硝基复合肥中硝化抑制剂与硼复配对上海青生长及产量的影响

Effect of Nitrification Inhibitor and Boron Compound in Nitro-Compound Fertilizer on Growth and Yield of Brassica chinensis

樊志磊 Zhilei FAN , 张晓 Xiao ZHANG , 夏群岭 Qunling XIA , 朱忠坤 Zhongkun ZHU , 张梦君 Mengjun ZHANG

河南心连心化学工业集团股份有限公司河南新乡 453731 Henan Xinlianxin Chemicals Group Co., Ltd., Xinxiang, Henan 453731, China

摘要：

为考察硝基复合肥中硝化抑制剂与硼砂的添加比例，以上海青为试验对象，分别对来自河南的褐土和广西的红壤开展了盆栽试验。结果表明：对褐土施用硝硫基冲施肥(20-5-10)+质量分数0.08% 3, 4-二甲基吡唑磷酸盐(DMPP)+质量分数1.0%硼砂处理的效果较好，上海青的叶片数、叶片相对叶绿素含量(SPAD值)、产量、根干质量与对照处理的相比分别增长8.39%、7.98%、7.46%、17.43%；对红壤施用硝硫基冲施肥(20-5-10)+0.08%DMPP+0.5%硼砂处理的效果较好，上海青的叶片数、叶片SPAD值、产量、根干质量分别比对照处理的增长9.85%、4.79%、6.94%、15.00%。硝基复合肥中硝化抑制剂和硼砂的添加比例需根据土壤类型进行配方设计，以提高产品的适应性和性价比。

关键词：

硝基复合肥; 硝化抑制剂; 硼; 复配; 产量;

Abstract：

In order to investigate the addition ratio of nitrification inhibitor and borax in nitro-compound fertilizer, pot experiment is carried out on cinnamon soil from Henan and red soil from Guangxi with Brassica chinensis L. as the test object. The results show that the effect of applying nitro-sulfur based flushing fertilizer (20-5-10) + 3, 4-dimethylpyrazole phosphate (DMPP) with mass fraction of 0.08% + borax with mass fraction of 1.0% to cinnamon soil treatment is more effective, the number of leaves, relative chlorophyll content of leaves (SPAD value), yield and root dry weight of Brassica chinensis L. are increased by 8.39%, 7.98%, 7.46%, 17.43% respectively compared with the control treatment. The effect of applying nitro-sulfur based flushing fertilizer (20-5-10) + 0.08% DMPP + 0.5% borax to red soil treatment is better, the number of leaves, SPAD value, yield and root dry weight of Brassica chinensis L. increased by 9.85%, 4.79%, 6.94%, 15.00% respectively compared with control treatment. The addition ratio of nitrification inhibitor and borax in nitro-compound fertilizer needs to be designed according to the soil type, so as to improve the adaptability and cost performance of the product.

Keyword：

nitro-compound fertilizer; nitrification inhibitor; boron; compound; yield;

硝基复合肥是指以硝酸铵或硝铵磷为氮源，添加磷、钾等原料生产的氮磷钾复合肥料。硝基复合肥中既含有硝态氮又含有铵态氮，铵态氮呈正电荷形态存在，易被土壤胶体吸附；硝态氮呈负电荷形态存在，易于流失^[1-3]。因此，减缓铵态氮向硝态氮转化是提高硝基复合肥长效性的有效途径。目前主流工业化的硝化抑制剂主要有3种，分别为2-氯-6-(三氯甲基)吡啶(CP)、双氰胺(DCD)、3, 4-二甲基吡唑磷酸盐(DMPP)^[4-6]。DMPP是一种在肥料中被广泛应用的硝化抑制剂，可有效减少氮肥损失，其机理是通过抑制土壤中将氨氧化成亚硝酸盐的微生物的活性来延缓硝化进程，减少硝态氮在土壤中的淋溶损失，提高氮肥利用率，进而提升农作物的品质和产量^[7]。

