謝 堅(jiān)，聶 軍，廖育林，黃紹文 ，唐繼偉

（1.湖南省土壤肥料研究所，湖南 長(zhǎng)沙410125；2.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所，北京100081）

近年來(lái)，隨著我國(guó)蔬菜生產(chǎn)集約化的進(jìn)一步推進(jìn)，蔬菜施肥這一既與蔬菜生產(chǎn)者的經(jīng)濟(jì)效益密切相關(guān)，又與廣大消費(fèi)者的營(yíng)養(yǎng)和健康直接相關(guān)[1-4]，同時(shí)對(duì)人類生存環(huán)境有巨大影響的農(nóng)業(yè)措施越來(lái)越受到人們的關(guān)注。我國(guó)蔬菜生產(chǎn)中氮肥用量過(guò)大的現(xiàn)象一直比較普遍。過(guò)多的氮素投入不僅造成了氮素資源的浪費(fèi)，同時(shí)也會(huì)導(dǎo)致蔬菜品質(zhì)的下降[5-6]。

筆者以露地紅菜薹為研究對(duì)象，通過(guò)氮肥不同用量對(duì)紅菜薹產(chǎn)量和品質(zhì)效應(yīng)的差異，研究適宜氮肥用量，達(dá)到產(chǎn)量、品質(zhì)的平衡，旨在為紅菜薹生產(chǎn)中氮肥的施用提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

在湖南省南縣中魚(yú)口鄉(xiāng)光明村，選擇土壤肥力屬中等水平的地塊來(lái)安排紅菜薹施氮效應(yīng)田間試驗(yàn)。試驗(yàn)地位于東經(jīng) 112°20′53"，北緯 29°14′47"，屬亞熱帶季風(fēng)氣候，年平均降水量1 443.2 mm，年均日照1 775.7 h，無(wú)霜期266 d，年均氣溫16.6℃，大于10℃的年積溫為5 268℃。于試驗(yàn)前采取0～20 cm土層樣品，土壤為河湖沉積物發(fā)育的紫潮土，土壤基本性質(zhì)：pH值8.2，全有機(jī)質(zhì)為31.3 g/kg，電導(dǎo)率為186 us/cm，硝態(tài)氮為6.2 mg/kg，速效磷為29.3 mg/kg，速效鉀為64.9 mg/kg，前茬作物為水稻。

1.2 試驗(yàn)材料

供試品種為當(dāng)?shù)貜V泛種植的“紅金寸”。試驗(yàn)用氮肥為尿素（含N 46%），磷肥為過(guò)磷酸鈣（含P2O512%），鉀肥為氯化鉀（含K2O 60%）。

1.3 試驗(yàn)方法

各處理設(shè)計(jì)及養(yǎng)分用量見(jiàn)表1。3次重復(fù)，隨機(jī)排列，小區(qū)面積為30 m2。2009年10月8日播種，11月5日定植，株距0.40 m，行距0.50 m，密度為50 000株/hm2。施肥方法是20%氮肥、100%磷肥和40%鉀肥作基肥，于定植前耕田時(shí)撒施，并混入土壤；余下80%氮肥分5次隨水追施，60%鉀肥分3次隨水追施。試驗(yàn)灌水、病蟲(chóng)害防治及除草等管理按照當(dāng)?shù)亓?xí)慣進(jìn)行。2010年2～4月進(jìn)行多次采收。

表1 試驗(yàn)處理設(shè)計(jì)及養(yǎng)分用量 （kg/hm2）

1.4 植株和土壤樣品分析

1.4.1 植株測(cè)定項(xiàng)目和方法 紅菜薹收獲時(shí)，各小區(qū)單獨(dú)收獲，測(cè)定產(chǎn)量，并取樣分析紅菜薹的商品品質(zhì)、營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)和氮含量；收獲結(jié)束時(shí)，測(cè)定根茬產(chǎn)量，取根茬樣品測(cè)定氮含量。植株中氮含量采用硫酸-過(guò)氧化氫消煮，蒸餾定氮法測(cè)定；紅菜薹可食部分硝酸鹽含量采用二硝基酚比色法測(cè)定，Vc采用GB/T5009.86-2003，2,4-二硝基苯肼法測(cè)定，粗纖維含量采用重量法測(cè)定。

