不同氮肥用量对大白菜早熟五号生长及氮、磷、钾积累的影响

邵泱峰 李松昊 柴伟国

摘 要：利用盆栽试验，研究了不同氮素用量对大白菜早熟5号生物量，植株氮、磷、钾质量分数及积累量的影响。试验结果表明，生长期，地上部单株鲜、干质量均成倍增大，N3处理的鲜、干质量均为最大值，但至收获期，单株鲜、干质量，氮、磷、钾质量分数和积累量在不同处理间的差异并不显著，鲜质量介于41.0～49.8 g/株，氮、磷、钾质量分数分别为25.5～26.4，3.4～3.6，27.1～29.2 mg/g，氮、磷、钾积累量分别介于61.6～66.8，8.3～9.1，66.2～73.8 mg/株；随着施氮量的增加，氮肥农艺利用率和氮素吸收效率均显著降低。因此，在大白菜生产中以N3处理（2.0 g/盆）的纯氮用量（理论N素83.4 kg/hm2）为宜。

关键词：大白菜；氮；磷；钾；积累；生物量

中图分类号：S634.1 文献标识码：A 文章编号：1001-3547（2016）12-0077-04

大白菜是我国广大地区的大众蔬菜，在“菜篮子”工程中起着举足轻重的作用[1]。然而，菜农为了追求高产，盲目超量施用化学氮肥的现象时有发生，过量施肥往往造成土壤板结、结构变差、养分失衡、盐渍化加重，造成巨大的资源浪费和环境污染[2]，同时还导致大白菜中硝酸盐累积加重、营养品质下降[3]。全面了解其养分吸收积累规律，有助于采取有效施肥措施，调控生长发育，提高产量和品质。目前对于大白菜的施肥技术已有一定的研究[4～6]，但不同氮素水平对其生长及氮、磷、钾养分积累的影响还未见报道。因此，笔者通过盆栽试验，动态研究大白菜生长及养分吸收对不同氮素用量的响应，旨在找出最佳施氮量，提高大白菜产量和品质。

1 材料与方法

1.1 试验设计

供试品种为早熟5号，由浙江省农科院大白菜组选育，本研究作小白菜栽培。采用40 cm×60 cm×30 cm的栽培盆进行盆栽试验，为了防止水肥流失，每个花盆配有塑料托盘。栽培基质为普通泥炭，每盆装泥炭基质20 L。

盆栽试验在临安柯家和兴蔬菜基地温室大棚中进行，采用随机区组设计，共设5个不同氮素用量，小区面积1.2 m×1.5 m，每小区设6个栽培盆，3次重复。不同处理养分投入量见表1。2014年4月13日，分别将种子播于栽培盆中，并于1周后进行间苗，每盆定植12株，同时将不同处理的肥料溶解成母液，再按比例配成溶液进行浇施，试验过程中的其他管理按照常规方法进行。

1.2 样品采集与分析

在播种后的第2、4、5、6周采集地上部样品，采样时分别取不同处理各3盆（3次重复），用清水冲洗干净，再以去离子水润洗，吸干水后，用电子天平称其鲜质量；而后将鲜样分别装入信封中，置于烘箱内，105℃杀青30 min，70℃ 烘48 h至恒重，用电子天平测其干质量（生物量）。粉碎过0.5 mm筛的样品经H2SO4-H2O2消煮后，采用靛酚蓝比色法测定氮质量分数，火焰光度计法测定钾质量分数，钼蓝比色-分光光度法测定磷质量分数[7]。按以下公式求出[8]，养分积累量（mg/株） =氮磷钾质量分数×生物量；氮肥农艺利用率（g/g）=生物量/施氮量；氮素吸收效率（g/g）=氮素积累量/施氮量；氮素利用效率

（g/g）=生物量/氮素积累量。

1.3 统计方法

运用DPS软件对数据进行方差分析，LSD法检验显著性，用Microsoft Excel 2003软件制作图表。

2 结果与分析

2.1 不同处理对大白菜生长的影响

在试验过程中，大白菜生长迅速，不同采样时间，地上部单株鲜、干质量均成倍增大（表2）。生长初期（2周），单株质量以N2为最大，其中鲜质量显著高于N3、N5（P<0.05）；生长中期（4周），以N3处理的地上部鲜、干质量最大，其中鲜质量显著高于N4、N5处理（P<0.05），而干质量则显著高于N1、N5处理（P<0.05）；生长后期（5周）时，N2、N3处理地上部单株鲜、干质量显著高于N5处理（P<0.05）；收获期（6周），不同处理地上部单株鲜、干质量之间的差异并不显著。理论产量（鲜质量）介于20.5～24.9 t/hm2，不同氮素用量处理之间的差异并不显著。

2.2 不同处理对大白菜地上部氮、磷、钾质量分数的影响

在整个生长过程中，地上部氮质量分数保持相对稳定，介于23.5～26.4 mg/g，同一采样时期，不同处理间的差异并不显著（表3），收获期氮质量分数介于25.5～26.4 mg/g。

从表3可知，随着大白菜的生长，地上部磷质量分数略有提高，从生长初期（2周）的2.8～2.9 mg/g提高到收获期（6周）的3.4～3.6 mg/g；但同一时期的样品在不同处理间磷质量分数的差异并不显著。

如表3所示，地上部钾质量分数随着大白菜的生长而明显增加，从生长初期（2周）的15.0～15.9 mg/g提高到收获期（6周）的27.1～29.2 mg/g；生长初期（2周），地上部钾质量分数不同处理间没有显著性差异；生长中期（4周），以N3处理的地上部钾质量分数为最大，显著高于N1处理（P<0.05）；生长后期及收获期（5周、6周），地上部钾质量分数在不同处理间的差异并不显著。

