譚魁孫,王綏干,張冬明,王 禹,吳光輝*
(1.海口市農業技術推廣中心,海南海口 570206;2.海南省農業科學院農業環境與土壤研究所/農業農村部海南耕地保育科學觀測試驗站/海南省耕地保育重點實驗室,海南海口 571100)
海南地區的蘿卜菜是用蘿卜種子培育出來的一種蔬菜,蘿卜菜的幼嫩葉子、下胚軸及肉質根均可食用,因其富含大量纖維素、多種維生素及微量元素,而受到廣大消費者的喜愛[1,2]。據調查顯示,在蔬菜生產過程中存在著施肥過量、養分不均衡、偏施氮肥等問題,隨著種植時間的增加,容易造成土壤肥力下降與板結[3]。因此,蘿卜菜不同氮肥施用量的試驗對改進氮肥施用量,提高氮肥利用率,保障蔬菜農產品的有效供給以及促進農業可持續發展具有重要意義。
氮肥為作物生長發育提供了大量氮素,但是在實際生產之中存在過量施用氮肥,造成作物產量下降、資源浪費與環境污染等問題。因此,大量學者致力于氮肥減施與提高氮肥利用率[4,5]。王新媛等人研究秸稈還田配合氮肥減施對冬小麥產量的影響,結果表明施用推薦量氮肥最利于小麥產量和保護生態環境[4]。蒙炎成等人研究紫云英還田的條件下減施氮肥對水稻產量的影響,結果表明在紫云英還田的條件下減施20%氮肥有利于提高水稻產量[5]。李磊等人研究秸稈還田與氮肥減施發現該措施改善了土壤理化性質,有利于維持玉米產量[6]。
綜上所述,氮肥減施對小麥、水稻、玉米等農作物產量和品質的影響的研究已有很多,但關于不同氮肥施用量對于蘿卜菜的產量及其養分吸收的影響的研究尚少見。因此,本試驗以蘿卜菜為試驗材料,研究不同氮肥施用量對其產量及養分吸收的影響,旨在探討蘿卜菜的適宜氮肥施用水平和提高氮肥利用率,為提高蘿卜菜的產量和品質提供理論依據。
本試驗所選用的蘿卜菜品種為13號早蘿卜(水江種業)。
本試驗于2021年10月至11月在海口市東山鎮統歷嶺常年蔬菜基地(110°13′57.46″ E,19°46′58.56″N)進行。供試土壤性質:pH 5.83,有機質23.04 g/kg,堿解氮118.35 mg/kg,全氮0.127%,有效磷108.41 mg/kg,速效鉀108.61 mg/kg,交換性鈣293.12 mg/kg,交換性鎂99.07 mg/kg。前茬作物為蔬菜。
本試驗采取“2+X”試驗設計(中華人民共和國農業行業標準《測土配方施肥技術規程》NY/T 2911-2016)。試驗設置5個處理(如表1),每個處理3次重復,采用小區試驗,隨機區組排列。試驗地面積為1 333.33 m2,每個小區的面積均為20 m2,小區長5.0 m,寬4.0 m,每個小區單獨起壟,小區之間相隔0.2 m,排水順暢。

表1 試驗方案
蘿卜菜于2021年10月7日種植、撒播,2021年11月14日采收。肥料用量參照當地農技推廣部門的建議施用,優化施肥:N 120 kg/hm2,P2O545 kg/hm2,K2O 90 kg/hm2,有機肥7 500 kg/hm2;常規施肥:N 150 kg/hm2,P2O575 kg/hm2,K2O 120 kg/hm2。氮肥為尿素(N 46%),磷肥為鈣鎂磷肥(P2O516%),鉀肥為氯化鉀(K2O,60%),有機肥為羊糞。
1.5.1 樣品的采集與處理
在蘿卜菜收獲期,人工收獲各小區內蘿卜菜單獨稱重,并選取各小區中具有代表性的蘿卜菜1 000 g帶回實驗室烘干處理以備下一步分析測試。
1.5.2 指標測定
蘿卜菜的全氮、全磷、全鉀等養分含量指標參考《土壤農化分析》測定,全鈣、全鎂的測定參考國家相關標準。
通過Excel 2013進行數據的整理和制表,采用SAS 9.1.3軟件對測定結果進行方差分析,各處理比較采用最小顯著差數法(LSD)。
由表2可以看出,不同施肥處理對蘿卜菜產量影響顯著(P〈0.05),處理N2P2K2蘿卜菜產量最高,為38 045.25 kg/hm2,較處理N0P2K2、N1P2K2、N3P2K2、NcPcKc分別增產16 218.45 kg/hm2、11 236.80 kg/hm2、814.20 kg/hm2、868.35 kg/hm2,增長率分別為74.31%、41.92%、2.19、2.34%;且方差分析表明N2P2K2的蘿卜菜產量顯著高于N0P2K2、N1P2K2。由此說明,在本試驗條件下,隨著氮肥施用量的增加,蘿卜菜產量呈先增加后降低的變化趨勢;適量施用氮肥有利于提高蘿卜菜產量,過高或過低的氮肥用量均不利于蘿卜菜增產。

