夏秋季黑葉小白菜優(yōu)化配方施肥初探

杜公福 呂延超 韓旭 李曉亮 戚志強(qiáng) 楊衍

摘? ? 要：為了海南夏秋季黑葉小白菜生產(chǎn)科學(xué)合理施肥，開展測土配方“3414”試驗(yàn)，進(jìn)行氮、磷、鉀肥料效應(yīng)及施肥參數(shù)確定的研究。結(jié)果表明，（1） N、P2O5、K2O每667 m2最佳施用量分別為11.28、1.53、7.76 kg，肥料施用比例為1∶0.14∶0.69;（2）供試土壤中有效養(yǎng)分含量豐缺對黑葉小白菜產(chǎn)量影響程度為N高等級、K中等級、P低等級;（3）分別添加羊糞有機(jī)肥、硼肥和鐵肥對配方肥N15P5K10進(jìn)行優(yōu)化，每667 m2產(chǎn)量均高于配方肥處理，分別為（1 213.19±11.23）、（1 130.19±28.25）、（1 134.64±28.51）和（1 074.98±31.31） kg，同時可溶性蛋白含量和可溶性糖含量顯著提高，亞硝酸鹽含量均降低。研究發(fā)現(xiàn)，配方肥N15P5K10（7.5 kg-2.5 kg-5 kg）與羊糞有機(jī)肥（150 kg·667 m-2）混施，可以增加黑葉小白菜產(chǎn)量，提高品質(zhì)。

關(guān)鍵詞：黑葉小白菜;“3414”配方施肥;產(chǎn)量;品質(zhì)

Primary study on optimization fertilization formula of pakchoi in summer and autumn in Hainan province

DU Gongfu1， LV Yanchao2， HAN Xu1， LI Xiaoliang1， QI Zhiqiang1， YANG Yan1

（1. Tropical Crops Genetic Resources Institute， Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences， Danzhou 571737， Hainan， China;2. Hainan Xin Fa Di Modern Agricultural Development Co.， Ltd.， Haikou 570100， Hainan， China）

Abstract： In order to understand the rational fertilization of pakchoi in summer and autumn in Hainan province， the soil test formula “3414” test was conducted，the fertilization parameters of nitrogen， phosphorus and potassium were studied. The results showed that the optimum fertilizing quantity of N， P2O5 and K2O were 11.28 kg， 1.53 kg and 7.76 kg per 667 m2， and the fertilizer application ratio was 1∶0.14∶0.69. The degree of the effect of N， K and P content in the tested soil on the yield of pakchoi were respectively high grade， medium grade and low grade. Adding sheep manure organic fertilizer， boron fertilizer and iron fertilizer to optimize the formula fertilizer N15P5K10， the yields of those were higher than that of the formula fertilizer treatment， which were respectively （1 213.19±11.23）， （1 130.19±28.25）， （1 134.64±28.51） and （1 074.98±31.31） kg per 667 m2 and the soluble protein contents and soluble sugar contents of these were significantly increased， while the nitrite contents were decreased. It was found that formula fertilizer N15P5K10 （7.5kg-2.5kg-5kg） mixed with sheep organic fertilizer （150 kg per 667 m2） could increase the yield of pakchoi and improve the quality.

Key words： Pakchoi;“3414” formula fertilization;Yield;Quality

海南島蔬菜生產(chǎn)以冬春季節(jié)為主，是我國冬季瓜菜生產(chǎn)基地。然而，夏秋季的海南島露地蔬菜產(chǎn)能不足，尤其是葉菜，難以滿足當(dāng)?shù)厥袌鲂枨?，并逐漸引起政府媒體關(guān)注[1-2]。夏秋季蔬菜的高產(chǎn)栽培是破解海南當(dāng)?shù)厥卟思竟?jié)性供應(yīng)不足的重要手段，也是農(nóng)民增收、農(nóng)業(yè)增效的途徑，對于海南島的產(chǎn)業(yè)扶貧具有重要意義[3]。

