不同氮素水平對(duì)大白菜生長(zhǎng)性狀及產(chǎn)量的影響

王彩霞 于田利 郎文培 劉永磊 王麗杰 高曉東 厲桂香

（1濰坊市坊子區(qū)農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，山東濰坊 261200；2濰坊市農(nóng)業(yè)科學(xué)院，山東濰坊 261061）

大白菜屬十字花科蕓薹屬蕓薹種大白菜亞種，是以綠葉為產(chǎn)品的一至二年生草本植物[1]，在我國(guó)種植歷史悠久。其生長(zhǎng)迅速、價(jià)格低廉、營(yíng)養(yǎng)豐富、生長(zhǎng)周期短、需肥多[2-4]，是濰坊市主要栽種的大田蔬菜。大白菜在濰坊市的栽培面積較大，約1.07萬(wàn)hm2，平均產(chǎn)量為60～75 t/hm2，大白菜的消費(fèi)量占各類(lèi)蔬菜之首。

氮素對(duì)提高蔬菜產(chǎn)量起到了關(guān)鍵作用，大白菜對(duì)氮肥的需求格外敏感。如果生長(zhǎng)期施用過(guò)多的氮肥，會(huì)造成大白菜植株生長(zhǎng)過(guò)旺，結(jié)球不實(shí)，水分含量高，含糖量減少，品質(zhì)下降，不耐儲(chǔ)存[5]。有研究表明，當(dāng)?shù)适┯昧吭?00 kg/hm2時(shí)，大白菜產(chǎn)量最高；如果氮肥用量過(guò)多，反而會(huì)降低大白菜的產(chǎn)量和品質(zhì)[6]。但為了追求產(chǎn)量，大多數(shù)農(nóng)戶(hù)通常會(huì)加大氮肥施用量。氮肥過(guò)量不僅遞減收益、降低肥料利用率，而且極易引起土壤鹽漬化，導(dǎo)致大白菜中硝酸鹽富集、品質(zhì)下降等問(wèn)題[7]。因此，本研究于濰坊市坊子區(qū)開(kāi)展“2+X”施肥試驗(yàn)，探析大白菜氮肥最佳用量，以期進(jìn)一步修正和完善大白菜氮肥優(yōu)化施肥技術(shù)，集成大白菜優(yōu)化施肥技術(shù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)設(shè)置在濰坊市坊子區(qū)黃旗堡街道西門(mén)口村。試驗(yàn)田土地平整，肥力中等，排灌方便。于大白菜種植前，采集0～20 cm耕層土壤樣品，每小區(qū)隨機(jī)選取3個(gè)樣點(diǎn)，采用pH計(jì)測(cè)定土壤pH值，采用堿解擴(kuò)散法測(cè)定土壤堿解氮，采用重鉻酸鉀容量法測(cè)定土壤有機(jī)質(zhì)，采用0.5 mol/L NaHCO3浸提-鉬藍(lán)比色法測(cè)定土壤有效磷，采用鉬酸銨浸提-火焰光度計(jì)法測(cè)定土壤速效鉀[8]。試驗(yàn)田0～20 cm耕層土壤有機(jī)質(zhì)含量為 13.5 g/kg、堿解氮含量為 85.3 mg/kg、有效磷含量為41.58 mg/kg、速效鉀含量為124.5 mg/kg，pH值為7.53。

1.2 供試材料

供試大白菜品種為濰白9號(hào)，該品種由濰坊市農(nóng)業(yè)科學(xué)院選育。

供試商品肥為單質(zhì)肥料，氮肥選用尿素（含純N 42%）、磷肥選用過(guò)磷酸鈣（含P2O512%）、鉀肥選用硫酸鉀（含K2SO450%）。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)6個(gè)處理，分別為空白對(duì)照區(qū)（CK1）、常規(guī)施肥區(qū) （CK2）、無(wú)氮區(qū)、70%優(yōu)氮區(qū)、優(yōu)化氮區(qū)、130%優(yōu)氮區(qū)。采用完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，每處理3次重復(fù)，共18個(gè)小區(qū)，小區(qū)面積30 m2，小區(qū)之間間隔1.8 m。常規(guī)施肥按當(dāng)?shù)亓?xí)慣進(jìn)行。除施肥不同外，各小區(qū)其他田間管理措施相同。不同處理具體施肥量如表1所示。

