不同施氮量对红菜薹产量和品质的影响

王素萍 洪娟 黄翔 杜雷 葛米红 张利红 练志成 叶莉霞 陈钢

摘要：在露地栽培条件下，设置5个施氮水平，进行不同施氮量对红菜薹产量、品质及试验后耕层土壤无机氮残留量影响的研究。结果表明，施氮明显促进了红菜薹中后期叶片数和抽薹数及前期单薹重的增加。施氮量与产量符合一元二次方程y=-0.015 4x2+14.380x+12 181（R2=0.929），当施氮量为467 kg/hm2时，产量最高为16 538 kg/hm2。主薹的硝酸盐、可溶性蛋白及可溶性糖含量高于侧薹，但维生素C含量低于侧薹。随着施氮量的增加硝酸盐含量增加，维生素C和可溶性糖含量降低，而可溶性蛋白质的含量先增加后略降低。试验后耕层土壤无机氮含量的增量与施氮量符合方程y=0.001 9x-0.316 0（R2=0.962）。

关键词：红菜薹；施氮量；产量；硝酸盐；维生素；土壤无机氮

中图分类号：S147.5 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2015）13-3240-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2015.13.044

Effect of Different Nitrogen Supply on Yield and Quality of Purple Flowering Stalk

WANG Su-ping1，HONG Juan1，2，HUANG Xiang1，DU Lei1，GE Mi-hong1，ZHANG Li-hong1，

LIAN Zhi-cheng1，YE Li-xia1，2，CHEN Gang1

（1. Wuhan Research Institute of Agricultural Sciences， Wuhan 430345， China；

2. College of Resources and Environment， Huazhong Agricultural University， Wuhan 430070， China）

Abstract： A field trials were conducted to study the effects of different nitrogen levels on yield， quality of purple flowering stalk and soil inorganic nitrogen content under open-field condition in Wuhan.The result showed that nitrogen supply obviously increased the leaf number and stalk number single at the earlier stage and the stalk weight in the late stage.The yield and nitrogen rate accorded with the second-order equation y=-0.015 4x2+14.380x+12 181（R2=0.929）.The highest yield was 15 538 kg/hm2 when applying pure nitrogen 467 kg/hm2.The content of nitrate， soluble protein and soluble sugar in main branch was higher than that in secondary branch， but the content of VC in main branch was lower than that in secondary branch. The nitrate content increased，while VC and soluble sugar content decreased. And soluble protein content first increased， then decreased with the increase of amount of nitrogen applied. The relationship between increment of inorganic nitrogen content after experiment and amount of nitrogen applied was in accord with the equation y=0.001 9x-0.316 0 （R2=0.962）.

Key words： purple flowering stalk； nitrogen supply； yield； nitrate content； vitamin； inorganic nitrogen

红菜薹是中国南方常见的一种蔬菜，其口感脆嫩，味道鲜美，深受人们喜爱，主要分布在长江流域，以湖北武汉的洪山菜薹最为知名。近年来，随着农业产业结构的调整和优化升级，红菜薹从原来的小面积种植逐渐形成规模化，特别是城市近郊区，相继建立起大量的红菜薹生产基地，随着种植面积的逐年增加，农民迫切需要红菜薹的科学种植管理技术。施肥不仅与蔬菜生产者的经济效益和消费者的营养健康直接相关[1-3]，而且对生态环境影响巨大，红菜薹生长周期长，采收次数多，农民根据经验盲目施肥导致产量不高，品质较差，肥料浪费严重，引起了一系列的环境问题[4]，因此科学合理施肥是实现红菜薹优质环保高产的关键。

红菜薹施肥中以氮肥不合理施用现象最为严重，适当增施氮肥能够提高蔬菜产量，但当氮肥用量过多时，蔬菜增产不明显，且土壤剖面硝态氮残留量增加[5]，硝酸盐在土壤中累积并向下淋洗对地下水造成的污染[5-8]，增加了氮素向环境迁移的风险。另外还增加了蔬菜从土壤中吸入体内的NO3-的量，造成蔬菜中NO3-的累积，导致蔬菜品质的下降[9-10]。

为了实现红菜薹生产的高产、优质、安全无公害和土壤的可持续利用，本研究采用田间小区试验，研究了不同施氮水平对红菜薹产量、品质及土壤耕层硝态氮含量的影响，综合考虑产量效益、品质效应和环境效应获得武汉地区红菜薹氮肥适宜施用量，以期为红菜薹合理施肥及红菜薹专用肥的研制提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验概况

