施氮對莖瘤芥產(chǎn)量和硝酸鹽含量的影響

李昌滿 周光凡 張召榮 趙守忠 李娟 肖莉

（1.長江師范學院生命科學系，重慶涪陵，408000；2.涪陵區(qū)農(nóng)業(yè)科學研究所）

施氮對莖瘤芥產(chǎn)量和硝酸鹽含量的影響

李昌滿1周光凡2張召榮2趙守忠2李娟2肖莉2

（1.長江師范學院生命科學系，重慶涪陵，408000；2.涪陵區(qū)農(nóng)業(yè)科學研究所）

采用田間試驗和化驗分析等方法，研究了不同形態(tài)氮、不同氮水平下，莖瘤芥各器官產(chǎn)量和硝酸鹽含量的變化特征。研究結(jié)果表明，瘤莖產(chǎn)量與施氮量呈極顯著二次回歸關(guān)系，瘤莖硝酸鹽含量與施氮量呈極顯著正相關(guān)。酰胺態(tài)氮能顯著提高產(chǎn)量，硝態(tài)氮極顯著提高硝酸鹽和亞硝酸鹽含量，有機態(tài)氮則極顯著降低硝酸鹽含量。綜合考慮產(chǎn)量和品質(zhì)，純氮用量應(yīng)為233 kg/hm2，尿素施用應(yīng)低于純氮207 kg/hm2，有機肥高于900 kg/hm2，即應(yīng)限制硝態(tài)氮的使用，控制速效氮用量，增施有機肥，才能達到既豐產(chǎn)，又安全的目的。

莖瘤芥 氮肥 產(chǎn)量 硝酸鹽含量

1 材料與方法

1.1 試驗土壤

試驗設(shè)在重慶市涪陵區(qū)農(nóng)業(yè)科學研究所試驗田，海拔273 m，灰棕紫泥，基本農(nóng)化性狀：有機質(zhì)含量1.14 g/kg，堿解氮含量105.72 mg/kg，有效磷含量42.04 mg/kg，速效鉀含量87.06 mg/kg，pH值5.72。

1.2 試驗材料

供試品種為莖瘤芥雜交一代種涪雜2號，涪陵區(qū)農(nóng)科所提供；尿素（N≥46%，建峰化肥廠生產(chǎn)），硝酸鈉（N≥16%，長江師范學院提供），碳銨（N≥17%，涪陵氮肥廠生產(chǎn)），有機肥（N≥0.40%）為農(nóng)家糞肥，磷肥為過磷酸鈣（P2O5≥12%，涪陵化學工業(yè)公司生產(chǎn)），鉀肥為加拿大氯化鉀（K2O≥60%）。

1.3 試驗設(shè)計

分兩組，在磷肥、鉀肥施用量相同下，設(shè)7個施氮處理，無重復；在氮、磷、鉀施用量相同下，設(shè)酰胺態(tài)氮（尿素）、銨態(tài)氮（碳銨）、硝態(tài)氮（硝酸鈉）、有機態(tài)氮（有機肥）等4種形態(tài)氮肥處理，3次重復。兩組試驗小區(qū)面積均為6.8 m2（表1）。

試驗于2007年9月15日播種，10月23日移栽，2008年2月14日采收，田間栽培管理采用常規(guī)技術(shù)。

1.4 測定項目及方法

在采收期除去小區(qū)邊行，測定莖瘤芥根質(zhì)量、莖質(zhì)量、葉質(zhì)量。瘤莖硝酸鹽含量采用紫外分光光度法測定[3]；亞硝酸鹽含量采用國標法測定[4]。全部數(shù)據(jù)用Excel 2003和DPS 6.5軟件分析處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施氮水平對莖瘤芥產(chǎn)量的影響

不同肥源、不同施氮水平對莖瘤芥各器官生長量有較大差異（表1）。根生長量與施氮水平關(guān)系較復雜，只有高于一定水平時（本試驗為300 kg/hm2），增施氮肥才會促進根的生長。

施氮水平與莖、葉、生物產(chǎn)量、地上部/地下部的比值都具有良好的回歸關(guān)系（表2）。施氮量與瘤莖產(chǎn)量均呈二元線性回歸關(guān)系，擬合曲線有極大值，是490.9 g/株，此時N施用量為233.1 kg/hm2。隨施氮量的增加，葉產(chǎn)量持續(xù)增長，在本試驗范圍內(nèi)未達極限值；增施氮肥將增加莖瘤芥的生物產(chǎn)量，當施氮量為334.3 kg/hm2時，生物產(chǎn)量達到極限，為1239.7 g/株。

