一種提高生菜氮肥利用率的施肥方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種蔬菜的施肥方法，特別涉及一種能有效提高氮肥利用率的生菜生長的施肥方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，我國已有近二分之一地區(qū)的氮肥平均施用強(qiáng)度超過國際公認(rèn)的上限225千克/公頃，一方面造成氮肥利用率偏低，另一方面導(dǎo)致植物體內(nèi)硝酸鹽含量偏高。因此，提高生菜氮肥利用率，既可以降低肥本，減少氮肥的面源污染，還可以降低生菜硝酸鹽含量，減少居民對(duì)硝酸鹽的攝取。
[0003]植物吸收的氮素主要以硝酸鹽的形式存在于細(xì)胞質(zhì)和液泡中，細(xì)胞質(zhì)中的硝酸鹽主要起代謝作用，其濃度一般保持穩(wěn)定。液泡中硝酸鹽主要起貯存作用，一旦細(xì)胞質(zhì)需要就從液泡調(diào)來以維持細(xì)胞質(zhì)中硝酸鹽濃度的穩(wěn)定，濃度可以有較大幅度的變化。液泡中硝酸鹽濃度越低，其被調(diào)動(dòng)到細(xì)胞質(zhì)中的速度就越小，如速度低于因代謝而引起的下降速度，細(xì)胞質(zhì)中硝酸鹽的濃度就會(huì)下降。一般只有當(dāng)植物氮素供給低于植物需要的時(shí)候，細(xì)胞質(zhì)中硝酸鹽的濃度才會(huì)下降，進(jìn)而影響植物的正常生長發(fā)育。因此，生菜的產(chǎn)量主要決定于細(xì)胞質(zhì)中硝酸鹽濃度；由于液泡體積遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于細(xì)胞質(zhì)，且液泡中硝酸鹽濃度一般遠(yuǎn)高于細(xì)胞質(zhì)。因此，生菜硝酸鹽濃度的高低主要決定于液泡中硝酸鹽的濃度，生菜的氮肥利用率也間接的決定于液泡中硝酸鹽的濃度。公開號(hào)為CN103004351A的中國發(fā)明專利公開了一種控制葉類菜硝酸鹽含量的施肥方法，待所種植的葉類菜成熟時(shí)，取其根部，在緩沖液中，采用雙孔硝酸根離子選擇性電極，分別插入根系表皮細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)和液泡中，測定細(xì)胞質(zhì)和液泡中的硝酸鹽含量，實(shí)施氮肥用量的施肥方案，從理論上來說，可以通過監(jiān)測液泡中硝酸鹽濃度，使其維持較低濃度的硝酸鹽來達(dá)到低硝酸鹽含量和高氮肥利用率的目的，采用這種方式指導(dǎo)氮肥的施用是精確的；但是該方法受儀器設(shè)備要求高、監(jiān)測費(fèi)用大、測定滯后性及監(jiān)測人員素質(zhì)高等因素的制約，不易進(jìn)行大面積推廣應(yīng)用。
[0004]目前，我國施用了世界上1/3的氮肥，施用強(qiáng)度是發(fā)達(dá)國家安全施用水平上限的2倍，這導(dǎo)致我國植物體內(nèi)硝酸鹽濃度過高，葉類菜尤甚。研究降低葉類菜硝酸鹽含量的材料很多，但是通過施肥來控制液泡，進(jìn)而達(dá)到降低硝酸鹽含量的方法，國內(nèi)外尚未見報(bào)道。SPAD (Soil and Plant Analyzer Development)葉綠素儀是一種在全世界范圍內(nèi)廣泛使用的葉綠素活體測定方法，主要通過測量葉片在兩種波長范圍內(nèi)的透光系數(shù)來確定葉片葉綠素的相對(duì)含量，通過該值可以了解植物硝基需求量，將其用于監(jiān)測生菜氮素營養(yǎng)狀況，并指導(dǎo)氮肥施用進(jìn)而達(dá)到提高生菜生產(chǎn)中氮肥利用率目的的技術(shù)未見報(bào)道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有監(jiān)測生菜氮素營養(yǎng)狀況存在的不足，提供一種通過快速、有效地測定生菜葉片的SPAD值，指導(dǎo)氮肥追肥的時(shí)間和施用量，能有效提高生菜氮肥利用率的施肥方法。
[0006]實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的的技術(shù)方案是提供一種提高生菜氮肥利用率的施肥方法，包括如下步驟:
1、移栽前基施有機(jī)肥和N、P、K復(fù)合肥；
2、定植緩苗后開始追肥；追肥期間，每隔5?7天測定生菜的SPAD值，依據(jù)SPAD值的大小進(jìn)行變量施肥，控制SPAD值為18?22。
[0007]本發(fā)明技術(shù)方案中，測定生菜的SPAD值的方法為:在10:00?14:00時(shí)間段內(nèi)，選擇生菜的第4、5或6片完全展開葉中的一片，在主脈兩側(cè)隨機(jī)選擇15?25個(gè)點(diǎn)進(jìn)行測定，采用生物統(tǒng)計(jì)學(xué)方法中的加權(quán)平均數(shù)法得到SPAD值。
