不同施肥处理对白菜干物质积累与养分吸收的影响

2011-01-26黄运湘张杨珠龙怀玉廖超林

湖南农业科学 2011年1期

黄运湘，曾艳，张杨珠，龙怀玉，廖超林

（1.湖南农业大学资源环境学院，湖南长沙 410128；2.株洲市农业局，湖南株洲 412011；3.中国农科院农业资源与农业区划研究所，北京 100081）

白菜是我国原产蔬菜，有悠久的栽培历史，由芸薹演变而来，其味道鲜美，营养丰富，素有“菜中之王”的美称，为广大群众所喜爱，栽培面积和消费量在中国居各类蔬菜之首。我国主要栽培有大白菜和小白菜2个品种，。大白菜（Brassica pekinensis）又称北京白菜、结球白菜，小白菜（Brassica chinensis）又名青菜、油白菜等，为芥属栽培植物，茎叶可食。随着人们对食品安全的关注，尤其是对绿色环保型蔬菜需求日益增加[1-2]，如何保持白菜的优质、高产，是人们普遍关注的问题。有关施肥对白菜产量和品质的影响研究较多[3-10]，而对白菜的养分吸收规律和肥料配比等研究较少。笔者采用土壤盆栽试验，通过不同施肥处理研究了2个白菜品种干物质的积累规律以及N、P、K养分吸收累积特性，为优化施肥参数、减少化肥用量、提高肥料利用率、达到平衡施肥等提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 供试品种与土壤性状

供试大白菜品种为城早五号；小白菜品种为上海矮东青。供试土壤采自湖南省岳阳市君山区河流冲积物发育的冲积性菜园土。土壤pH 8.16，CEC 12.51 cmol/kg，有机质 19.77 g/kg，全 N 1.26 g/kg，全P 1.17 g/kg，全 K 18.07 g/kg，碱解 N 57.1 mg/kg，有效 P 13.6 mg/kg，速效 K 37.6 mg/kg。

1.2 土壤盆栽试验

试验于2008年在湖南农业大学资源环境学院实验网室内进行。试验设5个处理：CK为不施肥处理；NPK为化肥处理；NPKM1为化肥+人畜粪肥处理；NPKM2为化肥+菜枯饼处理；VSF为蔬菜专用肥。各施肥处理N、P、K用量一致，处理NPKM1和NPKM2中无机N和有机N各占50%，以施氮量计算有机肥用量，扣除有机肥中的P、K，不足部分以过磷酸钙和氯化钾补充。每处理重复8次，其中5个重复作为试验期间动态取样分析用。每盆装风干土13 kg，盆钵规格φ20 cm，高40 cm。以尿素（含N 46%）、过磷酸钙（含P2O512%），硫酸钾（含K2O 50%）为肥源，施肥标准为 N 0.24 g/kg、P2O50.12 g/kg、K2O 0.24 g/kg，在土壤装盆时与土壤混合均匀后一次性施入，1周后（9月18日）移栽大白菜和小白菜。

1.3 样品采集与测定方法

分别于移栽前（9月18日）和移栽后（每隔15 d）采集各处理土壤和植株样品，11月18日收获，并测定其生物产量。

土壤碱解N用碱解扩散法，土壤有效P用Olsen法，土壤速效K用1 mol/L NH4OAc浸提－火焰光度法测定。植株分析用H2O2-H2SO4消煮，植株全氮用半微量滴定法，全P用钒钼黄比色法，全K用火焰光度法测定[11]。

2 结果与分析

2.1 不同施肥处理对白菜产量的影响

由表1可知，各处理的大白菜产量均高于小白菜。不同施肥处理间的2个白菜品种生物产量，有机无机肥配合施用处理的均高于化肥和蔬菜专用肥处理，增产效果显著。其中，大白菜以化肥+菜枯饼处理（NPKM2）产量最高，分别为化肥和蔬菜专用肥处理的113.7%和124.4%；小白菜则以化肥+人畜粪肥处理（NPKM1）产量最高，分别为化肥和蔬菜专用肥处理的134.6%和129.9%。有报道[1]指出，有机N与无机N质量比为1∶1或更小时对产量没有明显影响。但本研究表明，有机无机N以1∶1的质量比较单施化肥处理具有更大的增产效应。

表1 不同施肥处理白菜的生物产量（g/盆）

2.2 不同施肥处理对白菜各生育阶段干物质积累的影响

由图1可知，不同施肥处理，2个白菜品种地上部干物质的积累规律基本一致，表现为生育前期较慢，中后期较快的累积特征。大白菜移栽45 d干物质积累才达总积累量的50%～60%，小白菜仅移栽30 d干物质积累就达到了总积累量的60%～70%，这是由2个品种的生理特性和遗传特性决定的。不同施肥处理间，小白菜化肥处理（NPK）生育前期干物质的积累量稍高于有机无机肥配施处理，至移栽30 d有机无机配施干物质积累量明显高于化肥处理，且以化肥+人畜粪肥处理（NPKM1）最高。在各施肥处理间，大白菜干物质的积累量差异不明显，至收获期才表现一定的差异，以有机无机配施处理高于其他处理。从图1来看，有机无机配施能均衡供给白菜各生育期所需的养分，且表现明显的后效，克服了化肥肥效猛而后劲不足的缺点。

