‘綠雄90’西蘭花花球生長動態(tài)與N、P、K養(yǎng)分需求效應(yīng)研究

汪恩國，蔡建軍，劉偉明（浙江省臨海市農(nóng)技推廣中心，浙江臨海37000；臺州科技職業(yè)學(xué)院，浙江臺州3800）

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‘綠雄90’西蘭花花球生長動態(tài)與N、P、K養(yǎng)分需求效應(yīng)研究

汪恩國1，蔡建軍1，劉偉明2
（1浙江省臨海市農(nóng)技推廣中心，浙江臨海317000；2臺州科技職業(yè)學(xué)院，浙江臺州318020）

摘要：為探明‘綠雄90’西蘭花對N、P、K養(yǎng)分的需求規(guī)律和互作機(jī)制，明確最佳施肥方案，充分發(fā)揮增產(chǎn)、提質(zhì)、增效潛力，采用“3414”試驗(yàn)設(shè)計對‘綠雄90’西蘭花N、P、K養(yǎng)分需求效應(yīng)進(jìn)行田間試驗(yàn)。結(jié)果表明‘綠雄90’西蘭花對N、P、K養(yǎng)分單維度需求呈拋物型曲線變化，對N+P+K(M)整體維度需求呈冪次函數(shù)變化規(guī)律，其商品花球綜合采收指數(shù)(H)數(shù)學(xué)模型為H=-0.000052M2+0.091585M+6.504614(n=14，r= 0.7057**)。通過對上述模型和浙東沿海NPK結(jié)構(gòu)比例分析，‘綠雄90’西蘭花對N+P+K組合互作最佳需求量為881 kg/hm2，即為純N 489 kg、P2O5191 kg、K2O 201 kg。因此，應(yīng)用此施肥方案可為菜農(nóng)減少習(xí)慣施肥量8%，這對改變菜農(nóng)傳統(tǒng)施肥方式具有十分重要的指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：‘綠雄90’；氮磷鉀；需求規(guī)律；施肥效應(yīng)；數(shù)學(xué)模型

0　引言

‘綠雄90’西蘭花為秋作西蘭花的中晚熟類型品種，具有生長勢強(qiáng)、花球半球形、球面圓整、花蕾中細(xì)、蕾粒均勻、顏色深綠、商品性好、耐寒性強(qiáng)的特性，具有抗霜霉病潛力[1-2]。近年來‘綠雄90’西蘭花作為臺州中晚熟茬口布局大面積推廣，成為沿海地區(qū)西蘭花的主栽品種之一。施肥對西蘭花的品質(zhì)和產(chǎn)量存在顯著關(guān)系[4]，郭有福等[5]通過西蘭花肥效研究，認(rèn)為高原地區(qū)最佳施肥量為純氮量520.84 kg/hm2、P2O5量141.3 kg/hm2和K2O量68.0 kg/hm2。蔡明秀等開展了西蘭花氮肥總量控制試驗(yàn)[6-7]、測土配方施肥肥效試驗(yàn)[8]和施用不同類型復(fù)合肥花球生長動態(tài)及產(chǎn)量測定試驗(yàn)[9]，研究認(rèn)為最佳施純氮量為223 kg/hm2。還有許多學(xué)者開展了優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)高效栽培[10-20]及標(biāo)準(zhǔn)化等[21-25]種植技術(shù)試驗(yàn)研究。然而，沿海地區(qū)‘綠雄90’西蘭花對N、P、K養(yǎng)分的需求規(guī)律及效應(yīng)研究卻鮮有報道。為探明‘綠雄90’西蘭花對N、P、K養(yǎng)分的需求規(guī)律和互作機(jī)制，明確施肥量與花球生長速率的關(guān)系，充分發(fā)揮‘綠雄90’西蘭花的增產(chǎn)、提質(zhì)、增效潛力，采用“3414”試驗(yàn)設(shè)計方案開展‘綠雄90’西蘭花對N、P、K養(yǎng)分的需求規(guī)律及其施肥效應(yīng)研究，以期形成最佳施肥方案，為‘綠雄90’西蘭花優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)高效栽培提供科學(xué)施肥理論依據(jù)。

