李躍飛,李 彬,陶加樂,胡 莉,曹 影,靳輝勇
(宿遷市宿豫區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心,江蘇 宿遷 223800)
甘藍為十字花科蕓薹屬蔬菜,是我國主要種植蔬菜之一,含有豐富的蛋白質(zhì)、脂肪等多種營養(yǎng)成分,其在預防動脈硬化、膽結(jié)石及癌癥方面具有一定功效,且其氣候適應性強,在我國南北各省春、秋季均有大量栽培[1]。在農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整及菜籃子工程中起到重要的支撐作用。長期以來,由于傳統(tǒng)栽培經(jīng)驗與種植模式的影響,種植者為了追求甘藍的產(chǎn)量,大量濫用化學氮肥,并存在盲目施肥的問題,易造成甘藍種植區(qū)域土壤養(yǎng)分比例失調(diào)、土壤質(zhì)地退化和酸化、土壤板結(jié)、肥料利用率低,從而加大了生產(chǎn)成本[2-3],同時也會導致甘藍的抗病性降低、產(chǎn)量減少、品質(zhì)下降、風味降低[4]。過量施用的肥料會隨雨水淋溶、澆灌等方式進入地下水及河水,不僅會污染環(huán)境,也會導致農(nóng)業(yè)面源污染情況加重[5],這勢必會影響農(nóng)產(chǎn)品的高質(zhì)量和農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。因此,氮磷鉀合理配施成為甘藍優(yōu)質(zhì)高效栽培的關(guān)鍵因子之一。
隨著人們生活水平的提高,甘藍的需求量日益加大,但甘藍產(chǎn)品營養(yǎng)失調(diào)、品質(zhì)下降、風味欠佳等質(zhì)量問題仍較為突出。不良施肥會導致甘藍種植區(qū)域出現(xiàn)土壤性狀惡化,地下水硝酸鹽含量超標等環(huán)境問題。研究表明,增施氮肥可提高甘藍產(chǎn)量[6]、增加葉球氨基酸含量[7],氮肥用量繼續(xù)增加,葉球硝酸鹽含量也會逐漸提高[8],但可溶性糖和VC 含量降低[9];施用磷肥后甘藍可溶性糖含量增加,同時還可促進氮肥和鉀肥的吸收[10-11];施用鉀肥后甘藍硝酸鹽含量降低,氨基酸、可溶性糖含量提高[12]。羅昀等[13]研究發(fā)現(xiàn),鉀肥能提高甘藍果實VC、還原性糖含量,降低甘藍硝酸鹽含量,提高甘藍礦質(zhì)元素含量。由此可見,氮磷鉀合理配施可以提高甘藍產(chǎn)量,改善甘藍品質(zhì)。目前,關(guān)于甘藍氮磷鉀配比的研究較少且不系統(tǒng)。鑒于此,本研究以“蘇甘25”為試驗材料,采用“3414”部分實施方案,進行了氮磷鉀不同配比對甘藍生長、產(chǎn)量、品質(zhì)及植株和土壤養(yǎng)分影響的試驗,以期為甘藍合理施肥提供理論依據(jù)和技術(shù)指導,從而促進甘藍高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效、環(huán)保栽培。
試驗于2019年7—11月在江蘇省農(nóng)業(yè)科學院宿遷農(nóng)科所試驗基地大棚內(nèi)進行,甘藍供試品種為“蘇甘25”;供試土壤為壤土,基本理化性質(zhì)為:堿解氮62.59 mg/kg、有效磷56.88 mg/kg、速效鉀83.82 mg/kg、有機質(zhì)21.05 g/kg、pH 值為7.21。供試氮肥為尿素(含N 46%)、磷肥為過磷酸鈣(P2O512%)、鉀肥為硫酸鉀(K2O 50%)。試驗地前茬作物為西瓜。2019年7月29日采用50 孔穴盤基質(zhì)育苗,8月31日按株行距0.4 m×0.4 m 定植,11月6日收獲。
