南京市江宁区大棚青菜氮肥减施试验

张媛

摘要    通过田间小区试验，在主推配方的基础上减施或增施氮肥，探究江宁地区大棚青菜合适的施氮量，以期在保证蔬菜稳产的同时减少氮肥用量，提高氮肥利用率。结果表明，在主推配方（纯N 100 kg/hm2、P2O5 80 kg/hm2、K2O 75 kg/hm2）的基础上减氮20%，青菜产量较主推配方处理增加9.8%，而且对土壤碱解氮、速效钾、有效磷含量无显著影响，对青菜植株的吸氮量也无显著影响;减氮20%和减氮40%处理极显著地提高了青菜的氮肥偏生产力;在主推配方的基础上增氮10%，青菜产量较主推配方处理下降6.2%且氮素盈余较多、氮肥偏生产力最低。因此，江宁地区的推荐施氮水平为在主推配方的基础上减氮20%。

关键词    青菜;氮肥减施;产量;土壤养分;江苏南京;江宁区

中图分类号    S634;S147.5        文献标识码    A

文章编号   1007-5739（2019）15-0066-03

氮是植物体内氨基酸、叶绿素的组成部分，是植物生长必需的大量元素，合理施用氮肥可使作物获得较高产量[1]。叶菜类蔬菜因为收获周期短、种植密度大且多为浅根性蔬菜，对土壤中速效氮肥的需求更敏感，全生育期对氮肥需求量较大，氮素缺乏将导致蔬菜叶片变黄、生长缓慢、纤维素含量增加，产量和口感品质降低。为追求高产，农户通常投入大量氮肥和灌溉水，但是氮肥施用过量不仅会直接影响蔬菜对其他营养元素的吸收，造成蔬菜减产、品质降低、体内硝酸盐含量过高[2-3];还会在土壤中过量残留，通过淋溶与径流进入水体或通过反硝化与氨挥发进入大气，造成环境污染[4-5]。因此，合理施用氮肥是保证蔬菜高产及环境安全的重要措施[6]。

本项目通过田间小区试验，在主推配方的基础上减施或增施氮肥，探究江宁地区大棚青菜合适的施氮量。通过探求合适的施氮量，以期在保证蔬菜稳产的同时减少氮肥用量、提高氮肥利用率、降低氮肥损失，以达到作物、肥料、环境三方共赢的目的。

1    材料与方法

1.1    试验地概况

试验在南京市江宁区淳化街道蔬菜大棚进行。土壤为黄棕壤，基本理化性质：全氮0.148%，全磷1.046 g/kg，全钾13.03 g/kg，碱解氮120.8 mg/kg，有效磷173.4 mg/kg，速效钾278.1 mg/kg，有机质13.91 g/kg，pH值6.30。

1.2    试验材料

供试肥料为复合肥（14-16-15）、尿素、硫酸钾、过磷酸钙等肥料。供试作物为上海青青菜。

1.3    试验设计

主推配方施肥量为纯N 100 kg/hm2、P2O5 80 kg/hm2、K2O 75 kg/hm2，在主推配方基础上设置4个氮肥处理，分别为主推配方（纯N 100 kg/hm2）、减氮20%（纯N 80 kg/hm2）、减氮40%（纯N 60 kg/hm2）和增氮10%（纯N 110 kg/hm2）。减氮40%处理所用氮肥由复合肥提供，不足的磷和钾以过磷酸钙和硫酸钾补充;其他处理增加的氮素由尿素提供。每个处理3次重复，采用随机区组设计，小区面积20 m2（2 m×10 m）。8 m×50 m塑料大棚，起3垄种植蔬菜，每垄划分4个小区，兩边设置50 cm的保护行，大棚入口和尾部各设2 m宽保护行，即每个塑料大棚有12个小区。

