氮鉀肥料配施對青花菜產量和品質的影響

王祝余+孫國躍

摘 要：通過青花菜“3414”氮鉀雙因素肥料效應試驗，確定在蘇北沿海地區，施用氮肥對青花菜的增產效果極顯著，且隨著氮肥用量的增加，花球中的葉綠素及硝酸鹽含量增加，VC含量呈先上升后下降的趨勢；施用鉀肥的增產效果不顯著（土壤速效鉀達到196 mg/kg時），但隨著鉀肥用量的增加，花球中的VC、葉綠素含量增加，而硝酸鹽含量下降。推薦蘇北沿海地區（土壤速效鉀達到196 mg/kg）寒秀青花菜的最佳施氮、鉀量分別為28～30、6～9 kg/667 m2，優先選用硫酸鉀作為鉀源。

關鍵詞：青花菜；氮肥；鉀肥；產量；品質

中圖分類號：S635.3 文獻標識碼：A 文章編號：1001-3547（2017）22-0071-05

青花菜，又名西蘭花、綠菜花等，屬十字花科蕓薹屬甘藍種的一個變種，以綠色花球和肥厚嫩莖為主要產品，其營養豐富，栽培經濟效益高。有研究表明，青花菜對主要礦物元素的吸收量以氮、鉀的最多[1，2]。可能是因為土壤、品種及管理等方面的差異，也有研究表明，青花菜全生育期對鉀的需求量最大，氮次之[3，4]。合理的氮素營養是調控青花菜生長發育的關鍵，不但有利于青花菜營養體的形成，同時可以通過微量元素協調平衡、影響青花菜莖端核酸、鈣調代謝，進而促進花穗分化及花球發育[5]。鉀肥是青花菜優質高產的關鍵肥料，中后期花球的膨大主要依賴于鉀肥[6]。施用鉀肥能明顯促進青花菜的葉片生長和結球[7]，促進青花菜VC含量的提高[8]，同時降低青花菜中硝酸鹽含量，改善青花菜品質[7，9]。氮素與鉀素之間存在著明顯的交互作用，通過氮、鉀配施可調控青花菜植株葉面積的消長及光合生理機能[10]，適宜的氮、鉀配施可促進氮、磷養分從葉片向花球轉移，促進花球細胞分裂，進而加快側花莖分化發育與花球膨大，提高花球產量[11]。總之，合理配施氮、鉀肥是提高青花菜花球產量的關鍵措施。然而，青花菜合理的氮、鉀推薦用量卻因不同研究、不同地區、不同品種之間而差異巨大，其氮（N）的推薦施用量區間在9～40 kg/667 m2[8，12～20]， 鉀（K2O）的推薦用量區間在4.5～19.1 kg/667 m2[7，21～27]。上述有關青花菜氮、鉀肥推薦用量及效果的研究雖多，但關于應用“3414”不完全實施的氮鉀雙因素（磷固定）肥料效應試驗設計來進行青花菜氮鉀肥應用效果研究的報道，目前尚不多見。

江蘇響水縣地處蘇北沿海地區，20世紀90年代中期即開始種植青花菜，近年來隨著農業產業結構調整的加速，其種植面積逐年增加，2016年全縣青花菜種植面積已達1 580 hm2左右，然而群眾的施肥方式五花八門、施肥數量差異巨大。為探明氮、鉀養分在寒秀青花菜中的吸收規律、互作機制以及其對青花菜相關品質的影響，達到在充分發揮品種生產潛力的基礎上準確地推薦用肥，本研究應用“3414”氮鉀二因素肥料效應試驗設計，建立青花菜氮、鉀施肥效應的函數模型并確定其最佳用量，以期形成本地區寒秀青花菜適宜的氮、鉀施肥推薦方案，為其在本地的優質高產栽培提供施肥參考。

1 材料與方法

1.1 試驗地點及土壤主要養分性狀

試驗于2016年8～11月在響水縣南河鎮薛蕩村青花菜種植大戶方加林的生產基地內進行。土壤類型為潮土類-黃潮土亞類，地勢平坦，土層深厚，質地黏重，前茬小麥，土壤肥力水平較高。試驗前按農業部《測土配方施肥技術規范》的要求，進行試驗田耕作層土樣采集并化驗，土壤含有機質20.15 g/kg，全氮1.52 g/kg，有效磷13.5 mg/kg，速效鉀196 mg/kg，pH值為8.0。

1.2 試驗設計

“3414”肥料效應試驗方案[28]是二次回歸D-最優設計的一種，是指氮（N）、磷（P2O5）、鉀（K2O）3個因素，4個施用水平，14個處理（組合）。4個水平的含義指：0水平為不施肥，2水平指當地的最佳施肥量，1水平=2水平×0.5，3水平=2水平×1.5。從“3414”完全試驗方案中選擇部分方案進行的田間肥料效應試驗就是“3414”不完全實施試驗。

