夏秋季黑葉小白菜優化配方施肥初探

杜公福 呂延超 韓旭 李曉亮 戚志強 楊衍

摘? ? 要：為了海南夏秋季黑葉小白菜生產科學合理施肥，開展測土配方“3414”試驗，進行氮、磷、鉀肥料效應及施肥參數確定的研究。結果表明，（1） N、P2O5、K2O每667 m2最佳施用量分別為11.28、1.53、7.76 kg，肥料施用比例為1∶0.14∶0.69;（2）供試土壤中有效養分含量豐缺對黑葉小白菜產量影響程度為N高等級、K中等級、P低等級;（3）分別添加羊糞有機肥、硼肥和鐵肥對配方肥N15P5K10進行優化，每667 m2產量均高于配方肥處理，分別為（1 213.19±11.23）、（1 130.19±28.25）、（1 134.64±28.51）和（1 074.98±31.31） kg，同時可溶性蛋白含量和可溶性糖含量顯著提高，亞硝酸鹽含量均降低。研究發現，配方肥N15P5K10（7.5 kg-2.5 kg-5 kg）與羊糞有機肥（150 kg·667 m-2）混施，可以增加黑葉小白菜產量，提高品質。

關鍵詞：黑葉小白菜;“3414”配方施肥;產量;品質

Primary study on optimization fertilization formula of pakchoi in summer and autumn in Hainan province

DU Gongfu1， LV Yanchao2， HAN Xu1， LI Xiaoliang1， QI Zhiqiang1， YANG Yan1

（1. Tropical Crops Genetic Resources Institute， Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences， Danzhou 571737， Hainan， China;2. Hainan Xin Fa Di Modern Agricultural Development Co.， Ltd.， Haikou 570100， Hainan， China）

Abstract： In order to understand the rational fertilization of pakchoi in summer and autumn in Hainan province， the soil test formula “3414” test was conducted，the fertilization parameters of nitrogen， phosphorus and potassium were studied. The results showed that the optimum fertilizing quantity of N， P2O5 and K2O were 11.28 kg， 1.53 kg and 7.76 kg per 667 m2， and the fertilizer application ratio was 1∶0.14∶0.69. The degree of the effect of N， K and P content in the tested soil on the yield of pakchoi were respectively high grade， medium grade and low grade. Adding sheep manure organic fertilizer， boron fertilizer and iron fertilizer to optimize the formula fertilizer N15P5K10， the yields of those were higher than that of the formula fertilizer treatment， which were respectively （1 213.19±11.23）， （1 130.19±28.25）， （1 134.64±28.51） and （1 074.98±31.31） kg per 667 m2 and the soluble protein contents and soluble sugar contents of these were significantly increased， while the nitrite contents were decreased. It was found that formula fertilizer N15P5K10 （7.5kg-2.5kg-5kg） mixed with sheep organic fertilizer （150 kg per 667 m2） could increase the yield of pakchoi and improve the quality.

Key words： Pakchoi;“3414” formula fertilization;Yield;Quality

海南島蔬菜生產以冬春季節為主，是我國冬季瓜菜生產基地。然而，夏秋季的海南島露地蔬菜產能不足，尤其是葉菜，難以滿足當地市場需求，并逐漸引起政府媒體關注[1-2]。夏秋季蔬菜的高產栽培是破解海南當地蔬菜季節性供應不足的重要手段，也是農民增收、農業增效的途徑，對于海南島的產業扶貧具有重要意義[3]。

海南的瓜菜（冬季）施肥量大、頻率高，價格為主要導向，夏秋季也存在一定的類似問題，主要表現在施肥結構不合理、施肥過量、施肥方式利用率低等弊端，有必要針對夏秋季葉菜開展符合當地的肥效試驗，提出適宜的養分配方和施肥方式。

