施肥对河西走廊娃娃菜干烧心病及产量的影响

张保军，王鼎国，雷玉明

(1.甘肃省农业广播学校，甘肃 兰州 730000；2. 甘肃省张掖市经济作物指导站，甘肃 张掖 734000；3.河西学院农业与生物技术学院，甘肃 张掖 734000)



施肥对河西走廊娃娃菜干烧心病及产量的影响

张保军1,2，王鼎国2，雷玉明3

(1.甘肃省农业广播学校，甘肃 兰州 730000；2. 甘肃省张掖市经济作物指导站，甘肃 张掖 734000；3.河西学院农业与生物技术学院，甘肃 张掖 734000)

以河西走廊娃娃菜为研究对象，从减少化肥使用量和增产增效的角度，采用三因素五水平正旋转组合设计，就N∶P∶K肥不同用量对娃娃菜干烧心病发病率及产量的影响进行了研究，并建立了相应的回归方程。结果表明，N、P2O5、K2O施用量偏高是造成娃娃菜产量下降和干烧心偏重发生的主要因素，为此确定了河西走廊娃娃菜的科学施肥方案，即N：420.9 kg·hm-2～474.7 kg·hm-2，P2O5：155.2 kg·hm-2～321 kg·hm-2，K2O：150.0 kg·hm-2～160.0 kg·hm-2；其中N∶P2O5∶K2O比为1∶0.40～0.42∶0.30～0.33为宜。图3，参17。

娃娃菜；NPK优化施肥量；干烧心病；产量；河西走廊

0　引　言

娃娃菜[BrassicacampestrisL.ssp.pekinensis(Lour) Olsson]是一种袖珍型小株白菜，属十字花科芸薹属白菜亚种，为半耐寒性蔬菜。营养丰富、鲜嫩适口，适宜河西走廊冷凉、干旱气候条件下种植，具有产量高、品质好，上市早和多茬种植蔬菜作物的优势。大量上市时值南方蔬菜生产淡季，是西菜南运和出口创汇的主要蔬菜品种。近年来栽培面积逐年增加，干烧心病也随之多发高发，已成为河西走廊高原夏菜产业发展中的一大难题。大量的调查表明：早春3月上旬至4月中旬拱棚栽培的干烧心病发病率在20%～40%，4月下旬至5月中旬钢架拱棚和露地种植的发病率一般在30%～80%，严重时高达90%以上。主要原因是土壤板结或盐渍化，土壤通透性下降，土壤水分供应不均匀，使植株根系对钙素的吸收能力下降，引起缺钙，从而造成因缺钙而引起的干烧心病[1]。

在大田作物上，有关氮磷钾优化施肥、配方施肥的研究较多[2-3]，而在娃娃菜上的研究不多。早期研究显示，氮肥使用过多，降低了土壤中氮钙比，也会引起缺钙，引发娃娃菜干烧心病严重发生。已有研究证实了缺钙并非真正的缺钙，而是由于氮、磷过多，生长过快或环境条件不适宜而导致钙吸收受阻所致[4]。刘宜生曾就水肥因子对大白菜干烧心病影响的研究认为，不论浇水还是控水，多氮区的发病率明显地高于低氮区，发病率可高4倍～7倍，病情指数可高5倍～14倍[5]。这说明确定合理的氮、磷、钾施肥用量比例，是提高娃娃菜产量和降低发病率的关键[6]。根据我们对施肥状况的调查显示，当地农家肥使用量少，化肥普遍用量为：N 540 kg·hm-2～830 kg·hm-2，P2O5340 kg·hm-2～400 kg·hm-2，K2O 120 kg·hm-2～220 kg·hm-2。发病期采用叶面喷施硝酸钙或有机钙的方法进行防治，可降低发病率5%～20%，效果并不理想。在施肥量较高和土壤养分不断积累的情况下[7]，为优化河西走廊娃娃菜氮、磷、钾施肥用量比例，文章在2014年-2015年连续两年采用3因素5水平正交旋转组合设计方法，通过配施不同比例的氮肥、磷肥、钾肥，对氮、磷、钾与娃娃菜干烧心发病率及产量的影响进行了研究，旨为科学施肥和有效防治干烧心病提供数据支撑和理论指导。

1　材料与方法

1.1试验地概况

试验地点设于河西走廊中段，张掖市甘州区明永乡沿河村。具有河西走廊典型的温带大陆性气候特征。海拔1 450 m，年均降水量为130 mm，年平均温度为7.6℃，全年日照时数2 932 h～3 085 h，≥0℃的积温2 734℃，持续天数213 d；≥10℃的积温2 140℃，持续天数133 d；4月～10月日均温差在13.4℃～18.2℃之间；无霜期140 d ～165 d[8]。有良好的灌溉条件和光热资源，土质为灌漠土[9]。前茬作物分别为玉米和小麦。土壤耕层有机质12.3 g·kg-1，速效N(N)98 mg·kg-1、速效P(P2O5)19.3 mg·kg-1、速效K(K2O)146.8 mg·kg-1。

