不同施肥量及养分配比对马铃薯和结球甘蓝产量及其硝酸盐含量的影响

褚清河，潘根兴，李晋陵

（1.山西省农业科学院农业资源与经济研究所，山西太原030006；2.南京农业大学生态环境研究所，江苏南京210095）

化肥施用量增大使施肥的不合理程度增大，瓜果品质下降与蔬菜硝酸盐含量超标的问题已显现并变得越来越严重[1]。赵淑贞等[2-4]研究表明，降低蔬菜中硝酸盐含量的措施就是要控制氮肥施用量和大量施用有机肥。

近年来，国内学者也进行了许多有关氮磷用量及配比对蔬菜硝酸盐含量和品质影响的研究，但由于没有确定最佳施肥比例的技术和确定最高产量施肥量的方法，试验结论多是蔬菜施用化肥将会导致农产品品质降低和硝酸盐含量超标[5-6]。陈新平等[7]研究表明，采用平衡施肥、分次追肥及一些栽培措施均可在一定程度上起到降低硝酸盐含量的作用，但无法从根本上解决问题。

农产品品质下降与蔬菜硝酸盐含量增加是否完全是由于施用化肥或化肥施用过量造成的，蔬菜硝酸盐含量超标的问题是否能通过施用有机肥得到有效解决，牟建梅等[8]研究表明，有机肥达到一定施用量同样也会使农产品品质下降和导致硝酸盐含量提高。然而，自从德国著名化学家李比希提出施肥理论和化学肥料应用以来，国内外施肥技术至今未能解决随着化肥施用量增加，农产品品质降低和蔬菜硝酸盐含量提高的问题[9-11]，因此，只好把施肥出现的这些问题归咎于化肥。农产品品质下降与蔬菜硝酸盐含量超标是否是施用化肥的必然结果，近年来的研究证明，氮磷施肥比例严重影响作物对养分的吸收与利用，土壤氮磷养分的不平衡供应会形成氮磷养分在玉米秸秆中的大量积累与转化率降低，最终导致玉米产量降低；而在土壤氮磷养分平衡供应的情况下，玉米秸秆中的氮磷养分转化率较高，通常不会在秸秆中大量累积[12]。为了在根茎类和茎叶类蔬菜上进一步探索氮磷施用比例对产量和硝酸盐含量的影响，本研究于2011年以来选择马铃薯和结球甘蓝进行了试验。

1 材料和方法

1.1 供试土壤概况

马铃薯和甘蓝肥料试验于2011年在娄烦县米峪镇兴旺庄村进行，供试土壤为褐土性土。试验前多点采取试验地0～20 cm表层土壤混合样品，土壤风干处理后测定土壤基本农化指标。马铃薯试验田：有机质4.8 g/kg，碱解氮19.3 mg/kg，有效磷18.2 mg/kg，有效钾121.0 mg/kg。结球甘蓝试验田：有机质含量为7.4g/kg，碱解氮50.3mg/kg，有效磷15.9 mg/kg，有效钾59.0 mg/kg。

1.2 供试材料

马铃薯品种为克星1号，5月26日播种，10月2日收获，生育期125 d。结球甘蓝品种为铁头3号，6月11日移栽，8月15日收获，生育期60 d。

1.3 施肥方案

马铃薯与结球甘蓝试验，氮肥分别选用尿素（N，46%）和碳酸氢铵（N，17%），磷肥均为普通过磷酸钙（ P2O5，12%），钾肥为氯化钾（ K2O，60%）。试验共设9个处理（表1），马铃薯和结球甘蓝试验小区面积分别为33.4，3.6 m2，随机排列，3次重复。所有处理氮磷钾肥采用播前一次性施入，中耕管理同常规方法。

表1 马铃薯和结球甘蓝氮磷钾施肥比例

1.4 测定项目及方法

于收获前进行收获物取样。马铃薯每小区取10株，从中取马铃薯块茎1.5 kg作为样品；结球甘蓝于收获前8月9日下午进行取样，均取每行的第3株和第6株（每小区共栽10棵），尽快送回实验室分析硝酸盐含量，测定方法采用酚二黄酸法[13]。各试验小区均单采单收，记载产量。