1　材料與方法

1.1試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地選擇在臨海市西蘭花出口生產(chǎn)基地桃渚鎮(zhèn)后塘村，前作為南瓜，土壤類型為濱海淡涂泥田，土層深厚，質(zhì)地粘重，肥力水平較高，試驗(yàn)前取土化驗(yàn)測定，pH 7.6，有機(jī)質(zhì)38.4 g/kg，全氮2.29 g/kg，有效磷36.5 mg/kg，速效鉀185 mg/kg，陽離子交換量18.3 cmol/kg。

1.2供試材料

供試品種為‘綠雄90’西蘭花，作中晚熟布局種植。供試肥料氮肥為46%尿素，磷肥為14%過磷酸鈣，鉀肥為60%氯化鉀；復(fù)合肥為進(jìn)口16-16-16復(fù)合肥；硼砂；均為市售。為明確‘綠雄90’西蘭花田間需肥規(guī)律及其施肥的準(zhǔn)確性，各小區(qū)全部不施有機(jī)肥料。

1.3試驗(yàn)設(shè)計

采用“3414”設(shè)計方案，試驗(yàn)設(shè)N、P、K養(yǎng)分3個因素，每個因素設(shè)“0、1、2、3”4個水平，此外追加當(dāng)?shù)亓?xí)慣常規(guī)施肥(N、P、K)對照，共15個處理（表1），其中0水平即為不施任何N、P、K養(yǎng)分肥料，“2”水平即為當(dāng)?shù)禺?dāng)時的施純N 300 kg/hm2、P2O5120 kg/hm2、K2O 180 kg/hm2施肥量，1水平為2水平的半量（2水平×0.5），3水平為2水平的1倍半量（2水平×1.5），不設(shè)重復(fù)，隨機(jī)排列，小區(qū)面積30 m2，每個小區(qū)之間設(shè)空行隔離。播種期為8月23日，移栽期為9月23日，定植密度33345株/hm2，即每小區(qū)種植100株。9月22日施基肥，10月2日第1次追肥（緩苗肥），10月28日第2次追肥（現(xiàn)蕾肥），11 月18日第3次追肥（蕾肥）。此外，各小區(qū)統(tǒng)一以15 kg/hm2用量的硼砂作基肥。除處理因素外，各小區(qū)的其他栽培管理措施一致。

表1　‘綠雄90’西蘭花N、P、K“3414”施肥方案設(shè)計表

1.4調(diào)查方法及數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)區(qū)專人負(fù)責(zé)農(nóng)事操作和記載，商品花球依處理小區(qū)分期分批采收并分區(qū)分時記錄，同時在采收峰期每處理小區(qū)抽樣25個花球測定單球鮮重系數(shù)（平均單球鮮重，kg）。‘綠雄90’西蘭花主要為出口，以球論價，在同品種收獲期內(nèi)早上市價格高，一般合格商品花球以花球直徑同規(guī)格±1 cm；以及同規(guī)格花球整齊度和球重統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)球數(shù)≥80%，其經(jīng)濟(jì)性狀和產(chǎn)量效益主要為時序商品花球合格球數(shù)而非花球產(chǎn)量指標(biāo)，故采用收獲期的“商品花球綜合采收指數(shù)”的辦法進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，如式(1)。試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2003進(jìn)行建模和分析。

