水肥一體氮肥減量追施對(duì)西蘭花產(chǎn)量、品質(zhì)和氮肥利用率的影響

周才良，王祝余*，馬艷麗，周 強(qiáng)

（1.響水縣土壤肥料管理站，江蘇 響水 224600；2.響水縣南河鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)技術(shù)服務(wù)中心，江蘇 響水 224633；3.響水縣大有鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)技術(shù)服務(wù)中心，江蘇 響水 224623）

我國(guó)水資源嚴(yán)重短缺，人均水資源占有量列世界第109位。同時(shí)又是世界上最大的化肥生產(chǎn)國(guó)和消耗國(guó)，單位面積施肥量居高不下，肥料利用率較低，環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)大。迫于資源和環(huán)境雙重壓力，發(fā)展節(jié)水和省肥農(nóng)業(yè)是轉(zhuǎn)變農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必然選擇[1]。水肥一體化技術(shù)是將灌溉與施肥融為一體的新型節(jié)水、省肥農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化技術(shù)，具有定量供肥、供水、提高水肥利用率等優(yōu)點(diǎn)。與傳統(tǒng)灌溉與施肥相比，水肥一體化技術(shù)水分的利用效率可提高40%～60%，肥料利用率可提高30%～50%[2]。

江蘇響水縣地處蘇北沿海地區(qū)，1998年開(kāi)始大面積種植西蘭花，近年來(lái)種植面積逐年增加，2018年全縣西蘭花種植面積約6 667 hm2，農(nóng)民施肥用量較大。為探索合理灌溉條件下西蘭花氮肥的適宜用量，并示范推廣水肥一體化新技術(shù)，本試驗(yàn)研究水肥一體氮肥減量追施技術(shù)，以期為本地區(qū)西蘭花優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)栽培提供施肥參考。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)

試驗(yàn)于2018年8—11月在江蘇省響水縣南河鎮(zhèn)西蘭花生產(chǎn)基地進(jìn)行露地栽培。土壤為油泥土，土壤含有機(jī)質(zhì)26.3 g/kg、全氮2.31 g/kg、有效磷15.8 mg/kg、速效鉀191 mg/kg，pH值7.9。地勢(shì)平坦，肥力均勻一致，有充足的灌溉水源。

1.2 試驗(yàn)材料

供試作物：西蘭花，品種為寒秀。

供試肥料：尿素（N 46%）、過(guò)磷酸鈣（P2O512%）和硫酸鉀（K2O 50%）。

供試地塊購(gòu)置配備適宜的水泵（量程選擇0～0.5 MPa，防止水壓過(guò)大導(dǎo)致滴灌帶爆裂）、過(guò)濾器、旁通閥、滴灌帶直通等，施肥器選擇以色列的MixRite2504自動(dòng)比例泵。

1.3 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)設(shè)5個(gè)處理，即CK：磷鉀對(duì)照區(qū)，基肥按常規(guī)施肥中磷鉀肥量，全生育期不施氮肥；XG：常規(guī)施肥區(qū)（基肥每公頃施用過(guò)磷酸鈣1 062.5 kg+硫酸鉀255.0 kg+尿素296.8 kg，定植后18 d追施尿素150 kg，現(xiàn)蕾期追施尿素205.4 kg）；J1：追肥減氮10%區(qū)，基肥按常規(guī)施肥用量，追肥對(duì)照常規(guī)施肥減氮10%；J2：追肥減氮20%區(qū)，基肥按常規(guī)施肥用量，追肥對(duì)照常規(guī)施肥減氮20%；J3：追肥減氮30%區(qū)，基肥按常規(guī)施肥用量，追肥對(duì)照常規(guī)施肥減氮30%。各處理3次重復(fù)，隨機(jī)區(qū)組排列，每個(gè)小區(qū)面積33.3 m2（3 m×11.1 m）。各處理施肥量見(jiàn)表1。

