CN105052335A

CN105052335A - 一种提高生菜氮肥利用率的施肥方法

Info

Publication number: CN105052335A
Application number: CN201510584651.4A
Authority: CN
Inventors: 王波; 陆小平; 刘刊
Original assignee: Suzhou University
Current assignee: Suzhou University
Priority date: 2015-09-15
Filing date: 2015-09-15
Publication date: 2015-11-18

Abstract

本发明公开了一种提高生菜氮肥利用率的施肥方法。在生菜追肥期间，通过采用SPAD仪测定生菜叶片的SPAD值，依据SPAD值的大小进行变量施肥，指导氮肥追肥的时间和施用量，控制生菜叶片的SPAD值在18～22范围内，使生菜体内处于“备用”的硝酸盐含量保持在较低水平。目前，一般生菜根系液泡中硝酸盐含量大都在120～130？mmol？L^-1，采用本发明技术方案可使其保持在55～65？mmol？L^-1，硝酸盐含量降低25～30%左右，氮肥利用率提高8～10%。使用本发明的方法能快速、有效地控制生菜叶片内合理的硝酸盐含量，提高生菜氮肥利用率，同时也可降低生菜体内的硝酸盐含量，提高蔬菜生产的安全性。

Description

一种提高生菜氮肥利用率的施肥方法

技术领域

本发明涉及一种蔬菜的施肥方法，特别涉及一种能有效提高氮肥利用率的生菜生长的施肥方法。

背景技术

目前，我国已有近二分之一地区的氮肥平均施用强度超过国际公认的上限225千克/公顷，一方面造成氮肥利用率偏低，另一方面导致植物体内硝酸盐含量偏高。因此，提高生菜氮肥利用率，既可以降低肥本，减少氮肥的面源污染，还可以降低生菜硝酸盐含量，减少居民对硝酸盐的摄取。

植物吸收的氮素主要以硝酸盐的形式存在于细胞质和液泡中，细胞质中的硝酸盐主要起代谢作用，其浓度一般保持稳定。液泡中硝酸盐主要起贮存作用，一旦细胞质需要就从液泡调来以维持细胞质中硝酸盐浓度的稳定，浓度可以有较大幅度的变化。液泡中硝酸盐浓度越低，其被调动到细胞质中的速度就越小，如速度低于因代谢而引起的下降速度，细胞质中硝酸盐的浓度就会下降。一般只有当植物氮素供给低于植物需要的时候，细胞质中硝酸盐的浓度才会下降，进而影响植物的正常生长发育。因此，生菜的产量主要决定于细胞质中硝酸盐浓度；由于液泡体积远远大于细胞质,且液泡中硝酸盐浓度一般远高于细胞质。因此，生菜硝酸盐浓度的高低主要决定于液泡中硝酸盐的浓度，生菜的氮肥利用率也间接的决定于液泡中硝酸盐的浓度。公开号为CN103004351A的中国发明专利公开了一种控制叶类菜硝酸盐含量的施肥方法，待所种植的叶类菜成熟时，取其根部，在缓冲液中，采用双孔硝酸根离子选择性电极，分别插入根系表皮细胞的细胞质和液泡中，测定细胞质和液泡中的硝酸盐含量，实施氮肥用量的施肥方案，从理论上来说，可以通过监测液泡中硝酸盐浓度，使其维持较低浓度的硝酸盐来达到低硝酸盐含量和高氮肥利用率的目的，采用这种方式指导氮肥的施用是精确的；但是该方法受仪器设备要求高、监测费用大、测定滞后性及监测人员素质高等因素的制约，不易进行大面积推广应用。

目前，我国施用了世界上1/3的氮肥，施用强度是发达国家安全施用水平上限的2倍，这导致我国植物体内硝酸盐浓度过高，叶类菜尤甚。研究降低叶类菜硝酸盐含量的材料很多，但是通过施肥来控制液泡，进而达到降低硝酸盐含量的方法，国内外尚未见报道。SPAD（SoilandPlantAnalyzerDevelopment）叶绿素仪是一种在全世界范围内广泛使用的叶绿素活体测定方法，主要通过测量叶片在两种波长范围内的透光系数来确定叶片叶绿素的相对含量，通过该值可以了解植物硝基需求量，将其用于监测生菜氮素营养状况，并指导氮肥施用进而达到提高生菜生产中氮肥利用率目的的技术未见报道。

