不同氮肥施用量对红菜薹产量和品质的影响

谢 坚，聂 军，廖育林，黄绍文 ，唐继伟

（1.湖南省土壤肥料研究所，湖南 长沙410125；2.中国农业科学院农业资源与农业区划研究所，北京100081）

近年来，随着我国蔬菜生产集约化的进一步推进，蔬菜施肥这一既与蔬菜生产者的经济效益密切相关，又与广大消费者的营养和健康直接相关[1-4]，同时对人类生存环境有巨大影响的农业措施越来越受到人们的关注。我国蔬菜生产中氮肥用量过大的现象一直比较普遍。过多的氮素投入不仅造成了氮素资源的浪费，同时也会导致蔬菜品质的下降[5-6]。

笔者以露地红菜薹为研究对象，通过氮肥不同用量对红菜薹产量和品质效应的差异，研究适宜氮肥用量，达到产量、品质的平衡，旨在为红菜薹生产中氮肥的施用提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

在湖南省南县中鱼口乡光明村，选择土壤肥力属中等水平的地块来安排红菜薹施氮效应田间试验。试验地位于东经 112°20′53"，北纬 29°14′47"，属亚热带季风气候，年平均降水量1 443.2 mm，年均日照1 775.7 h，无霜期266 d，年均气温16.6℃，大于10℃的年积温为5 268℃。于试验前采取0～20 cm土层样品，土壤为河湖沉积物发育的紫潮土，土壤基本性质：pH值8.2，全有机质为31.3 g/kg，电导率为186 us/cm，硝态氮为6.2 mg/kg，速效磷为29.3 mg/kg，速效钾为64.9 mg/kg，前茬作物为水稻。

1.2 试验材料

供试品种为当地广泛种植的“红金寸”。试验用氮肥为尿素（含N 46%），磷肥为过磷酸钙（含P2O512%），钾肥为氯化钾（含K2O 60%）。

1.3 试验方法

各处理设计及养分用量见表1。3次重复，随机排列，小区面积为30 m2。2009年10月8日播种，11月5日定植，株距0.40 m，行距0.50 m，密度为50 000株/hm2。施肥方法是20%氮肥、100%磷肥和40%钾肥作基肥，于定植前耕田时撒施，并混入土壤；余下80%氮肥分5次随水追施，60%钾肥分3次随水追施。试验灌水、病虫害防治及除草等管理按照当地习惯进行。2010年2～4月进行多次采收。

表1 试验处理设计及养分用量 （kg/hm2）

1.4 植株和土壤样品分析

1.4.1 植株测定项目和方法 红菜薹收获时，各小区单独收获，测定产量，并取样分析红菜薹的商品品质、营养品质和氮含量；收获结束时，测定根茬产量，取根茬样品测定氮含量。植株中氮含量采用硫酸-过氧化氢消煮，蒸馏定氮法测定；红菜薹可食部分硝酸盐含量采用二硝基酚比色法测定，Vc采用GB/T5009.86-2003，2,4-二硝基苯肼法测定，粗纤维含量采用重量法测定。

1.4.2 土壤养分测定方法 试验前取0～20 cm土壤样品进行养分分析。土壤全有机质采用重铬酸钾-浓硫酸氧化（外加热法），硫酸亚铁溶液滴定法测定；土壤pH采用2.5∶1的水土比悬液电位法测定；土壤硝态氮采用2 mol/L KCl溶液浸提-双波长紫外分光光度法测定；土壤速效磷测定采用0.5 mol/L碳酸氢钠浸提-钼锑抗比色法；土壤速效钾采用1 mol/L醋酸铵溶液浸提-原子吸收分光光度计测定[13]。

1.5 数据处理

数据采用Microsoft Excel 2003和SPSS 13.0软件进行分析。

2 结果与分析

2.1 氮肥施用量对红菜薹产量及经济效益的影响

红菜薹产量随氮肥用量的增加呈先增后减的趋势（表2）。施氮提高红菜薹产量2 988.2～9 418.1 kg/hm2，平均增产41.8%，但施氮900 kg/hm2的处理产量较不施氮减产6.2%。施氮600 kg/hm2处理的产量最高（19 169.6 kg/hm2），与施氮 300、450、750 kg/hm2处理之间产量差异不显著。

表2 不同氮肥用量对红菜薹产量的影响 （kg/hm2）

表3表明，红菜薹的经济效益随施氮量增加也是呈先增后减的趋势。施氮600 kg/hm2时，红菜薹的经济效益最高，为2.99万元/hm2，较不施氮处理增收109.4%，但与施氮300、450、750 kg/hm2处理之间差异不显著。