表1 大白菜“2+X”施肥試驗(yàn)各處理小區(qū)用肥量

1.4 試驗(yàn)實(shí)施

試驗(yàn)于2021年8月20日整地、劃小區(qū)、施基肥，2021年11月21日成熟收獲。除施肥不同外，試驗(yàn)過(guò)程中的田間管理保持一致。肥料分3次施入：第1次為施基肥，30%的氮肥、35%的鉀肥和全部的磷肥用作基肥，施用方法為于移栽前穴施；第2次為施蓮座期肥（第1次追肥），40%的氮肥、20%的鉀肥作蓮座期肥，施用方法為兌水淋施或穴施；第3次為施結(jié)球肥（第2次追肥），30%的氮肥、45%的鉀肥作結(jié)球肥，在行間開(kāi)溝穴施，肥料離植株根部10～13 cm，然后覆土。

保持田間土壤濕潤(rùn)，淋水應(yīng)在下午傍晚進(jìn)行。接近采收期時(shí)，適當(dāng)控制水分。

1.5 分析檢測(cè)

按照常規(guī)方法進(jìn)行栽培管理，每小區(qū)大白菜株數(shù)為150株。采收時(shí)（2021年11月21日），于各處理有代表性區(qū)域連續(xù)選擇10株大白菜，統(tǒng)計(jì)大白菜株高、莖粗、根長(zhǎng)等生長(zhǎng)性狀；同時(shí)，稱(chēng)量單株大白菜的重量，計(jì)算各小區(qū)的平均單株重，然后根據(jù)平均單株重與總株數(shù)計(jì)算小區(qū)產(chǎn)量與公頃產(chǎn)量。

1.6 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel進(jìn)行整理，運(yùn)用SPSS 19.0進(jìn)行差異顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施肥處理對(duì)大白菜生長(zhǎng)性狀的影響

2021年11月21日，每小區(qū)取樣10株進(jìn)行主要生長(zhǎng)性狀的測(cè)定。由表2可知，處理間株高、莖粗、根長(zhǎng)差異達(dá)顯著水平。用Duncan法對(duì)各處理進(jìn)行多重比較，結(jié)果顯示：常規(guī)施肥區(qū)（CK2）、70%優(yōu)氮區(qū)、優(yōu)化氮區(qū)、130%優(yōu)氮區(qū)大白菜株高、莖粗、根長(zhǎng)均顯著高于空白對(duì)照區(qū)（CK1）和無(wú)氮區(qū)（P＜0.05）；空白對(duì)照區(qū)（CK1）與無(wú)氮區(qū)大白菜在株高、莖粗、根長(zhǎng)等性狀方面差異不大，均與施氮肥區(qū)達(dá)到了顯著性差異。這說(shuō)明氮肥對(duì)大白菜生長(zhǎng)起到了關(guān)鍵作用。優(yōu)化氮區(qū)大白菜株高、莖粗、根長(zhǎng)均達(dá)到最大值，說(shuō)明優(yōu)化施氮利于大白菜生長(zhǎng)發(fā)育。這主要是由于氮素與大白菜綠葉生長(zhǎng)及其光合效率有密切關(guān)系[9]。施用氮肥是提高大白菜產(chǎn)量的有效措施，而過(guò)多的氮肥會(huì)對(duì)其產(chǎn)量和品質(zhì)產(chǎn)生不良影響。因此，130%優(yōu)氮區(qū)大白菜株高、莖粗、根長(zhǎng)均低于70%優(yōu)氮區(qū)和優(yōu)化氮區(qū)。分析原因，可能是過(guò)量的氮肥抑制了大白菜生長(zhǎng)發(fā)育，也可能是由于施氮肥過(guò)多，大白菜對(duì)于氮素的利用率降低，不能及時(shí)將氮素轉(zhuǎn)化成氨基酸[10]，導(dǎo)致大白菜氨中毒，影響其生長(zhǎng)發(fā)育。