发明内容

本发明针对现有监测生菜氮素营养状况存在的不足，提供一种通过快速、有效地测定生菜叶片的SPAD值，指导氮肥追肥的时间和施用量，能有效提高生菜氮肥利用率的施肥方法。

实现上述发明目的的技术方案是提供一种提高生菜氮肥利用率的施肥方法，包括如下步骤：

1、移栽前基施有机肥和N、P、K复合肥；

2、定植缓苗后开始追肥；追肥期间，每隔5～7天测定生菜的SPAD值，依据SPAD值的大小进行变量施肥，控制SPAD值为18～22。

本发明技术方案中，测定生菜的SPAD值的方法为：在10：00～14：00时间段内，选择生菜的第4、5或6片完全展开叶中的一片，在主脉两侧随机选择15～25个点进行测定，采用生物统计学方法中的加权平均数法得到SPAD值。

本发明技术方案中，追肥采用叶面喷施尿素和磷酸二氢钾；一个优选的方案为：若SPAD值小于18，则按常规进行追肥，若SPAD值大于22，则停止追肥。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明有针对性地选择肥料品种，利用无挥发性和在土壤中移动性相对较低的K⁺来促进生菜对在土壤中易通过淋洗而损失的NO₃ ^-的吸收，减少NO₃ ^-淋失，有利于生菜对NO₃ ^-的吸收，有效提高了氮肥的利用率。

2、本发明将原来常规的有机肥和N、P、K肥一次性基施，采用有机肥和部分N、P、K肥基施，再依据测量得到的叶片SPAD值的大小，确定氮肥施用量，实施部分N、P、K肥的变量追施，能在维持植物较高产量的前提下，通过施肥将液泡中硝酸盐浓度控制较低的水平，进而实现降低叶类菜硝酸盐含量。生菜的根系细胞细胞质中硝酸盐浓度一般稳定在4.0mmolL^-1左右，根系细胞液泡中硝酸盐浓度的变化区域在130～10mmolL^-1，本发明推荐叶片SPAD值为18～22，相对应于根系细胞液泡中硝酸盐浓度55～65mmolL^-1，具有科学的理论依据和广泛的应用价值。

3、本发明技术方案能简便、快速、无损、较精确监测植物氮素营养水平并能及时提供氮肥施用所需的信息，具有实用性。

附图说明

图1是本发明实施例提供的生菜叶片SPAD值的大小与液泡中硝酸盐含量的关系曲线图。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明作进一步描述。

实施例1

根系细胞的细胞质和液泡中硝酸盐含量的测定方法为：将双孔硝酸根离子选择性电极分别插入根系表皮细胞的细胞质和液泡中，分别测定细胞质和液泡中硝酸盐含量。

SPAD值的测定方法为：测定之前用SPAD-502仪校准卡进行仪器校准；选择北京时间10：00～14：00进行测定；选择第5片完全展开叶，在主脉两侧随机选择15～25个点进行测定，采用生物统计学方法中加权平均数法计算SPAD值。

在本实施例中，根系细胞液泡硝酸盐含量和整个植株硝酸盐含量关系及叶片SPAD值的确定方法为：采用山崎营养液提供大量元素，Arnon营养液提供微量元素，对生菜进行培养，并测定生物量和液泡硝酸盐含量，确定生物量没有显著降低。