图1 不同施肥处理白菜干物质的积累

2.3 不同施肥处理白菜的养分吸收规律

2.3.1 对N的吸收规律表2结果表明，在相同施肥条件下，大白菜的吸N量为小白菜的110%～130%，显著高于小白菜，这与大白菜的生物产量高于小白菜相符。从不同生育阶段的吸N量看，大白菜移栽后前15 d的吸N量最小，不足总吸N量的10%；随着植株的生长，氮的吸收量逐步增加；移栽30 d后进入快速吸N阶段，移栽后30 d至收获期，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，前期生长较快，移栽15 d便进入快速吸N阶段，吸N量占全生育期的10%～15%；15～30 d达最高值，N的吸收量占全生育期的40%～50%；以后逐渐减慢，直至收获期。不同施肥处理，以化肥处理N的吸收累积量最低，有机无机肥配施处理最高，蔬菜专用肥处理次之。化肥处理小白菜N的累积吸收量仅为有机无机肥配施处理的78%～80%，大白菜为80%～91%，蔬菜专用肥处理小白菜N的累积吸收量为有机无机肥配施处理的85%左右，大白菜为90%左右。这说明在供试土壤条件下，N肥的施用显著增加了白菜对N的吸收，且以有机无机肥配合施用效果最佳。

表2 白菜不同生育期N素吸收动态

2.3.2 对P的吸收规律由表3可知，在相同施肥条件下，大白菜的吸P量为小白菜的130%～160%，显著高于小白菜。从不同生育阶段的吸P量看，大白菜移栽后前30 d的吸P量相对较少，仅为总吸P量的15%～20%；随着大白菜的生长发育，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%，直至收获期也表现较高的吸收量。小白菜在移栽15 d后便进入快速吸P阶段，P的吸收量在15～45 d占全生育期的80%～90%，收获期小白菜吸P量大大减少，仅为总吸P量的2%～10%。不同施肥处理，以化肥处理P的吸收累积量最低，有机无机肥配施处理最高，蔬菜专用肥处理次之。化肥处理小白菜P的累积吸收量为有机无机配施处理的80%左右，大白菜为75%～85%，蔬菜专用肥处理小白菜P的累积吸收量为有机无机肥配施处理的85%左右，大白菜为77%～85%左右。试验表明，施用P肥同样可显著提高大白菜和小白菜对P吸收利用，且以有机无机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，而大白菜则集中在其生育期的中、后期，故在P肥品种的选择和施用上应分别加以对待。

表3 白菜不同生育期磷素吸收动态

2.3.3 对K的吸收规律表4结果表明，2个白菜品种对K的吸收总量均超过N、P。相同施肥条件下，大白菜的吸K总量也超过小白菜，为小白菜的107%～130%，与N素相当，但低于P素，表明大白菜在N、P、K 3个养分要素中对P素养分的需求比例比小白菜高。不同施肥处理，无论大白菜还是小白菜，均以有机无机肥配施处理（NPKM1、NPKM2）K的吸收量最高，蔬菜专用肥处理小白菜吸K量高于化肥，大白菜则低于化肥，且2处理之间的差异不如N、P吸收总量大，这可能是有机肥中的K和无机肥中的K均以水溶态存在，对蔬菜的有效性差异不显著。2个白菜品种不同时期对K的吸收规律，与对N素和P素的吸收规律一致。小白菜的吸K高峰出现在移栽后的15～45 d，其中15 d～30 d的吸K量约占全生育期吸K总量的50%以上，45～60 d的吸K量不及全生育期吸K总量的10%。大白菜的吸K高峰出现较晚，在移栽后的30～60 d，此时期K的吸收量占全生育期K吸收总量的80%左右，这与2个白菜品种的生长速度表现一致性。

表4 白菜不同生育期钾素吸收动态

2.4 不同施肥处理对土壤有效养分的影响

2.4.1 碱解N含量的变化由图2可知，大白菜和小白菜不同施肥处理土壤碱解N含量呈现相似的变化规律，施肥移栽15 d时碱解N含量较施肥时升高，随着白菜对N素的吸收，之后呈现不同程度的下降，至第30 d时下降趋势减缓，收获期碱解N含量保持在50 mg/kg以上。不施肥处理（CK）土壤碱解N含量在白菜生育前期呈缓慢下降趋势，45 d时略有升高，随后又下降，低于栽培前土壤中碱解N含量，表明不施肥种白菜对地力有一定的消耗，且不利于产量的提高。

图2 土壤碱解氮含量变化

2.4.2 土壤有效P含量的变化由图3可知，不同施肥处理种植大白菜和小白菜，土壤有效P含量在移栽后0～15 d表现为下降趋势，随后逐渐上升，大白菜移栽45 d后土壤有效P含量达最高值，之后又下降。小白菜在移栽30 d时土壤有效P含量达较高值，随后逐渐下降，至收获时土壤有效P含量均小于移栽前水平。不同施肥处理，有机无机肥配施土壤有效P含量在白菜各生育期均高于化肥处理，其原因是有机肥有活化土壤P素的作用，并能减少P的吸附固定。

图3 土壤有效磷含量变化

2.4.3 土壤速效K含量的变化由图4可知，随着白菜的生长发育，不同施肥处理土壤速效K含量表现相似的变化规律。在白菜移栽后的前15 d，土壤速效K含量除处理NPK下降迅速外，其他处理保持较平稳或缓慢下降趋势，随着白菜的生长发育和对K素吸收量的增加，土壤速效K含量急剧下降，至30 d后趋于平稳或略有上升的状态，直至收获期。不同施肥处理，有机无机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处理的趋势。这表明有机无机肥配施不仅可提高白菜产量，增加白菜对K的吸收利用，同时还可提高土壤中K的有效性。