表3 不同氮肥用量对红菜薹经济效益的影响

为进一步明确氮用量与产量的关系，通过回归分析建立了氮（N）用量与产量关系模型，其函数表达式如下：

Y=8836.6+28.201 N-0.029 N2（F=2.17，P<0.05，R2=0.60）

根据该模型计算了红菜薹的最高产量施氮量和经济最佳施氮量。结果表明，最高产量施氮（N）量为486.2 kg/hm2，此时可获得的理论最高产量为15 692.6 kg/hm2；经济最佳施氮量为440.3 kg/hm2（其中N和红菜薹价格分别按5.33和2.0元/kg计算），此时可获得的理论经济最佳产量为15 631.4 kg/hm2。表明在本试验条件下，红菜薹的适宜氮用量范围为 440～490 kg/hm2。

2.2 氮肥施用量对红菜薹外观品质的影响

从表4可以看到，红菜薹的单薹重、薹径和薹长均随着施用氮肥量的增加呈先增后降的趋势，且在适宜施氮量范围内表现出较优的外观品质，高施氮量则表现出商品品质的下降。施氮能显著提高红菜薹的薹径和薹长，施N 450 kg/hm2处理的薹径比不施氮肥处理的提高123.5%，施N 750 kg/hm2处理的薹长显著高于其他处理。

表4 不同氮肥用量对红菜薹单薹重、薹径和薹长的影响

2.3 氮肥施用量对红菜薹可食部分硝酸盐、维生素c和粗纤维含量的影响

从表5可以看出，随着施氮量的增加，红菜薹可食部分硝酸盐含量呈增加的趋势；施氮使可食部分硝酸盐含量增加2.9～13.3倍，平均增加7.5倍；施N 750和900 kg/hm2处理的可食部分硝酸盐含量较高，分别为973.5和1 042.6 mg/kg FW，均未超过无公害蔬菜硝酸盐含量标准（叶菜类≤3 000 mg/kg）。

表5 不同氮肥用量对红菜薹可食部分硝酸盐、粗纤维和维生素c含量的影响

施用氮肥能显著提高红菜薹Vc含量，施氮比不施氮红菜薹Vc含量提高94.8%～171.1%。

粗纤维含量是蔬菜营养价值的重要指标之一。粗纤维含量越高，品质越差，口感粗糙。表5表明，红菜薹粗纤维含量随施氮量的增加呈先增后降的趋势，大量施氮和不施氮处理红菜薹粗纤维含量均较低，而在较高产量的施氮（N）水平（450和600 kg/hm2）时红菜薹粗纤维含量较高，其中施N 450 kg/hm2处理的红菜薹粗纤维含量最高，较不施氮肥处理的提高45.5%。

2.4 氮肥施用量对红菜薹吸氮量和氮肥利用率的影响

由表6可见，红菜薹吸氮量随施氮量的增加呈先增后降的趋势。以施氮600 kg/hm2处理红菜薹吸氮量最大，为107.6 kg/hm2，较不施氮肥处理的提高194.0%，但与施N 450和750 kg/hm2处理红菜薹吸氮量之间差异不显著。施N 600 kg/hm2处理的可食部分吸氮量占红菜薹吸氮总量的84.5%，为最高。

表6 不同氮肥用量对红菜薹吸氮量和氮肥利用率的影响

随着氮肥施用量的增加，氮肥利用率也呈先增后降的趋势。以施氮600 kg/hm2处理氮肥利用率最高，为11.8%；施氮450 kg/hm2处理次之，为9.9%；施氮900 kg/hm2处理氮肥利用率最低，仅为2.3%。

3 小结

适量施氮能够显著提高红菜薹的产量和经济效益，施氮处理平均增产41.8%，平均增收0.48万元/hm2。适宜施氮量范围内红菜薹的外观品质较优，而过量施氮和缺氮会导致外观品质的下降。施用氮肥显著增加了红菜薹中硝酸盐的含量，可食部分硝酸盐含量随着施氮量的增加呈增加的趋势，但在本试验条件下不同施氮水平的红菜薹可食部分硝酸盐含量均未超过无公害蔬菜硝酸盐含量标准（叶菜类≤3 000 mg/kg）。施用氮肥能显著提高红菜薹Vc含量，提高94.8%～171.1%。红菜薹对氮肥的利用率很低，仅为10%左右，应采取有效措施提高冬季露地栽培条件下红菜薹氮肥利用率。在本试验条件下，基于产量、经济效益和商品品质的红菜薹适宜氮素（N）用量范围为 440～490 kg/hm2。

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