試驗應用“3414”不完全實施試驗的氮鉀雙因素（磷固定）實施方案。磷（P2O5）固定為8 kg/667 m2，全部基施。2水平氮（N）和鉀（K2O）分別為20 kg/667 m2和12 kg/667 m2，共8個處理（N、P、K右下角數字為換算后的各處理肥料折純用量，單位kg/667 m2），3次重復，隨機區組排列。氮肥分期施用比例為基肥∶苗肥∶現蕾肥=4∶2.5∶3.5；鉀肥分期施用比例為基肥∶現蕾肥=6∶4；整個試驗田整地時基施硼砂1.5 kg/667 m2。試驗各處理肥料用量方案見表1。

1.3 供試肥料及青花菜品種

供試氮肥為尿素（山東瑞星集團），含氮（N）以46%計；磷肥為普鈣（江蘇興化美樂），含磷（P2O5）以12%計；鉀肥為大顆粒鉀肥（加拿大），含鉀（K2O）以60%計。供試青花菜品種為寒秀，種苗由上海源怡種苗（鹽城）有限公司提供。

1.4 實施經過

試驗田于2016年8月上旬耕翻，8月中旬深耙2次，8月25日按試驗設計作小區，小區長11.1 m，寬3 m，面積33.3 m2，8月28日按設計施用基肥，施后人工翻入土中。9月2日定植，移栽行距、株距均為0.5 m，密度為2 667株/667 m2。9月18日按設計第一次追施苗肥，人工開溝深施并蓋土。10月25日按設計第二次追施花蕾肥。各處理間除施肥外，其他田間管理保持一致，按常規進行病蟲草害防治和用水管理。

1.5 計產方式與品質測定

青花菜花球商品性達到上市要求時分批采收，每次記錄采收青花菜的個數并稱重，計算各處理小區產量，然后折算成667 m2的產量。第一次采收時將花球用冰塊保鮮送至揚州大學園藝與植物保護學院進行相關品質指標化驗，其中葉綠素含量采用丙酮比色法測定，VC含量采用 2，6-二氯靛酚法測定，硝酸鹽含量采用硝基水楊酸法測定[29]。endprint

2 結果與分析

2.1 氮鉀肥不同配比對青花菜產量的影響

對試驗結果進行方差分析可知，不同氮鉀配比處理的青花菜產量差異達到極顯著水平（表2）。

①氮肥不同用量對青花菜產量的影響 由表2中T1、T2、T3、T7產量結果可知，施氮處理比不施氮處理產量最多增加500.1 kg/667 m2，增幅達60.98%；相同磷、鉀組合的不同氮肥施用量之間T7（N30P8K12）較T1（N0P8K12）、T2（N10P8K12）增產極顯著，較T3（N20P8K12）增產不顯著；T3（N20P8K12）較T1（N0P8K12）、T2（N10P8K12）增產極顯著；T2（N10P8K12）較T1（N0P8K12）增產極顯著。說明低氮條件下，增施氮肥能極顯著提高青花菜產量；但施氮量提高到一定程度之后，再增施氮肥則沒有增產效果。

根據T1、T2、T3、T7處理的平均產量結果，對氮肥的施用量和青花菜的產量關系進行回歸分析（圖1），可得出本試驗條件下（磷和鉀施用量分別固定為8、12 kg/667 m2），氮肥的效應方程為：y=-0.650x2+36.10x+821.0，R2=0.999；該回歸方程中y為青花菜的花球產量（kg/667 m2），x為氮肥用量（kg/667 m2）；方程相關系數（R=0.999）達到0.7以上，呈高度正相關[16]。由肥料效應方程可知，在氮肥用量水平較低時，青花菜花球產量隨氮肥用量增加而增加，且隨著氮肥用量的增加，青花菜花球產量增幅降低；當氮肥用量達到一定數值后，青花菜花球產量最高，之后隨著氮肥用量的增加，青花菜花球產量開始下降。由該氮肥效應方程可以推算出，本試驗條件下，當氮肥用量為27.77 kg/667 m2時，青花菜花球產量最高，為1 322.24 kg/667 m2。

②鉀肥不同用量對青花菜產量的影響 由表2中T4、T5、T3、T6的產量結果可知，施鉀肥處理與不施鉀肥處理之間產量最多增加28.04 kg/667 m2，增幅僅為2.13%，且相同氮、磷組合的不同鉀肥施用量的T4（N20P8K0）、T5（N20P8K6）、T3（N20P8K12）、T6（N20P8K18）之間以及T2（N10P8K12）、T8（N10P8K6）之間產量差異不顯著，說明鉀肥施用與否對青花菜的產量沒有影響。因而在生產實踐中必須通過測土配方施肥技術來探索當地青花菜的合理推薦施鉀量。