基肥在整地后西蘭花秧苗移栽前施用。西蘭花移栽行距為60 cm，株距為40 cm，667 m2定植2 770株，5行區(qū)，每行1根滴灌帶。各處理全生育期水肥一體。水肥一體化滴灌施肥系統(tǒng)采用泵壓式，水源為附近灌溉渠。滴灌處理毛管滴頭間距30 cm，滴頭流量為1.6 L/h。滴灌時(shí)間根據(jù)土壤水分張力計(jì)讀數(shù)決定，張力讀數(shù)在15～30 kPa時(shí)即灌水。除草、防病、治蟲(chóng)等田間農(nóng)藝措施一致。

1.4 測(cè)定項(xiàng)目及方法

當(dāng)西蘭花球徑達(dá)12 cm以上，每隔4 d采收1次，測(cè)量球徑，稱取花球和莖葉質(zhì)量，統(tǒng)計(jì)球數(shù)。4次采收完畢，分計(jì)花球和莖葉質(zhì)量。

分采各小區(qū)樣品1 kg左右送江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全與營(yíng)養(yǎng)研究所檢測(cè)。VC含量采用2,6-二氯靛酚法；硝酸鹽采用食品中亞硝酸鹽與硝酸鹽的測(cè)定第三法（GB 5009.33—2016食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)）；蛋白質(zhì)采用食品中蛋白質(zhì)的測(cè)定第一法（GB 5009.5—2016 食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)）；可溶性糖采用銅還原碘量法（NY/T 1278—2007 蔬菜及其制品中可溶性糖的測(cè)定）。花球和莖葉全氮含量測(cè)定采用靛酚藍(lán)比色法。

表1 試驗(yàn)各處理施肥量 kg/hm2

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

統(tǒng)計(jì)和方差分析采用Excel 2003，多重比較采用SSR法。計(jì)算公式為：肥料偏生產(chǎn)力＝施肥后西蘭花產(chǎn)量/肥料投入量；植株氮吸收量＝莖葉產(chǎn)量×莖葉氮含量+花球產(chǎn)量×花球氮含量；氮肥利用率＝（施肥處理氮吸收量-磷鉀對(duì)照區(qū)氮吸收量）/施氮量×100%。

2 結(jié)果與分析

2.1 水肥一體氮肥減量追施對(duì)西蘭花球徑及質(zhì)量的影響

從測(cè)產(chǎn)結(jié)果分析（表2），花球縱徑排序?yàn)閄G＞J1＞J2＞J3＞CK。可見(jiàn)在一定的水肥一體化條件下，氮肥減量追施對(duì)西蘭花的球徑有影響。各處理花球質(zhì)量經(jīng)方差分析，XG、J1、J2與J3花球質(zhì)量之間差異達(dá)顯著水平，XG、J1、J2、J3與CK花球質(zhì)量之間差異達(dá)極顯著水平，說(shuō)明施用氮肥能極顯著增加花球質(zhì)量，氮肥減量追施30%與減量追施10%、減量追施20%相比花球質(zhì)量顯著降低。

2.2 水肥一體氮肥減量追施對(duì)西蘭花產(chǎn)量及肥料偏生產(chǎn)力的影響

表3結(jié)果表明，XG花球產(chǎn)量最高，J1、J2、J3次之，CK產(chǎn)量最低。XG、J1、J2與J3花球產(chǎn)量之間差異達(dá)顯著水平，XG、J1、J2、J3與CK花球產(chǎn)量之間差異達(dá)極顯著水平，這與花球質(zhì)量趨勢(shì)一致。與不施氮肥相比，施用氮肥增產(chǎn)率達(dá)102.20%～140.51%；與常規(guī)施肥相比，氮肥追施減量10%～30%，產(chǎn)量下降了0.19%～27.26%。肥料偏生產(chǎn)力以J1最高，J1、J2、J3、XG與CK之間差異達(dá)極顯著水平。表明在土壤肥力中等水平下，肥料的偏生產(chǎn)力與氮肥投入量有關(guān)。

