不同氮肥用量對大白菜早熟五號生長及氮、磷、鉀積累的影響

邵泱峰，李松昊，柴偉國

（1.浙江臨安市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，311300；2.杭州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院）

不同氮肥用量對大白菜早熟五號生長及氮、磷、鉀積累的影響

邵泱峰1，李松昊1，柴偉國2

（1.浙江臨安市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，311300；2.杭州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院）

利用盆栽試驗，研究了不同氮素用量對大白菜早熟5號生物量，植株氮、磷、鉀質(zhì)量分數(shù)及積累量的影響。試驗結(jié)果表明，生長期，地上部單株鮮、干質(zhì)量均成倍增大，N3處理的鮮、干質(zhì)量均為最大值，但至收獲期，單株鮮、干質(zhì)量，氮、磷、鉀質(zhì)量分數(shù)和積累量在不同處理間的差異并不顯著，鮮質(zhì)量介于41.0～49.8 g/株，氮、磷、鉀質(zhì)量分數(shù)分別為25.5～26.4，3.4～3.6，27.1～29.2 mg/g，氮、磷、鉀積累量分別介于61.6～66.8，8.3～9.1，66.2～73.8 mg/株；隨著施氮量的增加，氮肥農(nóng)藝利用率和氮素吸收效率均顯著降低。因此，在大白菜生產(chǎn)中以N3處理（2.0 g/盆）的純氮用量（理論N素83.4 kg/hm2）為宜。

大白菜；氮；磷；鉀；積累；生物量

大白菜是我國廣大地區(qū)的大眾蔬菜，在“菜籃子”工程中起著舉足輕重的作用［1］。然而，菜農(nóng)為了追求高產(chǎn)，盲目超量施用化學(xué)氮肥的現(xiàn)象時有發(fā)生，過量施肥往往造成土壤板結(jié)、結(jié)構(gòu)變差、養(yǎng)分失衡、鹽漬化加重，造成巨大的資源浪費和環(huán)境污染［2］，同時還導(dǎo)致大白菜中硝酸鹽累積加重、營養(yǎng)品質(zhì)下降［3］。全面了解其養(yǎng)分吸收積累規(guī)律，有助于采取有效施肥措施，調(diào)控生長發(fā)育，提高產(chǎn)量和品質(zhì)。目前對于大白菜的施肥技術(shù)已有一定的研究［4～6］，但不同氮素水平對其生長及氮、磷、鉀養(yǎng)分積累的影響還未見報道。因此，筆者通過盆栽試驗，動態(tài)研究大白菜生長及養(yǎng)分吸收對不同氮素用量的響應(yīng)，旨在找出最佳施氮量，提高大白菜產(chǎn)量和品質(zhì)。

1　　材料與方法

1.1試驗設(shè)計

供試品種為早熟5號，由浙江省農(nóng)科院大白菜組選育，本研究作小白菜栽培。采用40 cm×60 cm× 30 cm的栽培盆進行盆栽試驗，為了防止水肥流失，每個花盆配有塑料托盤。栽培基質(zhì)為普通泥炭，每盆裝泥炭基質(zhì)20 L。

盆栽試驗在臨安柯家和興蔬菜基地溫室大棚中進行，采用隨機區(qū)組設(shè)計，共設(shè)5個不同氮素用量，小區(qū)面積1.2 m×1.5 m，每小區(qū)設(shè)6個栽培盆，3次重復(fù)。不同處理養(yǎng)分投入量見表1。2014年4月13日，分別將種子播于栽培盆中，并于1周后進行間苗，每盆定植12株，同時將不同處理的肥料溶解成母液，再按比例配成溶液進行澆施，試驗過程中的其他管理按照常規(guī)方法進行。

