施氮量對一年生蘆筍產量和商品性的影響

厲廣輝，常化星，趙傳志，趙術珍，侯蕾，王興軍

（1.山東省農業科學院生物技術研究中心／山東省作物遺傳改良與生態生理重點實驗室，山東 濟南 250100；2.山東鄆城久源農業科技有限公司，山東 鄆城 274712）

蘆筍含有豐富的維生素、氨基酸和礦物質，還含有黃酮類化合物、多糖、皂苷等多種活性成分，是一種食藥兼用型蔬菜，被譽為“蔬菜之王”［1］。我國蘆筍種植面積、產量和出口量居世界第一，占世界貿易總量的50%左右［2］。山東省是我國蘆筍種植和出口第一大省，蘆筍種植主要在黃河流域及黃河三角洲地區的沙土地［3］。

蘆筍是多年生宿根性植物，一次定植多年采收，全年生長階段分為采筍期和母莖養分積累期。采筍期嫩莖生長需要的營養主要來自于貯藏根中積累的養分。蘆筍需氮量大，筍農為了追求高產，生產中過量施用氮肥現象突出。但過量施氮會導致產量和品質下降、氮肥利用率降低、資源浪費和農業面源污染風險增加等突出問題［4，5］。

有關蘆筍施肥的研究表明，每生產1 000 kg蘆筍嫩莖大約需吸收純氮23.1 kg［6］。嫩莖積累的氮約占全年植株積累總氮量的60%［7］。氮虧缺主要影響早期嫩莖產量，對采筍中后期的產量影響較小，高肥力條件下施氮無顯著增產效果。3年生蘆筍田0～90 cm土層90 kg／hm2的含氮量是保證蘆筍高產和降低環境污染的平衡點［8］。Ledgard等［9］研究表明，在六年生蘆筍母莖生長前、采筍前和采筍初期施氮，當季嫩莖吸收比例為25%、11%和4%，母莖生長期是氮肥吸收的關鍵期。對三年生蘆筍田的施氮研究認為，采筍期施氮240 kg／hm2，是綠蘆筍高產優質的最佳施氮量［10］；施氮300 kg／hm2，白蘆筍當年的增產效果最顯著，且有利于下一季高產，繼續增加施氮量顯著抑制根系生長［11］。設施栽培蘆筍采收期長、產量高，需氮量大于露地栽培［12，13］。蘆筍施氮研究主要集中在三年以上的成齡筍，對一至兩年幼齡筍的氮素營養研究較少。蘆筍雖是高價值作物，但定植當年沒有收益，第二年的產量較低，第三年才進入高產期，且蘆筍價格與上市期和商品性密切相關，幼齡筍產量和商品性是決定蘆筍早期收益和農戶種植積極性的關鍵。為此，本試驗通過對一年生蘆筍不同采筍階段產量和商品性與施氮量關系的研究，探索山東產區幼齡蘆筍合理氮肥運籌模式，為蘆筍高產優質高效栽培提供科技支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況與供試材料

試驗于2018年在山東鄆城久源農業科技有限公司試驗田進行。土壤為黃河沖積平原砂質土，0～20 cm耕層基礎地力為有機質5.52 g／kg、全氮0.69 g／kg、堿解氮49.85 mg／kg、速效磷17.41 mg／kg、速效鉀70.26 mg／kg。

選用北京市農林科學院提供的京綠蘆1號為供試材料。

1.2 試驗設計與田間管理

試驗共設5個施氮量處理，分別為90（N90）、180（N180）、270（N270）、360 kg／hm2（N360），以不施氮為對照（N0）。氮素來源為普通尿素。隨機區組排列，重復3次。小區面積30 m2。

3月5日溫室營養缽育苗，5月20日選擇生長一致的幼苗大田定植，行距1.5 m，株距25 cm，種植密度2.67萬株／hm2。定植前基施充分腐熟的牛糞75 000 kg／hm2。氮肥處理，每小區3行，分別于6月25日和7月25日施入總氮量的60%和40%，距筍行兩側15 cm開溝均勻施入。施肥后及時澆水，6月25日各小區均一次性溝施磷肥（P2O5）90 kg／hm2、鉀肥（K2O）240 kg／hm2。除施氮處理外，其他管理同一般高產田。當年正常管理，不采收，9月20日測量單株生育指數。2019年3月5日清園，4月5日開始采筍統計產量，連續采筍60 d。停采后所有處理管理同一般高產田。