1.4    测定内容与方法

植株收获后，每小区称量鲜重，计产。另外随机取部分蔬菜样品在烘箱中105 ℃杀青、70 ℃烘干称重后，经磨样机粉碎后用于养分含量分析。粉碎的植物样品采用硫酸-过氧化氢消煮，然后测定其全氮、全磷和全钾含量。其中，全氮测定采用凯氏定氮法，全磷测定采用钼锑抗比色法，全钾含量测定采用火焰光度计法。

每个小区用土钻采取20 cm耕层土壤，风干后粉碎过筛测定各指标。土壤有机质含量采用低温外热重铬酸钾氧化-比色法测定，土壤pH值采用水土比2.5∶1.0电位法测定，土壤全氮含量采用开氏法测定，土壤全磷含量采用酸溶-钼锑抗比色法测定，土壤全钾含量采用高氯酸消煮法测定，土壤有效磷含量采用碳酸氢钠提取比色法测定，土壤速效钾含量采用乙酸铵提取火焰光度测定法测定，土壤有效氮含量采取碱解扩散法测定。

1.5    数据处理

采用Excel和SPSS 18.0对试验数据进行处理和统计分析。

2    结果与分析

2.1    氮肥水平对青菜生长的影响

由图1可知，减氮20%处理青菜产量较主推配方施肥处理增加9.8%;而增氮10%处理青菜产量较主推配方施肥处理降低6.2%。采用SPSS 18.0对产量数据进行Tukey分析，结果显示，4个施肥处理之间青菜产量均未达到显著差异水平。由此可见，青菜主推配方施氮量偏高，减氮40%仍不会显著降低其产量，而在此主推配方基础上增加氮肥用量将有减产的风险。

肥料偏生产力（PFP）是反映当地土壤基础养分水平和化肥施用量综合效应的重要指标，是施用某一特定肥料下的作物产量与施肥量的比值。计算4个施氮水平的氮肥肥料偏生产力发现，氮肥投入越多，其偏生产力值越低，减氮40%处理的PFP最高，2个减氮处理（减氮20%处理和减氮40%处理）的PFP均极显著高于主推配方处理和增氮处理（图2）。

结合青菜产量和肥料的偏生产力指标可以发现，减氮40%处理没有显著降低青菜的产量且其偏生产力值最高。说明当地大棚土壤氮素肥力较高，主推配方的氮素用量偏高，导致施加的肥料不能充分发挥作用，氮素损失风险增加。

2.2    氮肥水平对土壤速效养分及pH值的影响

由表1可知，与主推配方处理相比，减氮20%、减氮40%处理土壤的碱解氮、速效钾和有效磷含量均增加，但变化不显著;而增氮10%处理土壤的碱解氮含量和有效磷含量显著增加。在主推配方的基础上降低蔬菜的氮肥用量，土壤pH值有降低趋势，但处理间差异不显著;而增氮10%处理可导致土壤pH值升高且显著高于2个减氮处理。土壤pH值的变化可能是由于氮肥（尿素）用量的变化导致。

2.3    氮肥水平对青菜氮、磷、钾养分吸收的影响

由表2可知，与主推配方施肥相比，减少氮肥施用量可导致青菜植株的含氮量降低，增氮10%处理可使青菜含氮量升高，但各处理间差异未达到显著水平;不同氮肥用量下，青菜体内磷、钾含量略有变化，但处理间无显著差异。另外，比较青菜体内氮、磷、钾比例发现，减氮处理青菜植株内氮含量降低，磷和钾的比重增加;增氮处理青菜植株体内的氮含量升高，磷和钾比例降低，有硝酸盐过量积累的风险。

由图3可知，随氮肥施用量的增加，青菜的吸氮量也逐渐升高，增氮10%处理青菜吸氮量显著高于减氮40%处理。比较氮素盈余量发现，主推配方处理氮素盈余量最多，增氮10%处理次之，均显著高于减氮40%处理;2个减氮处理间氮素盈余无显著差异。比较主推配方处理和增氮10%处理的青菜吸氮量和氮素盈余可见，在主推配方基础上增加施氮量处理其氮素盈余反而低于主推配方处理，其原因在于青菜吸氮量增加导致过量吸收。

