不同氮肥施用量對(duì)紅菜薹產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

謝 堅(jiān)，聶 軍，廖育林，黃紹文 ，唐繼偉

（1.湖南省土壤肥料研究所，湖南 長(zhǎng)沙410125；2.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所，北京100081）

近年來，隨著我國(guó)蔬菜生產(chǎn)集約化的進(jìn)一步推進(jìn)，蔬菜施肥這一既與蔬菜生產(chǎn)者的經(jīng)濟(jì)效益密切相關(guān)，又與廣大消費(fèi)者的營(yíng)養(yǎng)和健康直接相關(guān)[1-4]，同時(shí)對(duì)人類生存環(huán)境有巨大影響的農(nóng)業(yè)措施越來越受到人們的關(guān)注。我國(guó)蔬菜生產(chǎn)中氮肥用量過大的現(xiàn)象一直比較普遍。過多的氮素投入不僅造成了氮素資源的浪費(fèi)，同時(shí)也會(huì)導(dǎo)致蔬菜品質(zhì)的下降[5-6]。

筆者以露地紅菜薹為研究對(duì)象，通過氮肥不同用量對(duì)紅菜薹產(chǎn)量和品質(zhì)效應(yīng)的差異，研究適宜氮肥用量，達(dá)到產(chǎn)量、品質(zhì)的平衡，旨在為紅菜薹生產(chǎn)中氮肥的施用提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

在湖南省南縣中魚口鄉(xiāng)光明村，選擇土壤肥力屬中等水平的地塊來安排紅菜薹施氮效應(yīng)田間試驗(yàn)。試驗(yàn)地位于東經(jīng) 112°20′53"，北緯 29°14′47"，屬亞熱帶季風(fēng)氣候，年平均降水量1 443.2 mm，年均日照1 775.7 h，無霜期266 d，年均氣溫16.6℃，大于10℃的年積溫為5 268℃。于試驗(yàn)前采取0～20 cm土層樣品，土壤為河湖沉積物發(fā)育的紫潮土，土壤基本性質(zhì)：pH值8.2，全有機(jī)質(zhì)為31.3 g/kg，電導(dǎo)率為186 us/cm，硝態(tài)氮為6.2 mg/kg，速效磷為29.3 mg/kg，速效鉀為64.9 mg/kg，前茬作物為水稻。

1.2 試驗(yàn)材料

供試品種為當(dāng)?shù)貜V泛種植的“紅金寸”。試驗(yàn)用氮肥為尿素（含N 46%），磷肥為過磷酸鈣（含P2O512%），鉀肥為氯化鉀（含K2O 60%）。

1.3 試驗(yàn)方法

各處理設(shè)計(jì)及養(yǎng)分用量見表1。3次重復(fù)，隨機(jī)排列，小區(qū)面積為30 m2。2009年10月8日播種，11月5日定植，株距0.40 m，行距0.50 m，密度為50 000株/hm2。施肥方法是20%氮肥、100%磷肥和40%鉀肥作基肥，于定植前耕田時(shí)撒施，并混入土壤；余下80%氮肥分5次隨水追施，60%鉀肥分3次隨水追施。試驗(yàn)灌水、病蟲害防治及除草等管理按照當(dāng)?shù)亓?xí)慣進(jìn)行。2010年2～4月進(jìn)行多次采收。

表1 試驗(yàn)處理設(shè)計(jì)及養(yǎng)分用量 （kg/hm2）

1.4 植株和土壤樣品分析

1.4.1 植株測(cè)定項(xiàng)目和方法 紅菜薹收獲時(shí)，各小區(qū)單獨(dú)收獲，測(cè)定產(chǎn)量，并取樣分析紅菜薹的商品品質(zhì)、營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)和氮含量；收獲結(jié)束時(shí)，測(cè)定根茬產(chǎn)量，取根茬樣品測(cè)定氮含量。植株中氮含量采用硫酸-過氧化氫消煮，蒸餾定氮法測(cè)定；紅菜薹可食部分硝酸鹽含量采用二硝基酚比色法測(cè)定，Vc采用GB/T5009.86-2003，2,4-二硝基苯肼法測(cè)定，粗纖維含量采用重量法測(cè)定。