1.4.2 土壤養(yǎng)分測(cè)定方法 試驗(yàn)前取0～20 cm土壤樣品進(jìn)行養(yǎng)分分析。土壤全有機(jī)質(zhì)采用重鉻酸鉀-濃硫酸氧化（外加熱法），硫酸亞鐵溶液滴定法測(cè)定；土壤pH采用2.5∶1的水土比懸液電位法測(cè)定；土壤硝態(tài)氮采用2 mol/L KCl溶液浸提-雙波長(zhǎng)紫外分光光度法測(cè)定；土壤速效磷測(cè)定采用0.5 mol/L碳酸氫鈉浸提-鉬銻抗比色法；土壤速效鉀采用1 mol/L醋酸銨溶液浸提-原子吸收分光光度計(jì)測(cè)定[13]。

1.5 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel 2003和SPSS 13.0軟件進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 氮肥施用量對(duì)紅菜薹產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)效益的影響

紅菜薹產(chǎn)量隨氮肥用量的增加呈先增后減的趨勢(shì)（表2）。施氮提高紅菜薹產(chǎn)量2 988.2～9 418.1 kg/hm2，平均增產(chǎn)41.8%，但施氮900 kg/hm2的處理產(chǎn)量較不施氮減產(chǎn)6.2%。施氮600 kg/hm2處理的產(chǎn)量最高（19 169.6 kg/hm2），與施氮 300、450、750 kg/hm2處理之間產(chǎn)量差異不顯著。

表2 不同氮肥用量對(duì)紅菜薹產(chǎn)量的影響 （kg/hm2）

表3表明，紅菜薹的經(jīng)濟(jì)效益隨施氮量增加也是呈先增后減的趨勢(shì)。施氮600 kg/hm2時(shí)，紅菜薹的經(jīng)濟(jì)效益最高，為2.99萬(wàn)元/hm2，較不施氮處理增收109.4%，但與施氮300、450、750 kg/hm2處理之間差異不顯著。

表3 不同氮肥用量對(duì)紅菜薹經(jīng)濟(jì)效益的影響

為進(jìn)一步明確氮用量與產(chǎn)量的關(guān)系，通過(guò)回歸分析建立了氮（N）用量與產(chǎn)量關(guān)系模型，其函數(shù)表達(dá)式如下：

Y=8836.6+28.201 N-0.029 N2（F=2.17，P<0.05，R2=0.60）

根據(jù)該模型計(jì)算了紅菜薹的最高產(chǎn)量施氮量和經(jīng)濟(jì)最佳施氮量。結(jié)果表明，最高產(chǎn)量施氮（N）量為486.2 kg/hm2，此時(shí)可獲得的理論最高產(chǎn)量為15 692.6 kg/hm2；經(jīng)濟(jì)最佳施氮量為440.3 kg/hm2（其中N和紅菜薹價(jià)格分別按5.33和2.0元/kg計(jì)算），此時(shí)可獲得的理論經(jīng)濟(jì)最佳產(chǎn)量為15 631.4 kg/hm2。表明在本試驗(yàn)條件下，紅菜薹的適宜氮用量范圍為 440～490 kg/hm2。

2.2 氮肥施用量對(duì)紅菜薹外觀品質(zhì)的影響

從表4可以看到，紅菜薹的單薹重、薹徑和薹長(zhǎng)均隨著施用氮肥量的增加呈先增后降的趨勢(shì)，且在適宜施氮量范圍內(nèi)表現(xiàn)出較優(yōu)的外觀品質(zhì)，高施氮量則表現(xiàn)出商品品質(zhì)的下降。施氮能顯著提高紅菜薹的薹徑和薹長(zhǎng)，施N 450 kg/hm2處理的薹徑比不施氮肥處理的提高123.5%，施N 750 kg/hm2處理的薹長(zhǎng)顯著高于其他處理。

表4 不同氮肥用量對(duì)紅菜薹單薹重、薹徑和薹長(zhǎng)的影響

2.3 氮肥施用量對(duì)紅菜薹可食部分硝酸鹽、維生素c和粗纖維含量的影響

從表5可以看出，隨著施氮量的增加，紅菜薹可食部分硝酸鹽含量呈增加的趨勢(shì)；施氮使可食部分硝酸鹽含量增加2.9～13.3倍，平均增加7.5倍；施N 750和900 kg/hm2處理的可食部分硝酸鹽含量較高，分別為973.5和1 042.6 mg/kg FW，均未超過(guò)無(wú)公害蔬菜硝酸鹽含量標(biāo)準(zhǔn)（葉菜類≤3 000 mg/kg）。