表2 大白菜“2+X”試驗(yàn)考種結(jié)果

2.2 不同施肥處理對(duì)大白菜產(chǎn)量的影響

分析可知：區(qū)組間（F=0.006＜F0.05=3.33）產(chǎn)量差異不顯著，試驗(yàn)重復(fù)性好；處理間（F=1 126.860＞F0.01=5.64）產(chǎn)量差異達(dá)極顯著水平。用Duncan法對(duì)各處理進(jìn)行多重比較，結(jié)果顯示，70%優(yōu)氮區(qū)與優(yōu)化氮區(qū)之間大白菜產(chǎn)量差異未達(dá)顯著水平（P=0.082＞0.05），70%優(yōu)氮區(qū)與130%優(yōu)氮區(qū)之間大白菜產(chǎn)量差異未達(dá)到顯著水平（P=0.220＞0.05），其他各個(gè)處理間差異均達(dá)到顯著水平（P＜0.05）。

由表3可知：優(yōu)化氮區(qū)大白菜產(chǎn)量最高，分別較空白對(duì)照區(qū)（CK1）、常規(guī)施肥區(qū)（CK2）、無(wú)氮區(qū)以及130%優(yōu)氮區(qū)增產(chǎn) 34 666.67、3 900.00、25 133.34、2 000.00 kg/hm2，增幅分別為 63.96%、4.59%、39.44%和2.30%，差異顯著；與70%優(yōu)氮區(qū)相比，優(yōu)化氮區(qū)大白菜增產(chǎn)1 166.67 kg/hm2，增幅約1.33%，差異不顯著。從經(jīng)濟(jì)效益以及生態(tài)效益來(lái)看，70%優(yōu)氮施肥更利于生產(chǎn)，既節(jié)約了成本，又達(dá)到了減肥增效的目的。

表3 大白菜“2+X”試驗(yàn)產(chǎn)量

3 結(jié)論與討論

試驗(yàn)結(jié)果表明，優(yōu)化氮區(qū)（30 m2施尿素1.40 kg、過(guò)磷酸鈣2.25 kg、硫酸鉀0.702 kg）大白菜產(chǎn)量最高，顯著高于空白對(duì)照區(qū)（不施肥）、無(wú)氮區(qū)（不施氮肥）、常規(guī)施肥區(qū)以及130%優(yōu)氮區(qū)，但與70%優(yōu)氮區(qū)差異不顯著。說(shuō)明優(yōu)氮施肥有明顯的增產(chǎn)、增效作用。氮素是組成植物氨基酸和蛋白質(zhì)的主要元素，參與植物生長(zhǎng)發(fā)育的每一個(gè)過(guò)程，決定著植物能否正常發(fā)育，并且影響植物的產(chǎn)量和品質(zhì)[11]。大白菜生長(zhǎng)過(guò)程對(duì)氮素敏感，在一定的氮肥用量范圍內(nèi)，大白菜的產(chǎn)量隨著氮肥施用量的增加而增加；但過(guò)多的氮肥會(huì)抑制大白菜生長(zhǎng)，影響其產(chǎn)量。因此，從經(jīng)濟(jì)效益以及生態(tài)效益來(lái)看，70%優(yōu)氮施肥更利于大白菜生產(chǎn)，既節(jié)約了成本，又達(dá)到了減肥增效的目的，生態(tài)效益顯著。