1.2试验材料

连续两年的试验均选用当地娃娃菜主推品种金玉黄，品种由北京百幕田种苗有限公司提供。肥料选用新疆阿克苏华锦化肥有限责任公司生产的尿素，含N：46%；选用青海格尔木钾肥有限责任公司生产的氯化钾，含K2O：50%；选用张掖大弓农化公司生产的过磷酸钙，含P2O5：12%。

1.3试验设计及田间管理

1.3.1试验设计。试验采用N(x1)、P2O5(x2)、K2O(x3)3因素5水平正交二次旋转组合设计，对x1、x2、x33因素进行编码处理，每公顷施肥的下限和上限分别为N:0～900 kg·hm-2、P2O5：0～600 kg·hm-2、K2O：0～300 kg·hm-2，选定适宜正交表和编码值，按施肥量=下限量+编码值(上限值-下限值)计算出各处理养分和肥料量，列出试验实施方案，确定23个最优设计处理。

23个试验处理N、P2O5、K2O配比数量分别为：717.5 kg·hm-2、478.4 kg·hm-2、239.2 kg·hm-2；17.5 kg·hm-2、478.4 kg·hm-2、60.8 kg·hm-2；717.5 kg·hm-2、121.6 kg·hm-2、239.2 kg·hm-2；717.5 kg·hm-2、121.6 kg·hm-2、60.8 kg·hm-2；212.5 kg·hm-2、478.4 kg·hm-2、239.2 kg·hm-2；212.5 kg·hm-2、478.4 kg·hm-2、60.8 kg·hm-2；212.5 kg·hm-2、121.6 kg·hm-2、239.2 kg·hm-2；212.5 kg·hm-2、121.6 kg·hm-2、60.8 kg·hm-2；0、300 kg·hm-2、150 kg·hm-2；900 kg·hm-2、300 kg·hm-2、150 kg·hm-2；450 kg·hm-2、600 kg·hm-2、125 kg·hm-2；450 kg·hm-2、600 kg·hm-2、300 kg·hm-2；450 kg·hm-2、600 kg·hm-2、150 kg·hm-2；450 kg·hm-2、600 kg·hm-2、0；450 kg·hm-2、300 kg·hm-2、150 kg·hm-2；450 kg·hm-2、300 kg·hm-2、300 kg·hm-2；450 kg·hm-2、300 kg·hm-2、0；450 kg·hm-2、150 kg·hm-2、150 kg·hm-2；450 kg·hm-2、150 kg·hm-2、300 kg·hm-2；450 kg·hm-2、150 kg·hm-2、0；450 kg·hm-2、0、150 kg·hm-2；450 kg·hm-2、0、300 kg·hm-2；450 kg·hm-2、0、0。各区组内小区随机排列，并按照拉丁方设计的原则进行双向控制地力差异。试验小区面积15 m2(3 m×5 m)，单排单灌。

1.3.2田间管理。4月10日穴盘育苗，5月6日～5月8日移栽定植。定植前把尿素用量的30%和全部过磷酸钙条施做基施，按垄高20 cm，垄宽50 cm，沟宽25 cm起垄，按株距20 cm，在垄面双行移栽定植。在莲座中期用尿素(总量的30%)和氯化钾(总量的50%)穴施进行第一次追肥，包心初期用尿素(总量的40%)和氯化钾(总量的50%)穴施进行第二次追肥；移栽定植后垄沟灌溉定苗水，蹲苗至莲座中期灌水3次，结合灌水中耕3次，莲座后期至收获前灌水3次，每次灌水量约40 m3；分别在苗期和莲座中期用10%吡虫啉WP 2 250 g·hm-2、20%氰戊菊酯EC WP 750 ml·hm-2低毒农药防治蚜虫、小菜蛾和菜青虫。

1.4数据采集与处理

每个处理随机抽取40株，称量毛重、净重，按照净重/毛重×100%计算净菜率，根据小区产量，计算每公顷产量。调查统计每个小区田间发病株数，按照发病株数/调查株数×100%计算发病率；数据采用 SPSS 10.0进行分析比较，Excel 2007 进行数据处理和图表绘制 。

