供氮水平對大白菜產量·品質的影響

供氮水平對大白菜產量·品質的影響

黃素平1，潘 峰2，楊順平3

(1.四川省阿壩州農業畜牧局，四川馬爾康 624000；2.四川省阿壩州農業科學研究所，四川馬爾康 624000；3四川省理縣農業畜牧局，四川理縣 623100)

摘要[目的] 探討供氮水平對四川阿壩州露地大白菜產量和品質的影響，旨在為施肥指導和肥料配方設計提供理論依據。[方法] 通過田間小區試驗，探討不同供氮水平對大白菜產量和品質的影響。[結果] 大白菜總產量隨著氮肥用量的增加有所升高，與不施氮處理相比，當施氮量為450 kg/hm2時，大白菜增產量最高，增產率達17.25%。當施氮量低于300 kg/hm2時，大白菜總產量隨著氮肥用量的增加顯著升高；但是，當施氮量高于300 kg/hm2時，大白菜總產量升高則不顯著。各供氮水平(0、150、300和450 kg/hm2)大白菜硝酸鹽含量為311.87～398.90 mg/kg，均符合無公害蔬菜安全要求。隨著施氮量的增加，大白菜硝酸鹽含量顯著升高，而維生素C含量則呈相反的變化趨勢。與不施氮處理相比，3個施氮處理均可提高大白菜全氮、全磷和全鉀含量。其中，當施氮量為450 kg/hm2時，大白菜全氮、全磷和全鉀含量最高，分別為33.83、5.61和58.38 g/kg。[結論]增加施氮量有利于大白菜養分的積累，但過量施用氮肥則會造成大白菜產量和品質下降。

關鍵詞供氮水平；大白菜；產量；品質

中圖分類號S143.1；S634.1

作者簡介黃素平(1971- )，女，四川蓬溪人，高級農藝師，從事土壤肥料方面的研究。

收稿日期2015-07-31

Effects of Nitrogen Level on Yield and Qualities of Chinese Cabbage

HUANG Su-ping1, PAN Feng2, YANG Shun-ping3(1. Agriculture Bureau of ABa State, Ma Er-kang, Sichuan 624000; 2. ABa State Institute of Agricultural Science, Ma Er-kang, Sichuan 624000; 3. Agriculture Bureau of Li county, Li County, Sichuan 623100)

Abstract[Objective] The influence of nitrogen levels on grain yield and quality of Chinese cabbage was studied to provide theoretical basis for guidance and in fertilizer formula design.[Method] Using field plot test, this study discussed the impacts of different nitrogen levels on Chinese cabbage yield and quality.[Result] Chinese cabbage production increased with the increase of nitrogen fertilizer. Compared with no nitrogen treatment, when N application amount was 450 kg/hm2, the increase of Chinese cabbage was the highest, and the increase production rate was 17.25%. When N application rate was less than 300 kg/hm2, Chinese cabbage production significantly increased with the increase of nitrogen fertilizer, but when the N application rate was higher than 300 kg/hm2, the increase of Chinese cabbage production wasn’t significant. In this study, the nitrate content of Chinese cabbage of each nitrogen levels (0, 150, 300, and 450 kg/hm2) was 311.87-398.90 mg/kg, all meeting the safety requirements of green vegetables. With the increase of N application, the increase of nitrate content in Chinese cabbage was marked, and vitamin C was in the opposite change tendency. Compared with no nitrogen treatment, all of the three nitrogen treatments could improve total nitrogen, phosphorus, and potassium content in Chinese cabbage. Among them, the N application rate of 450 kg/hm2, total nitrogen, phosphorus, and potassium content was the highest, reaching 33.83, 5.61, and 58.38 g/kg, respectively.[Conclusion]N application can increase the accumulation of Chinese cabbage nutrient, but excessive nitrogen fertilizer will cause the loss of Chinese cabbage yield and quality.

Key wordsNitrogen level; Chinese cabbage; Yield; Quality

隨著社會的發展和人們生活水平的提高，人們對蔬菜的品質提出更高的要求[1]。為了獲得更高的蔬菜產量，人們過量施用化肥，造成土壤養分失衡、蔬菜品質下降等一系列問題，并且對人類健康和生態環境構成潛在威脅。蔬菜施肥的這些問題已經受到人們的普遍關注[2]。科學施用氮肥已成為發展優質商品蔬菜生產亟需解決的重要問題[3]。影響蔬菜產量和品質的因素很多，其中施用氮肥是十分重要的一個方面，包括氮肥種類、施用量和施肥時間等[4]，特別是氮肥施用量與葉菜類蔬菜的產量、品質密切相關。國內外研究表明，葉菜類是人類取食量大且極易富集硝酸鹽的一類蔬菜。人體攝入的硝酸鹽有81.2%來自蔬菜，而過量施用化學氮肥則是葉菜中硝酸鹽累積的主要原因[5]。大白菜作為一種廣泛栽培和食用的葉菜類蔬菜，是人們日常獲得維生素、蛋白質、氨基酸、糖分和礦物質等多種有機和無機營養物的重要來源。因此，以大白菜為供試作物，通過不同供氮水平的田間小區試驗，筆者探討了供氮水平對四川阿壩州露地大白菜產量和品質的影響，旨在為施肥指導和肥料配方設計提供理論依據。

