不同施肥量及養分配比對馬鈴薯和結球甘藍產量及其硝酸鹽含量的影響

褚清河，潘根興，李晉陵

（1.山西省農業科學院農業資源與經濟研究所，山西太原030006；2.南京農業大學生態環境研究所，江蘇南京210095）

化肥施用量增大使施肥的不合理程度增大，瓜果品質下降與蔬菜硝酸鹽含量超標的問題已顯現并變得越來越嚴重[1]。趙淑貞等[2-4]研究表明，降低蔬菜中硝酸鹽含量的措施就是要控制氮肥施用量和大量施用有機肥。

近年來，國內學者也進行了許多有關氮磷用量及配比對蔬菜硝酸鹽含量和品質影響的研究，但由于沒有確定最佳施肥比例的技術和確定最高產量施肥量的方法，試驗結論多是蔬菜施用化肥將會導致農產品品質降低和硝酸鹽含量超標[5-6]。陳新平等[7]研究表明，采用平衡施肥、分次追肥及一些栽培措施均可在一定程度上起到降低硝酸鹽含量的作用，但無法從根本上解決問題。

農產品品質下降與蔬菜硝酸鹽含量增加是否完全是由于施用化肥或化肥施用過量造成的，蔬菜硝酸鹽含量超標的問題是否能通過施用有機肥得到有效解決，牟建梅等[8]研究表明，有機肥達到一定施用量同樣也會使農產品品質下降和導致硝酸鹽含量提高。然而，自從德國著名化學家李比希提出施肥理論和化學肥料應用以來，國內外施肥技術至今未能解決隨著化肥施用量增加，農產品品質降低和蔬菜硝酸鹽含量提高的問題[9-11]，因此，只好把施肥出現的這些問題歸咎于化肥。農產品品質下降與蔬菜硝酸鹽含量超標是否是施用化肥的必然結果，近年來的研究證明，氮磷施肥比例嚴重影響作物對養分的吸收與利用，土壤氮磷養分的不平衡供應會形成氮磷養分在玉米秸稈中的大量積累與轉化率降低，最終導致玉米產量降低；而在土壤氮磷養分平衡供應的情況下，玉米秸稈中的氮磷養分轉化率較高，通常不會在秸稈中大量累積[12]。為了在根莖類和莖葉類蔬菜上進一步探索氮磷施用比例對產量和硝酸鹽含量的影響，本研究于2011年以來選擇馬鈴薯和結球甘藍進行了試驗。

1 材料和方法

1.1 供試土壤概況

馬鈴薯和甘藍肥料試驗于2011年在婁煩縣米峪鎮興旺莊村進行，供試土壤為褐土性土。試驗前多點采取試驗地0～20 cm表層土壤混合樣品，土壤風干處理后測定土壤基本農化指標。馬鈴薯試驗田：有機質4.8 g/kg，堿解氮19.3 mg/kg，有效磷18.2 mg/kg，有效鉀121.0 mg/kg。結球甘藍試驗田：有機質含量為7.4g/kg，堿解氮50.3mg/kg，有效磷15.9 mg/kg，有效鉀59.0 mg/kg。

1.2 供試材料

馬鈴薯品種為克星1號，5月26日播種，10月2日收獲，生育期125 d。結球甘藍品種為鐵頭3號，6月11日移栽，8月15日收獲，生育期60 d。

1.3 施肥方案

馬鈴薯與結球甘藍試驗，氮肥分別選用尿素（N，46%）和碳酸氫銨（N，17%），磷肥均為普通過磷酸鈣（ P2O5，12%），鉀肥為氯化鉀（ K2O，60%）。試驗共設9個處理（表1），馬鈴薯和結球甘藍試驗小區面積分別為33.4，3.6 m2，隨機排列，3次重復。所有處理氮磷鉀肥采用播前一次性施入，中耕管理同常規方法。

表1 馬鈴薯和結球甘藍氮磷鉀施肥比例

1.4 測定項目及方法

于收獲前進行收獲物取樣。馬鈴薯每小區取10株，從中取馬鈴薯塊莖1.5 kg作為樣品；結球甘藍于收獲前8月9日下午進行取樣，均取每行的第3株和第6株（每小區共栽10棵），盡快送回實驗室分析硝酸鹽含量，測定方法采用酚二黃酸法[13]。各試驗小區均單采單收，記載產量。

