水肥一体氮肥减量追施对西兰花产量、品质和氮肥利用率的影响

周才良，王祝余*，马艳丽，周 强

（1.响水县土壤肥料管理站，江苏 响水 224600；2.响水县南河镇农业技术服务中心，江苏 响水 224633；3.响水县大有镇农业技术服务中心，江苏 响水 224623）

我国水资源严重短缺，人均水资源占有量列世界第109位。同时又是世界上最大的化肥生产国和消耗国，单位面积施肥量居高不下，肥料利用率较低，环境污染风险大。迫于资源和环境双重压力，发展节水和省肥农业是转变农业生产方式，实现农业可持续发展的必然选择[1]。水肥一体化技术是将灌溉与施肥融为一体的新型节水、省肥农业现代化技术，具有定量供肥、供水、提高水肥利用率等优点。与传统灌溉与施肥相比，水肥一体化技术水分的利用效率可提高40%～60%，肥料利用率可提高30%～50%[2]。

江苏响水县地处苏北沿海地区，1998年开始大面积种植西兰花，近年来种植面积逐年增加，2018年全县西兰花种植面积约6 667 hm2，农民施肥用量较大。为探索合理灌溉条件下西兰花氮肥的适宜用量，并示范推广水肥一体化新技术，本试验研究水肥一体氮肥减量追施技术，以期为本地区西兰花优质高产栽培提供施肥参考。

1 材料和方法

1.1 试验地点

试验于2018年8—11月在江苏省响水县南河镇西兰花生产基地进行露地栽培。土壤为油泥土，土壤含有机质26.3 g/kg、全氮2.31 g/kg、有效磷15.8 mg/kg、速效钾191 mg/kg，pH值7.9。地势平坦，肥力均匀一致，有充足的灌溉水源。

1.2 试验材料

供试作物：西兰花，品种为寒秀。

供试肥料：尿素（N 46%）、过磷酸钙（P2O512%）和硫酸钾（K2O 50%）。

供试地块购置配备适宜的水泵（量程选择0～0.5 MPa，防止水压过大导致滴灌带爆裂）、过滤器、旁通阀、滴灌带直通等，施肥器选择以色列的MixRite2504自动比例泵。

1.3 试验方法

试验设5个处理，即CK：磷钾对照区，基肥按常规施肥中磷钾肥量，全生育期不施氮肥；XG：常规施肥区（基肥每公顷施用过磷酸钙1 062.5 kg+硫酸钾255.0 kg+尿素296.8 kg，定植后18 d追施尿素150 kg，现蕾期追施尿素205.4 kg）；J1：追肥减氮10%区，基肥按常规施肥用量，追肥对照常规施肥减氮10%；J2：追肥减氮20%区，基肥按常规施肥用量，追肥对照常规施肥减氮20%；J3：追肥减氮30%区，基肥按常规施肥用量，追肥对照常规施肥减氮30%。各处理3次重复，随机区组排列，每个小区面积33.3 m2（3 m×11.1 m）。各处理施肥量见表1。

基肥在整地后西兰花秧苗移栽前施用。西兰花移栽行距为60 cm，株距为40 cm，667 m2定植2 770株，5行区，每行1根滴灌带。各处理全生育期水肥一体。水肥一体化滴灌施肥系统采用泵压式，水源为附近灌溉渠。滴灌处理毛管滴头间距30 cm，滴头流量为1.6 L/h。滴灌时间根据土壤水分张力计读数决定，张力读数在15～30 kPa时即灌水。除草、防病、治虫等田间农艺措施一致。

1.4 测定项目及方法

当西兰花球径达12 cm以上，每隔4 d采收1次，测量球径，称取花球和茎叶质量，统计球数。4次采收完毕，分计花球和茎叶质量。

分采各小区样品1 kg左右送江苏省农业科学院农产品质量安全与营养研究所检测。VC含量采用2,6-二氯靛酚法；硝酸盐采用食品中亚硝酸盐与硝酸盐的测定第三法（GB 5009.33—2016食品安全国家标准）；蛋白质采用食品中蛋白质的测定第一法（GB 5009.5—2016 食品安全国家标准）；可溶性糖采用铜还原碘量法（NY/T 1278—2007 蔬菜及其制品中可溶性糖的测定）。花球和茎叶全氮含量测定采用靛酚蓝比色法。

表1 试验各处理施肥量 kg/hm2

1.5 数据统计分析

统计和方差分析采用Excel 2003，多重比较采用SSR法。计算公式为：肥料偏生产力＝施肥后西兰花产量/肥料投入量；植株氮吸收量＝茎叶产量×茎叶氮含量+花球产量×花球氮含量；氮肥利用率＝（施肥处理氮吸收量-磷钾对照区氮吸收量）/施氮量×100%。