2　結(jié)果與分析

2.1 N、P、K不同組合處理花球生長動態(tài)及不同時序采收數(shù)量測定

對‘綠雄90’西蘭花N、P、K不同施肥組合處理不同時序?qū)嵤丈唐坊ㄇ驍?shù)量測定，結(jié)果見表2。由表可知，‘綠雄90’西蘭花商品花球初采期，除處理2 (N0P2K2)和處理3(N1P2K2)相對偏遲于12月15日外，其他各處理和當(dāng)?shù)亓?xí)慣施肥基本一致為12月10日；終采期除處理10(N2P2K3)與當(dāng)?shù)亓?xí)慣施肥為次年1月20日外，其他各處理均延后至次年1月25日。綜合商品花球采收速率、采收期集中度和采收指數(shù)分析，‘綠雄90’商品花球采收期可達(dá)46天，并以12月25日至次年1月20日（30天）為采收高峰，其商品花球綜合采收指數(shù)以處理9(N2P2K1)、處理10(N2P2K3)、處理8(N2P2K0)和處理6(N2P2K2)組合表現(xiàn)較好，但低于當(dāng)?shù)亓?xí)慣高肥施肥水平，說明N、P、K養(yǎng)分對‘綠雄90’西蘭花花球品質(zhì)和采收期具有良好的互作作用，但達(dá)一定施用量后商品花球綜合采收指數(shù)效果趨緩而非越多越好。故N、P、K合理配施能顯著提高‘綠雄90’西蘭花花球品質(zhì)和經(jīng)濟(jì)效益。

表2　‘綠雄90’西蘭花不同N、P、K施肥組合處理花球生長動態(tài)測定表

2.2‘綠雄90’花球生長動態(tài)與N、P、K養(yǎng)分單維度需求規(guī)律

2.2.1不同氮素養(yǎng)分處理花球生長動態(tài)及其需求效應(yīng)通過氮素養(yǎng)分維度不同水平處理花球生長動態(tài)分析，以磷(P2O5)、鉀(K2O)同在2水平下，以氮(N)為0、1、2、3水平數(shù)據(jù)統(tǒng)計，即處理2、3、6、11的施純氮量花球生長動態(tài)與其商品花球綜合采收指數(shù)統(tǒng)計結(jié)果見圖1。圖中顯示，‘綠雄90’花球于12月10日開始采收，到次1 月25日收獲結(jié)束，采收期46天，每個處理采收花球總數(shù)均為100個，其花球生長動態(tài)N1P2K2為時序波浪式上升變化，N0P2K2、N2P2K2和N3P2K2均近似為時序拋物型變化動態(tài)且趨勢基本一致，但N0P2K2生長量較弱，單球球重系數(shù)最低，表明隨施氮量增加花球生長速度加快，花球采收時間相對提早并集中采收。通過氮素養(yǎng)分維度對商品花球綜合采收指數(shù)效應(yīng)分析，‘綠雄90’商品花球綜合采收指數(shù)隨施氮量增加而上升。綜合氮素施用量需求變化趨勢分析，‘綠雄90’氮素養(yǎng)分需求量為450 kg/hm2左右。故氮素是‘綠雄90’西蘭花優(yōu)質(zhì)高效栽培的重要基礎(chǔ)。

圖1　P、K同在2水平下氮不同水平處理花球生長動態(tài)及其綜合采收指數(shù)

2.2.2不同磷素養(yǎng)分處理花球生長動態(tài)及其需求效應(yīng)通過磷素養(yǎng)分維度不同水平處理花球生長動態(tài)分析，以氮(N)、鉀(K2O)同在2水平下，以磷(P2O5)為0、1、2、3水平數(shù)據(jù)統(tǒng)計，處理4、5、6、7的施磷(P2O5)量花球生長動態(tài)與其商品花球綜合采收指數(shù)統(tǒng)計結(jié)果見圖2。

圖2　氮、鉀同在2水平下磷不同水平處理花球生長動態(tài)及其綜合采收指數(shù)

圖2顯示，花球生長動態(tài)N2P0K2、N2P1K2、N2P2K2和N2P3K2均近似為時序拋物型變化動態(tài)且變動趨勢基本一致，采收高峰期主要集中在12月25日至次年1月20日，但N2P2K2花球采收時間相對提早并集中采收，表明磷素養(yǎng)分對花球生長速度和采收時間存在較大影響。通過磷素維度對商品花球綜合采收指數(shù)效應(yīng)分析，其商品花球綜合采收指數(shù)與施磷肥量存在拋物型函數(shù)關(guān)系，其磷素需求量隨施用量增加而提高，但達(dá)到一定需求量后又呈下降趨勢，其最佳P2O5需求量為90～120 kg/hm2。故施磷對‘綠雄90’西蘭花發(fā)揮增效潛力具有良好效應(yīng)。