本研究結果表明，供試地區土壤，在磷肥施用量一定的情況下，青花菜花球產量的提高主要來自于氮肥的施用，鉀肥的施用與否對青花菜產量沒有影響。此結果與孫國躍[30]、尤春等[31]在當地小麥、西瓜上的研究結果相似。據郭熙盛等[32]報道，鉀肥的產量效應大小與土壤速效鉀含量、鉀肥用量關系密切。在同一用量水平下，不同鉀肥品種的產量效應有明顯的變化，氯化鉀的增產幅度明顯低于硫酸鉀。本研究中施用鉀肥對青花菜沒有增產效果，一方面可能是由于供試土壤速效鉀含量較高，另一方面可能與試驗所用的鉀肥品種為氯化鉀有關。

2.2 氮、鉀肥不同配比對青花菜品質的影響

青花菜花球顏色深淺是一個重要的品質指標，顏色越深，商品價值越高[6]；VC含量是青花菜營養品質的主要指標，硝酸鹽含量則常用來檢驗蔬菜的安全品質[4]。由表3可知，不同氮鉀處理對青花菜花球的品質影響較大。

①氮肥不同用量對青花菜品質的影響 根據T1、T2、T3、T7以及T5、T8兩組處理的品質分析結果可知，隨著氮肥施用量的增加，青花菜花球中的葉綠素和硝酸鹽含量明顯提高，與張晶等[4]、王桂英等[6]對葉綠素含量，諸海燾等[12]、李竹英等[23]對硝酸鹽含量的研究結果一致；VC的含量呈先上升后下降的趨勢，與諸海燾等[12]、張朝軒等[33]研究結果相一致，而不同于蔡綿聰等[17]、李竹英等[23]的隨著氮肥用量的增加，青花菜VC含量呈逐漸下降的趨勢。

②鉀肥不同用量對青花菜品質的影響 根據T3、T4、T5、T6以及T2、T8兩組處理的品質分析結果可知，隨著鉀肥施用量的增加，青花菜花球中的葉綠素、VC含量均有增加而硝酸鹽含量則下降，與李明悅等[7]、劉金元[8]、譚大鳳等[22]、郭熙盛等[32]、蔡雁平

等[34]相關的研究結果一致，說明施用鉀肥可改善青花菜的營養品質。因而從提高青花菜品質的角度來說，即使施用鉀肥沒有增產效果，也必須配施一定量的鉀肥來改善其品質。另據郭熙盛等[32]報道，氯離子對同化物分配轉移的不利影響是花椰菜硫酸鉀增產效果優于氯化鉀的主要原因，在氯離子含量高的土壤上，硫酸鉀可選為花椰菜適宜的鉀肥肥源。本地區作為蘇北沿海地區，土壤中氯離子含量普遍偏高，因而生產上應優先用硫酸鉀作為鉀肥肥源。

將青花菜各處理平均產量運用江蘇省耕保站開發的“3414”分析軟件進行分析，采用相應的三元二次方程擬合，并對擬合方程進行顯著性檢驗，達到顯著水平的作為計算養分適宜施用量的公式。得出青花菜氮鉀肥不同施用量與產量的回歸方程為Y=798.506+35.471N+3.455K-0.64N2-0.127K2+0.023NK，其中N為施純N量，K為施純K2O量，單位為 kg/667 m2，回歸統計結果表明，相關系數為0.999 866、R2為0.999 731，標準誤差為5.068，回歸分析的相關系數及復測定系數均大于R0.05（R0.05=0.989 796），說明青花菜氮鉀施用量與產量有顯著的相關關系，青花菜氮鉀肥施用量與產量的效應方程具有可靠的擬合度。2016年本地西蘭花生長期間所施用的氮（N）價格為3.04元/kg，鉀（K2O）為4.4元/kg，青花菜的平均價格為5元/kg，可計算出本地區青花菜的最大施氮量為28.02 kg/667 m2，最大施鉀量為11.18 kg/667 m2，此時的最高產量為

1 320.28 kg/667 m2；最佳施氮量為27.48 kg/667 m2，最佳施鉀量為5.04 kg/667 m2，此時的最佳產量為1 307.65 kg/667 m2。氮肥的推薦用量與上文的氮肥效應方程推算出的最大產量時氮肥用量基本endprint

一致。

考慮到試驗田肥料全部施入土中，利用率較高，加之群眾首先希望增加青花菜產量的實際情況，結合試驗點的土壤速效鉀含量，確定氮、鉀肥的施用量均略高于最佳產量施用水平。推薦本地區青花菜的氮（N）、鉀（K2O）用量分別為28～30、6～9 kg/667 m2。

3 結論與討論

在本試驗條件下，施用氮肥可顯著增加青花菜的產量，鉀肥施用與否對青花菜的產量沒有影響。

施用氮肥可提高青花菜花球中的葉綠素和硝酸鹽含量，VC含量則先上升后下降；施用鉀肥則可提高青花菜花球中的葉綠素、VC含量，降低硝酸鹽含量，有利于改善青花菜的品質。

推薦本地區（土壤速效鉀達到196 mg/kg）寒秀青花菜的最佳施氮（N）量為28～30 kg/667 m2，最佳施鉀（K2O）量為6～9 kg/667 m2，鉀肥品種優先選擇硫酸鉀。

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