南京市江寧區(qū)大棚青菜氮肥減施試驗(yàn)

張媛

摘要? ? 通過(guò)田間小區(qū)試驗(yàn)，在主推配方的基礎(chǔ)上減施或增施氮肥，探究江寧地區(qū)大棚青菜合適的施氮量，以期在保證蔬菜穩(wěn)產(chǎn)的同時(shí)減少氮肥用量，提高氮肥利用率。結(jié)果表明，在主推配方（純N 100 kg/hm2、P2O5 80 kg/hm2、K2O 75 kg/hm2）的基礎(chǔ)上減氮20%，青菜產(chǎn)量較主推配方處理增加9.8%，而且對(duì)土壤堿解氮、速效鉀、有效磷含量無(wú)顯著影響，對(duì)青菜植株的吸氮量也無(wú)顯著影響;減氮20%和減氮40%處理極顯著地提高了青菜的氮肥偏生產(chǎn)力;在主推配方的基礎(chǔ)上增氮10%，青菜產(chǎn)量較主推配方處理下降6.2%且氮素盈余較多、氮肥偏生產(chǎn)力最低。因此，江寧地區(qū)的推薦施氮水平為在主推配方的基礎(chǔ)上減氮20%。

關(guān)鍵詞? ? 青菜;氮肥減施;產(chǎn)量;土壤養(yǎng)分;江蘇南京;江寧區(qū)

中圖分類號(hào)? ? S634;S147.5? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼? ? A

文章編號(hào)? ?1007-5739（2019）15-0066-03

氮是植物體內(nèi)氨基酸、葉綠素的組成部分，是植物生長(zhǎng)必需的大量元素，合理施用氮肥可使作物獲得較高產(chǎn)量[1]。葉菜類蔬菜因?yàn)槭斋@周期短、種植密度大且多為淺根性蔬菜，對(duì)土壤中速效氮肥的需求更敏感，全生育期對(duì)氮肥需求量較大，氮素缺乏將導(dǎo)致蔬菜葉片變黃、生長(zhǎng)緩慢、纖維素含量增加，產(chǎn)量和口感品質(zhì)降低。為追求高產(chǎn)，農(nóng)戶通常投入大量氮肥和灌溉水，但是氮肥施用過(guò)量不僅會(huì)直接影響蔬菜對(duì)其他營(yíng)養(yǎng)元素的吸收，造成蔬菜減產(chǎn)、品質(zhì)降低、體內(nèi)硝酸鹽含量過(guò)高[2-3];還會(huì)在土壤中過(guò)量殘留，通過(guò)淋溶與徑流進(jìn)入水體或通過(guò)反硝化與氨揮發(fā)進(jìn)入大氣，造成環(huán)境污染[4-5]。因此，合理施用氮肥是保證蔬菜高產(chǎn)及環(huán)境安全的重要措施[6]。

本項(xiàng)目通過(guò)田間小區(qū)試驗(yàn)，在主推配方的基礎(chǔ)上減施或增施氮肥，探究江寧地區(qū)大棚青菜合適的施氮量。通過(guò)探求合適的施氮量，以期在保證蔬菜穩(wěn)產(chǎn)的同時(shí)減少氮肥用量、提高氮肥利用率、降低氮肥損失，以達(dá)到作物、肥料、環(huán)境三方共贏的目的。

1? ? 材料與方法

1.1? ? 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)在南京市江寧區(qū)淳化街道蔬菜大棚進(jìn)行。土壤為黃棕壤，基本理化性質(zhì)：全氮0.148%，全磷1.046 g/kg，全鉀13.03 g/kg，堿解氮120.8 mg/kg，有效磷173.4 mg/kg，速效鉀278.1 mg/kg，有機(jī)質(zhì)13.91 g/kg，pH值6.30。

1.2? ? 試驗(yàn)材料

供試肥料為復(fù)合肥（14-16-15）、尿素、硫酸鉀、過(guò)磷酸鈣等肥料。供試作物為上海青青菜。

1.3? ? 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

主推配方施肥量為純N 100 kg/hm2、P2O5 80 kg/hm2、K2O 75 kg/hm2，在主推配方基礎(chǔ)上設(shè)置4個(gè)氮肥處理，分別為主推配方（純N 100 kg/hm2）、減氮20%（純N 80 kg/hm2）、減氮40%（純N 60 kg/hm2）和增氮10%（純N 110 kg/hm2）。減氮40%處理所用氮肥由復(fù)合肥提供，不足的磷和鉀以過(guò)磷酸鈣和硫酸鉀補(bǔ)充;其他處理增加的氮素由尿素提供。每個(gè)處理3次重復(fù)，采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，小區(qū)面積20 m2（2 m×10 m）。8 m×50 m塑料大棚，起3壟種植蔬菜，每壟劃分4個(gè)小區(qū)，兩邊設(shè)置50 cm的保護(hù)行，大棚入口和尾部各設(shè)2 m寬保護(hù)行，即每個(gè)塑料大棚有12個(gè)小區(qū)。