相關研究發現，葉用類蔬菜對氮肥需求明顯高于磷、鉀肥[4] ，并且配施有機肥能明顯提高葉菜的養分吸收量和利用率，同時降低了硝酸鹽含量，改善蔬菜品質[5-6]。通過田間調查，海南葉菜種植戶通常傾向于使用 N、P2O5、K2O 配比為15∶15∶15的三元復合肥，通常每667 m2用量為50～75 kg，常年施用該均衡型三元復合肥，易造成土壤磷鉀含量偏高，引起元素間拮抗作用，影響鈣、鎂、硼、鐵等中微量元素的正常吸收[7-9]。因此，根據蔬菜的養分需求特點，研發均衡的養分管理措施才是保證蔬菜高產和健康生長的關鍵。本文擬通過“3414”試驗，確定黑葉小白菜的氮、磷、鉀最佳配比，結合增施有機肥及中微量元素應用效應，摸索黑葉小白菜科學合理施肥配方，以期為黑葉小白菜配方施肥提供依據。

1 材料和方法

1.1 材料

試驗地位于海南省海口市新坡鎮海南新發地現代農業發展有限公司，土壤質地為砂質壤土，pH 6.46，有機質含量（w，后同）4.5 g·kg-1、堿解氮含量96.98 mg·kg-1、有效磷含量94.50 mg·kg-1、速效鉀含量111.4 mg·kg-1。采用肥料為尿素（N-46%）、過磷酸鈣（P2O5-12%）和硫酸鉀（K2O-50%），硫酸亞鐵（FeSO4·7H2O）、速樂硼（有效成分硼酸鈉鹽含量98%，純硼含量20.5%）、羊糞有機肥養分含量（N 2%、P2O5 0.5%、K2O 1.3%），蔬菜品種為廣研新選‘矮腳黑葉白菜。

1.2 試驗設計

采用“3414”試驗方案，即氮、磷、鉀3個因素，4個水平，共計14個處理（表1）。4個水平的含義：水平0指不施肥，水平2為當地最佳施肥量的近似值，水平1為水平2的0.5倍，水平3為水平2的1.5倍（該水平設計為過量施肥水平），以上處理均為基肥一次性使用。采用肥料為尿素（N-46%）、過磷酸鈣（P2O5-12%）和硫酸鉀（K2O-50%）。

試驗小區面積為14 m2，每個處理設3次重復，小區隨機排列。肥料于2017年8月16日作為底肥全部施入，各個處理間除施用肥料不同外，其他田間管理措施均一致。于2017年8月21日播種， 9月26日開始取樣測定相關生理指標，10月1日全部收獲測產。

1.3 指標測定方法

收獲時，摘取黑葉小白菜植株的地上部鮮質量（黑葉小白菜產量）;同時摘取鮮樣保存于4 ℃冰箱中，用于可溶性蛋白、可溶性糖和硝酸鹽含量等品質指標的測定（以鮮質量計）。可溶性蛋白含量采用BCA法測定，可溶性糖含量采用蒽酮比色法測定，亞硝酸鹽含量采用紫外分光光度法測定。上述品質含量測定均參考試劑盒方法測定，試劑盒購置于蘇州科銘生物技術有限公司。

1.4 數據處理

采用Excel 2003對試驗數據進行基本處理。采用DPS軟件進行方差分析。

2 結果與分析

2.1 “3414”產量及效益

由表2可以看出，N2P3K2處理產量最高，達（1 327.65±45.43） kg;其次是N2P1K2處理，達（1 246.66±33.33） kg;其次是N2P2K2和N3P2K2處理，產量分別為（1 241.89±64.86） kg和（992.56±5.01） kg。根據2017年尿素價格為3.0元·kg-1，過磷酸鈣為1.5元·kg-1，硫酸鉀為6.0元·kg-1，黑葉小白菜市場價格平均為4.2元·kg-1，結合各處理黑葉小白菜產量，計算其投入與產出比，得出N2P3K2處理凈增值最大。