1材料與方法

1.1供試材料供試品種為大白菜雪玉春。供試土壤采自于四川省阿壩州理縣樸頭鄉樸頭村關口組寇代兵承包地，露地菜區。土壤基本化學性質為：pH 7.5,有機質53.8 g/kg,全氮2.61 g/kg,全磷1.84 g/kg,全鉀15.6 g/kg,堿解氮203 mg/kg,有效磷151.7 mg/kg，速效鉀85 mg/kg,緩效鉀3 126 mg/kg,有效銅2.5 mg/kg,有效鋅5.42 mg/kg,有效鐵48.7 mg/kg,有效錳12.3 mg/kg,有效硼1.07 mg/kg,有效鉬0.08 mg/kg,有效硫107 mg/kg,有效硅120 mg/kg,交換性鈣1.01 mg/kg,交換性鎂124 mg/kg,陽離子交換量15 cmol/kg。海拔1 993 m，103°5′37″ E，30°24′11″ N。土壤類型為沖積土。供試肥料為尿素(N，46%)、過磷酸鈣(P2O5，12%)、氯化鉀(K2O，60%)。

1.2試驗設計與處理設4個供氮水平，即N 0、150、300和450 kg/hm2，分別用N0、N150、N300和N450表示。各個處理氮肥全作追肥，在大白菜播種后15、24和35 d分3次追肥，3次追肥量分別占施肥總量的20%、40%和40%；各個處理磷肥、鉀肥用量相同，分別為150 kg/hm2(P2O5)和90 kg/hm2(K2O)，作底肥一次性施入。試驗采用隨機區組設計，各處理重復3次，小區面積為20 m2。2012年7月13日播種，9月15日收獲，采取直播方式，待大白菜長到三葉一心時定植，株間距為30 cm×20 cm。收獲時，每個小區采集6 m2測產，大白菜產量以鮮重表示。

1.3測定項目及方法土壤pH采用電位法測定；有機質含量采用高溫外熱重鉻酸鉀氧化-容量法測定；全氮含量采用凱氏消煮法測定；全磷含量和全鉀含量均采用氫氧化鈉熔融法測定；堿解氮含量采用堿解擴散法測定；有效磷含量采用碳酸氫鈉法測定；速效鉀含量采用乙酸銨提取法測定。植株硝酸鹽含量采用酚二磺酸比色法測定；維生素C含量采用2，6-二氯苯酚吲哚酚鈉鹽法測定[6]。

1.4數據處理統計分析采用DPS(11.0)和Excel(2013)軟件進行。

2結果與分析

2.1供氮水平對大白菜產量的影響由表1可知，大白菜總產量隨著氮肥用量的增加有所升高。與不施氮處理相比，當施氮量為150 kg/hm2時大白菜增產量最低，增產率為7.90%；當施氮量為300 kg/hm2時，大白菜增產量有所升高，增產率為15.03%；當施氮量為450 kg/hm2時，大白菜增產量最高，增產率達17.25%，但與施氮量為300 kg/hm2相比，增產率僅為1.93%。經方差分析，可知3個施氮處理中僅當施氮量為450 kg/hm2時大白菜總產量顯著(P< 0.05)高于不施氮處理；而當施氮量為150和300 kg/hm2時，大白菜總產量與不施氮處理差異不顯著。

表1　供氮水平對大白菜產量的影響

注：同列不同小寫字母表示不同供氮水平在0.05水平上差異顯著。

將施氮量與總產量進行二次方程擬合，發現兩者之間符合二次曲線關系(圖1)，且決定系數(R2)高達0.995 3，可見氮素供應與葉菜類蔬菜的產量變化密切相關。當施氮量低于300 kg/hm2時，大白菜總產量隨著氮肥用量的增加明顯升高；但是，當施氮量高于300 kg/hm2時，大白菜總產量升高則不顯著。這與王朝輝等[7-8]提出的氮肥產量效應趨勢基本一致。由此可見，供應充足的氮素營養能夠滿足大白菜正常生長對養分的需求，從而獲得較高的總產量；但是，過高的供氮水平則易造成植物的奢侈吸收，導致增產幅度和效益下降，甚至減產。