海南的瓜菜（冬季）施肥量大、頻率高，價格為主要導(dǎo)向，夏秋季也存在一定的類似問題，主要表現(xiàn)在施肥結(jié)構(gòu)不合理、施肥過量、施肥方式利用率低等弊端，有必要針對夏秋季葉菜開展符合當(dāng)?shù)氐姆市г囼?yàn)，提出適宜的養(yǎng)分配方和施肥方式。

相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，葉用類蔬菜對氮肥需求明顯高于磷、鉀肥[4] ，并且配施有機(jī)肥能明顯提高葉菜的養(yǎng)分吸收量和利用率，同時降低了硝酸鹽含量，改善蔬菜品質(zhì)[5-6]。通過田間調(diào)查，海南葉菜種植戶通常傾向于使用 N、P2O5、K2O 配比為15∶15∶15的三元復(fù)合肥，通常每667 m2用量為50～75 kg，常年施用該均衡型三元復(fù)合肥，易造成土壤磷鉀含量偏高，引起元素間拮抗作用，影響鈣、鎂、硼、鐵等中微量元素的正常吸收[7-9]。因此，根據(jù)蔬菜的養(yǎng)分需求特點(diǎn)，研發(fā)均衡的養(yǎng)分管理措施才是保證蔬菜高產(chǎn)和健康生長的關(guān)鍵。本文擬通過“3414”試驗(yàn)，確定黑葉小白菜的氮、磷、鉀最佳配比，結(jié)合增施有機(jī)肥及中微量元素應(yīng)用效應(yīng)，摸索黑葉小白菜科學(xué)合理施肥配方，以期為黑葉小白菜配方施肥提供依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 材料

試驗(yàn)地位于海南省?？谑行缕骆?zhèn)海南新發(fā)地現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司，土壤質(zhì)地為砂質(zhì)壤土，pH 6.46，有機(jī)質(zhì)含量（w，后同）4.5 g·kg-1、堿解氮含量96.98 mg·kg-1、有效磷含量94.50 mg·kg-1、速效鉀含量111.4 mg·kg-1。采用肥料為尿素（N-46%）、過磷酸鈣（P2O5-12%）和硫酸鉀（K2O-50%），硫酸亞鐵（FeSO4·7H2O）、速樂硼（有效成分硼酸鈉鹽含量98%，純硼含量20.5%）、羊糞有機(jī)肥養(yǎng)分含量（N 2%、P2O5 0.5%、K2O 1.3%），蔬菜品種為廣研新選‘矮腳黑葉白菜。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

采用“3414”試驗(yàn)方案，即氮、磷、鉀3個因素，4個水平，共計(jì)14個處理（表1）。4個水平的含義：水平0指不施肥，水平2為當(dāng)?shù)刈罴咽┓柿康慕浦?，水?為水平2的0.5倍，水平3為水平2的1.5倍（該水平設(shè)計(jì)為過量施肥水平），以上處理均為基肥一次性使用。采用肥料為尿素（N-46%）、過磷酸鈣（P2O5-12%）和硫酸鉀（K2O-50%）。

試驗(yàn)小區(qū)面積為14 m2，每個處理設(shè)3次重復(fù)，小區(qū)隨機(jī)排列。肥料于2017年8月16日作為底肥全部施入，各個處理間除施用肥料不同外，其他田間管理措施均一致。于2017年8月21日播種， 9月26日開始取樣測定相關(guān)生理指標(biāo)，10月1日全部收獲測產(chǎn)。