1.4? ? 測(cè)定內(nèi)容與方法

植株收獲后，每小區(qū)稱量鮮重，計(jì)產(chǎn)。另外隨機(jī)取部分蔬菜樣品在烘箱中105 ℃殺青、70 ℃烘干稱重后，經(jīng)磨樣機(jī)粉碎后用于養(yǎng)分含量分析。粉碎的植物樣品采用硫酸-過(guò)氧化氫消煮，然后測(cè)定其全氮、全磷和全鉀含量。其中，全氮測(cè)定采用凱氏定氮法，全磷測(cè)定采用鉬銻抗比色法，全鉀含量測(cè)定采用火焰光度計(jì)法。

每個(gè)小區(qū)用土鉆采取20 cm耕層土壤，風(fēng)干后粉碎過(guò)篩測(cè)定各指標(biāo)。土壤有機(jī)質(zhì)含量采用低溫外熱重鉻酸鉀氧化-比色法測(cè)定，土壤pH值采用水土比2.5∶1.0電位法測(cè)定，土壤全氮含量采用開(kāi)氏法測(cè)定，土壤全磷含量采用酸溶-鉬銻抗比色法測(cè)定，土壤全鉀含量采用高氯酸消煮法測(cè)定，土壤有效磷含量采用碳酸氫鈉提取比色法測(cè)定，土壤速效鉀含量采用乙酸銨提取火焰光度測(cè)定法測(cè)定，土壤有效氮含量采取堿解擴(kuò)散法測(cè)定。

1.5? ? 數(shù)據(jù)處理

采用Excel和SPSS 18.0對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和統(tǒng)計(jì)分析。

2? ? 結(jié)果與分析

2.1? ? 氮肥水平對(duì)青菜生長(zhǎng)的影響

由圖1可知，減氮20%處理青菜產(chǎn)量較主推配方施肥處理增加9.8%;而增氮10%處理青菜產(chǎn)量較主推配方施肥處理降低6.2%。采用SPSS 18.0對(duì)產(chǎn)量數(shù)據(jù)進(jìn)行Tukey分析，結(jié)果顯示，4個(gè)施肥處理之間青菜產(chǎn)量均未達(dá)到顯著差異水平。由此可見(jiàn)，青菜主推配方施氮量偏高，減氮40%仍不會(huì)顯著降低其產(chǎn)量，而在此主推配方基礎(chǔ)上增加氮肥用量將有減產(chǎn)的風(fēng)險(xiǎn)。

肥料偏生產(chǎn)力（PFP）是反映當(dāng)?shù)赝寥阑A(chǔ)養(yǎng)分水平和化肥施用量綜合效應(yīng)的重要指標(biāo)，是施用某一特定肥料下的作物產(chǎn)量與施肥量的比值。計(jì)算4個(gè)施氮水平的氮肥肥料偏生產(chǎn)力發(fā)現(xiàn)，氮肥投入越多，其偏生產(chǎn)力值越低，減氮40%處理的PFP最高，2個(gè)減氮處理（減氮20%處理和減氮40%處理）的PFP均極顯著高于主推配方處理和增氮處理（圖2）。

結(jié)合青菜產(chǎn)量和肥料的偏生產(chǎn)力指標(biāo)可以發(fā)現(xiàn)，減氮40%處理沒(méi)有顯著降低青菜的產(chǎn)量且其偏生產(chǎn)力值最高。說(shuō)明當(dāng)?shù)卮笈锿寥赖胤柿^高，主推配方的氮素用量偏高，導(dǎo)致施加的肥料不能充分發(fā)揮作用，氮素?fù)p失風(fēng)險(xiǎn)增加。

2.2? ? 氮肥水平對(duì)土壤速效養(yǎng)分及pH值的影響

由表1可知，與主推配方處理相比，減氮20%、減氮40%處理土壤的堿解氮、速效鉀和有效磷含量均增加，但變化不顯著;而增氮10%處理土壤的堿解氮含量和有效磷含量顯著增加。在主推配方的基礎(chǔ)上降低蔬菜的氮肥用量，土壤pH值有降低趨勢(shì)，但處理間差異不顯著;而增氮10%處理可導(dǎo)致土壤pH值升高且顯著高于2個(gè)減氮處理。土壤pH值的變化可能是由于氮肥（尿素）用量的變化導(dǎo)致。