[0008]本發(fā)明技術(shù)方案中，追肥采用葉面噴施尿素和磷酸二氫鉀；一個(gè)優(yōu)選的方案為:若SPAD值小于18，則按常規(guī)進(jìn)行追肥，若SPAD值大于22，則停止追肥。
[0009]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
1、本發(fā)明有針對(duì)性地選擇肥料品種，利用無揮發(fā)性和在土壤中移動(dòng)性相對(duì)較低的K+來促進(jìn)生菜對(duì)在土壤中易通過淋洗而損失的NO3的吸收，減少NO3淋失，有利于生菜對(duì)NO3的吸收，有效提高了氮肥的利用率。
[0010]2、本發(fā)明將原來常規(guī)的有機(jī)肥和N、P、K肥一次性基施，采用有機(jī)肥和部分N、P、K肥基施，再依據(jù)測量得到的葉片SPAD值的大小，確定氮肥施用量，實(shí)施部分N、P、K肥的變量追施，能在維持植物較高產(chǎn)量的前提下，通過施肥將液泡中硝酸鹽濃度控制較低的水平，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)降低葉類菜硝酸鹽含量。生菜的根系細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)中硝酸鹽濃度一般穩(wěn)定在4.0mmolL1左右，根系細(xì)胞液泡中硝酸鹽濃度的變化區(qū)域在130?1mmol L \本發(fā)明推薦葉片SPAD值為18?22，相對(duì)應(yīng)于根系細(xì)胞液泡中硝酸鹽濃度55?65 mmol L \具有科學(xué)的理論依據(jù)和廣泛的應(yīng)用價(jià)值。
[0011]3、本發(fā)明技術(shù)方案能簡便、快速、無損、較精確監(jiān)測植物氮素營養(yǎng)水平并能及時(shí)提供氮肥施用所需的信息，具有實(shí)用性。
【附圖說明】
[0012]圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的生菜葉片SPAD值的大小與液泡中硝酸鹽含量的關(guān)系曲線圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
[0014]實(shí)施例1
根系細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)和液泡中硝酸鹽含量的測定方法為:將雙孔硝酸根離子選擇性電極分別插入根系表皮細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)和液泡中，分別測定細(xì)胞質(zhì)和液泡中硝酸鹽含量。
[0015]SPAD值的測定方法為:測定之前用SPAD-502儀校準(zhǔn)卡進(jìn)行儀器校準(zhǔn)；選擇北京時(shí)間10:00?14:00進(jìn)行測定；選擇第5片完全展開葉，在主脈兩側(cè)隨機(jī)選擇15?25個(gè)點(diǎn)進(jìn)行測定，采用生物統(tǒng)計(jì)學(xué)方法中加權(quán)平均數(shù)法計(jì)算SPAD值。
[0016]在本實(shí)施例中，根系細(xì)胞液泡硝酸鹽含量和整個(gè)植株硝酸鹽含量關(guān)系及葉片SPAD值的確定方法為:采用山崎營養(yǎng)液提供大量元素，Arnon營養(yǎng)液提供微量元素，對(duì)生菜進(jìn)行培養(yǎng)，并測定生物量和液泡硝酸鹽含量，確定生物量沒有顯著降低。
[0017]參見附圖1，它是本發(fā)明提供的葉片SPAD值的大小與液泡中硝酸鹽含量的關(guān)系曲線圖。由圖1可見，葉片SPAD值與液泡中硝酸鹽含量呈正相關(guān)，而液泡中硝酸鹽含量與氮肥利用率呈負(fù)相關(guān)。因此，在不顯著影響植物的生長，維持液泡中的硝酸鹽濃度處于一個(gè)較低濃度的時(shí)候，其氮肥利用率相應(yīng)較高，而生菜硝酸鹽含量顯著降低時(shí)，根系細(xì)胞液泡中硝酸鹽濃度最低為55?65 mmol L \確定此時(shí)葉片的SPAD值為18?22。由圖1可以看出，當(dāng)液泡硝酸鹽含量在55?65 mmol L SPAD值為18?22時(shí)的氮肥利用率使用量，可以被確定為低硝酸鹽含量的氮肥使用量。生菜的根系細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)中硝酸鹽濃度一般穩(wěn)定在4.0mmol L 1左右，根系細(xì)胞液泡中硝酸鹽濃度的變化區(qū)域在130?1mmol L \本發(fā)明推薦葉片SPAD值為18?22，相對(duì)應(yīng)于根系細(xì)胞液泡中硝酸鹽濃度55?65 mmol L \具有科學(xué)的理論依據(jù)。
