不同施肥處理對白菜干物質(zhì)積累與養(yǎng)分吸收的影響

黃運(yùn)湘，曾 艷，張楊珠，龍懷玉，廖超林

（1.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院，湖南 長沙 410128；2.株洲市農(nóng)業(yè)局，湖南株洲 412011；3.中國農(nóng)科院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所，北京 100081）

白菜是我國原產(chǎn)蔬菜，有悠久的栽培歷史，由蕓薹演變而來，其味道鮮美，營養(yǎng)豐富，素有“菜中之王”的美稱，為廣大群眾所喜愛，栽培面積和消費(fèi)量在中國居各類蔬菜之首。我國主要栽培有大白菜和小白菜2個(gè)品種，。大白菜（Brassica pekinensis）又稱北京白菜、結(jié)球白菜，小白菜（Brassica chinensis）又名青菜、油白菜等，為芥屬栽培植物，莖葉可食。隨著人們對食品安全的關(guān)注，尤其是對綠色環(huán)保型蔬菜需求日益增加[1-2]，如何保持白菜的優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)，是人們普遍關(guān)注的問題。有關(guān)施肥對白菜產(chǎn)量和品質(zhì)的影響研究較多[3-10]，而對白菜的養(yǎng)分吸收規(guī)律和肥料配比等研究較少。筆者采用土壤盆栽試驗(yàn)，通過不同施肥處理研究了2個(gè)白菜品種干物質(zhì)的積累規(guī)律以及N、P、K養(yǎng)分吸收累積特性，為優(yōu)化施肥參數(shù)、減少化肥用量、提高肥料利用率、達(dá)到平衡施肥等提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試品種與土壤性狀

供試大白菜品種為城早五號；小白菜品種為上海矮東青。供試土壤采自湖南省岳陽市君山區(qū)河流沖積物發(fā)育的沖積性菜園土。土壤pH 8.16，CEC 12.51 cmol/kg，有機(jī)質(zhì) 19.77 g/kg，全 N 1.26 g/kg，全P 1.17 g/kg，全 K 18.07 g/kg，堿解 N 57.1 mg/kg，有效 P 13.6 mg/kg，速效 K 37.6 mg/kg。

1.2 土壤盆栽試驗(yàn)

試驗(yàn)于2008年在湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院實(shí)驗(yàn)網(wǎng)室內(nèi)進(jìn)行。試驗(yàn)設(shè)5個(gè)處理：CK為不施肥處理；NPK為化肥處理；NPKM1為化肥+人畜糞肥處理；NPKM2為化肥+菜枯餅處理；VSF為蔬菜專用肥。各施肥處理N、P、K用量一致，處理NPKM1和NPKM2中無機(jī)N和有機(jī)N各占50%，以施氮量計(jì)算有機(jī)肥用量，扣除有機(jī)肥中的P、K，不足部分以過磷酸鈣和氯化鉀補(bǔ)充。每處理重復(fù)8次，其中5個(gè)重復(fù)作為試驗(yàn)期間動(dòng)態(tài)取樣分析用。每盆裝風(fēng)干土13 kg，盆缽規(guī)格φ20 cm，高40 cm。以尿素（含N 46%）、過磷酸鈣（含P2O512%），硫酸鉀（含K2O 50%）為肥源，施肥標(biāo)準(zhǔn)為 N 0.24 g/kg、P2O50.12 g/kg、K2O 0.24 g/kg，在土壤裝盆時(shí)與土壤混合均勻后一次性施入，1周后（9月18日）移栽大白菜和小白菜。

1.3 樣品采集與測定方法

分別于移栽前（9月18日）和移栽后（每隔15 d）采集各處理土壤和植株樣品，11月18日收獲，并測定其生物產(chǎn)量。

土壤堿解N用堿解擴(kuò)散法，土壤有效P用Olsen法，土壤速效K用1 mol/L NH4OAc浸提－火焰光度法測定。植株分析用H2O2-H2SO4消煮，植株全氮用半微量滴定法，全P用釩鉬黃比色法，全K用火焰光度法測定[11]。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施肥處理對白菜產(chǎn)量的影響

由表1可知，各處理的大白菜產(chǎn)量均高于小白菜。不同施肥處理間的2個(gè)白菜品種生物產(chǎn)量，有機(jī)無機(jī)肥配合施用處理的均高于化肥和蔬菜專用肥處理，增產(chǎn)效果顯著。其中，大白菜以化肥+菜枯餅處理（NPKM2）產(chǎn)量最高，分別為化肥和蔬菜專用肥處理的113.7%和124.4%；小白菜則以化肥+人畜糞肥處理（NPKM1）產(chǎn)量最高，分別為化肥和蔬菜專用肥處理的134.6%和129.9%。有報(bào)道[1]指出，有機(jī)N與無機(jī)N質(zhì)量比為1∶1或更小時(shí)對產(chǎn)量沒有明顯影響。但本研究表明，有機(jī)無機(jī)N以1∶1的質(zhì)量比較單施化肥處理具有更大的增產(chǎn)效應(yīng)。