1.5 统计分析

数据处理采用Microsoft Excel 2000软件，统计与显著性检测采用SPSS11.0软件进行。

2 结果与分析

2.1 马铃薯和结球甘蓝产量变化

不同氮磷配比施肥下马铃薯和结球甘蓝的产量结果列于表2。方差分析表明，马铃薯F＝29.1**（F0.05＝2.59，F0.01＝3.89），结球甘蓝 F＝4.14**，统计检验均达到极显著水平。新复极差检验表明，马铃薯处理2（单施氮肥）较不施肥（CK）显著增产，处理3，4（单施磷、钾肥）与对照相比均未达到显著增产效果。氮磷钾肥配合施用则较对照显著增产，但在施氮量为225 kg/hm2、氮磷配施比例分别为 1∶0.667，1∶1和1∶1.5的条件下，处理5，6，7产量间的差异未达到显著水平。因此，对于该土壤种植马铃薯来说，氮磷钾分别为 225，150，225 kg/hm2是比较合理的施肥比例和施肥量。

表2 不同施肥量及氮磷配比下马铃薯和结球甘蓝的产量结果 kg/hm2

由图1可知，马铃薯产量在氮磷施肥比例为1∶0.667条件下，随着氮磷施肥量的增加而增加，达到最大施肥量后产量降低，从拐点处分解为2条直线，设施氮量为x，产量为y，拐点前的线性方程为：y＝62.44x＋10 215（ R2＝0.998，n＝3）；拐点后的线性方程为：y＝62.44x＋10 215（R2＝1.00，n＝2），复相关系数检验均达到显著水平。求2条相交直线组成的方程组的解，得出最高产量的施氮量为 225 kg/hm2，氮磷比例为 1∶0.667。结球甘蓝与马铃薯不同，处理 2，3，4（ 单施氮、磷和钾）与对照相比，均未显著增产，而氮磷钾配合施用时，只有氮磷施用比例为1∶1的处理6较对照显著增产，其他处理相比对照均未显著增产，可见，氮磷施肥比例显著影响叶菜类作物的增产效果，对氮磷比例要求更为严格，偏离最佳施肥比例均达不到增产效果。

2.2 收获部分硝酸盐含量变化

不同施肥量及氮磷配比条件下，马铃薯与结球甘蓝收获部分硝酸盐含量测定结果列于表3。方差分析结果表明，马铃薯F＝5.52**，结球甘蓝F＝1.9，统计检验马铃薯硝酸盐含量达到极显著水平，结球甘蓝未达到显著水平。从表3可以看出，处理2（单施氮肥）马铃薯硝酸盐含量较对照显著提高，而处理3，4（单施磷、钾肥）硝酸盐含量并未较对照显著增加。处理5，6（氮磷施肥比例分别为1∶0.667和1∶1）虽然增产效果较好，但硝酸盐含量则较对照显著提高，而处理7（氮磷施肥比例为1∶1.5）的硝酸盐含量并未较对照显著增加，可见，提高磷肥的施用量可有效降低硝酸盐含量。因此，从提高农产品品质角度考虑，氮磷施肥比例为1∶1.5是该试验地种植马铃薯的最佳施肥比例，同时可获得较高的产量。结球甘蓝硝酸盐含量方差分析未达到显著差异水平，但施肥对其硝酸盐含量的影响趋势与马铃薯基本相同。处理2（单施氮肥）和氮磷钾配合施用的处理9，甘蓝硝酸盐含量具有提高的趋势，而处理3（单施磷肥）并未增加结球甘蓝的硝酸盐含量，而氮磷钾配合施用的处理中，结球甘蓝硝酸盐含量也以处理7最低，进一步说明，提高磷肥的施用比例可了降低蔬菜的硝酸盐含量，且氮磷施用比例也以1∶1.5较好。

表3 不同氮磷配比及施肥量下马铃薯和甘蓝的硝酸盐含量变化 mg/kg

3 小结

根茎作物马铃薯与叶菜类蔬菜结球甘蓝具有截然不同的施肥表现，马铃薯单施氮较对照不施肥显著增产，单施磷和钾则不具有显著增产效果；但叶菜类蔬菜结球甘蓝单施氮、磷和钾均未较对照显著增产，只有氮磷配合施用才具有显著增产效果。马铃薯最高产量施氮量为225 kg/hm2、氮磷钾施肥比例为1∶0.667∶1，而结球甘蓝最高产量施氮量为135 kg/hm2、氮磷钾施肥比例则为1∶1∶1.5。对于供试的马铃薯和结球甘蓝来说，增加磷肥施用量均可降低收获部分硝酸盐含量。氮磷施肥比例均为1∶1.5的条件下，马铃薯和结球甘蓝的硝酸盐含量均最低。由此可见，通过合理调节施肥量和施肥比例，不仅可以控制蔬菜硝酸盐含量的积累，而且还可获得较高的产量，并非施用化肥必然会形成蔬菜硝酸盐含量的大量积累而导致超标。

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