2.3 水肥一體氮肥減量追施對(duì)西蘭花品質(zhì)的影響

近年來(lái)，人們對(duì)膳食結(jié)構(gòu)中VC含量的高低非常關(guān)注[3]。從表4可以看出：VC含量以J1最高，隨著氮肥減量追施，VC含量呈先上升后下降趨勢(shì)，與王祝余等[4]、諸海燾等[5]研究結(jié)果一致。J1、XG與J2、J3、CK，J2與J3、CK及J3與CK之間差異均達(dá)極顯著水平。硝酸鹽含量是評(píng)價(jià)蔬菜衛(wèi)生品質(zhì)的重要指標(biāo)之一[5]。由表4可知：XG硝酸鹽含量最高，隨著氮肥減量追施，硝酸鹽含量呈下降趨勢(shì)，各處理硝酸鹽含量差異不顯著。

粗蛋白以J2含量最高，隨著氮肥減量追施，粗蛋白含量呈降升降波浪狀，各處理粗蛋白含量差異不顯著，不同于李竹英等[6]隨著氮肥施用量的增加，西蘭花粗蛋白含量也隨之增加的研究結(jié)果。可溶性糖是西蘭花的營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)之一，也是抗衰老和黃化的重要指標(biāo)。以CK可溶性糖含量最高，隨著氮肥減量追施，可溶性糖含量呈先下降后上升趨勢(shì)，各處理可溶性糖含量差異不顯著（表4）。

2.4 水肥一體氮肥減量追施對(duì)西蘭花經(jīng)濟(jì)效益的影響

從表5看，西蘭花產(chǎn)值以XG處理最高，達(dá)51 206元/hm2。除去秧苗、肥料、灌水等生產(chǎn)成本，J1經(jīng)濟(jì)效益最高，產(chǎn)量下降0.19%，但經(jīng)濟(jì)效益提高0.29%，純收入達(dá)36 394元/hm2。方差分析結(jié)果表明，XG、J1、J2與J3之間差異顯著，XG、J1、J2、J3與CK之間差異極顯著。

表2 不同處理對(duì)西蘭花球徑及質(zhì)量的影響

表3 不同處理對(duì)西蘭花花球產(chǎn)量及肥料偏生產(chǎn)力的影響

2.5 水肥一體氮肥減量追施對(duì)西蘭花氮肥利用率的影響

由表6可以看出，氮肥利用率以J2最高，J3次之，XG最低。隨著氮肥減量追施，氮肥利用率呈先上升后下降趨勢(shì)，與王文軍等[7]研究結(jié)果基本一致，以氮肥減量20%利用率最高，達(dá)43.43%。與常規(guī)施肥相比，氮肥減量追施條件下的氮肥利用率提高了2.42～3.69個(gè)百分點(diǎn)。西蘭花大田生長(zhǎng)期只有70 d左右，氮肥吸收利用時(shí)間較短，直接影響氮肥利用率。

3 結(jié)論與討論

在本試驗(yàn)條件下，與菜農(nóng)常規(guī)施肥相比：氮肥減量追施10%西蘭花產(chǎn)量相近；氮肥減量追施20%西蘭花的產(chǎn)量下降；氮肥減量追施30%西蘭花的產(chǎn)量顯著下降。西蘭花的花球，隨著氮肥減量追施，硝酸鹽含量下降，VC含量呈先上升后下降趨勢(shì)，粗蛋白含量呈降升降波浪狀，可溶性糖含量呈先下降后上升趨勢(shì)。氮肥減量追施10%經(jīng)濟(jì)效益最高，產(chǎn)量下降0.19%，經(jīng)濟(jì)效益提高0.29%。

表4 不同處理對(duì)西蘭花品質(zhì)指標(biāo)的影響

表5 不同處理對(duì)西蘭花經(jīng)濟(jì)效益的影響 元/hm2

表6 不同處理對(duì)西蘭花氮肥利用率的影響

水肥一體氮肥減量追施可以提高氮肥利用率。隨著氮肥減量追施，氮肥利用率呈先上升后下降趨勢(shì)，以氮肥減量20%利用率最高（43.43%），與菜農(nóng)常規(guī)施肥相比可以提高氮肥當(dāng)季利用率2.42～3.69個(gè)百分點(diǎn)。

綜合水肥一體氮肥減量追施對(duì)西蘭花產(chǎn)量、品質(zhì)、經(jīng)濟(jì)效益和氮肥利用率等因素，水肥一體西蘭花氮肥可減量追施10%。