不同氮磷钾肥料配施比例对上海青生物量的影响

蔡武宁，李小艳，袁 奇，朱 坤

（宿城区农业技术推广中心，江苏 宿迁 223800）

上海青（Brassica chinensis L.）是十字花科芸薹属芸薹种白菜亚种的一个变种，是长江中下游地区广泛栽种的周年生蔬菜品种[1]。上海青生长期短、复种指数高、市场常年需求量大，种植效益较高[2]。施用肥料可以有效发挥上海青的生长特点，特别是氮肥的施用使经济效益得到进一步提升。在缺乏技术指导的情况下，菜农不可避免地会出现过度施用肥料的现象，从而造成上海青产量和品质降低、氮肥利用率较低等不良后果[3]。近年来，小白菜肥料施用方面的研究逐步增加[4-6]，但目前尚未形成系统的、专项的上海青施肥方案。为了改变上海青种植过程中氮、磷、钾配比失衡及过度施用氮肥的现象，指导菜农科学增产增收，在江苏省农业科学院宿迁农科所运河湾基地开展了上海青“3414”肥料效应部分方案设计试验，以形成上海青专项施肥方案。

1 材料和方法

1.1 试验地点

试验于2019年6—7月在江苏省农业科学院宿迁农科所运河湾基地连栋温室进行，面积3 600 m2，配套浇灌设施，水电、沟渠、道路条件良好。

1.2 试验材料

供试作物为上海青，选用品种为华冠，生育期60 d。供试肥料为尿素（纯N≥46%）、过磷酸钙（P2O5≥12%）、硫酸钾（K2O≥50%）。

1.3 试验设计

采用“3414”肥料效应部分方案设计试验。试验设氮、磷、钾3 个因素，每个因素4 个水平，共计8 个处理，每个处理3 次重复。4 个水平的含义：0 水平指不施肥；2 水平指当地最佳施肥量，即氮肥411 kg/hm2、磷肥659 kg/hm2、钾肥204 kg/km2；1 水平=2 水平×0.5；3 水平=2 水平×1.5（该水平为过量施肥水平）。施肥方案见表1。

小区田间随机区组排列，面积20 m2（4 m×5 m），株行距为30 cm×25 cm，小区栽植基本苗267 株。磷肥全部作基肥；氮肥、钾肥50%作基肥、50%作追肥；追肥分2 次，第1 次于6 叶1 心期追施20%，第2 次于9 叶1 心期追施30%。

表1 施肥方案

1.4 测定项目与方法

采用5 点取样法取深度0～20 cm 的土样，通过4 分法筛取需要的土样。定植前随机采集土样设为对照（CK），收获后各处理每小区分别采集土样，将所有土样烘干，测定土壤pH 值、碱解氮、速效磷、速效钾和有机质含量。收获时，各处理每小区选10 株上海青，分可食部分和不可食部分，并分别称量鲜重和干重。

土壤检测方法[7]：有机质（重铬酸钾氧化-外加热法），碱解氮（碱解扩散法），速效磷（钼锑抗比色法），速效钾（乙酸铵浸提-火焰光度计法），pH 值（电极法）。上海青检测方法：全氮（凯氏比色法），全磷（钼锑抗比色法），全钾（火焰光度计法）。

1.5 数据处理

数据用Excel 2003 和SAS 8.0 软件进行计算和制图。

2 结果与分析

2.1 不同施肥处理对上海青生物量的影响

上海青鲜重和干重的测量结果见表2。由表2 可知，处理A 的生物量均显著低于其他处理（P<0.05）；处理E 的鲜重显著高于其他处理（P<0.05）。在磷钾肥处于合理值不变、氮肥增加时，鲜重处于先增加再降低的趋势，说明鲜重存在极值点。处理C 和处理B 的鲜重均在处理E 的基础上梯度降低，幅度要超过处理D 和处理F，说明氮肥是上海青生长最重要的肥料。

表2 不同施肥处理下对上海青生物量的影响 单位：g/株

2.2 不同施肥处理对上海青氮、磷、钾含量的影响

采用烘干样本分别测量上海青可食部分和不可食部分的全氮、全磷、全钾含量，含量最高的是全钾，其次是全氮，含量最低的是全磷。从可食部分来看，处理A 在所有处理中氮、磷、钾含量最低，说明施肥有明显的增益效果；处理E 的氮、磷、钾含量高于其他处理，且与其他处理呈显著差异（P<0.05），处理G的氮、磷、钾含量小幅降低。此外，不可食部分的所有指标也表现出了类似的变化规律（表3）。

