嚴(yán)瑾 黃丹楓 張屹東 朱 恩

摘要 [目的]研究露地菜田的基礎(chǔ)供氮能力對(duì)小白菜產(chǎn)量、肥料利用率的影響。[方法]通過(guò)基礎(chǔ)供氮量試驗(yàn)，建立土壤基礎(chǔ)供氮量與小白菜產(chǎn)量（無(wú)氮區(qū)）、小白菜氮素利用率之間的相關(guān)關(guān)系方程。[結(jié)果]5個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)的菜地土壤基礎(chǔ)供氮量與小白菜產(chǎn)量的效應(yīng)函數(shù)為：y=46 616ln（x）-26 378。5個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)每生產(chǎn)100 kg小白菜平均需要吸收氮素3.11 kg。[結(jié)論]每公頃施用純氮（N）166 kg，基本可以達(dá)到小白菜優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)對(duì)氮素的需求，肥料利用率在24%以上。

關(guān)鍵詞 土壤；供氮量；小白菜；利用率

中圖分類(lèi)號(hào) S143.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 0517-6611（2014）16-05071-03

綠葉蔬菜含水量高，富含豐富的維生素，口感鮮嫩，對(duì)維持人們正常生理功能和增進(jìn)健康具有非常重要的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值[1]，一直以來(lái)深受上海市民的喜愛(ài)。各屆上海市領(lǐng)導(dǎo)都非常重視菜籃子工程建設(shè)，特別強(qiáng)調(diào)綠葉菜的自保面積。截至2014年1月3日，上海市蔬菜在田面積3.55萬(wàn)hm2，其中綠葉菜在田面積1.58萬(wàn)hm2。地產(chǎn)蔬菜日均上市量9 900 t，其中綠葉菜4 850 t[2]。農(nóng)戶(hù)為了提高蔬菜產(chǎn)量，氮素化肥的施用量越來(lái)越大[3]，但是氮肥的利用率并沒(méi)有因此增加。這不僅造成養(yǎng)分比例的失調(diào)，限制蔬菜品質(zhì)的改善，而且造成農(nóng)業(yè)成本的虛高，也加重了農(nóng)業(yè)環(huán)境的負(fù)擔(dān)[4]。氮肥的過(guò)量施用不僅使蔬菜中硝酸鹽累積，影響蔬菜品質(zhì)，而且使地下水、飲用水中的硝態(tài)氮含量超標(biāo)，給生態(tài)環(huán)境造成潛在威脅[5]。隨著上海市蔬菜種植面積的迅速擴(kuò)大，蔬菜合理施肥引起人們的廣泛重視，但研究技術(shù)較薄弱。張橋等[6]對(duì)廣東小白菜和菜心為代表的葉菜測(cè)土施肥試驗(yàn)研究表明，土壤養(yǎng)分高產(chǎn)臨界指標(biāo)分別為堿解氮190 mg/kg、有效磷95 mg/kg和速效鉀107 mg/kg。章明清等[7-9]對(duì)福建主要蔬菜氮磷鉀營(yíng)養(yǎng)特性、施肥指標(biāo)體系的研究表明，土壤肥力對(duì)蔬菜產(chǎn)量貢獻(xiàn)率為50.9%±12.8%，隨著土壤肥力等級(jí)的降低而明顯下降；空白區(qū)產(chǎn)量與平衡施肥產(chǎn)量之間存在顯著的線(xiàn)性關(guān)系。

自全國(guó)測(cè)土配方施肥技術(shù)項(xiàng)目[10]立項(xiàng)以來(lái)，已過(guò)了近10年的時(shí)間。在過(guò)去的10年間，國(guó)內(nèi)測(cè)土配方技術(shù)研究主要集中在糧棉油作物上。自2006年該項(xiàng)目實(shí)施以來(lái)，上海市大田作物的測(cè)土配方技術(shù)已相當(dāng)成熟，每年都會(huì)推出1～2個(gè)適用于本地作物生長(zhǎng)習(xí)慣的專(zhuān)用配方肥。目前，專(zhuān)用配方肥的數(shù)量有20多個(gè)，廣泛適用于大田作物以及蔬菜、果樹(shù)等經(jīng)濟(jì)作物。