采用“3414”部分實施方案,設(shè)氮、磷、鉀3 個因素,4 個水平(0 水平為不施肥、2 水平為最佳施肥量、1 水平=2 水平×0.5、3 水平=2 水平×1.5),8 個處理,具體試驗處理方案見表1。每個處理3 次重復,小區(qū)田間隨機區(qū)組排列,面積20 m2(4 m×5 m),株行距為40 cm×40 cm,小區(qū)栽植基本苗100 株。各處理氮肥、鉀肥分基肥和追肥兩次施入,氮肥、鉀肥50%作基肥、50%作追肥;追肥分2 次,第1 次于蓮座期追施20%,第2 次于結(jié)球期追施30%;磷肥一次性基施。其他田間管理措施均保持一致。
表1 試驗處理方案
1.3.1 生長指標 收獲時,每小區(qū)隨機選取具有代表性的10 株甘藍,測定其根、葉球、散生葉的鮮重,烘干測定其干重。
1.3.2 產(chǎn)量和品質(zhì) 甘藍葉球成熟時,每小區(qū)隨機選取具有代表性的10 個葉球,統(tǒng)計其單球重及小區(qū)產(chǎn)量,最后折合成產(chǎn)量。測定葉球中硝酸鹽含量(采用比色法測定)、VC 含量(采用2,6-二氯靛酚滴定法)[14]。
1.3.3 植株氮磷鉀測定 參照鮑士旦[15]的方法測定植株各部分氮磷鉀含量,氮采用凱氏比色法測定,磷采用鉬銻抗比色法測定,鉀采用火焰光度法測定。
1.3.4 土壤指標 在試驗前和試驗后分別用五點取樣法采集0~20 cm 土壤,參照遲春明等[16]的方法測定土壤中有機質(zhì)(重鉻酸鉀容量法)、堿解氮(堿解擴散法)、有效磷(Olsen 法)、速效鉀(乙酸銨浸提法)含量及pH 值(電位法)。
采用Excel 2003 進行平均數(shù)和標準差計算,并利用SAS 9.0 統(tǒng)計軟件進行數(shù)據(jù)分析。
由表2 可知,處理E 的葉球鮮重最大,處理A的葉秋鮮重最小,且處理A 與其他處理相比差異顯著(P<0.05),具體大小順序為E>G>D>H>F>C>B>A,在磷鉀肥不變的基礎(chǔ)上隨著氮肥的增加,葉球鮮重先增加后降低。處理E 散生葉鮮重最大,處理A 散生葉鮮重最小,處理E 與處理A 相比增加36.84%,處理A 與其他處理相比差異顯著(P<0.05)。處理E的根鮮重最大,達到21.01 g,比處理A 增加32.72%。另外,各處理植株的干重大小排序與鮮重類似,處理E 均最大,與各處理相比差異顯著(P<0.05)。說明氮磷鉀合理配施可以增加甘藍散生葉、根的干重和鮮重,進而提高葉球鮮重。
表2 氮磷鉀配施對甘藍植株干鮮重的影響
由表3 可知,甘藍葉球產(chǎn)量先增加后降低,其中,處理E 的產(chǎn)量最大,為90 200.00 kg/hm2,處理A的產(chǎn)量最小,為66 219.22 kg/hm2,處理E 比處理A增加36.21%。可見氮磷鉀合理配施可以提高葉球產(chǎn)量。處理E 的VC 含量最大,達到53.58 mg/kg,處理E 比處理A 增加7.01%,二者相比且差異顯著(P<0.05),其余處理均低于處理A。硝酸鹽是葉菜類的安全品質(zhì)指標之一。氮磷鉀配施后,除處理E 硝酸鹽含量低于處理A 外,處理B、C、D、F、G、H 的硝酸鹽含量均高于處理A,其中處理G 增加幅度最大,與處理A 相比差異顯著(P<0.05),增幅達到33.91%;處理E 硝酸鹽含量最低,與處理A 相比降低10.50%,且差異顯著(P<0.05)。說明氮磷鉀合理配施可以提高葉球品質(zhì),降低硝酸鹽含量。
表3 氮磷鉀配施對甘藍葉球產(chǎn)量和品質(zhì)的影響