表2 不同施肥處理對蘿卜菜產量的影響
由表3可知,不同施肥處理對蘿卜菜全氮含量影響顯著(P〈0.05),隨著氮肥施用量的增加,蘿卜菜全氮含量呈先增加后降低趨勢。處理N3P2K2蘿卜菜全氮含量最高,為4.20%,較處理N0P2K2、N1K2P2、N2P2K2、NcPcKc增長1.53%、0.59%、0.05%、0.11%,增長率分別為57.30%、16.34%、1.20%、2.69%。不同施肥處理對蘿卜菜全磷含量影響不顯著(P〈0.05),隨著氮肥施用量的增加,蘿卜菜全磷含量呈先減少后增加趨勢。處理NcPcKc蘿卜菜全磷含量較處理N0P2K2、N1K2P2、N2P2K2、N3P2K2增加了0.03%、0.05%、0.01%、0.02%,增長率為7.14%、12.50%、2.27%、4.65%。不同施肥處理對蘿卜菜全鉀含量影響顯著(P〈0.05),隨著氮肥施用量的增加,蘿卜菜全鉀含量呈先增加后降低趨勢。處理N2P2K2蘿卜菜全鉀含量最高,為1.53%,較處理N0P2K2、N1K2P2、N3P2K2、NcPcKc增長0.10%、0.02%、0.07%、0.06%,增長率分別為6.99%、1.32%、4.79%、4.08%。不同施肥處理對蘿卜菜全鈣含量影響顯著(P〈0.05),隨著氮肥施用量的增加,蘿卜菜全鈣含量有不同程度的變化。處理N1K2P2、N2P2K2蘿卜菜全鈣含量最高,均為0.40%,較處理N0P2K2、N3P2K2、NcPcKc增長0.09%、0.10%、0.01%,增長率為29.03%、33.33%、2.56%。不同施肥處理對蘿卜菜全鎂含量影響顯著(P〈0.05),隨著氮肥施用量的增加,蘿卜菜全鎂含量呈先增加后降低趨勢。處理N1P2K2、N2P2K2蘿卜菜全鎂含量最高,為0.08%,較處理N0P2K2、N3P2K2、NcPcKc明顯增長0.01%,增長率為14.29%。由此說明,適量增施氮肥利于蘿卜菜全氮、全磷、全鉀、全鈣、全鎂含量的增加。

表3 不同施肥處理對蘿卜菜養分含量的影響
試驗結果顯示,優化施肥處理的蘿卜菜產量最高(38 045.25 kg/hm2),且隨著氮肥施用量的增加,蘿卜菜產量呈先增加后降低的變化趨勢。這與前人研究增施氮肥可以增加作物的產量,過高或者過低都會使作物產量下降結果相類似[5]。在合理范圍內施用氮肥可有效提高土壤中硝態氮含量,提高土壤中有效態氮的供給,促進植物根系的生長發育,為地上部分的生長發育提高充足的養分。同時,氮肥的施用改善了土壤中微生物環境,提升了土壤中微生物和功能酶的活性,幫助作物根系對養分的吸收,從而提高了作物的產量。但過量施用氮肥,會導致土壤pH值下降,土壤解毒等能力顯著降低,從而導致植物發育受阻。因此,適宜的施氮量有利于作物產量的增產,使作物經濟效益最大化,而過量的施氮量則會造成作物產量下降,土壤質量退化。
試驗結果表明,優化施肥處理的蘿卜菜全磷、全鉀、全鈣、全鎂含量為所有處理中最高,而處理N3P2K2蘿卜菜全氮含量最高。前人通過閩楠幼苗田間盆栽試驗,研究氮磷鉀配施對閩楠幼苗元素吸收的影響,結果表明在一定范圍內增施氮肥提高了作物氮元素吸收量,并促進作物對磷和鉀元素的吸收,與本研究結果相似[7]。在一定范圍內增施氮肥,有利于作物根系的生長發育,茁壯的根系系統能更加有效地吸收土壤中營養元素。但是,過量氮肥的施用會導致土壤質量下降,土壤板結成為作物吸收土壤中養分的障礙因素。同時過量增施氮肥會破壞作物根際微生物群落的活性,從而影響植物對于營養元素(全磷、全鉀、全鈣、全鎂)的吸收。這些可能是造成本次試驗結果的原因。
試驗結果表明,不同施肥處理對蘿卜菜產量影響顯著(P〈0.05),處理N2P2K2蘿卜菜產量最高,為38 045.25 kg/hm2,隨著氮肥施用量的增加,蘿卜菜產量呈先增加后降低的變化趨勢;適量施用氮肥有利于提高蘿卜菜產量,過高或過低的氮肥用量均不利于蘿卜菜增產。在蘿卜菜養分方面,處理N2P2K2的蘿卜菜全磷、全鉀、全鈣、全鎂含量均為各處理中最高,分別為0.46%、1.53%、0.40%、0.08%,說明處理N2P2K2的氮肥施用量較其他處理利于蘿卜菜養分的提升。綜上所述,在本試驗條件下,處理N2P2K2的氮肥施用效果最優,施用氮肥不足或過多,都會對蘿卜菜產量、全氮、磷、鉀、鈣及鎂含量產生不同負效應。因此,在該蘿卜菜生產實踐中,不應該一味追求施肥數量,而是應該均衡、合理施肥,最終達到節本增效、優質高產的目的。