1.2樣品采集與分析

在播種后的第2、4、5、6周采集地上部樣品，采樣時分別取不同處理各3盆（3次重復(fù)），用清水沖洗干凈，再以去離子水潤洗，吸干水后，用電子天平稱其鮮質(zhì)量；而后將鮮樣分別裝入信封中，置于烘箱內(nèi)，105℃殺青30 min，70℃烘48 h至恒重，用電子天平測其干質(zhì)量（生物量）。粉碎過0.5 mm篩的樣品經(jīng)H2SO4-H2O2消煮后，采用靛酚藍比色法測定氮質(zhì)量分數(shù)，火焰光度計法測定鉀質(zhì)量分數(shù)，鉬藍比色-分光光度法測定磷質(zhì)量分數(shù)［7］。按以下公式求出［8］，養(yǎng)分積累量（mg/株）=氮磷鉀質(zhì)量分數(shù)×生物量；氮肥農(nóng)藝利用率（g/g）=生物量/施氮量；氮素吸收效率（g/g）=氮素積累量/施氮量；氮素利用效率（g/g）=生物量/氮素積累量。

1.3統(tǒng)計方法

運用DPS軟件對數(shù)據(jù)進行方差分析，LSD法檢驗顯著性，用Microsoft Excel 2003軟件制作圖表。

表1　　不同處理養(yǎng)分投入量

2　　結(jié)果與分析

2.1不同處理對大白菜生長的影響

在試驗過程中，大白菜生長迅速，不同采樣時間，地上部單株鮮、干質(zhì)量均成倍增大（表2）。生長初期（2周），單株質(zhì)量以N2為最大，其中鮮質(zhì)量顯著高于N3、N5（P＜ 0.05）；生長中期（4周），以N3處理的地上部鮮、干質(zhì)量最大，其中鮮質(zhì)量顯著高于N4、N5處理 （P＜0.05），而干質(zhì)量則顯著高于N1、N5處理（P＜0.05）；生長后期（5周）時，N2、N3處理地上部單株鮮、干質(zhì)量顯著高于N5處理（P＜0.05）；收獲期（6周），不同處理地上部單株鮮、干質(zhì)量之間的差異并不顯著。理論產(chǎn)量（鮮質(zhì)量）介于20.5～24.9 t/hm2，不同氮素用量處理之間的差異并不顯著。

2.2不同處理對大白菜地上部氮、磷、鉀質(zhì)量分數(shù)的影響

在整個生長過程中，地上部氮質(zhì)量分數(shù)保持相對穩(wěn)定，介于23.5～26.4 mg/g，同一采樣時期，不同處理間的差異并不顯著（表3），收獲期氮質(zhì)量分數(shù)介于25.5～26.4 mg/g。

從表3可知，隨著大白菜的生長，地上部磷質(zhì)量分數(shù)略有提高，從生長初期（2周）的2.8～2.9 mg/g提高到收獲期（6周）的3.4～3.6 mg/g；但同一時期的樣品在不同處理間磷質(zhì)量分數(shù)的差異并不顯著。

表2　　不同處理大白菜地上部單株鮮質(zhì)量和干質(zhì)量

表3　　不同處理大白菜地上部氮、磷、鉀質(zhì)量分數(shù)

如表3所示，地上部鉀質(zhì)量分數(shù)隨著大白菜的生長而明顯增加，從生長初期 （2周）的15.0～15.9 mg/g提高到收獲期（6周）的27.1～29.2 mg/g；生長初期（2周），地上部鉀質(zhì)量分數(shù)不同處理間沒有顯著性差異；生長中期（4周），以N3處理的地上部鉀質(zhì)量分數(shù)為最大，顯著高于N1處理（P＜0.05）；生長后期及收獲期（5周、6周），地上部鉀質(zhì)量分數(shù)在不同處理間的差異并不顯著。

2.3不同處理對大白菜地上部氮、磷、鉀積累影響

不同處理大白菜地上部單株氮積累量隨著生長期延長增大顯著（表4），從生長初期（2周）的1.6～1.8 mg/株到收獲期（6周）的61.6～66.8 mg/株。生長期間，以N3處理大白菜地上部的單株氮積累量為最大，在生長后期（5周），該處理大白菜地上部單株氮積累顯著高于N5處理 （P＜0.05）；在其他生長階段，不同處理大白菜地上部氮素積累量的差異并不顯著。