2.2 養分豐缺對黑葉白菜產量的影響

從表3可以看出，缺磷處理（N2P0K2）、缺鉀處理（N2P2K0）、缺氮處理（N0P2K2）和全肥處理的產量分別為1 214.89、956.03、660.65和1 241.89 kg，產量均低于全肥處理，但缺磷處理產量高于缺鉀和缺氮處理。各缺肥處理與全肥處理產量比較，得出缺磷處理產量減少2.17%、缺鉀處理產量減少23.02%和缺氮處理產量減少47.83%，說明缺磷處理對黑葉小白菜減產影響最小，缺氮處理對其產量減少影響最大，缺鉀處理居中。葉菜類蔬菜需氮營養相對于磷和鉀要多，同時由于普通氮肥容易流失，導致肥效利用不夠，所以，缺氮會造成黑葉小白菜產量明顯的減少。

2.3 施肥模型與最佳施肥量分析

根據表1和表2，磷、鉀肥用量一定時，以處理 2、3、6、11 平均產量及氮施用水平，得出氮素肥料效應函數方程：y = -6.717x2+123.85x+653.48（R2=0.994 2，圖1），黑葉小白菜產量隨氮肥施用量增加呈明顯的上拋物線，到達最高點后隨氮肥施用量增加，產量下降。因此，氮肥用量應控制在最高產量施用量每667 m2為9.22 kg（純N）左右為宜。

根據表1和表2，氮、鉀肥用量一定時，以處理 4、5、6、7 平均產量及磷施用水平，得出磷素肥料效應函數方程：y=13.525x2-7.205x+1 221.2（R2=0.886 7，圖2），黑葉小白菜產量隨磷肥施用量增加呈明顯的向上遞增，可以根據目標產量控制磷肥的施用量，當目標產量為1 250 kg時磷肥用量應在每667 m2為2 kg（純P2O5）左右為宜。

根據表1和表2，氮、磷肥用量一定時，以處理6、8、9、10平均產量及鉀施用水平，得出鉀素肥料效應函數方程：y=-5.5441x2+65.859x+909.64（R2=0.329 6，圖3），黑葉小白菜產量隨鉀肥施用量增加而增加，呈平緩向上拋物線，到達最高點后隨鉀肥施用量增加，產量下降。因此，鉀肥用量應控制在最高產量施用量每667 m2為5.94 kg（純K2O）左右為宜。

對黑葉小白菜每667 m2平均產量與施肥量進行回歸分析，得到三元二次的回歸方程：

Y=636.98+84.71 N-4.91 N2-58.19 P+77.12 P2+16.73 K-6.30 K2-14.89 NP+6.26 NK-1.59 PK。黑葉小白菜的產量與施肥量之間呈極顯著回歸相關，推算最佳的施肥量（質量比）為：N∶P2O5∶K2O=11.28∶1.53∶7.76=1∶0.14∶0.69。根據各處理的肥料投入量和產量收益比較，處理N2P3K2投入產出比最高，其每667 m2平均產量為1 327.65 kg，產值為5 576.13 元，投入肥料金額為181.92 元，投入產出比為1∶29.65;N∶P2O5∶K2O 為1∶0.3∶0.66，與理論施肥量接近。

2.4 優化配方試驗

在上述“3414”試驗基礎上，得出質量比為N∶P2O5∶K2O=1∶0.14∶0.69，擬配配方肥為N15P5K10開展下一步試驗，試驗小區為30 m2，3次重復。

2.4.1 優化配方試驗產量結果 根據試驗結果，8處理產量最高，達到1 213.19±11.23 kg，與其他處理達顯著差異;其次是6處理，為1134.64±28.51 kg，再是7處理產量為1 130.19±28.25 kg和5處理產量為1 074.98±31.31 kg。比CK增產分別為71.86%、60.73%、60.11%、52.28%，各處理產量見表5。

2.4.2 優化配方處理對黑葉白菜品質測定 根據試驗結果，全肥（N15P5K10）處理的亞硝酸鹽含量最高，與其他處理達顯著差異，添加鐵肥、硼肥和有機肥后亞硝酸鹽含量均下降，其中添加鐵肥和硼肥兩者間無差異，添加有機肥亞硝酸鹽含量下降顯著;全肥（N15P5K10）處理可溶性糖含量均低于添加鐵肥、硼肥和有機肥，其中添加羊糞有機肥處理可溶性糖含量最高;全肥（N15P5K10）處理可溶性蛋白均低于添加鐵肥、硼肥和羊糞有機肥，其中添加硼肥處理可溶性蛋白含量最高，各處理品質見表6。