1.4.2 土壤養(yǎng)分測(cè)定方法 試驗(yàn)前取0～20 cm土壤樣品進(jìn)行養(yǎng)分分析。土壤全有機(jī)質(zhì)采用重鉻酸鉀-濃硫酸氧化（外加熱法），硫酸亞鐵溶液滴定法測(cè)定；土壤pH采用2.5∶1的水土比懸液電位法測(cè)定；土壤硝態(tài)氮采用2 mol/L KCl溶液浸提-雙波長(zhǎng)紫外分光光度法測(cè)定；土壤速效磷測(cè)定采用0.5 mol/L碳酸氫鈉浸提-鉬銻抗比色法；土壤速效鉀采用1 mol/L醋酸銨溶液浸提-原子吸收分光光度計(jì)測(cè)定[13]。

1.5 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel 2003和SPSS 13.0軟件進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 氮肥施用量對(duì)紅菜薹產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)效益的影響

紅菜薹產(chǎn)量隨氮肥用量的增加呈先增后減的趨勢(shì)（表2）。施氮提高紅菜薹產(chǎn)量2 988.2～9 418.1 kg/hm2，平均增產(chǎn)41.8%，但施氮900 kg/hm2的處理產(chǎn)量較不施氮減產(chǎn)6.2%。施氮600 kg/hm2處理的產(chǎn)量最高（19 169.6 kg/hm2），與施氮 300、450、750 kg/hm2處理之間產(chǎn)量差異不顯著。

表2 不同氮肥用量對(duì)紅菜薹產(chǎn)量的影響 （kg/hm2）

表3表明，紅菜薹的經(jīng)濟(jì)效益隨施氮量增加也是呈先增后減的趨勢(shì)。施氮600 kg/hm2時(shí)，紅菜薹的經(jīng)濟(jì)效益最高，為2.99萬元/hm2，較不施氮處理增收109.4%，但與施氮300、450、750 kg/hm2處理之間差異不顯著。

表3 不同氮肥用量對(duì)紅菜薹經(jīng)濟(jì)效益的影響

為進(jìn)一步明確氮用量與產(chǎn)量的關(guān)系，通過回歸分析建立了氮（N）用量與產(chǎn)量關(guān)系模型，其函數(shù)表達(dá)式如下：

Y=8836.6+28.201 N-0.029 N2（F=2.17，P<0.05，R2=0.60）

根據(jù)該模型計(jì)算了紅菜薹的最高產(chǎn)量施氮量和經(jīng)濟(jì)最佳施氮量。結(jié)果表明，最高產(chǎn)量施氮（N）量為486.2 kg/hm2，此時(shí)可獲得的理論最高產(chǎn)量為15 692.6 kg/hm2；經(jīng)濟(jì)最佳施氮量為440.3 kg/hm2（其中N和紅菜薹價(jià)格分別按5.33和2.0元/kg計(jì)算），此時(shí)可獲得的理論經(jīng)濟(jì)最佳產(chǎn)量為15 631.4 kg/hm2。表明在本試驗(yàn)條件下，紅菜薹的適宜氮用量范圍為 440～490 kg/hm2。

2.2 氮肥施用量對(duì)紅菜薹外觀品質(zhì)的影響

從表4可以看到，紅菜薹的單薹重、薹徑和薹長(zhǎng)均隨著施用氮肥量的增加呈先增后降的趨勢(shì)，且在適宜施氮量范圍內(nèi)表現(xiàn)出較優(yōu)的外觀品質(zhì)，高施氮量則表現(xiàn)出商品品質(zhì)的下降。施氮能顯著提高紅菜薹的薹徑和薹長(zhǎng)，施N 450 kg/hm2處理的薹徑比不施氮肥處理的提高123.5%，施N 750 kg/hm2處理的薹長(zhǎng)顯著高于其他處理。