表1 試驗設(shè)計和各處理莖瘤芥產(chǎn)量、硝酸鹽和亞硝酸鹽含量

表2 施氮水平與地上部產(chǎn)量關(guān)系

表3 不同形態(tài)氮處理瘤莖產(chǎn)量

不同施氮水平與地上部/地下部和莖/葉相關(guān)性不高，隨施氮量的增加，地上部/地下部和莖/葉均呈先增后減趨勢。即在一定程度上，增施氮肥會提高地上部生長量，提高莖/葉比，但高量施氮會出現(xiàn)相反的結(jié)果（表2）。

不同形態(tài)氮對各器官生長量影響也有較大差異。尿素、碳銨對根、莖、葉生長的促進作用較明顯，而硝酸鈉較差。尿素在土壤中由土壤脲酶水解成銨，從而被莖瘤芥吸收[5]，由此可推斷，莖瘤芥對硝態(tài)氮的吸收較弱，對銨態(tài)氮吸收較強；而有機肥中的氮分解較慢，不能滿足莖瘤芥生長需要。

除有機肥外，3種形態(tài)氮對地上部/地下部和莖/葉沒有大的影響，說明銨態(tài)氮和硝態(tài)氮在莖瘤芥體內(nèi)的轉(zhuǎn)化速度和運輸?shù)礁髌鞴俚谋壤窍嗤摹Ｓ袡C肥處理地上部/地下部較低，莖/葉比較高，可能與整株生長量較小，強大的代謝庫拉動光合產(chǎn)物向庫流動有關(guān)。

不同形態(tài)氮處理莖瘤芥產(chǎn)量經(jīng)方差分析達極顯著水平，LSD法多重比較表明，4種形態(tài)氮處理間均有極顯著差異，其中最高是尿素，其次是碳銨，有機肥最低（表3）。尿素是提高莖瘤芥產(chǎn)量最好的肥料，可能是尿素不能被莖瘤芥直接吸收，需在土壤脲酶水解下才能被莖瘤芥吸收，脲酶水解需一定時間，因此使莖瘤芥能持續(xù)地吸收氮素[6]；而硝態(tài)氮和銨態(tài)氮無需此過程，容易造成NH和NO的流失和NH3的揮發(fā)損失[7]；有機肥則由于分解速度太慢，不能滿足莖瘤芥需肥要求。

2.2 施氮對瘤莖硝酸鹽和亞硝酸鹽的影響

施氮水平對瘤莖硝酸鹽含量的影響可用二次線性回歸方程表示，=921.3448+0.3279+0.0043（0.9975**）。隨施氮量的增加，瘤莖硝酸鹽含量上升較快，在本試驗中沒有極大值，說明氮肥用量是提高莖瘤芥硝酸鹽含量的直接因素。亞硝酸鹽含量隨氮的施用量增加呈先增后降趨勢，但相關(guān)性不顯著。說明亞硝酸鹽的變化較為復雜，一方面在硝酸還原酶的作用下，不斷有硝酸鹽轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽；另一方面，亞硝酸還原酶不停將亞硝酸鹽轉(zhuǎn)化為銨而減少其含量[8]。

不同形態(tài)氮處理間莖瘤芥硝酸鹽和亞硝酸鹽含量經(jīng)方差分析，有顯著差異；LSD法多重比較表明，有機肥處理硝酸鹽和亞硝酸鹽含量最低，極顯著低于其他3種形態(tài)氮肥處理；尿素、碳銨處理硝酸鹽和亞硝酸鹽含量沒有顯著差異；硝酸鈉處理硝酸鹽和亞硝酸鹽含量極顯著高于尿素和碳銨處理。說明，硝態(tài)氮極易提升莖瘤芥硝酸鹽含量，而有機態(tài)氮則可降低二者含量，酰胺態(tài)氮和銨態(tài)氮二者居中（表1）。

2.3 瘤莖產(chǎn)量與硝酸鹽的關(guān)系

在本試驗中，施氮處理中瘤莖產(chǎn)量與硝酸鹽含量沒有直接關(guān)系，表明施氮在超過一定量后，雖然瘤莖產(chǎn)量并不上升，但硝酸鹽含量的增加卻并不因此停滯；即增施氮肥下，瘤莖產(chǎn)量降低，硝酸鹽含量卻較高。

