现为A3>A2>A1，B2>B3>B1，茎粗以CK1最大,为4.03 mm，除B1外其他各处理与对照之间无显著差异。地上部干质量及壮苗指数以A1最高，分别是488.6 mg、0.173，与CK1、CK2相比差异显著。地下部干质量以A1最高，为67.9 mg。综上可知，番茄幼苗生长过程中，添加生物质炭载体型脲甲醛肥的处理优于沸石载体型脲甲醛肥的处理，且各生长指标及壮苗指数，以A1处理表现最好。

表1 不同类型脲甲醛肥及其用量对番茄幼苗的影响

注：不同小写字母表示同一时间不同处理间差异显著(P<0.05)，下同。

2.2 2种载体型脲甲醛肥及其用量对番茄幼苗根系活力的影响

如图1所示，两叶一心及三叶一心时，番茄幼苗根系活力各处理之间以及各处理与对照之间均无显著差异，表明2种载体型脲甲醛肥对番茄根系发育的影响效果与普通脲甲醛肥基本一样。

图1 不同类型脲甲醛肥及其用量对番茄根系活力的影响

2.3 2种载体型脲甲醛肥及其用量对番茄幼苗叶绿素含量的影响

如图2所示，在叶绿素含量方面各处理与CK2之间均有显著差异(B2除外)，且2个时期CK2的叶绿素含量均较高，这可能与该成熟基质中添加的某些利于叶片叶绿素合成的成分有关。两叶一心时各载体肥料处理与CK1之间差异不显著，三叶一心时，A2、B1处理与CK1相比差异显著。综合分析可知，2种载体肥料的加入对番茄幼苗叶片叶绿素合成有一定的影响。

图2 不同类型脲甲醛肥及其用量对番茄叶绿素含量的影响

2.4 2种载体型脲甲醛肥及其用量对番茄幼苗中养分的影响

由表2可知，与CK1相比，施用载体型脲甲醛肥可提高植株地上部氮素含量和氮素吸收量。氮素含量和氮素吸收量均是CK2最高，达2.64%和3.00 mg/株，与其他多数处理之间有显著差异。地上部磷含量各处理之间无显著差异，A2磷吸收量达到最大值，为5.53 mg/株。A1地上部钾含量和钾素吸收量均为最大值，分别为5.50%和9.07 mg/株。

植株地下部氮素含量和氮素吸收量以CK2最高，分别是2.43%、0.57 mg/株，与多数处理之间差异显著。A3处理地下部磷素含量和磷素吸收量最高，分别是5.25%、1.22 mg/株，与对照之间有显著差异。钾素含量和钾素吸收量以A1处理最高，分别是3.06%、0.82 mg/株，各处理与对照间无显著差异。综合以上结果可知，地上部、地下部氮素含量和氮素吸收量除CK2最高外，A1处理表现最优；磷素含量和磷素吸收量也是添加生物质炭载体型脲甲醛肥各处理表现较好；钾素含量和钾素吸收量最高的也是A1 处理。说明A1处理利于番茄幼苗养分含量的积累，能培育壮苗。

表2 不同处理番茄幼苗氮、磷、钾养分含量和养分吸收量

3 结论与讨论

综合分析，本试验基质中添加生物质炭载体型脲甲醛肥各处理植株长势及对养分的吸收利用均优于沸石载体型各处理，在氮素含量和氮素吸收量方面与CK2相比还有不足，在后续试验过程中可考虑加大脲甲醛肥的施用量。A1处理即加入生物质炭载体型脲甲醛肥2.0 g/L(即速效养分含量是N 388.9 mg/L、P2O5722.2 mg/L、K2O 116.7 mg/L)时番茄的育苗效果较其他处理表现好，更适用于番茄工厂化育苗。

育苗基质中养分添加量直接影响蔬菜幼苗对养分的吸收及其生长发育进程[1]。蔬菜育苗阶段对养分的吸收量虽然数量不大，但其对养分丰缺非常敏感，合理的养分供应是培育壮苗和今后高产的重要保障[20]。缓释肥料的养分控制释放时间长，能使其营养元素发挥最大的肥效或提高养分利用率。但番茄幼苗在育苗过程中，由于缓释肥释放的速率较为缓慢，导致植株吸收的养分较少，因此，本试验幼苗株高、茎粗、根冠比、根系活力等指标各处理与对照相比增长幅度不明显，但两时期A1植株地上部干质量与对照之间差异显著，三叶一心时，A1壮苗指数与对照之间差异显著。植物体内叶绿素含量高低，直接影响到植物光合作用的强弱，并在一定程度上反映植物体内营养状况，在两叶一心和三叶一心时，CK2的叶绿素含量均显著高于CK1及各处理，这说明育苗基质中加入载体型脲甲醛肥对幼苗叶片叶绿素含量提高的效果不明显，在以后的试验中可以加入一些提高植株叶片叶绿素含量的物质。