参见附图1，它是本发明提供的叶片SPAD值的大小与液泡中硝酸盐含量的关系曲线图。由图1可见，叶片SPAD值与液泡中硝酸盐含量呈正相关，而液泡中硝酸盐含量与氮肥利用率呈负相关。因此，在不显著影响植物的生长，维持液泡中的硝酸盐浓度处于一个较低浓度的时候，其氮肥利用率相应较高，而生菜硝酸盐含量显著降低时，根系细胞液泡中硝酸盐浓度最低为55～65mmolL^-1，确定此时叶片的SPAD值为18～22。由图1可以看出，当液泡硝酸盐含量在55～65mmolL^-1，SPAD值为18～22时的氮肥利用率使用量，可以被确定为低硝酸盐含量的氮肥使用量。生菜的根系细胞细胞质中硝酸盐浓度一般稳定在4.0mmolL^-1左右，根系细胞液泡中硝酸盐浓度的变化区域在130～10mmolL^-1，本发明推荐叶片SPAD值为18～22，相对应于根系细胞液泡中硝酸盐浓度55～65mmolL^-1，具有科学的理论依据。

由于液泡中硝酸盐浓度决定了叶片的含氮量，而叶片含氮量和叶片的叶绿素含量呈显著正相关，故可以用叶绿素含量来估算叶片的含氮量。SPAD仪是一种基于快速测定植物叶片叶绿素相对含量的便携式装置（本实施例采用SPAD-502进行测定），能简便、快速、无损、较精确监测植物氮素营养水平并能及时提供氮肥施用所需的信息，具有广泛的应用价值。

实施例2

本实施例提供的技术方案以生菜为原料，在大田条件下，设置多个氮肥用量，分别测定根系液泡硝酸盐含量、生菜生物量和叶片的SPAD值。通过控制氮肥使用量，从而将液泡硝酸盐含量控制在较低的水平，而产量不受到显著影响，进而达到提高生菜氮肥利用率的目的，具体步骤如下：

1、移栽前基施有机肥和N、P、K复合肥。如有机肥7.5t/hm²（有机质≥45%，氮、磷、钾总养分含量≥5%）+复合肥（15-15-15）375kg/hm²。

2、定植缓苗后开始追肥；追肥采用叶面喷施尿素和磷酸二氢钾。如喷施尿素150kg/hm²，磷酸二氢钾25kg/hm²。追肥期间，每隔5天按实施例1提供的方法，测定生菜的SPAD值，若SPAD值小于18，则按常规进行追肥，若SPAD值大于22，则停止追肥。本实施例依据SPAD值的大小进行变量施肥，控制SPAD值为18～22，对应的根系细胞液泡中硝酸盐浓度控制在55～65mmolL^-1。

目前，一般生菜根系液泡中硝酸盐含量大都在120～130mmolL^-1，采用本发明技术方案可使其保持在55～65mmolL^-1，硝酸盐含量降低25～30%左右，氮肥利用率提高8～10%。本发明提供的技术方案，能快速、有效地测定生菜叶片的SPAD值，从而指导氮肥追肥的时间和施用量，控制生菜叶片内合理的硝酸盐含量，提高生菜氮肥利用率，同时也可降低生菜体内的硝酸盐含量，提高蔬菜生产的安全性。

Claims

1.一种提高生菜氮肥利用率的施肥方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)移栽前基施有机肥和N、P、K复合肥；

(2)定植缓苗后开始追肥；追肥期间，每隔5～7天测定生菜的SPAD值，依据SPAD值的大小进行变量施肥，控制SPAD值为18～22。

2.根据权利要求1所述的提高生菜氮肥利用率的施肥方法，其特征在于：测定生菜的SPAD值的方法为，在10：00～14：00时间段内，选择生菜的第4、5或6片完全展开叶中的一片，在主脉两侧随机选择15～25个点进行测定，采用生物统计学方法中的加权平均数法得到SPAD值。

3.根据权利要求1所述的提高生菜氮肥利用率的施肥方法，其特征在于：追肥采用叶面喷施尿素和磷酸二氢钾。

4.根据权利要求1所述的提高生菜氮肥利用率的施肥方法，其特征在于：追肥期间，所述的变量施肥为：若SPAD值小于18，则按常规进行追肥，若SPAD值大于22，则停止追肥。