1.5 統計分析

數據處理采用Microsoft Excel 2000軟件，統計與顯著性檢測采用SPSS11.0軟件進行。

2 結果與分析

2.1 馬鈴薯和結球甘藍產量變化

不同氮磷配比施肥下馬鈴薯和結球甘藍的產量結果列于表2。方差分析表明，馬鈴薯F＝29.1**（F0.05＝2.59，F0.01＝3.89），結球甘藍 F＝4.14**，統計檢驗均達到極顯著水平。新復極差檢驗表明，馬鈴薯處理2（單施氮肥）較不施肥（CK）顯著增產，處理3，4（單施磷、鉀肥）與對照相比均未達到顯著增產效果。氮磷鉀肥配合施用則較對照顯著增產，但在施氮量為225 kg/hm2、氮磷配施比例分別為 1∶0.667，1∶1和1∶1.5的條件下，處理5，6，7產量間的差異未達到顯著水平。因此，對于該土壤種植馬鈴薯來說，氮磷鉀分別為 225，150，225 kg/hm2是比較合理的施肥比例和施肥量。

表2 不同施肥量及氮磷配比下馬鈴薯和結球甘藍的產量結果 kg/hm2

由圖1可知，馬鈴薯產量在氮磷施肥比例為1∶0.667條件下，隨著氮磷施肥量的增加而增加，達到最大施肥量后產量降低，從拐點處分解為2條直線，設施氮量為x，產量為y，拐點前的線性方程為：y＝62.44x＋10 215（ R2＝0.998，n＝3）；拐點后的線性方程為：y＝62.44x＋10 215（R2＝1.00，n＝2），復相關系數檢驗均達到顯著水平。求2條相交直線組成的方程組的解，得出最高產量的施氮量為 225 kg/hm2，氮磷比例為 1∶0.667。結球甘藍與馬鈴薯不同，處理 2，3，4（ 單施氮、磷和鉀）與對照相比，均未顯著增產，而氮磷鉀配合施用時，只有氮磷施用比例為1∶1的處理6較對照顯著增產，其他處理相比對照均未顯著增產，可見，氮磷施肥比例顯著影響葉菜類作物的增產效果，對氮磷比例要求更為嚴格，偏離最佳施肥比例均達不到增產效果。

2.2 收獲部分硝酸鹽含量變化

不同施肥量及氮磷配比條件下，馬鈴薯與結球甘藍收獲部分硝酸鹽含量測定結果列于表3。方差分析結果表明，馬鈴薯F＝5.52**，結球甘藍F＝1.9，統計檢驗馬鈴薯硝酸鹽含量達到極顯著水平，結球甘藍未達到顯著水平。從表3可以看出，處理2（單施氮肥）馬鈴薯硝酸鹽含量較對照顯著提高，而處理3，4（單施磷、鉀肥）硝酸鹽含量并未較對照顯著增加。處理5，6（氮磷施肥比例分別為1∶0.667和1∶1）雖然增產效果較好，但硝酸鹽含量則較對照顯著提高，而處理7（氮磷施肥比例為1∶1.5）的硝酸鹽含量并未較對照顯著增加，可見，提高磷肥的施用量可有效降低硝酸鹽含量。因此，從提高農產品品質角度考慮，氮磷施肥比例為1∶1.5是該試驗地種植馬鈴薯的最佳施肥比例，同時可獲得較高的產量。結球甘藍硝酸鹽含量方差分析未達到顯著差異水平，但施肥對其硝酸鹽含量的影響趨勢與馬鈴薯基本相同。處理2（單施氮肥）和氮磷鉀配合施用的處理9，甘藍硝酸鹽含量具有提高的趨勢，而處理3（單施磷肥）并未增加結球甘藍的硝酸鹽含量，而氮磷鉀配合施用的處理中，結球甘藍硝酸鹽含量也以處理7最低，進一步說明，提高磷肥的施用比例可了降低蔬菜的硝酸鹽含量，且氮磷施用比例也以1∶1.5較好。

表3 不同氮磷配比及施肥量下馬鈴薯和甘藍的硝酸鹽含量變化 mg/kg

3 小結

根莖作物馬鈴薯與葉菜類蔬菜結球甘藍具有截然不同的施肥表現，馬鈴薯單施氮較對照不施肥顯著增產，單施磷和鉀則不具有顯著增產效果；但葉菜類蔬菜結球甘藍單施氮、磷和鉀均未較對照顯著增產，只有氮磷配合施用才具有顯著增產效果。馬鈴薯最高產量施氮量為225 kg/hm2、氮磷鉀施肥比例為1∶0.667∶1，而結球甘藍最高產量施氮量為135 kg/hm2、氮磷鉀施肥比例則為1∶1∶1.5。對于供試的馬鈴薯和結球甘藍來說，增加磷肥施用量均可降低收獲部分硝酸鹽含量。氮磷施肥比例均為1∶1.5的條件下，馬鈴薯和結球甘藍的硝酸鹽含量均最低。由此可見，通過合理調節施肥量和施肥比例，不僅可以控制蔬菜硝酸鹽含量的積累，而且還可獲得較高的產量，并非施用化肥必然會形成蔬菜硝酸鹽含量的大量積累而導致超標。

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