地上部磷積累量也隨著大白菜的生長而明顯增大（表4），從生長初期（2周）的0.2 mg/株到收獲期（6周）的8.3～9.1 mg/株。整個生長過程中均以N3處理的磷積累量為最大，其中生長中期（4周），該處理大白菜地上部單株氮積累量顯著高于N5處理（P＜0.05）；在其他生長階段，大白菜地上部磷積累量在不同處理間沒有顯著性差異。

地上部鉀積累量隨著大白菜的不斷生長而顯著增多（表4），從生長初期（2周）的1.0～1.2 mg/株到收獲期（6周）的66.2～73.8 mg/株，整個生長過程中均以N3處理的鉀積累量為最大。生長初期（2周），N2、N3、N4處理大白菜地上部單株鉀積累量顯著高于N5處理（P＜0.05）；生長中期（4周），N3處理顯著高于N1、N5處理（P＜0.05）；生長后期（5周），N2、N3處理顯著高于N5處理 （P＜0.05）；收獲期（6周），各處理地上部單株鉀積累量差異不顯著。

2.4不同處理對大白菜氮素利用的影響

隨著施氮量的增加，大白菜氮肥農(nóng)藝利用率和氮素吸收效率均降低（圖1A、1B），不同氮肥用量之間的差異達到了顯著性水平（P＜0.05），而不同處理大白菜氮素利用效率保持相對穩(wěn)定，介于37.9～39.2 g/g（圖1C）。

表4　　不同處理大白菜地上部氮、磷、鉀積累量

3　　討論與結(jié)論

氮素是植物氨基酸和蛋白質(zhì)合成的主要元素，參與了植物生長發(fā)育的每一個過程，是決定植物能否正常發(fā)育和影響產(chǎn)量品質(zhì)的重要基礎(chǔ)物質(zhì)。在一定氮肥用量內(nèi)，增施氮肥可以促進大白菜的生長，提高產(chǎn)量，如果超過一定范圍，再提高氮肥用量，大白菜生物量不升反降［9］。本試驗結(jié)果表明，大白菜干物質(zhì)質(zhì)量隨著施氮量增加先增加而后下降，其中N3處理達最高值，但不同處理之間的差異并不顯著。

一般作物體內(nèi)氮質(zhì)量約為30.0～50.0 mg/g（干樣），本研究結(jié)果表明，大白菜在收獲期（6周）葉片氮質(zhì)量分數(shù)介于25.5～26.4 mg/g，不同處理間沒有顯著性差異，說明N1處理的施氮水平，已經(jīng)完全能保證大白菜生長中充足的氮素供應(yīng)。生產(chǎn)中經(jīng)常出現(xiàn)氮素過量施用的現(xiàn)象，究其原因：一是施氮總量過高，影響植物正常生長發(fā)育，再加上前茬作物的氮素利用率不高，土壤中殘留大量氮素，就容易造成氮過剩；二是追肥施氮過多，植物氮素吸收速率較慢，隨著灌溉的進行會造成土壤氮素流失，植物體內(nèi)的氮不能及時轉(zhuǎn)化成氨基酸，也容易造成氨積累，導(dǎo)致植物氨中毒［10］。同樣，本研究也表明，隨著施肥量的增加，單株大白菜氮素積累量先提高而后降低，以N3處理的積累量為最高，但至收獲期（6周），單株大白菜氮素積累量介于61.6～66.8 mg/株，不同處理之間的差異并不顯著。