表3 不同施肥处理对上海青氮磷钾含量的影响 单位：g/kg

2.3 不同施肥处理对土壤养分含量的影响

将土样烘干，测量所得的pH 值、碱解氮、速效磷、速效钾和有机质含量见表4。收获以后土壤的pH 值较定植前普遍升高，说明种植上海青使土壤在一定程度上碱化，而处理C、处理E 和处理H 比处理A 的pH 值略低，这3 个处理对土壤碱化有一定的改善作用。从其他4 个指标来看，处理A 均为最低，说明施肥对土壤肥力有明显的增益作用。从单指标来看，处理B 的速效磷含量与CK 相比无显著差异（P>0.05），处理E 的速效钾含量与CK 相比无显著差异（P>0.05），处理C 的速效氮含量与CK 相比无显著差异（P>0.05），处理E 和处理F 的有机质含量与CK 相比无显著差异（P>0.05）。除处理E 以外的各处理存在与定植前差异过大的情况，只有处理E 较好地维持了土壤原有的营养平衡，说明该施肥方法能够在不破坏原有养分结构的情况下保持土壤肥力。

表4 不同施肥处理下土壤养分含量

2.4 氮肥效应方程

通过以上分析可知，处理E 对上海青和土壤营养成分的影响均为最优，维持其中两种营养元素的施肥量不变，可以通过曲线拟合方式寻找第3 种营养元素的极大值点，以进一步优化施肥量。本试验采用一元二次肥效模型对上海青产量与氮肥施肥量进行拟合[8]。通过处理B、处理C、处理E 和处理G可求得在P2K2水平为基础的氮肥效应方程，拟合上海青可食部分鲜重结果见图1，拟合方程式为y=-10.105x2+46.157x+170.23，极大值点为2.284，此时能够获得最大的可食部分鲜重。

拟合上海青全氮、全磷、全钾与氮肥施用量结果见图2。全氮的拟合方程为y=-3.480x2+17.396x+64.151，极大值点为2.499；全磷的拟合方程为y=-0.997x2+5.201x+12.877，极大值点为2.607；全钾的拟合方程为y=-12.052x2+54.968x+166.440，极大值点为2.280。氮肥施用量在几个极大值中间能够产生较好的效应。综上所述，设置产量和营养元素各50%的权重，3 种营养元素均设置相同的权重，计算出在P2K2水平上氮肥收益的最高值为2.373。

3 结论与讨论

氮、磷、钾合理配施可使作物获得高产和高效益，对上海青种植来说，氮肥施用的影响最大，磷肥次之，钾肥影响最小，因此，拟合氮肥效应方程对上海青合理施肥至关重要。氮肥效应方程的拟合表明磷钾肥维持在合适水平上时，随着氮肥的增加，上海青产量和氮、磷、钾含量呈现出先增加再降低的趋势，最优肥料配比为2.373∶2∶2，此时几个指标均靠近极大值点，收益较高。曾洪玉等[9]研究表明，增施氮肥能够使土壤养分显著增加，本试验也表现出了相似的变化规律。合理的施肥量使得土壤养分在种植前后变化较小既可以维持土壤肥力，有利于连作，又能减少肥料的浪费，在一定程度上节省成本。唐新莲等[10]研究认为，单施氮肥，特别是过量施氮，不利于小白菜产量的提高和品质的改善，本试验也证明了上海青产量和氮、磷、钾含量与氮肥用量不成比例。张福锁等[11]和陈秀虎等[12]均通过广泛调查试验得出了平衡施肥能够显著提高肥料利用率的结论，3 种营养元素形成一个有机整体，一种肥料的施用不仅促进所含营养元素的吸收，还会促进其他两种营养元素的吸收。不同施肥处理下上海青可食部分和不可食部分鲜重和氮、磷、钾含量的变化趋势基本相同，说明施肥对上海青所有器官的促进是全面的。本试验采用了“3414”肥料效应部分方案，仅能够拟合以P2K2水平为基础的氮肥效应方程。今后还需要进一步开展试验，通过拟合以N2P2水平为基础的钾肥效应方程和以N2K2水平为基础的磷肥效应方程以进一步优化肥料配比。