表4 不同形態(tài)氮處理瘤莖硝酸鹽和亞硝酸鹽含量及方差分析比較

3 結(jié)論與討論

氮肥是提高蔬菜產(chǎn)量的重要因素，同時，氮肥又是蔬菜中硝酸鹽積累的主要外源因子[9]；從本試驗看，過量施氮不僅會降低莖瘤芥產(chǎn)量，還將持續(xù)提升瘤莖硝酸鹽含量，故在生產(chǎn)上只有合理控施氮肥才能有效地減輕硝酸鹽累積、得到較高的經(jīng)濟效益。

不同形態(tài)氮是莖瘤芥硝酸鹽和亞硝酸鹽積累的主要內(nèi)源因子[10]，酰胺態(tài)氮在土壤脲酶作用下水解成銨，因此，對莖瘤芥來說，施尿素和碳銨最終都是以銨態(tài)氮形式被吸收，銨態(tài)氮被植物吸收后立即參與含氮有機物的合成；而吸收的硝態(tài)氮則需經(jīng)過還原，因此，硝態(tài)氮極容易提升莖瘤芥硝酸鹽和亞硝酸鹽含量；有機肥料中含有多種酶類和生物促進物質(zhì)，從而產(chǎn)生稀釋效應(yīng)，降低硝酸鹽含量。因此，控制硝態(tài)氮肥的使用，增施有機肥是降低蔬菜硝酸鹽積累的有益農(nóng)業(yè)措施之一。

作為“榨菜”原料的莖瘤芥硝酸鹽含量目前還沒有限量標準，參照國家莖類蔬菜硝酸鹽限量標準，應(yīng)低于1200 mg/kg。從本試驗中分析可得出，速效氮應(yīng)選擇尿素，同時增施有機肥；具體而言，綜合考慮產(chǎn)量和品質(zhì)，按純氮要求233 kg/hm2標準，推薦尿素施用量低于純氮207 kg/hm2，有機肥高于900 kg/hm2，既能達到豐產(chǎn)，也能保證其安全性。

[1]劉佩瑛.中國芥菜[M].北京:中國農(nóng)業(yè)出版社，1996.

[2]唐陣武，王正銀，李成瓊，等.肥料組合對莖瘤芥產(chǎn)量和硝酸鹽含量的影響[J].磷肥與復肥，2003（5）:68-69.

[3]羅雪華，蔡秀娟.紫外分光光度法測定蔬菜硝酸鹽含量[J].華南熱帶農(nóng)業(yè)大學學報，2004（3）:13-16.

[4]GB/T15401-1994.中華人民共和國國家標準《水果、蔬菜及其制品硝酸鹽和亞硝酸鹽含量的測定》[S].

[5]周禮愷.土壤酶學[M].北京：科學出版社，1987.

[6]李昌滿，趙小平，何士敏，等.不同施肥水平對莖瘤芥土壤脲酶活性的影響[J].西南農(nóng)業(yè)學報，2007（1）：81-83.

[7]王天元，宋雅君，滕鵬起.土壤脲酶及脲酶抑制劑[J].化學工程師，2004（8）：22-23.

[8]李合生.現(xiàn)代植物生理學[M].北京:高等教育出版社，2002.

[9]任祖金，邱孝煊，蔡元呈，等.施用化學氮肥對蔬菜硝酸鹽的積累及其治理研究[J].土壤通報，1999（6）：265-267.

[10]林觀捷.影響蔬菜硝酸鹽含量積累因素的探討[J].上海農(nóng)學院學報，1995（1）：47-52.

Effect of Nitrogen Application on Yield and Nitrate of Tumorous Stem Mustard

LI Changman1,ZHOU Guangfan2,ZHANG Zhaorong2,ZHAO Shouzhong2,LI Juan2,XIAO Li2

Using field experiment and chemical analysis,the yield and nitrate content of various organ in tumorous stem mustard under different forms of nitrogen and different nitrogen levels were studied.The results showed that there was a significant quadratic regression relationship between yield and nitrogen rate of the tumorous stem mustard,and limit production in nitrogen level is 233 kg/hm2,nitrate content was very significant correlated with the nitrogen rate.Amide-N could increase yield,nitrate-N could increased nitrate and nitrite content significantly,and organic-N could decrease nitrate content significantly.It will attain high yield and make security in the production of tumorous stem mustard by restricted use of nitrate-N,controlled use of available-N and added organic manure.

Tumorous stem mustard;Nitrogen fertilizer;Yield;Nitrate content

10.3865/j.issn.1001-3547.2009.18.023

重慶市教委科技項目（kj071309）

李昌滿（1967-），男，本科，副教授，主要從事芥菜營養(yǎng)與施肥研究，電話:13272986489。E-mail:fdlcm@163.com

2009-02-31