[0018]由于液泡中硝酸鹽濃度決定了葉片的含氮量，而葉片含氮量和葉片的葉綠素含量呈顯著正相關(guān)，故可以用葉綠素含量來估算葉片的含氮量。SPAD儀是一種基于快速測定植物葉片葉綠素相對(duì)含量的便攜式裝置(本實(shí)施例采用SPAD-502進(jìn)行測定)，能簡便、快速、無損、較精確監(jiān)測植物氮素營養(yǎng)水平并能及時(shí)提供氮肥施用所需的信息，具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。
[0019]實(shí)施例2
本實(shí)施例提供的技術(shù)方案以生菜為原料，在大田條件下，設(shè)置多個(gè)氮肥用量，分別測定根系液泡硝酸鹽含量、生菜生物量和葉片的SPAD值。通過控制氮肥使用量，從而將液泡硝酸鹽含量控制在較低的水平，而產(chǎn)量不受到顯著影響，進(jìn)而達(dá)到提高生菜氮肥利用率的目的，具體步驟如下:
1、移栽前基施有機(jī)肥和N、P、K復(fù)合肥。如有機(jī)肥7.5 t/hm2 (有機(jī)質(zhì)多45%，氮、磷、鉀總養(yǎng)分含量多5%) +復(fù)合肥(15-15-15) 375 kg/hm2。
[0020]2、定植緩苗后開始追肥；追肥采用葉面噴施尿素和磷酸二氫鉀。如噴施尿素150kg/hm2，磷酸二氫鉀25 kg/hm2。追肥期間，每隔5天按實(shí)施例1提供的方法，測定生菜的SPAD值，若SPAD值小于18，則按常規(guī)進(jìn)行追肥，若SPAD值大于22，則停止追肥。本實(shí)施例依據(jù)SPAD值的大小進(jìn)行變量施肥，控制SPAD值為18?22，對(duì)應(yīng)的根系細(xì)胞液泡中硝酸鹽濃度控制在55?65 mmol L 1O
[0021]目前，一般生菜根系液泡中硝酸鹽含量大都在120?130mmol L \采用本發(fā)明技術(shù)方案可使其保持在55?65 mmol L \硝酸鹽含量降低25?30%左右，氮肥利用率提高8?10%。本發(fā)明提供的技術(shù)方案，能快速、有效地測定生菜葉片的SPAD值，從而指導(dǎo)氮肥追肥的時(shí)間和施用量，控制生菜葉片內(nèi)合理的硝酸鹽含量，提高生菜氮肥利用率，同時(shí)也可降低生菜體內(nèi)的硝酸鹽含量，提高蔬菜生產(chǎn)的安全性。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種提高生菜氮肥利用率的施肥方法，其特征在于包括如下步驟: (1)移栽前基施有機(jī)肥和N、P、K復(fù)合肥； (2)定植緩苗后開始追肥；追肥期間，每隔5?7天測定生菜的SPAD值，依據(jù)SPAD值的大小進(jìn)行變量施肥，控制SPAD值為18?22。2.根據(jù)權(quán)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:測定生菜的SPAD值的方法為，在10:00?14:00時(shí)間段內(nèi)，選擇生菜的第4、5或6片完全展開葉中的一片，在主脈兩側(cè)隨機(jī)選擇15?25個(gè)點(diǎn)進(jìn)行測定，采用生物統(tǒng)計(jì)學(xué)方法中的加權(quán)平均數(shù)法得到SPAD值。3.根據(jù)權(quán)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:追肥采用葉面噴施尿素和磷酸二氫鉀。4.根據(jù)權(quán)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:追肥期間，所述的變量施肥為:若SPAD值小于18，則按常規(guī)進(jìn)行追肥，若SPAD值大于22，則停止追肥。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種提高生菜氮肥利用率的施肥方法。在生菜追肥期間，通過采用SPAD儀測定生菜葉片的SPAD值，依據(jù)SPAD值的大小進(jìn)行變量施肥，指導(dǎo)氮肥追肥的時(shí)間和施用量，控制生菜葉片的SPAD值在18～22范圍內(nèi)，使生菜體內(nèi)處于“備用”的硝酸鹽含量保持在較低水平。目前，一般生菜根系液泡中硝酸鹽含量大都在120～130？mmol？L-1，采用本發(fā)明技術(shù)方案可使其保持在55～65？mmol？L-1，硝酸鹽含量降低25～30%左右，氮肥利用率提高8～10%。使用本發(fā)明的方法能快速、有效地控制生菜葉片內(nèi)合理的硝酸鹽含量，提高生菜氮肥利用率，同時(shí)也可降低生菜體內(nèi)的硝酸鹽含量，提高蔬菜生產(chǎn)的安全性。
【IPC分類】A01C21/00
【公開號(hào)】CN105052335
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510584651
【發(fā)明人】王波, 陸小平, 劉刊
【申請(qǐng)人】蘇州大學(xué)
【公開日】2015年11月18日
【申請(qǐng)日】2015年9月15日