“优秀”西兰花对N、P、K养分需求效应的研究

蔡建军，汪恩国，刘伟明

（临海市农技推广中心，浙江 临海 317000；2.台州科技职业学院，浙江 黄岩 318020）

“优秀”西兰花为秋作西兰花的早中熟品种，具有生长迅速、花蕾致密、花球优美、圆蘑菇形、蓝绿色、侧枝少的特性，生产应用表现具有耐寒和抗病潜力[1-2]。近年来“优秀”西兰花作为台州早熟茬口布局大面积推广，成为沿海地区西兰花的主栽品种之一。施肥对西兰花的品质和产量存在显著影响[3-4]，郭有福等[5]通过西兰花肥效研究认为高原地区每667 m2最佳施肥量为纯N 34.7 kg、P2O59.4 kg和K2O54.5 kg，蔡明秀等[6]通过西兰花氮肥总量控制试验研究认为每667 m2最佳施纯氮量为14.86 kg。然而，沿海地区“优秀”西兰花对N、P、K养分的需求规律及效应研究却鲜有报道[7-13]。为了探明“优秀”西兰花对N、P、K养分的需求规律和互作机制，明确施肥量与花球生长速率的关系，充分发挥“优秀”西兰花的提质增效潜力，指导农户科学施肥，笔者采用“3414”试验设计，在大田试验条件下，研究了“优秀”西兰花对N、P、K养分的需求规律及其施肥效应，探讨了N、P、K肥互作效应，从而确定最佳施肥方案，为“优秀”西兰花科学合理施肥及挖掘高产栽培潜力提供依据。

1 材料和方法

1.1 试验地概况

试验地选择在临海市西兰花出口生产基地，该试验点地处桃渚镇后塘村，前作为南瓜，土壤类型为滨海滩涂泥田，土层深厚，质地黏重，肥力水平较高，试验前取供试土壤进行基础性状测定，pH值为7.6，有机质含量为38.4 g/kg，全氮2.29 g/kg，有效磷36.5 mg/kg，速效钾185 mg/kg，阳离子交换量18.3 cmol/kg。

1.2 试验材料

供试品种为“优秀”西兰花，作早熟布局种植。供试肥料：单质氮肥为46%尿素，磷肥为14%过磷酸钙，钾肥为60%氯化钾；复合肥为进口16-16-16氮磷钾复合肥；以及硼砂，均为市售。为了保证“优秀”西兰花田间需肥规律及其施肥的准确性，各小区全部不施有机肥料。

1.3 试验设计

采用“3414”设计方案，试验设N、P、K养分3个因素，每个因素4（0、1、2、3）个水平，共14个处理，此外追加当地习惯施肥（N、P、K）作为对照，共15个处理，见表1。其中0水平为不施肥，2水平为当地当时的最佳施肥量，1水平 = 2水平×0.5，3水平 = 2水平×1.5，不设重复，小区区组随机排列，小区面积30 m2。每个小区之间设空行隔离。播种期为8月15日，移栽期为9月17日，每平方米定植3.3株，即30 m2小区种植100株。肥料运筹：9月16日施基肥，每667 m2基肥为复合肥（磷肥全部作为基肥）50 kg＋硼砂1 kg；9月26日追施尿素6 kg作为缓苗肥；10月20日追肥尿素10 kg＋氯化钾3.4 kg作现蕾肥；11月10日追施尿素10 kg＋氯化钾3.4 kg作蕾肥，施肥方法全部实行肥料对水冲施。N、P、K具体施肥数量方案见表1。除试验因素外，田间管理按照常规栽培技术要求进行。

1.4 调查方法及数据处理

试验区落实专人负责农事操作和记载，按出口商品花球标准，成熟1个采收1个，并分区分时记录。“优秀”西兰花主要为出口生产且以合格商品花球（以花球直径同规格±1 cm；同规格的样品整齐度在规定范围内的球数应≥80%）以球论价，其经济性状和产量效益主要为时序商品花球合格球数而非花球质量指标，故采用收获期实收合格商品花球的“商品花球综合采收指数”办法计算，“商品花球综合采收指数”=∑（单位面积各时期采收合格商品花球个数×至终采期后1 d的天数）（单位面积总花球数×采收天数）×100。试验数据采用Excel 2003进行建模和分析。