1.3 測定項目與方法

1.3.1 產量和商品性 貼地面割下所有高度超過23 cm的嫩莖，逐日計算產量。并在采筍前期、中期和后期用游標卡尺測量當日采筍的基部莖粗，參照Zhu等［14］的方法進行分級，嫩莖基部粗度＞1.2 cm為優等筍、0.6～1.2 cm為商品性筍，＜0.6 cm為等外筍。

1.3.2 生育指標 植株地上部生長量最大時，測單株莖粗、莖數、莖高、生育指數。莖粗為距地面10 cm莖直徑。株高為從地表到莖頂端的高度。單株生育指數＝∑莖粗（cm）×莖高（cm）。生育指數無單位，每小區調查10株。

1.4 數據統計分析與作圖

采用Microsoft Excel 2007進行數據統計處理，SPSS 17.0軟件進行顯著性分析，SigmaPlot 10.0軟件作圖。

2 結果與分析

2.1 不同施氮量對蘆筍生育指標的影響

由表1看出，施氮增加一年生蘆筍的單株莖數、莖高、莖粗、生育指數。隨施氮量增加，各處理株高呈逐漸增加趨勢，且均顯著高于CK，但各施氮處理間差異不顯著。N270和N360處理的單株莖數顯著高于CK，其他處理間差異不顯著。隨施氮量增加，莖粗和單株生育指數呈先增加后降低的趨勢，N180和N270處理的莖粗顯著高于其他處理；施氮處理的單株生育指數均顯著高于CK，增幅為15.93% ～43.71%，且N270處理的生育指數顯著高于其他處理。

表1 不同施氮量處理蘆筍的生育指標

2.2 不同施氮量對蘆筍嫩莖產量的影響

由表2可知，施氮顯著提高一年生蘆筍嫩莖總產量，在90～360 kg／hm2用量范圍內，嫩莖產量呈先增加后降低趨勢，增幅為27.67%～52.04%。其中N180和N270處理的嫩莖總產量分別為14 085 kg／hm2和14 505 kg／hm2，顯著高于其他處理，但兩者之間差異不顯著。不同采筍階段比較，采筍早期（0～20 d）嫩莖產量的增幅最大，N180和N270處理分別比N0增加63.69%和65.48%，顯著高于其他處理；采筍中期（20～40 d），施氮增產幅度為29.80% ～54.51%，N270處理嫩莖產量顯著高于其他處理（N180處理除外）；采筍后期（40～60 d），施氮增產的效果降低，增幅為22.54%～40.38%。不同采筍階段，所有處理嫩莖產量均是采筍中期＞采筍后期＞采筍前期。蘆筍嫩莖產量與施氮量的關系可用一元二次回歸方程擬合，建立數學模型（圖1）。早期嫩莖產量（y）與施氮量（x）關系的模型為y＝-0.031x2+14.476x+2438.6（圖1a），R2＝0.9678；嫩莖總產量與施氮量的模型為y＝-0.0872x2+41.531x+9411.9（圖1b），R2＝0.9899，回歸分析達極顯著水平。

表2 施氮量對不同采筍階段蘆筍嫩莖產量的影響

圖1 蘆筍嫩莖產量與施氮量的關系

2.3 不同施氮量對蘆筍莖粗的影響

由表3可知，施氮提高了整個采筍期的嫩莖粗度，說明施氮有利于提升蘆筍的商品性。隨施氮量增加，具有商品性的嫩莖占比呈先增加后降低趨勢，等外筍占比呈相反趨勢。隨采筍進程，所有處理的商品性筍占比均呈先增加后降低的變化趨勢，采筍中期的商品性最好。采筍早期，施氮處理顯著增加優等筍和商品筍的比例，降低等外筍的比例，N270處理的優等筍比例顯著高于N90和N360處理，等外筍的比例顯著低于這兩個處理，但與N180處理差異不顯著。采筍中期，不同施氮處理間優等筍（N90除外）和商品性筍的差異不顯著，N180和N270處理的等外筍比例顯著低于其他處理。采筍后期，僅N270處理的優等筍比例顯著高于CK，其他處理間差異不顯著；N90處理的等外筍比例與CK差異不顯著，其他處理顯著低于CK。