1.3 指標(biāo)測定方法

收獲時，摘取黑葉小白菜植株的地上部鮮質(zhì)量（黑葉小白菜產(chǎn)量）;同時摘取鮮樣保存于4 ℃冰箱中，用于可溶性蛋白、可溶性糖和硝酸鹽含量等品質(zhì)指標(biāo)的測定（以鮮質(zhì)量計(jì)）?？扇苄缘鞍缀坎捎肂CA法測定，可溶性糖含量采用蒽酮比色法測定，亞硝酸鹽含量采用紫外分光光度法測定。上述品質(zhì)含量測定均參考試劑盒方法測定，試劑盒購置于蘇州科銘生物技術(shù)有限公司。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2003對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行基本處理。采用DPS軟件進(jìn)行方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 “3414”產(chǎn)量及效益

由表2可以看出，N2P3K2處理產(chǎn)量最高，達(dá)（1 327.65±45.43） kg;其次是N2P1K2處理，達(dá)（1 246.66±33.33） kg;其次是N2P2K2和N3P2K2處理，產(chǎn)量分別為（1 241.89±64.86） kg和（992.56±5.01） kg。根據(jù)2017年尿素價格為3.0元·kg-1，過磷酸鈣為1.5元·kg-1，硫酸鉀為6.0元·kg-1，黑葉小白菜市場價格平均為4.2元·kg-1，結(jié)合各處理黑葉小白菜產(chǎn)量，計(jì)算其投入與產(chǎn)出比，得出N2P3K2處理凈增值最大。

2.2 養(yǎng)分豐缺對黑葉白菜產(chǎn)量的影響

從表3可以看出，缺磷處理（N2P0K2）、缺鉀處理（N2P2K0）、缺氮處理（N0P2K2）和全肥處理的產(chǎn)量分別為1 214.89、956.03、660.65和1 241.89 kg，產(chǎn)量均低于全肥處理，但缺磷處理產(chǎn)量高于缺鉀和缺氮處理。各缺肥處理與全肥處理產(chǎn)量比較，得出缺磷處理產(chǎn)量減少2.17%、缺鉀處理產(chǎn)量減少23.02%和缺氮處理產(chǎn)量減少47.83%，說明缺磷處理對黑葉小白菜減產(chǎn)影響最小，缺氮處理對其產(chǎn)量減少影響最大，缺鉀處理居中。葉菜類蔬菜需氮營養(yǎng)相對于磷和鉀要多，同時由于普通氮肥容易流失，導(dǎo)致肥效利用不夠，所以，缺氮會造成黑葉小白菜產(chǎn)量明顯的減少。

2.3 施肥模型與最佳施肥量分析

根據(jù)表1和表2，磷、鉀肥用量一定時，以處理 2、3、6、11 平均產(chǎn)量及氮施用水平，得出氮素肥料效應(yīng)函數(shù)方程：y = -6.717x2+123.85x+653.48（R2=0.994 2，圖1），黑葉小白菜產(chǎn)量隨氮肥施用量增加呈明顯的上拋物線，到達(dá)最高點(diǎn)后隨氮肥施用量增加，產(chǎn)量下降。因此，氮肥用量應(yīng)控制在最高產(chǎn)量施用量每667 m2為9.22 kg（純N）左右為宜。

根據(jù)表1和表2，氮、鉀肥用量一定時，以處理 4、5、6、7 平均產(chǎn)量及磷施用水平，得出磷素肥料效應(yīng)函數(shù)方程：y=13.525x2-7.205x+1 221.2（R2=0.886 7，圖2），黑葉小白菜產(chǎn)量隨磷肥施用量增加呈明顯的向上遞增，可以根據(jù)目標(biāo)產(chǎn)量控制磷肥的施用量，當(dāng)目標(biāo)產(chǎn)量為1 250 kg時磷肥用量應(yīng)在每667 m2為2 kg（純P2O5）左右為宜。

根據(jù)表1和表2，氮、磷肥用量一定時，以處理6、8、9、10平均產(chǎn)量及鉀施用水平，得出鉀素肥料效應(yīng)函數(shù)方程：y=-5.5441x2+65.859x+909.64（R2=0.329 6，圖3），黑葉小白菜產(chǎn)量隨鉀肥施用量增加而增加，呈平緩向上拋物線，到達(dá)最高點(diǎn)后隨鉀肥施用量增加，產(chǎn)量下降。因此，鉀肥用量應(yīng)控制在最高產(chǎn)量施用量每667 m2為5.94 kg（純K2O）左右為宜。