2012～2013年度在湖北省武汉市黄陂区武湖农业生态园布置田间试验，前茬作物为茄子，土壤类型为灰潮土，由江河冲积物发育而成。试验前取耕作层（0～20 cm）土壤，土壤主要理化性状pH 7.34，有机质15.86 g/kg，全氮1.42 g/kg，碱解氮81.90 mg/kg，速效磷23.24 mg/kg，速效钾53.85 mg/kg。

供试菜薹品种为洪山大股子，2012年8月15日播种，9月25日移栽，次年3月5日结束，移栽密度为3.4万株/hm2。

1.2 试验设计

试验设5个处理，①不施氮处理（N0）；②施N 223 kg/hm2（N1）；③施N 445 kg/hm2（N2）；④施N 668 kg/hm2（N3）；⑤施N 890 kg/hm2（N4）。所有处理磷肥（P2O5）用量均为300 kg/hm2，钾肥（K2O）用量均为338 kg/hm2。小区面积20 m2，4次重复，随机区组排列。

肥料品种分别为尿素（含N 46%） 、过磷酸钙（含P2O5 16%） 、硫酸钾（含K2O 50%），其中2/3尿素和硫酸钾做底肥，1/3作追肥，在抽薹期（12月6日）施入，磷肥全部作基肥。

1.3 测定项目与方法

生长：每个生育期各处理均取样3株，调查抽薹数、单薹重及绿叶数。

产量：收获期按小区分次采收，称取鲜重，累加记产，总鲜重为该小区的最终产量。

品质：分别于2012年11月5日（主薹）和2013年1月8日（侧薹）每小区取样3株，4次重复，参考文献[11]中方法测定红菜薹的主要品质。硝酸盐含量采用水杨酸硝化法，维生素C含量采用2，6二氯靛酚滴定法，可溶性糖含量采用蒽酮比色法，可溶性蛋白含量采用考马斯亮蓝G250法。

土壤无机氮含量：在菜薹收获后，每小区取耕层土壤，用1 mol/L NaCl浸提，流动注射分析仪测定土壤硝态氮和铵态氮含量[12]。

氮肥农学效率（AUE）（kg/kg）=（施氮区产量-不施氮区产量）/氮肥用量。

试验数据采用Excel 2007和SPSS 17.0软件处理分析，采用最小显著法（LSD）进行检验，差异显著性水平（p<0.05）。

2 结果与分析

2.1 不同施氮量对菜薹生长的影响

表1分析了氮肥施用对红菜薹不同生育期叶片数，抽薹数和单薹重的影响，氮肥施用明显促进了红菜薹生长中后期的叶片数的增加，移栽后30 d左右，氮肥对红菜薹每株的叶片数没有明显影响，移栽60 d和90 d时，与不施氮（N0）处理相比，施氮处理的叶片数增加显著，增幅分别达到35.2%～47.9%和24.7%～31.8%。施用氮肥对红菜薹前期的抽薹数影响不显著，主要影响中后期的抽薹数，移栽120 d后，施氮处理的抽薹数明显高于不施氮处理，增幅达4.3%～22.9%。氮肥对单薹重的影响主要表现在前期，移栽后50 d左右，单薹重随着施氮量的增加先增加后降低，施N 445 kg/hm2时单薹重最大，相同处理单薹重随着生育期的推进逐渐降低。

2.2 不同施氮量对菜薹产量的影响

适量施氮能够显著提高红菜薹的产量，表2可见，施氮明显促进了红菜薹产量的增加，与N0处理相比，施氮处理产量增幅为986～3 878 kg/hm2，增率为8.16%～32.11%。随着施氮量的增加红菜薹产量呈现先增加后降低的趋势，以N2处理产量最高为15 954 kg/hm2，显著高于N4处理产量，增幅为22.14%。施氮量与产量符合一元二次方程y=-0.015 4x2+14.380x+12 181 （R2=0.929），当施N量为467 kg/hm2时，菜薹产量最高为16 538 kg/hm2。分析了不同施氮处理对氮肥农学效率的影响，农学效率随着施肥量的增加而降低，N1处理的农学效率最大为11.75 kg/kg，N4处理的农学效率最低为1.11 kg/kg。从红菜薹产量的结果来看，湖北省武汉市红菜薹氮肥适宜用量在470 kg/hm2左右较为适宜。