圖1　供氮水平與大白菜總產量的關系

2.2供氮水平對大白菜品質的影響

2.2.1硝酸鹽含量。葉菜類蔬菜對硝酸鹽的反應極為敏感，其體內可富集大量的硝酸鹽，而蔬菜硝酸鹽含量又是評價蔬菜衛生安全品質標準的一個重要指標[9]。由表2可知，隨著施氮量的增加，大白菜硝酸鹽含量顯著升高。當施氮量為450 kg/hm2時，硝酸鹽含量最高，比不施氮處理增加27.90%。對大白菜硝酸鹽含量(Y1)與施氮量(X1)進行回歸分析，發現兩者呈顯著正相關(Y1=0.169 3X1+314.63，r=0.916，P< 0.05)。這與王朝輝等[7，10]研究結果相似。究其原因，可能是氮肥用量的增加在一定程度上促進植株對土壤氮素的吸收，使得大白菜體內的硝酸鹽含量有所升高[11]。由此可見，大量施用氮肥是大白菜體內硝酸鹽累積的主要原因。氮肥的合理施用是控制硝酸鹽含量的主要措施之一。2001年8月國家首次發布的無公害蔬菜強制性國家標準——《農產品安全質量無公害蔬菜安全要求》(GB18406.1-2001)中的規定，無公害葉菜類硝酸鹽限量為3 000 mg/kg。該研究各處理的大白菜硝酸鹽含量均符合無公害蔬菜安全要求。

2.2.2維生素C含量。維生素C含量是衡量蔬菜營養品質的重要指標之一，其含量高低決定蔬菜營養價值和口味，進而影響蔬菜的商品價值[12]。供氮水平對蔬菜維生素C含量的影響已有不少報道，但結果不盡一致。莊舜堯等[5]研究發現，結球萵苣維生素C含量與供氮水平呈正相關；而陳新平等[13]發現，大白菜、萵苣維生素C含量與供氮水平呈負相關。由表2可知，隨著施氮量的增加，大白菜維生素C含量顯著降低。這與陳新平等[13]的研究結果相似。當施氮量為450 kg/hm2時，維生素C含量最低，為18.90 mg/kg，比不施氮處理減少35.51%。對大白菜維生素C含量(Y2)與施氮量(X2)進行回歸分析，發現兩者呈顯著負相關(Y2=-0.022 6X2+30.359，r=-0.955，P< 0.05)。因此，選擇合理的施氮量對改善大白菜的營養品質尤為重要。過量施用氮肥只能造成大白菜品質下降。

表2　供氮水平對大白菜品質的影響

注：同列不同字母表示不同供氮水平在0.05水平上差異顯著。

2.3供氮水平對大白菜養分含量的影響

2.3.1全氮含量。由表3可知，隨著施氮量的增加，大白菜全氮含量顯著升高。當施氮量為450 kg/hm2時，全氮含量最高，比不施氮處理增加18.32%。對大白菜全氮含量(Y3)與施氮量(X3)進行回歸分析，發現兩者呈極顯著正相關(Y3=0.011 1X3+28.374，r=0.975，P< 0.01)，表明施氮量的增加能夠促進大白菜對土壤氮素的吸收。

2.3.2全磷含量。由表3可知，隨著施氮量的增加，大白菜全磷含量的變化規律與全氮相似。經方差分析，可知3個施氮處理中僅當施氮量為450 kg/hm2時，大白菜全磷含量顯著(P< 0.05)高于不施氮處理；而當施氮量為150和300 kg/hm2時，大白菜全磷含量均與不施氮處理差異不顯著(P> 0.05)；當施氮量為450 kg/hm2時，全磷含量最高，為5.61 g/kg，比不施氮處理增加7.82%。經回歸分析，可知大白菜全磷含量(Y4)與施氮量(X4)呈顯著正相關(Y4=0.000 8X4+5.219，r=0.937，P< 0.05)，可見施氮量的增加能夠顯著提高大白菜全磷含量。

2.3.3全鉀含量。由表3可知，大白菜全鉀含量隨著施氮量的增加有所升高。經方差分析，可知3個施氮處理中僅當施氮量為450 kg/hm2時，大白菜全鉀含量顯著(P< 0.05)高于不施氮處理；而當施氮量為150和300 kg/hm2時，大白菜全鉀含量均與不施氮處理差異不顯著(P> 0.05)；當施氮量為450 kg/hm2時，全鉀含量最高，比不施氮處理增加24.82%。經回歸分析，可知大白菜全鉀含量(Y5)與施氮量(X5)呈極顯著正相關(Y5=0.026 2X5+46.519，r=0.998，P< 0.01)，表明施氮量的增加有利于大白菜全鉀的積累。

表3　供氮水平對大白菜養分含量的影響

注：同列不同字母表示不同供氮水平在0.05水平上差異顯著。

3結論

研究表明，大白菜總產量隨著氮肥用量的增加有所增加。當施氮量低于300 kg/hm2時，大白菜總產量隨著氮肥用量的增加顯著增加；但是，當施氮量高于300 kg/hm2時，大白菜總產量升高則不顯著。在各供氮水平下大白菜硝酸鹽含量均符合無公害蔬菜安全要求。隨著施氮量的增加，大白菜硝酸鹽含量顯著升高，而維生素C含量呈相反的變化趨勢。因此，選擇合理的施氮量對改善大白菜的營養品質尤為重要，過量施用氮肥只能造成大白菜品質下降。與不施氮處理相比，3個施氮處理均可提高大白菜全氮、全磷和全鉀含量。其中，當施氮量為450 kg/hm2時，大白菜全氮、全磷和全鉀含量均顯著高于不施氮處理。

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