圖1　　不同處理對大白菜氮素利用的影響

氮肥農(nóng)藝利用率反映了單位施氮水平下所形成的生物量，氮素吸收效率反映了作物對介質(zhì)中氮素的吸收能力［11］。本試驗結(jié)果表明，隨著施氮量的增加，大白菜氮肥農(nóng)藝利用率和氮素吸收效率均顯著下降，氮肥農(nóng)藝利用率由N1處理的29.3 g/g下降到N5處理的9.6 g/g，氮素吸收效率由N1處理的0.76 g/g下降到N5處理的0.25 g/g，兩指標均下降了2/3以上。在一定施氮范圍內(nèi)，由于生物量和植株含氮量的增加，作物的氮素累計值隨施氮量的增加而增加，氮肥農(nóng)藝利用率和氮素吸收效率均隨著施氮量的增加而下降［12，13］。氮素利用效率反映已吸收的氮素獲得最終產(chǎn)量的能力［14］。本試驗結(jié)果表明，大白菜氮素利用效率在不同氮素用量間差異不顯著，其值介于37.9～39.2 g/g，表明大白菜生長過程中形成生物量所需積累的氮素是相似的，有很強的穩(wěn)定性。

綜上所述，大白菜地上部氮、磷質(zhì)量分數(shù)在生長過程中保持相對穩(wěn)定，而鉀質(zhì)量分數(shù)則隨生長的推進而明顯增大；收獲期（6周），地上部氮、磷、鉀質(zhì)量分數(shù)分別為25.5～26.4，3.4～3.6，27.1～29.2 mg/g，不同氮素用量間的差異并不顯著。

不同處理大白菜地上部單株氮、磷、鉀積累量隨著生長顯著增大，N3積累量最大。至收獲期，氮、磷、鉀積累量分別為 61.6～66.8，8.3～9.1，66.2～73.8 mg/株，不同處理間沒有顯著差異。在試驗過程中，大白菜生長迅速，地上部單株鮮、干質(zhì)量均成倍增大。N3處理的鮮、干質(zhì)量均為最大值，收獲期不同處理的單株鮮質(zhì)量介于41.0～49.8 g/株，理論產(chǎn)量介于20.5～24.9 t/hm2，不同氮素用量之間的差異并不顯著。

隨著施氮量的增加，大白菜氮肥農(nóng)藝利用率和氮素吸收效率均降低，不同氮肥用量之間的差異達到了顯著性水平（P＜0.05），而不同處理大白菜氮素利用效率保持相對穩(wěn)定，介于37.9～39.2 g/g。

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Effects of Different N Levels on Growth and Accumulation of N，P and K in Leaves of Chinese Cabbage Zaoshu No.5

SHAO Yangfeng1，LI Songhao1，CHAI Weiguo2
（1.Lin'an Agricultural Technology Extension Center，Hangzhou 311300；2.Hangzhou Academy of Agricultural Sciences）

Carrying out a pot experiments，we studied the effects of different N levels on biomass，accumulation of N，P，K in leaves of Chinese cabbage cultivar Zaoshu No.5.The results showed that both fresh and dry weight of the overground part increased exponentially，and the highest level was found in N3treatment during the growing period，however，there had no significant differences among different treatments at the harvest time.For all treatments，fresh weight in harvest time was between 41.0-49.8 g/plant，and mass fraction of N，P，K were 25.5-26.4，3.4-3.6，27.1-29.2 mg/g，while the accumulation of N，P，K were 61.6-66.8，8.3-9.1，66.2-73.8 mg/plant，respectively.With the increase of N level，the agronomic efficiency and uptake efficiency of N fertilizer decreased significantly.Therefore，the N3treatment，with the amount of pure nitrogen was 2.0 g/basin（theoretical N amount of 83.4 kg/hm2），was appropriate for Chinese cabbage.

Chinese cabbage；N；P；K；accumulation；Biomass

S634.1

A

1001-3547（2016）12-0077-04

10.3865/j.issn.1001-3547.2016.12.032

浙江省重大科技專項（2011C02001）
邵泱峰（1966-），男，本科，高級農(nóng)藝師，主要從事蔬菜技術(shù)研究與推廣工作

2016-04-22