2.3 不同处理对大白菜地上部氮、磷、钾积累影响

不同处理大白菜地上部单株氮积累量随着生长期延长增大显著（表4），从生长初期（2周）的1.6～1.8 mg/株到收获期（6周）的61.6～66.8 mg/株。生长期间，以N3处理大白菜地上部的单株氮积累量为最大，在生长后期（5周），该处理大白菜地上部单株氮积累显著高于N5处理（P<0.05）；在其他生长阶段，不同处理大白菜地上部氮素积累量的差异并不显著。

地上部磷积累量也随着大白菜的生长而明显增大（表4），从生长初期（2周）的0.2 mg/株到收获期（6周）的8.3～9.1 mg/株。整个生长过程中均以N3处理的磷积累量为最大，其中生长中期（4周），该处理大白菜地上部单株氮积累量显著高于N5处理

（P<0.05）；在其他生长阶段，大白菜地上部磷积累量在不同处理间没有显著性差异。

地上部钾积累量随着大白菜的不断生长而显著增多（表4），从生长初期（2周）的1.0～1.2 mg/株到收获期（6周）的66.2～73.8 mg/株，整个生长过程中均以N3处理的钾积累量为最大。生长初期（2周），N2、N3、N4处理大白菜地上部单株钾积累量显著高于N5处理（P<0.05）；生长中期（4周），N3处理显著高于N1、N5处理（P<0.05）；生长后期（5周），N2、N3处理显著高于N5处理（P<0.05）；收获期（6周），各处理地上部单株钾积累量差异不显著。

2.4 不同处理对大白菜氮素利用的影响

随着施氮量的增加，大白菜氮肥农艺利用率和氮素吸收效率均降低（图1A、1B），不同氮肥用量之间的差异达到了显著性水平（P<0.05），而不同处理大白菜氮素利用效率保持相对稳定，介于37.9～39.2 g/g（图1C）。

3 讨论与结论

氮素是植物氨基酸和蛋白质合成的主要元素，参与了植物生长发育的每一个过程，是决定植物能否正常发育和影响产量品质的重要基础物质。在一定氮肥用量内，增施氮肥可以促进大白菜的生长，提高产量，如果超过一定范围，再提高氮肥用量，大白菜生物量不升反降[9]。本试验结果表明，大白菜干物质质量随着施氮量增加先增加而后下降，其中N3处理达最高值，但不同处理之间的差异并不显著。

一般作物体内氮质量约为30.0～50.0 mg/g（干样），本研究结果表明，大白菜在收获期（6周）叶片氮质量分数介于25.5～26.4 mg/g，不同处理间没有显著性差异，说明N1处理的施氮水平，已经完全能保证大白菜生长中充足的氮素供应。生产中经常出现氮素过量施用的现象，究其原因：一是施氮总量过高，影响植物正常生长发育，再加上前茬作物的氮素利用率不高，土壤中残留大量氮素，就容易造成氮过剩；二是追肥施氮过多，植物氮素吸收速率较慢，随着灌溉的进行会造成土壤氮素流失，植物体内的氮不能及时转化成氨基酸，也容易造成氨积累，导致植物氨中毒[10]。同样，本研究也表明，随着施肥量的增加，单株大白菜氮素积累量先提高而后降低，以N3处理的积累量为最高，但至收获期（6周），单株大白菜氮素积累量介于61.6～

66.8 mg/株，不同处理之间的差异并不显著。

氮肥农艺利用率反映了单位施氮水平下所形成的生物量，氮素吸收效率反映了作物对介质中氮素的吸收能力[11]。本试验结果表明，随着施氮量的增加，大白菜氮肥农艺利用率和氮素吸收效率均显著下降，氮肥农艺利用率由N1处理的29.3 g/g下降到N5处理的9.6 g/g，氮素吸收效率由N1处理的0.76 g/g下降到N5处理的0.25 g/g，两指标均下降了2/3以上。在一定施氮范围内，由于生物量和植株含氮量的增加，作物的氮素累计值随施氮量的增加而增加，氮肥农艺利用率和氮素吸收效率均随着施氮量的增加而下降[12，13]。氮素利用效率反映已吸收的氮素获得最终产量的能力[14]。本试验结果表明，大白菜氮素利用效率在不同氮素用量间差异不显著，其值介于37.9～39.2 g/g，表明大白菜生长过程中形成生物量所需积累的氮素是相似的，有很强的稳定性。

综上所述，大白菜地上部氮、磷质量分数在生长过程中保持相对稳定，而钾质量分数则随生长的推进而明显增大；收获期（6周），地上部氮、磷、钾质量分数分别为25.5～26.4，3.4～3.6，27.1～29.2 mg/g，不同氮素用量间的差异并不显著。

不同处理大白菜地上部单株氮、磷、钾积累量随着生长显著增大，N3积累量最大。至收获期，氮、磷、钾积累量分别为61.6～66.8，8.3～9.1，66.2～

73.8 mg/株，不同处理间没有显著差异。在试验过程中，大白菜生长迅速，地上部单株鲜、干质量均成倍增大。N3处理的鲜、干质量均为最大值，收获期不同处理的单株鲜质量介于41.0～49.8 g/株，理论产量介于20.5～24.9 t/hm2，不同氮素用量之间的差异并不显著。

随着施氮量的增加，大白菜氮肥农艺利用率和氮素吸收效率均降低，不同氮肥用量之间的差异达到了显著性水平（P<0.05），而不同处理大白菜氮素利用效率保持相对稳定，介于37.9～39.2 g/g。

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