本试验基质中加入的载体型缓释肥所含的养分虽基本满足番茄幼苗生长，但缓释肥具有养分释放滞后性的特点，不能明显改善番茄的根系活力及增加叶绿素含量，育苗过程中不能做到养分释放速度与番茄幼苗生长所需的养分供应基本吻合，这与前人研究结果相似[21]。因此，筛选养分释放期与番茄幼苗生长一致的专用缓释肥料是以后研究的重点。

参考文献:

[1] 陈振德.蔬菜穴盘育苗技术[M].青岛：青岛出版社，1999.

[2] 明村豪，蒋芳玲，胡宏敏，等.幼苗徒长程度对黄瓜植株生长发育及产量品质的影响[J].中国蔬菜，2011，1(4):29-34.

[3] 张振贤，程智慧.高级蔬菜生理学[M].北京：中国农业大学出版社，2008：13-18.

[4] 李祥云，赵明，高峻岭，等.穴盘育苗基质的养分供应对蔬菜幼苗生长的影响[J].山东农业大学学报(自然科学版)，2002，33(4):442-447.

[5] 何佩华，马征平，马绮亚.脲甲醛缓释肥料的氮养分释放特征及其肥效研究[J].化肥工业，2011，38(4):18-22.

[6] 薛娟，颉建明，肖雪梅，等.不同缓释肥对茄子生长、产量及品质的影响[J].浙江农业学报，2015，27(4):579-584.

[7] 张民，史衍玺，杨守祥，等.控释和缓释肥的研究现状与进展[J].化肥工业，2001，28(5):27-30.

[8] 翟军海，高亚军，周建斌.控释/缓释肥料研究概述[J].干旱地区农业研究，2002，20(1):45-48.

[9] 朱红英，董树亭，胡昌浩.不同控释肥料对玉米产量及产量性状影响的研究[J].玉米科学，2003，11(4):86-89.

[10] Trenkel M E.Slow and controlled-release and stabilized fertilizers:An option for enhancing nutrient use efficiency in agriculture [M].IFA,International Fertilizer Industry Association,2010.

[11] Timilsena Y P,Adhikari R,Casey P,etal.Enhanced efficiency fertilisers:A review of formulation and nutrient release patterns[J].Journal of the Science of Food & Agriculture,2015,95(6):1131-1142.

[12] 何绪生，张树清，佘雕，等.生物炭对土壤肥料的作用及未来研究[J].中国农学通报，2011，27(15):16-25.

[13] 张文玲，李桂花，高卫东.生物质炭对土壤性状和作物产量的影响[J].中国农学通报，2009，25(17):153-157.

[14] 李华兴，李长洪，张新明，等.沸石对土壤养分生物有效性和土壤化学性质的影响研究[J].应用生态学报，2001，12(5):743-745.

[15] 姜新福，孙向阳，关裕宓.天然沸石在土壤改良和肥料生产中的应用研究进展[J].草业科学，2004，21(4):48-51.

[16] 李增新，李相仁.天然沸石在环境污染治理中的应用进展[J].环境工程学报，2004，5(3):18-22.

[17] 韩素芹，王秀峰，魏珉，等.甜椒穴盘苗壮苗指数及其与苗期性状的相关性研究[J].山东农业大学学报(自然科学版)，2004，35(2):187-190.

[18] 张志刚，尚庆茂.黄瓜穴盘育苗播后灌溉施肥技术研究[J].中国园艺文摘，2016，27(1):25-27.

[19] 鲍士旦.土壤农化分析[M].北京：中国农业出版社，2000.

[20] 费素娥，刘吉刚，茌良.育苗基质中氮磷养分对甜椒穴盘苗生长及营养状况的影响研究[J].农业科技通讯，2008(6):57-58.

[21] 司东霞，胡树文，陈清，等.控释肥料不同用量对黄瓜幼苗生长及养分吸收的影响[J].园艺学报，2009，36(1):53-58.