2　结果与讨论

2.1不同施肥量对娃娃菜产量的分析

在不同N、P、K配合水平下，娃娃菜产量和净菜率曲线变化趋势相互吻合，见图1和图2。当N 715.5 kg·hm-2、212.5 kg·hm-2水平下，分别与P2O5478.4 kg·hm-2、121.6 kg·hm-2和K2O 239.2 kg·hm-2、60.8 kg·hm-2相互配合，产量和净菜率变化曲线呈逐渐升高趋势，表明娃娃菜产量、净菜率随N降至212.5 kg·hm-2、P2O5降至121.6 kg·hm-2、K2O降至60.8 kg·hm-2水平时，产量和净菜率最高，分别达17 446 kg·hm-2和57%；当N在900 kg·hm-2、450 kg·hm-2水平时，分别与P2O5300 kg·hm-2、600 kg·hm-2、0，K2O 150 kg·hm-2配合时，产量、净菜率曲线出现逐渐升高趋势，产量、净菜率分别为121 067 kg·hm-2和42%。

分析认为，娃娃菜在高N施用量下，无论P、K如何变化，产量和净菜率都降低。在低N施肥量条件，配合P、K产量和净菜率均上升。当不施N与P2O5300 kg·hm-2、K2O 150 kg·hm-2配合条件下，产量、净菜率变化曲线呈下降趋势，产量、净菜率最低，分别为87 200 kg·hm-2和32%。再次说明N是娃娃菜生长中的主要限制因子；当N 450 kg·hm-2，与P2O5300 kg·hm-2和K2O 150 kg·hm-2时，产量、净菜率曲线变化近似呈一条直线，产量与净菜率趋于稳定，产量在111 067 kg·hm-2～132 800 kg·hm-2，净菜率40%～42%之间变化。

图1　不同施肥对娃娃菜产量影响Fig.1　Effects of different chemical fertilization on yield of B.Pekinensis

图2　不同施肥对娃娃菜净菜率影响Fig.2　Effects of different chemical fertilization on lean vegetable rate of B.Pekinensis

游媛等[10]通过平衡施肥对白菜产量进行研究，认为增施氮肥、磷肥、钾肥、硼肥、有机肥均使大白菜的产量显著提高，以施用菜籽粕的效果突出。这一点在此试验中也得到了证实，在N：420.9 kg·hm-2～474.7 kg·hm-2，P2O5：155.2 kg·hm-2～321 kg·hm-2，K2O：150.0 kg·hm-2～160.0 kg·hm-2，产量达122 400 kg·hm-2～141 333 kg·hm-2；但在本试验中发现，施肥量与娃娃菜产量及干烧心发病率有着明显的逆向性，即大量施用N、P2O5、K2O可以增产，同时也可使干烧心发病率显著发生，尤其是大量施用P2O5、K2O肥干烧心发病率显著升高。这与作物吸收营养元素的特性一致，蔬菜生长快，各种营养元素绝对含量高，具有明显的喜肥性[11]。一般会按照离子活性吸收，Ca2+活性小于K+、NH+和PO42+。大量使用氮、磷、钾肥，作物会奢侈吸收氮、磷、钾元素，进而抑制钙的吸收，从而造成娃娃菜干烧心的发生。加之钙在植物体内移动性差，心叶缺钙外叶转移不能及时输送，造成内叶因缺钙干枯,导致干烧心发生[12]。

图3　不同施肥对干烧心发病率影响Fig.3　Effects of different chemical fertilation on tipubun incident rate

2.2不同施肥量对娃娃菜干烧心发病的分析

在娃娃菜生长过程中，出现2次发病高峰期，见图3。当N 715.5 kg·hm-2、212.5 kg·hm-2水平下，分别与P2O5478.4 kg·hm-2、121.6 kg·hm-2和K2O 239.2 kg·hm-2、60.8 kg·hm-2相互配合，娃娃菜干烧心发病率曲线呈现为由高逐渐降低趋势，发病率由70.5%降至12.5%。当不施N与P2O5300 kg·hm-2、K2O 150 kg·hm-2配合水平下，发病率呈上升趋势，达72.5%。这一规律与图1显示产量下降的变化规律相吻合。当N在900 kg·hm-2、450 kg·hm-2水平时，分别与P2O5300 kg·hm-2、600 kg·hm-2、0，K2O 150 kg·hm-2配合时，发病率曲线呈趋于下降，由12.5%上升至31.5%，这一变化规律与产量变化规律相一致。当N在450 kg·hm-2，与P2O5300 kg·hm-2和K2O 150 kg·hm-2时，发病率变化趋于稳定，在30.5%～33.5%之间变化，这一规律与图1所示的产量变化规律相一致。