2.3 不同施氮量对菜薹品质的影响

表3分析了不同施氮量对红菜薹品质的影响，整体来看主薹的硝酸盐、可溶性蛋白质及可溶性糖含量高于侧薹，但是VC含量低于侧薹。施氮有降低主薹VC和可溶性糖含量的趋势，但差异不显著，主薹可溶性蛋白质的含量随着施氮量的增加均表现出先增加后降低的趋势，N3处理主薹可溶性蛋白质的含量最高；施氮显著增加了主薹的硝酸盐含量，与N0相比，施氮后主薹的硝酸盐含量增加了123.8～252.8 mg/（kg FW），增幅为63.9%～130.4%。N4处理的主薹硝酸盐含量显著高于N1、N2和N3处理，增幅分别为40.6%、30.6%和25.3%，N1、N2和N3处理之间没有显著差异。

施用氮肥对侧薹VC和可溶性蛋白含量的影响与主薹一致，VC含量随着施氮量的增加有降低趋势，但是差异不显著，可溶性蛋白含量随着施氮量的增加先增加后降低，其中N3处理的含量最高；可溶性糖含量随着施氮量的增加而降低，N0处理的侧薹可溶性糖含量显著高于其他处理；侧薹的硝酸盐含量随着施氮量的增加而增加，N4处理的硝酸盐含量显著高于其他处理，增幅为62.2%～109.7%，N0、N1、N2和N3处理之间没有显著差异。因此，从红菜薹品质的结果来看，红菜薹氮肥用量在450～670 kg/hm2左右（即N2～N3水平）较为适宜。

2.4 不同施氮量对菜薹收获后土壤无机氮含量的影响

不同施氮量对菜薹收获后土壤无机氮含量的影响见表4，菜薹收获后不同施氮处理土壤铵态氮含量没有明显差异，硝态氮含量明显表现出随着施氮量的增加而增加，与N0相比，施氮处理的硝态氮含量增幅达5.03%～43.12%。无机氮含量与硝态氮含量表现规律相同，与N0相比，施氮后土壤无机氮含量增幅达5.56%～44.71%，试验后土壤无机氮含量的增量与施氮量具有显著相关性，相关方程为y=0.001 9x-0.316 0（R2=0.962）。

3 结论与讨论

红菜薹是需氮较多的作物，施氮量与产量符合一元二次方程y=-0.015 4x2+14.380x+12 181 （R2=0.929），当施N量为467 kg/hm2时，菜薹产量最高为16 538 kg/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。本研究中施氮有降低主薹VC和侧薹VC含量的趋势，但差异不显著，许多研究表明增施氮肥会降低蔬菜的VC含量[13]，但也有报道证明氮肥用量对蔬菜VC含量没有影响，甚至会增加VC含量[10]，Takebe等[14]综合前人研究提出VC含量可能在最佳施氮量范围内随施氮量的增加而增加，超过最佳施氮量后便随施氮量的增加而降低。本研究中主薹和侧薹的可溶性糖含量均随着施氮量的增加而降低，其中N0处理的侧薹可溶性糖含量显著高于其它施肥处理，这与前人在保护地番茄和球芽甘蓝上的研究是一致的。

大量研究结果表明，硝酸盐对人体健康具有潜在威胁性[15]，邱孝煊等[1]研究表明蔬菜硝酸盐含量与氮肥用量呈正相关。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[118.3～446.6 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）。Blom等[16]报道，氮肥达到一定施肥量后，蔬菜产量并不随施肥量的增加再增加，而果实中硝酸盐含量增加几乎成正比例增加，高氮处理为低氮处理的256.4%，过量供氮肥更会促进蔬菜硝酸盐的大量累积，尤其是在低温和光照不足的条件下，蔬菜组织中硝酸盐含量更高，因此合理施氮肥可以说是降低硝酸盐含量的关键。

土壤供氮水平对蔬菜体内硝酸盐的含量具有决定性的影响，菜薹收获后不同施氮处理土壤铵态氮含量没有明显差异，硝态氮含量明显表现出随着施氮量的增加而增加，试验后土壤无机氮含量的增量与施氮量具有显著相关性， 相关方程为y=0.001 9x

-0.316 0（R2=0.962）。由此可见，氮肥用量的增减必须以增加作物产量和提高作物品质为目标，既不应该一味追求高的氮肥利用率而降低产量，也不应该仅考虑产量而忽略蔬菜品质。从研究的整体结果来看，湖北省红菜薹生产的氮肥用量在470 kg/hm2左右时，能较好地协调红菜薹较高产量水平与较高品质的统一，同时试验后土壤无机氮的残留量比较低。当然470 kg/hm2只是一个相对适宜的量，具体还要考虑土壤肥力、作物品种、栽培区域生态环境以及磷、钾和中微量营养元素的供应水平对氮素的有效利用的影响[17]，生产中应根据各地的实际情况，合理配施氮、磷、钾和中微量营养元素，才是提高红菜薹产量和改善品质的关键措施。

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