由表4 可知,葉球中氮含量呈先增加后降低趨勢,其中,處理G 達到最大,為36.24 g/kg。葉球中磷鉀含量在處理E 時,含量達到最大,分別為6.86、48.55 g/kg,比處理A 分別增加30.17%、41.59%,且差異顯著(P<0.05)。散生葉中氮含量呈現(xiàn)先增加后降低趨勢,其中處理G 時達到最大,為30.35 g/kg,與處理A 相比增加25.99%,且差異顯著(P<0.05)。散生葉磷鉀含量呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢,處理E 的磷鉀含量達到最大,與處理A 相比差異顯著(P<0.05)。根中氮磷鉀含量在處理E 時達到最大,分別為31.12、5.66、39.98 g/kg,與處理A 相比分別增加33.62%、41.15%、70.87%,且差異顯著(P<0.05)。可見氮磷鉀合理配施可改善植株各部分養(yǎng)分含量,進而改善植株代謝,影響植株生長。
表4 氮磷鉀配施對甘藍氮磷鉀含量的影響 單位:g/kg
由表5 可知,甘藍收獲后,氮磷鉀配施后,土壤有機質(zhì)含量先增加后降低,處理E 時有機質(zhì)含量達到最大,為25.82 g/kg,與處理A 相比差異顯著(P<0.05)。處理G 的土壤堿解氮含量最大,而處理E 的土壤堿解氮較低,可能是其生長勢最旺,對氮的需求較大,導致土壤中含量較低。土壤中有效磷也呈先增加后降低趨勢,處理E 的含量最大,為103.64 mg/kg,與處理A 相比增加2.19 倍。處理D 土壤速效鉀含量最高,為209.73 mg/kg。氮磷鉀配施后土壤pH 值普遍偏高,但處理E 的pH 值最低,可見氮磷鉀配施可調(diào)節(jié)土壤酸堿度,避免過高或者過低,影響植株生長??傮w來說,氮磷鉀配施后,土壤中堿解氮、有效磷、速效鉀均比處理A 增加,氮磷鉀配施可改善土壤養(yǎng)分狀況,提高土壤肥力。
表5 氮磷鉀配施對甘藍收獲后土壤養(yǎng)分的影響
氮磷鉀三大元素明顯促進甘藍生長,需要同時實現(xiàn)各元素間合理有效的配合施用才能最大限度發(fā)揮單因素效應和耦合效應[7]。施肥可以改善甘藍的營養(yǎng)狀況、促進甘藍生長、增加生物量,其中增施氮肥可增強光合能力、增加甘藍莖葉生長量[17]。薛蓮等[1]研究發(fā)現(xiàn),不同氮磷鉀肥料配比顯著影響甘藍的生物質(zhì)量和產(chǎn)量以及養(yǎng)分利用率。本試驗結(jié)果表明,氮磷鉀合理配施后,植株干鮮重、產(chǎn)量增加、品質(zhì)改善。其中處理E 的植株干重、鮮重、葉球產(chǎn)量最大,葉球中硝酸鹽最低、VC 含量最高。處理E(N2P2K2)的產(chǎn)量最高為90 200.00 kg/hm2,處理G 的產(chǎn)量卻降低,可見氮肥過多并沒有增加產(chǎn)量。其原因可能是氮肥占比過多,導致植株營養(yǎng)生長過旺,光合物質(zhì)積累減少,或者是氮素過多,影響了植株對磷鉀的吸收,進而影響產(chǎn)量的增加;也可能是平衡施用氮磷鉀肥,打破了植株代謝平衡,影響營養(yǎng)元素在植株體內(nèi)運輸、分配和累積,直接對產(chǎn)量和品質(zhì)形成影響[18]。本試驗結(jié)果表明,氮磷鉀合理配施后,植株中的氮磷鉀含量均先增加后降低,處理E 的植株葉球、散生葉的磷鉀含量,根的氮磷鉀含量均最大,而處理G 葉球、散生葉的氮含量卻最大,說明氮磷鉀配施隨著氮肥的增加,植株中氮含量增加,超過一定量反而降低。土壤中有機質(zhì)、堿解氮、有效磷、速效鉀是反映土壤肥力的重要指標。本試驗結(jié)果表明,氮磷鉀合理配施后,土壤有機質(zhì)及速效養(yǎng)分含量增加。處理E 的有機質(zhì)、有效磷含量最大,處理G 的堿解氮含量最大,處理E 的pH 值最低。可見氮磷鉀合理配施可改善土壤養(yǎng)分狀況,提高土壤質(zhì)量。因此,本試驗認為處理E(N2P2K2)是一種較好的氮磷鉀配比施用方式。