3 討論與結論

本試驗研究結果表明，（1） N、P2O5、K2O每667 m2最佳施用量為11.28、1.53、7.76 kg，肥料施用比例為1∶0.14∶0.69;（2）供試土壤中有效養分含量豐缺對黑葉小白菜產量影響程度為N高等級、K中等級、P低等級;（3）分別添加羊糞有機肥、硼肥和鐵肥對配方肥N15P5K10進行優化，667 m2產量均高于配方肥處理，分別為（1 213.19±11.23）、（1 130.19±28.25）、（1 134.64±28.51）和（1 074.98±31.31） kg，同時可溶性蛋白含量和可溶性糖含量顯著提高，亞硝酸鹽含量均降低。研究發現，N15P5K10（7.5 kg-2.5 kg-5 kg）與羊糞有機肥（150 kg·667 m-2）混施，可以增加黑葉小白菜產量，提高品質。

相關研究表明，增施有機肥均能夠顯著促進葉菜的生長，提升葉菜品質，增加維生素C 和可溶性糖含量，降低硝酸鹽含量[10-11]。本研究結果表明，配方復合肥與有機肥配施栽培黑葉小白菜后，產量與品質均提高，這與湯桂容等、周亮等、李鋒等[12-14]的研究結果一致，其原因可能與有機肥富含多種有機酸、肽類以及包括氮、磷、鉀在內的豐富的營養元素有關。不僅能為農作物提供全面營養，而且肥效長，可增加和更新土壤有機質，促進微生物繁殖，改善土壤的理化性質和生物活性[15-16]。

小白菜屬十字花科蔬菜，土壤缺硼會導致作物 “花而不實”， 在十字花科蔬菜上尤為嚴重，易造成減產[17-18]。缺鐵黃化現象是農業生產中普遍存在的問題，植物吸收足夠的鐵有利于植物合成更多的葉綠素，促進光合作用[19]，而在南方地區由于酸性土壤的緣故，種植戶大部分使用的都是硝態氮肥料，而硝態氮會使植物質外體 pH 升高，降低了質外體鐵的有效性，抑制了Fe3+的還原，使進入共質體的鐵減少[20]，長期大量使用就易造成鐵元素供應不夠，缺鐵黃化，嚴重時甚至導致植株的死亡。筆者在配方肥的基礎上添加鐵肥和硼肥，施用后黑葉小白菜的產量與品質均優于配方肥，說明大量元素與鐵、硼之間的互作對黑葉小白菜的生長有促進的作用。相類似的研究有，唐新蓮等[21]應用“416-B”最優混合設計，研究了在氮、磷、鉀肥基礎上增施鋅肥對小白菜產量和品質的效應，結果表明，氮與磷、鉀、鋅配施有利于小白菜增產和品質的改善;苗鋒等[22]利用中微量元素與大量元素復配，每667 m 2施用復合肥（15-13-14）+2%氧化鎂、0.1%鋅、0.1%硼50 kg，處理比CK增產53.8%，且與其他施肥處理相比對小白菜生長的促進作用更明顯。因此，中微量元素與大量元素之間合理配比搭配，將會使配方營養更加均衡。

筆者設計的有機肥、硼肥和鐵肥只是在單一的濃度下與配方肥施用，所得試驗結果還不足以說明其是最優配方組合，施用量是否是越多越好，還是增加到一定程度就會引起黑葉小白菜產量及品質的下降，還需進一步研究;同時其他中微量元素是否比硼、鐵元素對黑葉小白菜產量品質的提高與改善更為關鍵，沒有進行比較，今后將進一步關注海南地區土壤中微量元素含量及其與黑葉小白菜產量與品質的關系。

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