2.2.3不同鉀素養(yǎng)分處理花球生長動態(tài)及其需求效應(yīng)通過鉀素養(yǎng)分維度不同水平處理花球生長動態(tài)分析，以氮(N)、磷(P2O5)同在2水平下，以鉀(K2O)為0、1、2、3水平數(shù)據(jù)統(tǒng)計，處理8、9、6、10的施鉀(K2O)量花球生長動態(tài)與其商品花球綜合采收指數(shù)統(tǒng)計結(jié)果見圖3。N2P2K0、N2P2K1、N2P2K2和N2P2K3花球生長動態(tài)均為時序拋物型變化且趨勢基本一致，較N2P2K0生長較弱采收末期采收量大，后三者基本相似，尤其N2P2K1采收期較短，采收量較集中，表明施鉀量對花球生長速度和采收集中度存在較大相關(guān)。通過鉀素養(yǎng)分維度對商品花球綜合采收指數(shù)效應(yīng)分析，其綜合采收指數(shù)隨施鉀量增加而迅速上升，但當(dāng)施鉀量達(dá)到一定程度后反趨下降，其最佳K2O需求量為90～120 kg/hm2。

圖3　氮、磷同在2水平下鉀不同水平處理花球生長動態(tài)及其綜合采收指數(shù)

2.3‘綠雄90’花球生長動態(tài)與N+P+K養(yǎng)分整體維度需求效應(yīng)

對N、P、K養(yǎng)分3個維度的N0P0K0水平、13個NxPyKz處理均值及習(xí)慣施肥處理花球生長動態(tài)分析，結(jié)果見圖4。圖中顯示，總體上花球于12月10日開始采收，12月25日進(jìn)入采收高峰并持續(xù)到次年1月20日，直到次年1月25日收獲結(jié)束，采收期46天，每個處理采收花球總數(shù)均為100個，其花球采收動態(tài)NxPyKz處理均值與不施肥N0P0K0處理和菜農(nóng)習(xí)慣施肥變化趨勢基本一致，均為時序拋物型變化動態(tài)，設(shè)M為時序花球采收個數(shù)，t為采收花球數(shù)值化日期，即12月10日為初始長度(t=1)，且t=1，2，3，…，n，從而創(chuàng)建時序花球采收動態(tài)模型NxPyKz處理均值如式(2)，n=10，r= 0.9289**，r0.01=0.7646。N0P0K0處理如式(3)，n=10，r= 0.8545**。菜農(nóng)習(xí)慣施肥如式(4)，n=10，r=0.9151**。則NxPyKz處理均值花球采收高峰為次年1月6日，較不施肥N0P0K0處理（次年1月8—9日）提早2～3天，較菜農(nóng)習(xí)慣施肥（次年1月2日）偏遲4天。

圖4　‘綠雄90’西蘭花N+P+K組合施肥量與商品花球綜合采收指數(shù)關(guān)系

圖4顯示，‘綠雄90’西蘭花商品花球綜合采收指數(shù)隨N+P+K組合施肥量增加而提高，達(dá)到一定程度后又呈下降趨勢，經(jīng)N+P+K不同組合處理合計施肥量(M)與商品花球綜合采收指數(shù)(H)擬合建模，兩者存在極顯著的冪次函數(shù)關(guān)系，其數(shù)學(xué)模型如式(5)，n=14，r= 0.7057**，r0.01=0.6411。

由上述模型分析可知，‘綠雄90’西蘭花對N+P+K最佳組合需求量為881 kg/hm2，明顯高于N、P、K單維度曲線效應(yīng)的最佳需求量之和630～690 kg/hm2，但低于菜農(nóng)習(xí)慣施用量960 kg/hm2，表明N、P、K組合互作效應(yīng)高于單質(zhì)肥料施用效應(yīng)，說明N、P、K養(yǎng)分要素組合對‘綠雄90’潛存較大的互作影響機(jī)制。若以浙東沿海地區(qū)N、P、K試驗(yàn)結(jié)構(gòu)比例為N:P:K=1.00:0.39: 0.41[8]計算，則最佳N、P、K組合施肥量為每公頃純氮量489 kg，P2O5191 kg，K2O 201 kg。這表明應(yīng)用測土配方施肥方案總體可為菜農(nóng)減少施肥量8%，尤其減少磷素更加突出。因此推廣西蘭花測土配方施肥既可提高肥料施用效率，又可增加經(jīng)濟(jì)效益。