2 结果与分析

2.1 N、P、K不同组合施用量与不同时序商品花球采收数量动态测定

表2为“优秀”西兰花 N、P、K不同施肥组合处理不同时序实收商品花球数量。由表2可知，“优秀”西兰花商品花球初采期处理2（N0P2K2）、处理3（N1P2K2）、处理4（N2P0K2）、处理5（N2P1K2）、处理6（N2P2K2）、处理8（N2P2K0）、处理9（N2P2K1）、处理10（N2P2K3）和当地习惯施肥处理为11月12日，处理1（N0P0K0）、处理7（N2P3K2）、处理11（N3P2K2）、处理13（N1P2K1）为11月14日，处理12（N1P1K2）、处理14（N2P1K1）为11月16日；终采期处理6（N2P2K2）为12月3日，处理4（N2P0K2）、处理9（N2P2K1）、处理13（N1P2K1）、处理14（N2P1K1）为12月9日，其他处理均为12月12日。综合商品花球采收速率、采收期集中度和采收指数分析表明，“优秀”西兰花商品花球采收期可达22～31 d，并以11月16日至29日（14 d）为采收高峰，其商品花球综合采收指数以处理6（N2P2K2）、处理9（N2P2K1）和处理10（N2P2K3）组合表现较好，说明N、P、K养分对“优秀”西兰花花球品质和采收期具有良好的互作作用，但达一定施用量后商品花球综合采收指数效果趋缓而非越多越好，只有合理配施N、P、K才能显著提高“优秀”西兰花花球品质和经济效益。

表1 “优秀”西兰花N、P、K“3414”施肥方案设计 （以667 m2计） kg

2.2 对N、P、K单维养分的需求规律

2.2.1 对N素养分的需求效应与最佳需求量

通过氮素维度对商品花球综合采收指数效应分析，以磷、钾同在2水平下，以氮（N）为0、1、2、3水平数据进行处理，即将处理2、3、6、11的施N量与其商品花球综合采收指数进行统计分析，结果见图1。经图1显示，“优秀”西兰花商品花球综合采收指数随施氮量增加而上升，但当施氮量达到一定程度后反而下降。故“优秀”西兰花最佳需氮量每667 m2为20 kg左右。

2.2.2 对P素养分的需求效应与最佳需求量

通过磷素维度对商品花球综合采收指数效应分析，以氮、钾同在2水平下，以磷（P2O5）为0、1、2、3水平数据进行处理，即将处理4、5、6、7的施磷肥（P2O5）量与其商品花球综合采收指数进行统计分析，结果见图2。经图2显示，“优秀”西兰花商品花球综合采收指数总体上随施磷肥量增加而提高，但达到一定需求量后却快速下降。综合需磷素动态可知，科学增施磷肥对“优秀”西兰花发挥增效潜力具有良好效应，最佳P2O5需求量每667 m2为8 kg左右。

表2 “优秀”西兰花不同N、P、K施肥组合处理实收商品花球数量测定

图1 “优秀”西兰花在同P、K水平下N施用量与商品花球综合采收指数的关系

2.2.3 对K素养分的需求效应与最佳需求量

通过钾素维度对商品花球综合采收指数效应分析，以氮、磷同在2水平下，以钾为0、1、2、3水平数据进行处理，即将处理8、9、6、10的施钾（K2O）量与其商品花球综合采收指数（Y）进行统计分析，结果见图3。经图3显示，“优秀”西兰花商品花球综合采收指数随施钾量增加而缓慢上升，但当施钾肥量达到一定程度后又趋下降。经曲线高点分析可知，“优秀”西兰花最佳需钾（K2O）量每667 m2为12 kg左右。

2.3 对N、P、K 3元养分的整体需求规律

通过N、P、K不同组合合计施肥量与商品花球综合采收指数效应分析，即将N+P+K不同组合的合计施肥量（表1）与其所对应的商品花球综合采收指数（表2）进行回归统计，结果见图4。经图4显示，“优秀”西兰花商品花球综合采收指数随N+P+K不同组合施肥量增加而提高，并达到一定程度后反呈下降趋势，经N+P+K不同组合处理合计施肥量（M）与商品花球综合采收指数（H）拟合，两者存在极显著的幂次函数关系，其数学模型为H=-0.0091M2+0.6698M+49.323（n=15，r=0.6173*，r0.05=0.5139）。