硼是植物必需的营养元素之一，硼缺乏时会出现作物生长点坏死、花粉发育不健全、主根和侧根的伸长受抑制或停止、顶芽和最幼叶片出现明显褪色并死亡、节间缩短、植株呈丝状或莲座状、种子或果实减产甚至绝收等一系列问题。常见的油菜的“花而不实”、棉花的“蕾而不花”、花生的“有壳无仁”、芹菜的“裂茎病”等都是因硼缺乏造成的^[8]。

硝基复合肥长效性改进主要通过添加硝化抑制剂实现，而硝化抑制剂与中微量元素复配增效是硝基复合肥新产品发展的趋势，但硝化抑制剂在硝基复合肥中与微量元素硼的最佳添加比例尚无相关报道。本文探究了硝基复合肥中硼与硝化抑制剂DMPP复配的最佳梯度，为硝基复合肥生产及配方设计提供依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料

试验于2019年5月至8月在河南心连心化学工业集团股份有限公司(以下简称河南心连心公司)温室大棚内进行，供试作物为上海青(德高508青梗菜，市售)。采用上端直径20 cm、底面直径12 cm、高15 cm的塑料钵，每钵装风干土3 kg。分别选取河南新乡县小冀镇褐土和广西武鸣县双桥镇红壤两种代表性土壤进行试验，土壤养分状况见表 1。供试肥料为河南心连心公司生产的低含量硝硫基冲施肥(叶菜专用肥，N-P₂O₅-K₂O=20-5-10，硫质量分数≥8%)。DMPP为武威金仓生物科技有限公司生产的粉剂；硼砂是从市场采购的土耳其进口产品，硼质量分数为17%。

表 1

供试土壤养分状况

土壤	pH	w(有机质)/ (g· kg^-1)	ρ(铵态氮)/ (mg · L^-1)	ρ(硝态氮)/ (mg·L^-1)	ρ(速效磷)/ (mg·L^-1)	ρ(速效钾)/ (mg·L^-1)	ρ(有效钙)/ (mg·L^-1)	ρ(有效硼)/ (mg·L^-1)
褐土	8.43	6.1	19.15	24.05	28.85	121.60	1 747.75	228.25
红壤	5.85	4.9	23.77	5.63	23.47	50.27	473.90	65.37

1.2 试验设计与处理

试验共设置5个处理：T1(对照)，低含量硝硫基冲施肥+0.08%(质量分数，下同)DMPP；T2，低含量硝硫基冲施肥+0.08%DMPP+0.5%(质量分数，下同)硼砂；T3，低含量硝硫基冲施肥+0.08%DMPP+1.0%硼砂；T4，低含量硝硫基冲施肥+0.08%DMPP+1.5%硼砂；T5，低含量硝硫基冲施肥+0.08%DMPP+2.0%硼砂。DMPP添加量是根据低含量硝硫基冲施肥中铵态氮质量分数的1%确定(根据厂家推荐，DMPP添加量为铵态氮质量分数的1%时，有较优的硝化抑制效果)。硼是微量元素，具有少量高效的特点，根据前期试验结果选取0.5%~2.0%的添加梯度。各处理肥料施用量均为4 g/盆。选取生长一致的上海青，每钵分别移入1株，每个处理设置4次重复。自种植之日起精细管理，并在整个生育期防治病虫害。试验统一移栽、统一施肥打药，指标测定同一作业日完成。

1.3 测定项目及方法

1.3.1 生长指标

从2019年6月5日追肥开始，对上海青叶片数、相对叶绿素含量(SPAD值)进行测定。叶片数以完全展开为标准进行统计。用SPAD-502型便携式叶绿素测定仪测定选取的各处理1.5叶的SPAD值^[9]。