2.3? ? 氮肥水平對(duì)青菜氮、磷、鉀養(yǎng)分吸收的影響

由表2可知，與主推配方施肥相比，減少氮肥施用量可導(dǎo)致青菜植株的含氮量降低，增氮10%處理可使青菜含氮量升高，但各處理間差異未達(dá)到顯著水平;不同氮肥用量下，青菜體內(nèi)磷、鉀含量略有變化，但處理間無(wú)顯著差異。另外，比較青菜體內(nèi)氮、磷、鉀比例發(fā)現(xiàn)，減氮處理青菜植株內(nèi)氮含量降低，磷和鉀的比重增加;增氮處理青菜植株體內(nèi)的氮含量升高，磷和鉀比例降低，有硝酸鹽過(guò)量積累的風(fēng)險(xiǎn)。

由圖3可知，隨氮肥施用量的增加，青菜的吸氮量也逐漸升高，增氮10%處理青菜吸氮量顯著高于減氮40%處理。比較氮素盈余量發(fā)現(xiàn)，主推配方處理氮素盈余量最多，增氮10%處理次之，均顯著高于減氮40%處理;2個(gè)減氮處理間氮素盈余無(wú)顯著差異。比較主推配方處理和增氮10%處理的青菜吸氮量和氮素盈余可見(jiàn)，在主推配方基礎(chǔ)上增加施氮量處理其氮素盈余反而低于主推配方處理，其原因在于青菜吸氮量增加導(dǎo)致過(guò)量吸收。

由表3可知，不同施氮處理下青菜地上部鉀的吸收量以減氮40%處理最高，顯著高于減氮20%處理，但與主推配方和增氮10%這2個(gè)處理間無(wú)顯著差異;不同施氮量對(duì)青菜地上部吸磷量無(wú)顯著影響。

3? ? 結(jié)論與討論

大棚土壤全氮為0.148%，處于0.10%～0.15%之間，為三級(jí)水平;土壤堿解氮含量120.8 mg/kg，處于100～150 mg/kg間，對(duì)于菜地土壤來(lái)說(shuō)，處于缺氮水平（全國(guó)土壤普查辦公室，1979）。本試驗(yàn)結(jié)果表明，在主推配方（純N 100 kg/hm2、P2O5 80 kg/hm2、K2O 75 kg/hm2）基礎(chǔ)上減氮20%處理，青菜產(chǎn)量較主推配方處理增加9.8%，且對(duì)土壤堿解氮、速效鉀、有效磷含量無(wú)顯著影響，對(duì)青菜植株的吸氮量也無(wú)顯著影響;減氮20%處理和減氮40%處理極顯著地提高了青菜的氮肥偏生產(chǎn)力;在主推配方的基礎(chǔ)上增氮10%導(dǎo)致青菜產(chǎn)量較主推配方處理下降6.2%，其氮肥偏生產(chǎn)力也最低。肥料偏生產(chǎn)力（PFP）是反映土壤基礎(chǔ)養(yǎng)分水平和化肥施用量綜合效應(yīng)的重要指標(biāo)，其指標(biāo)的降低表明氮肥所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量降低。由此可見(jiàn)，主推配方的施氮量對(duì)于此地土壤來(lái)說(shuō)偏高，減施氮肥是可行的。

主推配方的氮素盈余最多，在主推配方的基礎(chǔ)上增氮10%處理氮素盈余低于主推配方，青菜對(duì)氮的吸收量最高，但產(chǎn)量最低;減氮20%處理氮素盈余較少且產(chǎn)量最高;減氮40%處理青菜產(chǎn)量有下降的趨勢(shì)且氮素盈余為負(fù)值，表明投入的氮素低于青菜對(duì)氮素的吸收量，而本地區(qū)土壤的有效氮水平對(duì)于蔬菜來(lái)說(shuō)處于較低水平，若長(zhǎng)期采取減氮40%的施肥措施，幾季后土壤的有效氮水平將更加低，最終導(dǎo)致蔬菜產(chǎn)量的大幅下降。因此，本地區(qū)的推薦施氮水平為在主推配方的基礎(chǔ)上減氮20%。

另外，隨著氮肥用量的增加，青菜植株體內(nèi)氮、磷、鉀比值中氮、磷所占比例降低。說(shuō)明增施氮肥導(dǎo)致了氮的過(guò)量吸收，不僅造成了資源的浪費(fèi)，還可能導(dǎo)致青菜體內(nèi)硝酸鹽含量升高，危害人體健康。

因此，為保證蔬菜產(chǎn)量，在綜合考慮土壤本底值和試驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上，推薦此地區(qū)大棚青菜的氮肥施用量為在主推配方的基礎(chǔ)上減氮20%，即施純N 80 kg/hm2、P2O5 80 kg/hm2、K2O 75 kg/hm2。在今后蔬菜種植過(guò)程中，建議適量增加有機(jī)肥的投入量，以達(dá)到改良土壤結(jié)構(gòu)、改善土壤耕性及增加土壤保肥能力的作用。本次結(jié)論是基于一季數(shù)據(jù)得出的，仍需要在實(shí)際生產(chǎn)中因地制宜調(diào)整。

4? ? 參考文獻(xiàn)

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