表4 不同氮肥用量對(duì)紅菜薹單薹重、薹徑和薹長(zhǎng)的影響

2.3 氮肥施用量對(duì)紅菜薹可食部分硝酸鹽、維生素c和粗纖維含量的影響

從表5可以看出，隨著施氮量的增加，紅菜薹可食部分硝酸鹽含量呈增加的趨勢(shì)；施氮使可食部分硝酸鹽含量增加2.9～13.3倍，平均增加7.5倍；施N 750和900 kg/hm2處理的可食部分硝酸鹽含量較高，分別為973.5和1 042.6 mg/kg FW，均未超過無公害蔬菜硝酸鹽含量標(biāo)準(zhǔn)（葉菜類≤3 000 mg/kg）。

表5 不同氮肥用量對(duì)紅菜薹可食部分硝酸鹽、粗纖維和維生素c含量的影響

施用氮肥能顯著提高紅菜薹Vc含量，施氮比不施氮紅菜薹Vc含量提高94.8%～171.1%。

粗纖維含量是蔬菜營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的重要指標(biāo)之一。粗纖維含量越高，品質(zhì)越差，口感粗糙。表5表明，紅菜薹粗纖維含量隨施氮量的增加呈先增后降的趨勢(shì)，大量施氮和不施氮處理紅菜薹粗纖維含量均較低，而在較高產(chǎn)量的施氮（N）水平（450和600 kg/hm2）時(shí)紅菜薹粗纖維含量較高，其中施N 450 kg/hm2處理的紅菜薹粗纖維含量最高，較不施氮肥處理的提高45.5%。

2.4 氮肥施用量對(duì)紅菜薹吸氮量和氮肥利用率的影響

由表6可見，紅菜薹吸氮量隨施氮量的增加呈先增后降的趨勢(shì)。以施氮600 kg/hm2處理紅菜薹吸氮量最大，為107.6 kg/hm2，較不施氮肥處理的提高194.0%，但與施N 450和750 kg/hm2處理紅菜薹吸氮量之間差異不顯著。施N 600 kg/hm2處理的可食部分吸氮量占紅菜薹吸氮總量的84.5%，為最高。

表6 不同氮肥用量對(duì)紅菜薹吸氮量和氮肥利用率的影響

隨著氮肥施用量的增加，氮肥利用率也呈先增后降的趨勢(shì)。以施氮600 kg/hm2處理氮肥利用率最高，為11.8%；施氮450 kg/hm2處理次之，為9.9%；施氮900 kg/hm2處理氮肥利用率最低，僅為2.3%。

3 小結(jié)

適量施氮能夠顯著提高紅菜薹的產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益，施氮處理平均增產(chǎn)41.8%，平均增收0.48萬元/hm2。適宜施氮量范圍內(nèi)紅菜薹的外觀品質(zhì)較優(yōu)，而過量施氮和缺氮會(huì)導(dǎo)致外觀品質(zhì)的下降。施用氮肥顯著增加了紅菜薹中硝酸鹽的含量，可食部分硝酸鹽含量隨著施氮量的增加呈增加的趨勢(shì)，但在本試驗(yàn)條件下不同施氮水平的紅菜薹可食部分硝酸鹽含量均未超過無公害蔬菜硝酸鹽含量標(biāo)準(zhǔn)（葉菜類≤3 000 mg/kg）。施用氮肥能顯著提高紅菜薹Vc含量，提高94.8%～171.1%。紅菜薹對(duì)氮肥的利用率很低，僅為10%左右，應(yīng)采取有效措施提高冬季露地栽培條件下紅菜薹氮肥利用率。在本試驗(yàn)條件下，基于產(chǎn)量、經(jīng)濟(jì)效益和商品品質(zhì)的紅菜薹適宜氮素（N）用量范圍為 440～490 kg/hm2。

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