1.3.2 测产

2019年8月对盆栽进行收获测产(每盆单独收获)，采用美国EL-2000S型电子天平称取鲜质量。

1.3.3 根干质量

植株样品放入网袋内标记并于65 ℃烘干至恒质量。采用美国BL-500S型电子天平称取根干质量(每株单独称量统计)。

1.4 数据计算与统计分析

所有数据均采用Excel 2010和Statistix 8.0软件进行整理和方差分析。

2 结果与分析

2.1 不同复配处理对叶片数、SPAD值的影响

硝化抑制剂与不同量硼砂复配对上海青叶片数、SPAD值的影响见表 2。

表 2

硝化抑制剂与不同量硼砂复配对上海青叶片数、SPAD值的影响

处理	褐土		红壤
处理	叶片/个	SPAD值	叶片/个	SPAD值
T1	14.3 b	46.00 b	13.2 b	49.10 b
T2	14.8 b	48.25 b	14.5 a	51.45 a
T3	15.5 a	49.67 a	14.2 a	49.67 b
T4	15.3 a	48.42 a	14.1 a	50.83 a
T5	15.2 ab	48.03 ab	13.8 b	49.22 b
注：1)同列数据后不同小写字母，表示处理间差异显著(P＜0.05)，下同

由表 2可知，硝化抑制剂、硼砂复配对上海青叶片数和叶绿素的增加有一定促进作用。对于褐土，T3具有最优的叶片数和SPAD值，且与T1相比存在显著差异，其增长率分别为8.39%和7.98%。对于红壤，T2具有最优的叶片数和SPAD值，且与T1相比存在显著差异，其增长率分别为9.85%和4.79%。表明在不同土壤上选择不同的DMPP与硼砂的添加梯度组合，能够显著提高上海青的叶片数和叶绿素含量。

2.2 不同复配处理对产量的影响

硝化抑制剂与不同量硼砂复配对上海青产量的影响见表 3。

表 3

硝化抑制剂与不同量硼砂复配对上海青产量的影响

处理	褐土		红壤
处理	产量/ (g·株^-1)	增产率/%	产量/ (g·株^-1)	增产率/%
T1	341.9 b		297.0 b
T2	342.5 b	0.18	317.6 a	6.94
T3	367.4 a	7.46	315.4 a	6.20
T4	363.9 a	6.43	312.9 a	5.35
T5	347.2 b	1.55	306.3 b	3.13

由表 3可知，硝化抑制剂与不同量硼砂复配对上海青产量的增加有一定促进作用。对于褐土，T3具有最高增产效果，且与T1相比存在显著差异。对于红壤，T2具有最高增产效果，且与T1相比存在显著差异。表明在不同土壤上选择不同的DMPP与硼砂的添加梯度组合，能够显著提高上海青产量。

2.3 不同复配处理对根干质量的影响

硝化抑制剂与不同量硼砂复配对上海青根干质量的影响见表 4。

表 4

硝化抑制剂与不同量硼砂复配对上海青根干质量的影响

处理	褐土		红壤
处理	根干质量/g	增加率/%	根干质量/g	增加率/%
T1	4.13 b		5.80 b
T2	4.59 ab	11.14	6.67 a	15.00
T3	4.85 a	17.43	6.15 b	6.03
T4	4.11 b	-0.48	5.85 b	0.86
T5	4.12 b	-0.24	5.62 b	-3.10

由表 4可知，硝化抑制剂与质量分数1%以内的硼砂复配对上海青根干质量增加有促进作用，但不同土壤略有差异。对于褐土，T3的根干质量增加最多，且与T1相比存在显著差异。对于红壤，T2的根干质量增加最多，且与T1相比存在显著差异。表明在不同土壤上选择不同的DMPP与硼砂的添加梯度组合，能够促进根系发育。

3 结语

本研究表明，对褐土采用低含量硝硫基冲施肥+0.08%DMPP+1.0%硼砂处理，上海青具有较优的叶片数、SPAD值、产量和根干质量，与T1相比的增长率分别为8.39%、7.98%、7.46%、17.43%；对红壤采用低含量硝硫基冲施肥+0.08%DMPP+0.5%硼砂处理，上海青具有明显和较稳定的叶片数、SPAD值、产量和根干质量优势，与T1相比的增长率分别为9.85%、4.79%、6.94%、15.00%。综上，硝基复合肥中硝化抑制剂和硼砂的复配应根据土壤类型、土壤养分含量、肥料配方进行设计，而设计的前提是需要进行肥效筛选试验，从而提高新产品的适应性、性价比和功能性。

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