1946年Shafter和Sayle[13]，首次报道干烧心病症状及病因以来，国内外学者对此病进行了大量研究，从形态、结构和生理生化多方面探讨了诱病机制,但未提出有效的防治措施[14]。王五宏等[15]等报道娃娃菜在无钙和盐胁迫处理均显著降低N、P、K的吸收，是导致海涂地条件下干烧心病发生的主要原因。高祥照等[16]认为蔬菜种植区连年多茬种植蔬菜作物，致使土壤N、P、K含量逐年增高，影响幼叶的分化和养分的运输,导致娃娃菜对营养吸收受阻。此研究显示，娃娃菜种植于pH值8.0土壤区域，干烧心发病提前，在幼苗期病状表现在叶面、叶缘、叶帮，褪绿、枯斑症状，叶缘主要是叶顶干枯皱缩或干边卷曲，叶帮上主要是小黑点等。在干旱缺水或高温条件下造成娃娃菜耕作层返盐情况严重，在娃娃菜莲座期和结球初期发病率高达35.00%以上。河西走廊农户农家肥使用量少，化肥用量一般在N 540 kg·hm-2～830 kg·hm-2，P2O5340 kg·hm-2～400 kg·hm-2，K2O 120 kg·hm-2～220 kg·hm-2，在高施量条件下，发病叶片数增多，发病程度加重，发病率高达75.40%，娃娃菜成菜显著下降，与试验中发现施肥量与干烧心发病率形成了一定线性关系相一致。

2.3施肥量对娃娃菜干烧心发病率及产量影响的比较分析

通过对施肥量与娃娃菜产量及干烧心发病率的回归分析可以看出，高产量与降低干烧心发病率的施肥方案有着明显的逆向性。在自变量设计范围之内，综合施肥量对娃娃菜产量和发病率影响，筛选出产量>120 000 kg·hm-2、干烧心发病率<30%的方案。结果表明产量>120 000 kg·hm-2的优化施肥方案是：N:218.9 kg·hm-2～474.7 kg·hm-2，P2O5：155.2 kg·hm-2～330.7 kg·hm-2，K2O：76.4 kg·hm-2～163.1 kg·hm-2；合理配比为N∶P2O5∶K2O=1∶0.42∶0.33。干烧心发病率<30%的优化施肥方案是：420.9 kg·hm-2

3　结　论

河西走廊娃娃菜产量下降和干烧心发病高的主要原因是施肥量偏高和N、P2O5、K2O配合不合理。合理施肥可以促进生长发育，有效提高产量，明显降低干烧心发病率，综合分析得出的施肥优化方案为：N：420.9 kg·hm-2～474.7 kg·hm-2，P2O5：155.2 kg·hm-2～321 kg·hm-2，K2O：150.0 kg·hm-2～160.0 kg·hm-2，N∶P2O5∶K2O比为1∶0.40～0.42∶0.30～0.33。

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Effects of Chemical Fertilization onBrassicapekinensisTipburn Disease and Yield in Hexi Corridor of Gansu

ZHANG Baojun1,2，WANG Dingguo2，LEI Yuming3

(1.AgriculturalBroadcastingandTelevisionSchoolofGansuProvince,Lanzhou730000,China; 2.EconomicCropsTechnologyPopularizationStationofZhangyeofGansuProvince,Zhangye734000,China; 3.CollegeofAgricultureandBiotechnology,HexiUniversity,Zhangye734000,China)

In order to reduce chemical fertilizers use and increase vegetable quality and yield, adopting dual quadratic rotary combinative design with three factors and five levels, we selected Brassica pekinensis, a major vegetable in HeXi Corridor of Gansu, to conduct a study concerning the relationship between the fertilization and tipburn disease control and production, and a final regression model was established. The results showed that higher N,P2O5or K2O fertilization was the major factor causing the occurence of tipburn disease increase and production drop for Brassica pekinensis. A reasonable fertilization combination should be as follows: N：420.9 kg·hm-2～474.7 kg·hm-2，P2O5：155.2 kg·hm-2～321 kg·hm-2，K2O：150.0 kg·hm-2～160.0 kg·hm-2; the appropriate N∶P2O5∶K2O ratio was 1∶0.40～0.42∶0.30～0.33.

Brassicapekinensis; optimal fertilization of N，P and K combination; tipburnt disease; yield; Hexi corridor of Gansu

10.11689/j.issn.2095-2961.2016.03.013

2095-2961(2016)03-0206-05

2016-05-09；

2016-07-15.

甘肃省农牧渔业技术推广服务项目(甘农牧财发〔2015〕84号第12号).

张保军(1964-)，男，甘肃甘州人，高级农艺师，主要从事农民教育培训与农业技术推广.

王鼎国(1967-)，男，甘肃甘州人，高级农艺师，主要从事蔬菜作物栽培与配方施肥.

S634.3

A