表3 施氮量對不同采筍階段蘆筍莖粗的影響

3 討論與結論

蘆筍是需氮量較大的作物，施氮量和施氮時期對蘆筍生長發育、產量、品質及氮肥利用率均有顯著影響［9］。蘆筍最佳施氮量不僅與土壤基礎地力有關，還與筍齡、采筍期、植株生長發育情況和生態區密切相關［6，10］。蘆筍當年地上部的生長量直接決定下年的嫩莖產量，目前國內外普遍用當年母莖生長盛期生育指數估計來年產量。一般認為生育指數越大，翌年嫩莖產量越高。也有研究認為后期母莖過度生長，會消耗更多的光合同化物，影響下年產量［15］。本研究發現，在0～360 kg／hm2用量范圍內，施氮增加一年生蘆筍的莖粗、莖高、莖數和生育指數，且莖粗和生育指數的變化基本一致：均是隨施氮量增加呈先增加后降低趨勢，N270處理生育指數顯著高于CK和其他施氮處理。這與郜春花等［11］的研究結果相似。

本研究中，隨施氮量增加，蘆筍嫩莖產量呈先增加后降低趨勢，施氮量270 kg／hm2處理，嫩莖產量最高，再增加施氮量，增產效應開始下降。這可能是因為過度施氮抑制了根系的生長發育，根系吸收能力下降［12］，這與陳國徽等［16］的研究結果基本一致。但Hossain等［17］用超細粒徑態尿素作為氮源，發現一年生蘆筍施氮100 kg／hm2，貯藏根積累的養分含量最高，說明肥料類型對施肥量也有顯著影響。本研究中適宜施氮量低于在成齡蘆筍上的研究結果［10-13］，這是由于蘆筍多年生的特性，不同筍齡之間的需氮量差別較大。有研究認為，定植五年后蘆筍的需氮量達到最大，兩年齡蘆筍施氮量為標準施氮量的30% ～50%，三到四年筍齡為70%，五年以后按標準量施肥［18］。Roth等［8］研究發現，氮虧缺顯著降低早期嫩莖產量，對采筍中后期的產量影響較小，這與本研究結果基本一致。本研究中，施氮對采筍早期、中期和后期的增產效應分別為30.95%～65.48%、29.80%～54.51%、22.54%～40.38%，N180和N270處理早期增產效應顯著。早期嫩莖產量和總產量與施氮量的關系可用一元二次方程模擬，模型分別為y＝-0.031x2+14.476x+2438.6和y＝-0.0872x2+41.531x+9411.9，回歸分析達極顯著水平。可根據此模型指導一年生蘆筍高產及經濟高效的最佳氮肥施用量。

Roth等［19］研究發現，合理施氮可增加早期采收的優等筍比例，過量施氮會降低優等筍的比例。本研究表明，施氮增加了一年生蘆筍全采收期優等筍和商品筍的比例，施氮量0～270 kg／hm2范圍內，呈逐漸增加趨勢，繼續增加施氮量，優等筍和商品筍比例開始降低。采收早期和中期施氮處理均顯著高于CK，后期僅N270處理的優等筍比例顯著高于CK，說明施氮對蘆筍商品性的影響隨采筍進行逐漸減弱。所有處理的優等筍比例在采筍早期均低于采筍中期，等外筍的比例均高于采筍中期。這可能是由于幼齡筍的萌發期較早，早期土壤溫度偏低，影響了蘆筍的正常生長［20］。采筍后期，所有處理優等筍和商品筍比例降低，等外筍比例增加，說明隨著采筍進程貯藏根中的養分逐漸供應不足［10］。

本試驗條件下，施氮顯著增加一年生蘆筍的生育指數、早期產量、總產量、優等筍和商品筍比例，施氮90～360 kg／hm2范圍內，隨用量增加上述參數均呈先增加后降低趨勢，N180和N270處理的產量和商品性優于其他處理，二者差異不顯著。施氮180～270 kg／hm2，一年生蘆筍增產效果顯著，商品性明顯提升。不同氮肥用量與產量和經濟效益之間的對比分析，還需要進一步研究。