對黑葉小白菜每667 m2平均產(chǎn)量與施肥量進(jìn)行回歸分析，得到三元二次的回歸方程：

Y=636.98+84.71 N-4.91 N2-58.19 P+77.12 P2+16.73 K-6.30 K2-14.89 NP+6.26 NK-1.59 PK。黑葉小白菜的產(chǎn)量與施肥量之間呈極顯著回歸相關(guān)，推算最佳的施肥量（質(zhì)量比）為：N∶P2O5∶K2O=11.28∶1.53∶7.76=1∶0.14∶0.69。根據(jù)各處理的肥料投入量和產(chǎn)量收益比較，處理N2P3K2投入產(chǎn)出比最高，其每667 m2平均產(chǎn)量為1 327.65 kg，產(chǎn)值為5 576.13 元，投入肥料金額為181.92 元，投入產(chǎn)出比為1∶29.65;N∶P2O5∶K2O 為1∶0.3∶0.66，與理論施肥量接近。

2.4 優(yōu)化配方試驗(yàn)

在上述“3414”試驗(yàn)基礎(chǔ)上，得出質(zhì)量比為N∶P2O5∶K2O=1∶0.14∶0.69，擬配配方肥為N15P5K10開展下一步試驗(yàn)，試驗(yàn)小區(qū)為30 m2，3次重復(fù)。

2.4.1 優(yōu)化配方試驗(yàn)產(chǎn)量結(jié)果 根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，8處理產(chǎn)量最高，達(dá)到1 213.19±11.23 kg，與其他處理達(dá)顯著差異;其次是6處理，為1134.64±28.51 kg，再是7處理產(chǎn)量為1 130.19±28.25 kg和5處理產(chǎn)量為1 074.98±31.31 kg。比CK增產(chǎn)分別為71.86%、60.73%、60.11%、52.28%，各處理產(chǎn)量見表5。

2.4.2 優(yōu)化配方處理對黑葉白菜品質(zhì)測定 根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，全肥（N15P5K10）處理的亞硝酸鹽含量最高，與其他處理達(dá)顯著差異，添加鐵肥、硼肥和有機(jī)肥后亞硝酸鹽含量均下降，其中添加鐵肥和硼肥兩者間無差異，添加有機(jī)肥亞硝酸鹽含量下降顯著;全肥（N15P5K10）處理可溶性糖含量均低于添加鐵肥、硼肥和有機(jī)肥，其中添加羊糞有機(jī)肥處理可溶性糖含量最高;全肥（N15P5K10）處理可溶性蛋白均低于添加鐵肥、硼肥和羊糞有機(jī)肥，其中添加硼肥處理可溶性蛋白含量最高，各處理品質(zhì)見表6。

3 討論與結(jié)論

本試驗(yàn)研究結(jié)果表明，（1） N、P2O5、K2O每667 m2最佳施用量為11.28、1.53、7.76 kg，肥料施用比例為1∶0.14∶0.69;（2）供試土壤中有效養(yǎng)分含量豐缺對黑葉小白菜產(chǎn)量影響程度為N高等級、K中等級、P低等級;（3）分別添加羊糞有機(jī)肥、硼肥和鐵肥對配方肥N15P5K10進(jìn)行優(yōu)化，667 m2產(chǎn)量均高于配方肥處理，分別為（1 213.19±11.23）、（1 130.19±28.25）、（1 134.64±28.51）和（1 074.98±31.31） kg，同時可溶性蛋白含量和可溶性糖含量顯著提高，亞硝酸鹽含量均降低。研究發(fā)現(xiàn)，N15P5K10（7.5 kg-2.5 kg-5 kg）與羊糞有機(jī)肥（150 kg·667 m-2）混施，可以增加黑葉小白菜產(chǎn)量，提高品質(zhì)。