2 结果与分析

2.1 水肥一体氮肥减量追施对西兰花球径及质量的影响

从测产结果分析（表2），花球纵径排序为XG＞J1＞J2＞J3＞CK。可见在一定的水肥一体化条件下，氮肥减量追施对西兰花的球径有影响。各处理花球质量经方差分析，XG、J1、J2与J3花球质量之间差异达显著水平，XG、J1、J2、J3与CK花球质量之间差异达极显著水平，说明施用氮肥能极显著增加花球质量，氮肥减量追施30%与减量追施10%、减量追施20%相比花球质量显著降低。

2.2 水肥一体氮肥减量追施对西兰花产量及肥料偏生产力的影响

表3结果表明，XG花球产量最高，J1、J2、J3次之，CK产量最低。XG、J1、J2与J3花球产量之间差异达显著水平，XG、J1、J2、J3与CK花球产量之间差异达极显著水平，这与花球质量趋势一致。与不施氮肥相比，施用氮肥增产率达102.20%～140.51%；与常规施肥相比，氮肥追施减量10%～30%，产量下降了0.19%～27.26%。肥料偏生产力以J1最高，J1、J2、J3、XG与CK之间差异达极显著水平。表明在土壤肥力中等水平下，肥料的偏生产力与氮肥投入量有关。

2.3 水肥一体氮肥减量追施对西兰花品质的影响

近年来，人们对膳食结构中VC含量的高低非常关注[3]。从表4可以看出：VC含量以J1最高，随着氮肥减量追施，VC含量呈先上升后下降趋势，与王祝余等[4]、诸海焘等[5]研究结果一致。J1、XG与J2、J3、CK，J2与J3、CK及J3与CK之间差异均达极显著水平。硝酸盐含量是评价蔬菜卫生品质的重要指标之一[5]。由表4可知：XG硝酸盐含量最高，随着氮肥减量追施，硝酸盐含量呈下降趋势，各处理硝酸盐含量差异不显著。

粗蛋白以J2含量最高，随着氮肥减量追施，粗蛋白含量呈降升降波浪状，各处理粗蛋白含量差异不显著，不同于李竹英等[6]随着氮肥施用量的增加，西兰花粗蛋白含量也随之增加的研究结果。可溶性糖是西兰花的营养指标之一，也是抗衰老和黄化的重要指标。以CK可溶性糖含量最高，随着氮肥减量追施，可溶性糖含量呈先下降后上升趋势，各处理可溶性糖含量差异不显著（表4）。

2.4 水肥一体氮肥减量追施对西兰花经济效益的影响

从表5看，西兰花产值以XG处理最高，达51 206元/hm2。除去秧苗、肥料、灌水等生产成本，J1经济效益最高，产量下降0.19%，但经济效益提高0.29%，纯收入达36 394元/hm2。方差分析结果表明，XG、J1、J2与J3之间差异显著，XG、J1、J2、J3与CK之间差异极显著。

表2 不同处理对西兰花球径及质量的影响

表3 不同处理对西兰花花球产量及肥料偏生产力的影响

2.5 水肥一体氮肥减量追施对西兰花氮肥利用率的影响

由表6可以看出，氮肥利用率以J2最高，J3次之，XG最低。随着氮肥减量追施，氮肥利用率呈先上升后下降趋势，与王文军等[7]研究结果基本一致，以氮肥减量20%利用率最高，达43.43%。与常规施肥相比，氮肥减量追施条件下的氮肥利用率提高了2.42～3.69个百分点。西兰花大田生长期只有70 d左右，氮肥吸收利用时间较短，直接影响氮肥利用率。

3 结论与讨论

在本试验条件下，与菜农常规施肥相比：氮肥减量追施10%西兰花产量相近；氮肥减量追施20%西兰花的产量下降；氮肥减量追施30%西兰花的产量显著下降。西兰花的花球，随着氮肥减量追施，硝酸盐含量下降，VC含量呈先上升后下降趋势，粗蛋白含量呈降升降波浪状，可溶性糖含量呈先下降后上升趋势。氮肥减量追施10%经济效益最高，产量下降0.19%，经济效益提高0.29%。

表4 不同处理对西兰花品质指标的影响

表5 不同处理对西兰花经济效益的影响 元/hm2

表6 不同处理对西兰花氮肥利用率的影响

水肥一体氮肥减量追施可以提高氮肥利用率。随着氮肥减量追施，氮肥利用率呈先上升后下降趋势，以氮肥减量20%利用率最高（43.43%），与菜农常规施肥相比可以提高氮肥当季利用率2.42～3.69个百分点。

综合水肥一体氮肥减量追施对西兰花产量、品质、经济效益和氮肥利用率等因素，水肥一体西兰花氮肥可减量追施10%。