表1 不同施肥處理白菜的生物產(chǎn)量 （g/盆）

2.2 不同施肥處理對白菜各生育階段干物質(zhì)積累的影響

由圖1可知，不同施肥處理，2個(gè)白菜品種地上部干物質(zhì)的積累規(guī)律基本一致，表現(xiàn)為生育前期較慢，中后期較快的累積特征。大白菜移栽45 d干物質(zhì)積累才達(dá)總積累量的50%～60%，小白菜僅移栽30 d干物質(zhì)積累就達(dá)到了總積累量的60%～70%，這是由2個(gè)品種的生理特性和遺傳特性決定的。不同施肥處理間，小白菜化肥處理（NPK）生育前期干物質(zhì)的積累量稍高于有機(jī)無機(jī)肥配施處理，至移栽30 d有機(jī)無機(jī)配施干物質(zhì)積累量明顯高于化肥處理，且以化肥+人畜糞肥處理（NPKM1）最高。在各施肥處理間，大白菜干物質(zhì)的積累量差異不明顯，至收獲期才表現(xiàn)一定的差異，以有機(jī)無機(jī)配施處理高于其他處理。從圖1來看，有機(jī)無機(jī)配施能均衡供給白菜各生育期所需的養(yǎng)分，且表現(xiàn)明顯的后效，克服了化肥肥效猛而后勁不足的缺點(diǎn)。

圖1 不同施肥處理白菜干物質(zhì)的積累

2.3 不同施肥處理白菜的養(yǎng)分吸收規(guī)律

2.3.1 對N的吸收規(guī)律 表2結(jié)果表明，在相同施肥條件下，大白菜的吸N量為小白菜的110%～130%，顯著高于小白菜，這與大白菜的生物產(chǎn)量高于小白菜相符。從不同生育階段的吸N量看，大白菜移栽后前15 d的吸N量最小，不足總吸N量的10%；隨著植株的生長，氮的吸收量逐步增加；移栽30 d后進(jìn)入快速吸N階段，移栽后30 d至收獲期，氮的吸收量占全生育期的80%左右。小白菜生育期比大白菜短，前期生長較快，移栽15 d便進(jìn)入快速吸N階段，吸N量占全生育期的10%～15%；15～30 d達(dá)最高值，N的吸收量占全生育期的40%～50%；以后逐漸減慢，直至收獲期。不同施肥處理，以化肥處理N的吸收累積量最低，有機(jī)無機(jī)肥配施處理最高，蔬菜專用肥處理次之?；侍幚硇“撞薔的累積吸收量僅為有機(jī)無機(jī)肥配施處理的78%～80%，大白菜為80%～91%，蔬菜專用肥處理小白菜N的累積吸收量為有機(jī)無機(jī)肥配施處理的85%左右，大白菜為90%左右。這說明在供試土壤條件下，N肥的施用顯著增加了白菜對N的吸收，且以有機(jī)無機(jī)肥配合施用效果最佳。

表2 白菜不同生育期N素吸收動(dòng)態(tài)

2.3.2 對P的吸收規(guī)律 由表3可知，在相同施肥條件下，大白菜的吸P量為小白菜的130%～160%，顯著高于小白菜。從不同生育階段的吸P量看，大白菜移栽后前30 d的吸P量相對較少，僅為總吸P量的15%～20%；隨著大白菜的生長發(fā)育，P的吸收量逐步增加，移栽后30～45 d P的吸收量占全生育期的40%～55%，直至收獲期也表現(xiàn)較高的吸收量。小白菜在移栽15 d后便進(jìn)入快速吸P階段，P的吸收量在15～45 d占全生育期的80%～90%，收獲期小白菜吸P量大大減少，僅為總吸P量的2%～10%。不同施肥處理，以化肥處理P的吸收累積量最低，有機(jī)無機(jī)肥配施處理最高，蔬菜專用肥處理次之?；侍幚硇“撞薖的累積吸收量為有機(jī)無機(jī)配施處理的80%左右，大白菜為75%～85%，蔬菜專用肥處理小白菜P的累積吸收量為有機(jī)無機(jī)肥配施處理的85%左右，大白菜為77%～85%左右。試驗(yàn)表明，施用P肥同樣可顯著提高大白菜和小白菜對P吸收利用，且以有機(jī)無機(jī)肥配合施用效果最好。小白菜的吸P高峰主要集中在生育期的中、前期，而大白菜則集中在其生育期的中、后期，故在P肥品種的選擇和施用上應(yīng)分別加以對待。

表3 白菜不同生育期磷素吸收動(dòng)態(tài)