相關(guān)研究表明，增施有機(jī)肥均能夠顯著促進(jìn)葉菜的生長，提升葉菜品質(zhì)，增加維生素C 和可溶性糖含量，降低硝酸鹽含量[10-11]。本研究結(jié)果表明，配方復(fù)合肥與有機(jī)肥配施栽培黑葉小白菜后，產(chǎn)量與品質(zhì)均提高，這與湯桂容等、周亮等、李鋒等[12-14]的研究結(jié)果一致，其原因可能與有機(jī)肥富含多種有機(jī)酸、肽類以及包括氮、磷、鉀在內(nèi)的豐富的營養(yǎng)元素有關(guān)。不僅能為農(nóng)作物提供全面營養(yǎng)，而且肥效長，可增加和更新土壤有機(jī)質(zhì)，促進(jìn)微生物繁殖，改善土壤的理化性質(zhì)和生物活性[15-16]。

小白菜屬十字花科蔬菜，土壤缺硼會導(dǎo)致作物 “花而不實(shí)”， 在十字花科蔬菜上尤為嚴(yán)重，易造成減產(chǎn)[17-18]。缺鐵黃化現(xiàn)象是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中普遍存在的問題，植物吸收足夠的鐵有利于植物合成更多的葉綠素，促進(jìn)光合作用[19]，而在南方地區(qū)由于酸性土壤的緣故，種植戶大部分使用的都是硝態(tài)氮肥料，而硝態(tài)氮會使植物質(zhì)外體 pH 升高，降低了質(zhì)外體鐵的有效性，抑制了Fe3+的還原，使進(jìn)入共質(zhì)體的鐵減少[20]，長期大量使用就易造成鐵元素供應(yīng)不夠，缺鐵黃化，嚴(yán)重時甚至導(dǎo)致植株的死亡。筆者在配方肥的基礎(chǔ)上添加鐵肥和硼肥，施用后黑葉小白菜的產(chǎn)量與品質(zhì)均優(yōu)于配方肥，說明大量元素與鐵、硼之間的互作對黑葉小白菜的生長有促進(jìn)的作用。相類似的研究有，唐新蓮等[21]應(yīng)用“416-B”最優(yōu)混合設(shè)計(jì)，研究了在氮、磷、鉀肥基礎(chǔ)上增施鋅肥對小白菜產(chǎn)量和品質(zhì)的效應(yīng)，結(jié)果表明，氮與磷、鉀、鋅配施有利于小白菜增產(chǎn)和品質(zhì)的改善;苗鋒等[22]利用中微量元素與大量元素復(fù)配，每667 m 2施用復(fù)合肥（15-13-14）+2%氧化鎂、0.1%鋅、0.1%硼50 kg，處理比CK增產(chǎn)53.8%，且與其他施肥處理相比對小白菜生長的促進(jìn)作用更明顯。因此，中微量元素與大量元素之間合理配比搭配，將會使配方營養(yǎng)更加均衡。

筆者設(shè)計(jì)的有機(jī)肥、硼肥和鐵肥只是在單一的濃度下與配方肥施用，所得試驗(yàn)結(jié)果還不足以說明其是最優(yōu)配方組合，施用量是否是越多越好，還是增加到一定程度就會引起黑葉小白菜產(chǎn)量及品質(zhì)的下降，還需進(jìn)一步研究;同時其他中微量元素是否比硼、鐵元素對黑葉小白菜產(chǎn)量品質(zhì)的提高與改善更為關(guān)鍵，沒有進(jìn)行比較，今后將進(jìn)一步關(guān)注海南地區(qū)土壤中微量元素含量及其與黑葉小白菜產(chǎn)量與品質(zhì)的關(guān)系。

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