表5 不同氮肥用量對(duì)紅菜薹可食部分硝酸鹽、粗纖維和維生素c含量的影響

施用氮肥能顯著提高紅菜薹Vc含量，施氮比不施氮紅菜薹Vc含量提高94.8%～171.1%。

粗纖維含量是蔬菜營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的重要指標(biāo)之一。粗纖維含量越高，品質(zhì)越差，口感粗糙。表5表明，紅菜薹粗纖維含量隨施氮量的增加呈先增后降的趨勢(shì)，大量施氮和不施氮處理紅菜薹粗纖維含量均較低，而在較高產(chǎn)量的施氮（N）水平（450和600 kg/hm2）時(shí)紅菜薹粗纖維含量較高，其中施N 450 kg/hm2處理的紅菜薹粗纖維含量最高，較不施氮肥處理的提高45.5%。

2.4 氮肥施用量對(duì)紅菜薹吸氮量和氮肥利用率的影響

由表6可見(jiàn)，紅菜薹吸氮量隨施氮量的增加呈先增后降的趨勢(shì)。以施氮600 kg/hm2處理紅菜薹吸氮量最大，為107.6 kg/hm2，較不施氮肥處理的提高194.0%，但與施N 450和750 kg/hm2處理紅菜薹吸氮量之間差異不顯著。施N 600 kg/hm2處理的可食部分吸氮量占紅菜薹吸氮總量的84.5%，為最高。

表6 不同氮肥用量對(duì)紅菜薹吸氮量和氮肥利用率的影響

隨著氮肥施用量的增加，氮肥利用率也呈先增后降的趨勢(shì)。以施氮600 kg/hm2處理氮肥利用率最高，為11.8%；施氮450 kg/hm2處理次之，為9.9%；施氮900 kg/hm2處理氮肥利用率最低，僅為2.3%。

3 小結(jié)

適量施氮能夠顯著提高紅菜薹的產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益，施氮處理平均增產(chǎn)41.8%，平均增收0.48萬(wàn)元/hm2。適宜施氮量范圍內(nèi)紅菜薹的外觀品質(zhì)較優(yōu)，而過(guò)量施氮和缺氮會(huì)導(dǎo)致外觀品質(zhì)的下降。施用氮肥顯著增加了紅菜薹中硝酸鹽的含量，可食部分硝酸鹽含量隨著施氮量的增加呈增加的趨勢(shì)，但在本試驗(yàn)條件下不同施氮水平的紅菜薹可食部分硝酸鹽含量均未超過(guò)無(wú)公害蔬菜硝酸鹽含量標(biāo)準(zhǔn)（葉菜類≤3 000 mg/kg）。施用氮肥能顯著提高紅菜薹Vc含量，提高94.8%～171.1%。紅菜薹對(duì)氮肥的利用率很低，僅為10%左右，應(yīng)采取有效措施提高冬季露地栽培條件下紅菜薹氮肥利用率。在本試驗(yàn)條件下，基于產(chǎn)量、經(jīng)濟(jì)效益和商品品質(zhì)的紅菜薹適宜氮素（N）用量范圍為 440～490 kg/hm2。

[1]邱孝煊，黃東風(fēng)，蔡順香，等.施肥對(duì)蔬菜硝酸鹽累積的影響研究[J].中國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2004，112，（2）：111-114.

[2]王景安，程炳蒿.葉菜類不同生育期體內(nèi)硝酸鹽及亞硝酸鹽及Vc含量的變化 [J].河北農(nóng)業(yè)技術(shù)師范學(xué)院學(xué)報(bào)，1989，3（2）：33-37.

[3]肖青亮，鄭詩(shī)樟，牛德奎.施肥對(duì)蔬菜累積硝酸鹽影響的研究進(jìn)展[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2007，35（6）：1732-1734，1791.

[4]汪李平，向長(zhǎng)萍，王運(yùn)華.我國(guó)蔬菜硝酸鹽污染狀況及防治途徑研究進(jìn)展（上）[J].長(zhǎng)江蔬菜，2000（4）：1-4.

[5]莊舜堯，孫秀廷.氮肥對(duì)蔬菜硝酸鹽積累的影響[J].土壤學(xué)進(jìn)展，1995，23（3）：29-35.

[6]趙鳳艷，魏自民，陳翠玲.氮肥用量對(duì)蔬菜產(chǎn)量和品質(zhì)的影響[J].農(nóng)業(yè)系統(tǒng)科學(xué)與綜合研究，2001，17（1）：43-44.