3　結(jié)論

（1）‘綠雄90’西蘭花花球生長動態(tài)呈拋物型曲線變化規(guī)律。試驗(yàn)結(jié)果表明，‘綠雄90’西蘭花在浙江沿海作中晚熟栽培，于8月23日播種，9月23日移栽，10月底開始陸續(xù)現(xiàn)蕾，11月下旬進(jìn)入盛蕾期，商品花球于12月10日初采，至次年1月20—25日終采，整個生育期151～156天，花球采收期41～46天，其花球采收動態(tài)呈拋物型曲線變化規(guī)律，經(jīng)數(shù)值化日期處理，其時序商品花球采收動態(tài)模型NxPyKz均值處理為M均值= -0.0248t2+1.379t-3.5339(n=10，r=0.9289**，r0.01= 0.7646)；N0P0K0處理為M0=-0.0207t2+1.2541t-3.7217(n= 10，r=0.8545**)；菜農(nóng)習(xí)慣施肥為M菜農(nóng)=-0.0335t2+ 1.6837t-4.0997(n=10，r=0.9151**)，故NxPyKz均值處理花球采收高峰（次年1月6日）較不施肥N0P0K0處理（次年1月8—9日）提早2～3天，較菜農(nóng)習(xí)慣施肥（次年1月2日）延遲4天。

（2）‘綠雄90’西蘭花商品花球綜合采收指數(shù)隨N+ P+K施肥量增加而呈冪次函數(shù)變化規(guī)律。經(jīng)“3414”設(shè)計試驗(yàn)結(jié)果表明，‘綠雄90’商品花球綜合采收指數(shù)以處理2(N0P2K2，24.52)、處理3(N1P2K2，19.81)和不施肥處理1(N0P0K0，16.48)為最低，以處理9(N2P2K1，45.68)為最高，次之為處理10(N2P2K3，43.14)、處理8(N2P2K0，42.87)和處理6(N2P2K2，42.75)，但均低于菜農(nóng)習(xí)慣施肥處理(51.86)，總體隨N+P+K組合施肥量增加而呈冪次函數(shù)變化規(guī)律，其數(shù)學(xué)模型為H=-0.000052M2+0.091585M+ 6.504614(r=0.7057**)。因此，N、P、K養(yǎng)分對花球品質(zhì)和采收期具有良好的互作作用，但當(dāng)達(dá)到最高組合施用量后反呈下降趨勢而非越多越好，合理配施N、P、K能顯著提高花球品質(zhì)和經(jīng)濟(jì)效益。

4　討論

4.1‘綠雄90’西蘭花對N、P、K養(yǎng)分單維度需求呈拋物型變化規(guī)律

經(jīng)過N、P、K養(yǎng)分單維度施肥效應(yīng)分析，以P、K同在2水平下，N為0、1、2、3水平（處理2、3、6、11）；以N、K同在2水平下，P為0、1、2、3水平（處理4、5、6、7）；以N、P同在2水平下，K為0、1、2、3水平（處理8、9、6、10）數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計分析，‘綠雄90’西蘭花對氮素需求呈曲線上升趨勢，對磷素、鉀素需求呈拋物型變化規(guī)律，即商品花球綜合采收指數(shù)隨單質(zhì)肥料施用量增加而上升，但達(dá)到一定程度后反趨下降，從而形成高點(diǎn)即為最佳需求量，即純N為450 kg/hm2、P2O5為90～120 kg/hm2、K2O為90～120 kg/hm2，與任偉平等[8]研究結(jié)果趨勢基本一致，但磷素和鉀素顯著低于其高點(diǎn)需求量（純N300～450 kg/hm2、P2O5150～180 kg/hm2、K2O 405 kg/hm2）。因此，科學(xué)施肥尚有較大潛力和空間。