图2 “优秀”西兰花在同N、K水平下施P2O5量与商品花球综合采收指数的关系

由上述模型分析可知，“优秀”西兰花对N+P+K最佳组合需求量为37 kg，明显低于N、P、K单维度曲线效应分析的最佳需求量之和40 kg左右，表明N、P、K组合效应高于单元施用效应，进一步说明N、P、K 三要素组合互作对商品花球综合采收指数尚有较大潜力和空间。因此，根据西兰花栽培测土配方施肥三要素（N、P、K）通用结构比例为N∶P∶K=1.0∶0.4∶0.6[15]，推定“优秀”西兰花N+P+K养分组合每667 m2最佳需求量为纯N 18.5 kg、P2O57.4 kg、K2O 11.1 kg，分别较菜农习惯用量减少纯N 14.5 kg、P2O58.6 kg和K2O 4.9 kg。由此可知，“优秀”西兰花科学测土配方施肥可大大减少化肥施用量，依此分析其方案可为菜农总体习惯施肥量减少42.19%，尤其N素和P素分别可减少45.31%和53.75%。

3 讨论与结论

3.1 “优秀”西兰花生产效益总体随 N、P、K优化施肥而提高

图3 “优秀”西兰花在同N、P水平下施K2O量与商品花球综合采收指数的关系

图4 “优秀”西兰花在12不同N+P+K组合处理施肥量与产量的关系

通过“3414”设计试验结果表明，“优秀”西兰花商品花球综合采收指数以施肥组合优化的处理6（N2P2K2）产量为最高，其商品花球综合采收指数达71.55；次之处理9（N2P2K1）为66.58；最低为处理12 （N1P1K2）和不施肥处理1（N0P0K0），分别为53.16和50.77，菜农习惯施肥处理15也仅为55.90。由此说明N、P、K施肥量对“优秀”西兰花花球形成和生长发育具有重要影响，总体上“优秀”西兰花商品花球综合采收指数随N+P+K施肥量（M）增加而提高，但达到最高用量组合处理时增幅反而呈减缓趋势，其数学模型为H=-0.0091M2+0.6698M+49.323（r=0.6173*）。这主要受氮肥施用量的影响，磷、钾肥尤其钾肥也具有较好的交互增效作用。

3.2 “优秀”西兰花对N、P、K养分单维度需求呈抛物线形变化规律

经过N、P、K养分单维度施肥效应分析，以P、K同在2水平下，N为0、1、2、3水平（处理2、3、6、11）；以N、K同在2水平下，P为0、1、2、3水平（处理4、5、6、7）；以N、P同在2水平下，K为0、1、2、3水平（处理8、9、6、10）数据进行处理与统计分析，“优秀”西兰花对N、P、K养分单维度需求呈抛物线形变化规律，即商品花球综合采收指数随单素施用量增加而上升，但达到一定程度后反趋下降，从而形成高点，这与任伟平等[7]研究结果趋势基本一致。因此，此变化高点则为最佳需求量，科学施肥尚有较大潜力和空间。

3.3 “优秀”西兰花优质高产高效栽培的测土配方施肥优化配套方案

通过“优秀”西兰花对N、P、K整体维度需求量模型和西兰花栽培测土配方施肥通用结构N、P、K施用比例1.0∶0.4∶0.6分析[15]，“优秀”西兰花对N、P、K（N+P2O5+K2O）组合互作每667 m2最佳需求量为37 kg，形成每667 m2最佳理论优化施肥方案为纯N 18.5 kg、P2O57.4 kg、K2O 11.1 kg，该方案低于单维度曲线高点最佳需求量纯N 20 kg、P2O58 kg、K2O 12 kg，这是组合交互效应大于个体相加效应所致。应用组合效应最佳方案可获最高理论生产效益，同时可大大减少化肥施用量，尤其较菜农总体习惯施肥量可减少42.19%，其中N素和P素可减少45.31%和53.75%。因此，完善“优秀”西兰花优质高产高效栽培，应以N、P、K整体维度最佳需求量模型为基础，革新传统不良施肥习惯，加大有机肥配套和微量营养的合理促成，以至健全最佳群体与个体关系，促进早熟西兰花生产提质增效。