由表3可知，不同施氮处理下青菜地上部钾的吸收量以减氮40%处理最高，显著高于减氮20%处理，但与主推配方和增氮10%这2个处理间无显著差异;不同施氮量对青菜地上部吸磷量无显著影响。

3    结论与讨论

大棚土壤全氮为0.148%，处于0.10%～0.15%之间，为三级水平;土壤碱解氮含量120.8 mg/kg，处于100～150 mg/kg间，对于菜地土壤来说，处于缺氮水平（全国土壤普查办公室，1979）。本试验结果表明，在主推配方（纯N 100 kg/hm2、P2O5 80 kg/hm2、K2O 75 kg/hm2）基础上减氮20%处理，青菜产量较主推配方处理增加9.8%，且对土壤碱解氮、速效钾、有效磷含量无显著影响，对青菜植株的吸氮量也无显著影响;减氮20%处理和减氮40%处理极显著地提高了青菜的氮肥偏生产力;在主推配方的基础上增氮10%导致青菜产量较主推配方处理下降6.2%，其氮肥偏生产力也最低。肥料偏生产力（PFP）是反映土壤基础养分水平和化肥施用量综合效应的重要指标，其指标的降低表明氮肥所产生的经济产量降低。由此可见，主推配方的施氮量对于此地土壤来说偏高，减施氮肥是可行的。

主推配方的氮素盈余最多，在主推配方的基础上增氮10%处理氮素盈余低于主推配方，青菜对氮的吸收量最高，但产量最低;减氮20%处理氮素盈余较少且产量最高;减氮40%处理青菜产量有下降的趋势且氮素盈余为负值，表明投入的氮素低于青菜对氮素的吸收量，而本地区土壤的有效氮水平对于蔬菜来说处于较低水平，若长期采取减氮40%的施肥措施，几季后土壤的有效氮水平将更加低，最终导致蔬菜产量的大幅下降。因此，本地区的推荐施氮水平为在主推配方的基础上减氮20%。

另外，随着氮肥用量的增加，青菜植株体内氮、磷、钾比值中氮、磷所占比例降低。说明增施氮肥导致了氮的过量吸收，不仅造成了资源的浪费，还可能导致青菜体内硝酸盐含量升高，危害人体健康。

因此，为保证蔬菜产量，在综合考虑土壤本底值和试验结果的基础上，推荐此地区大棚青菜的氮肥施用量为在主推配方的基础上减氮20%，即施纯N 80 kg/hm2、P2O5 80 kg/hm2、K2O 75 kg/hm2。在今后蔬菜种植过程中，建议适量增加有机肥的投入量，以达到改良土壤结构、改善土壤耕性及增加土壤保肥能力的作用。本次结论是基于一季数据得出的，仍需要在实际生产中因地制宜调整。

4    参考文献

[1] 张明科，庞启勇，翁爱群，等.甘蓝氮肥减施增效试验结果初报[J].陕西农业科学，2017，63（4）：60-61.

[2] 周步霞，陆荣康.氮肥用量对青菜产量及效益的影响[J].福建农业，2015（8）：212.

[3] 张乐平，廖鸿昕，刘煜，等.氮肥减施对蔬菜硝酸盐含量及品质的影响研究[J].湖南农业科学，2011（7）：48-51.

[4] 李娟，彭金灵，康娟，等.氮肥减施的研究现状和展望[J].湖南农业科学，2012（12）：23-24.

[5] 张瑞杰，林国林，胡正义，等.氮肥减施及双氰胺施用对滇池北岸蔬菜地土壤氮素流失影响[J].水土保持学报，2008（5）：34-37.

[6] 全智，秦紅灵，李明德，等.氮肥优化减施对土壤氮磷累积及蔬菜产量品质的影响[J].水土保持学报，2011，25（3）：103-107.