4.2‘綠雄90’西蘭花對N+P+K養(yǎng)分組合整體維度需求規(guī)律

通過‘綠雄90’西蘭花對N、P、K素組合維度需求量模型和浙東沿海測土配方施肥通用比例N:P:K= 1.00:0.39:0.41分析[9]，‘綠雄90’西蘭花對N+P+K養(yǎng)分組合整體維度需求呈冪次函數(shù)變化規(guī)律，得出N、P、K (N+P2O5+K2O)組合互作最佳需求量為881 kg/hm2（最佳需求量組合為純N 489 kg/hm2，P2O5191 kg/hm2，K2O 201 kg/hm2），明顯高于單維度曲線高點(diǎn)最佳需求量之和630～690 kg/hm2，介于郭有福等[5]研究結(jié)果最佳需求量730 kg/hm2（純N為521 kg/hm2、P2O5為141 kg/hm2、K2O為68 kg/hm2）和任偉平等[8]研究結(jié)果最佳需求量之和855～1035 kg/hm2之間。故西蘭花施肥應(yīng)堅持因地制宜和測土配方施肥，在浙東沿海應(yīng)用上述優(yōu)化方案可獲最高理論生產(chǎn)效益，一般可減少菜農(nóng)習(xí)慣化肥施用量8%。因此，‘綠雄90’西蘭花優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)高效栽培，應(yīng)以N、P、K素三維度最佳需求量模型為基礎(chǔ)，革新傳統(tǒng)施肥習(xí)慣，加大有機(jī)肥配套和微量營養(yǎng)的合理促成[17]，以至健全最佳群體與個體關(guān)系，促進(jìn)中晚熟西蘭花生產(chǎn)提質(zhì)增效。

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Growth Dynamics and N,P,K Nutrient Needs of Broccoli‘Lvxiong 90’

Wang Enguo1,Cai Jianjun1,Liu Weiming2
(1Linhai Agricultural Technology Promotion Center,Linhai 317000,Zhejiang,China;2Taizhou Vocational College of Science&Technology,Taizhou 318020,Zhejiang,China)

Abstract:In order toclarify the N,P,K nutrient needs and their interaction mechanism in broccoli‘Luxiong 90’, and to confirm the optimum fertilization scheme for improving quality and production efficiency,‘3414’design was carried out with three factors(N,P,K)in the present study.The results showed that the nutrient needs of N,P,K changed in a parabolic curve through the growth of‘Luxiong 90’,and the overall nutrient needs of N, P,K presented a power function change through the growth.The mathematical model of broccoli harvest index (H)was:H=-0.000052M2+0.091585M+6.504614(n=14,r=0.7057**).By analyzing the above model and the structure proportion of N,P,K in coastal areas of east Zhejiang Province,the optimal N+P+K interaction combination was obtained as 881 kg/hm2,including N 489 kg,P2O5191 kg,K2O 201 kg.Therefore,this fertilization scheme could reduce the fertilizer amount by 8%.The study has certain guiding significance to change the traditional way of vegetable fertilization.

Key words:‘Luxiong 90’;NPK;Requirement Characteristics;Fertilization Effect;Mathematical Model

收稿日期：2015-11-17，修回日期：2015-12-22。

通訊作者：劉偉明，男，浙江溫嶺人，研究員，碩士，主要從事農(nóng)學(xué)和園藝技術(shù)研究與推廣。

作者簡介：第一汪恩國，男，1959年出生，浙江臨海人，研究員，主要從事農(nóng)學(xué)和植物保護(hù)學(xué)應(yīng)用技術(shù)研究推廣。

通信地址：317000浙江省臨海市東方大道219號，Tel：0576-85389876，E-mail：lhweg2011@163.com。 318020浙江省臺州市黃巖區(qū)城關(guān)臺州科技職業(yè)學(xué)院，Tel：0576-89188111，E-mail：lwm4567878@163.com。

基金項(xiàng)目：臺州市科技計劃項(xiàng)目“西蘭花產(chǎn)業(yè)提升關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用”(071TG04)。

中圖分類號：S635.3

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A論文編號：cjas15110015