2.3.3 對K的吸收規(guī)律 表4結(jié)果表明，2個(gè)白菜品種對K的吸收總量均超過N、P。相同施肥條件下，大白菜的吸K總量也超過小白菜，為小白菜的107%～130%，與N素相當(dāng)，但低于P素，表明大白菜在N、P、K 3個(gè)養(yǎng)分要素中對P素養(yǎng)分的需求比例比小白菜高。不同施肥處理，無論大白菜還是小白菜，均以有機(jī)無機(jī)肥配施處理（NPKM1、NPKM2）K的吸收量最高，蔬菜專用肥處理小白菜吸K量高于化肥，大白菜則低于化肥，且2處理之間的差異不如N、P吸收總量大，這可能是有機(jī)肥中的K和無機(jī)肥中的K均以水溶態(tài)存在，對蔬菜的有效性差異不顯著。2個(gè)白菜品種不同時(shí)期對K的吸收規(guī)律，與對N素和P素的吸收規(guī)律一致。小白菜的吸K高峰出現(xiàn)在移栽后的15～45 d，其中15 d～30 d的吸K量約占全生育期吸K總量的50%以上，45～60 d的吸K量不及全生育期吸K總量的10%。大白菜的吸K高峰出現(xiàn)較晚，在移栽后的30～60 d，此時(shí)期K的吸收量占全生育期K吸收總量的80%左右，這與2個(gè)白菜品種的生長速度表現(xiàn)一致性。

表4 白菜不同生育期鉀素吸收動(dòng)態(tài)

2.4 不同施肥處理對土壤有效養(yǎng)分的影響

2.4.1 堿解N含量的變化 由圖2可知，大白菜和小白菜不同施肥處理土壤堿解N含量呈現(xiàn)相似的變化規(guī)律，施肥移栽15 d時(shí)堿解N含量較施肥時(shí)升高，隨著白菜對N素的吸收，之后呈現(xiàn)不同程度的下降，至第30 d時(shí)下降趨勢減緩，收獲期堿解N含量保持在50 mg/kg以上。不施肥處理（CK）土壤堿解N含量在白菜生育前期呈緩慢下降趨勢，45 d時(shí)略有升高，隨后又下降，低于栽培前土壤中堿解N含量，表明不施肥種白菜對地力有一定的消耗，且不利于產(chǎn)量的提高。

圖2 土壤堿解氮含量變化

2.4.2 土壤有效P含量的變化 由圖3可知，不同施肥處理種植大白菜和小白菜，土壤有效P含量在移栽后0～15 d表現(xiàn)為下降趨勢，隨后逐漸上升，大白菜移栽45 d后土壤有效P含量達(dá)最高值，之后又下降。小白菜在移栽30 d時(shí)土壤有效P含量達(dá)較高值，隨后逐漸下降，至收獲時(shí)土壤有效P含量均小于移栽前水平。不同施肥處理，有機(jī)無機(jī)肥配施土壤有效P含量在白菜各生育期均高于化肥處理，其原因是有機(jī)肥有活化土壤P素的作用，并能減少P的吸附固定。

圖3 土壤有效磷含量變化

2.4.3 土壤速效K含量的變化 由圖4可知，隨著白菜的生長發(fā)育，不同施肥處理土壤速效K含量表現(xiàn)相似的變化規(guī)律。在白菜移栽后的前15 d，土壤速效K含量除處理NPK下降迅速外，其他處理保持較平穩(wěn)或緩慢下降趨勢，隨著白菜的生長發(fā)育和對K素吸收量的增加，土壤速效K含量急劇下降，至30 d后趨于平穩(wěn)或略有上升的狀態(tài)，直至收獲期。不同施肥處理，有機(jī)無機(jī)肥配合施用土壤速效K含量在白菜各生育期均有高于其他處理的趨勢。這表明有機(jī)無機(jī)肥配施不僅可提高白菜產(chǎn)量，增加白菜對K的吸收利用，同時(shí)還可提高土壤中K的有效性。

圖4 土壤速效鉀含量變化

3 結(jié)論

施肥可顯著提高白菜的產(chǎn)量及干物質(zhì)積累，但以有機(jī)無機(jī)肥配施效果最佳。有機(jī)無機(jī)肥配施還可增加白菜對養(yǎng)分的吸收和提高土壤中P、K的有效性。

小白菜對N、P、K的最大吸收期出現(xiàn)在移栽后15 d～45 d，占養(yǎng)分吸收總量的80%，前期和后期吸收養(yǎng)分均較少；大白菜對N、P、K的最大吸收期出現(xiàn)在移栽后30～60 d，其吸收量占總吸收量80%左右。

從2個(gè)白菜品種對N、P2O5、K2O的吸收累積量計(jì)算，其吸收比例大體一致，N∶P2O5∶K2O 為 1∶0.36∶3.13，對K素需求較多，P素則相對較少。

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