2010年開(kāi)始，測(cè)土配方施肥項(xiàng)目的重心逐步從以大田作物為主向經(jīng)濟(jì)作物轉(zhuǎn)移。由于經(jīng)濟(jì)作物品種繁多，茬口復(fù)雜，不同蔬菜對(duì)土壤肥力和肥料品種的需求都不同。因此，筆者以上海本地廣泛種植的小白菜（Brassica chinensis）為試驗(yàn)材料，在全市選取5種土壤類(lèi)型，設(shè)定不施氮的空白小區(qū)，并與常規(guī)施肥區(qū)對(duì)照，分析測(cè)定土壤中氮素含量（全氮、堿解氮等），記載不同時(shí)期的施肥量、常規(guī)區(qū)與無(wú)肥區(qū)的生物含氮量，研究不同土壤類(lèi)型、不同產(chǎn)量水平氮肥吸收量、土壤地力氮素供給以及小白菜氮素當(dāng)茬利用率，探討上海市目前菜地土壤的供氮量和小白菜氮素利用現(xiàn)狀，旨在進(jìn)一步明確不同的土壤供氮量對(duì)小白菜生長(zhǎng)的影響，為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)氮素的合理運(yùn)籌，從而為綠葉菜蔬菜的科學(xué)施肥提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料 小白菜品種為日本“華王”。供試肥料品種為尿素、12%普鈣、50%硫酸鉀。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 共設(shè)置5個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)，分別設(shè)置在上海市崇明縣城橋鎮(zhèn)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)城橋）、寶山區(qū)月浦鎮(zhèn)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)月浦）、奉賢區(qū)金匯鎮(zhèn)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)金匯）、青浦區(qū)朱家角鎮(zhèn)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)朱家角）和嘉定區(qū)外岡鎮(zhèn)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)外岡）。試驗(yàn)設(shè)3個(gè)處理，每個(gè)處理面積約為20 m2，重復(fù)3次。無(wú)肥區(qū)：不施任何肥料，僅記載產(chǎn)量；常規(guī)施肥區(qū)：按已有常規(guī)產(chǎn)量水平，確定氮、磷、鉀肥配比用量，常規(guī)肥料為無(wú)機(jī)肥；無(wú)氮施肥區(qū)：不施氮肥、磷、鉀肥，用單質(zhì)肥料一次性作基肥施用，用量同常規(guī)區(qū)。3個(gè)區(qū)域均采用設(shè)施以防止串肥、滲肥。各試驗(yàn)地點(diǎn)的小白菜肥料施用量見(jiàn)表1。

1.3 田間操作 該試驗(yàn)為小白菜的原地直播栽培，用種量7.5 kg/hm2，小白菜整個(gè)生長(zhǎng)期約為40 d。栽培管理按常規(guī)操作。在小白菜播種前，在試驗(yàn)點(diǎn)上按“S”形10點(diǎn)采樣（0～20 cm）[11]，然后稱(chēng)取0.5 kg左右風(fēng)干土，測(cè)定土壤全氮、堿解氮含量。在小白菜收割后，在各處理區(qū)取土樣，取樣方法與測(cè)試項(xiàng)目同上；同時(shí)，采取各處理小白菜植株鮮樣，測(cè)定植株全氮含量。土壤堿解氮、全氮以及植株全氮的測(cè)定方法參照文獻(xiàn)[12]。

1.4 數(shù)據(jù)處理 采用DPS V7.05軟件和Microsoft excel軟件對(duì)田間試驗(yàn)結(jié)果的數(shù)據(jù)做數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析及差異顯著性檢驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤中氮素含量與當(dāng)季無(wú)肥區(qū)產(chǎn)量的關(guān)系 土壤中氮素含量在一定程度上可以反映該土壤的肥力水平[13]。表2表明，無(wú)肥區(qū)全氮呈下降趨勢(shì)，由試驗(yàn)前的1.60 g/kg下降到1.24 g/kg，下降幅度為22.5%；堿解氮由原來(lái)的125 mg/kg下降到105 mg/kg，下降幅度為18.9%，比全氮幅度略小。對(duì)無(wú)肥區(qū)產(chǎn)量與土壤基礎(chǔ)含氮量間關(guān)系進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)當(dāng)季無(wú)肥區(qū)的產(chǎn)量分別為朱家角>外岡>城橋>月浦>金匯。其中，除了嘉定區(qū)外岡鎮(zhèn)外，其余全氮含量和土壤堿解氮含量與無(wú)肥區(qū)產(chǎn)量之間呈現(xiàn)一定的正相關(guān)性。外岡點(diǎn)由于試驗(yàn)地為第1年大棚轉(zhuǎn)露地菜地，可能會(huì)有前一茬肥料的滯留效應(yīng)，影響土壤含氮量的真實(shí)水平。

2.2 施氮肥量與小白菜產(chǎn)量的關(guān)系 由圖1可知，5個(gè)點(diǎn)的磷、鉀肥用量基本一致，P2O5、K2O均在50 kg/hm2，施氮量變幅較大，在45～255 kg/hm2之間。對(duì)各點(diǎn)的3個(gè)處理間產(chǎn)量進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)城橋、月浦、金匯和朱家角的小白菜常規(guī)區(qū)的產(chǎn)量與無(wú)氮區(qū)相比有極顯著性的提高（F檢驗(yàn)，F(xiàn)0.05=6.94，F(xiàn)0.01=18.00，P<0.01）；外岡的小白菜常規(guī)區(qū)的產(chǎn)量與無(wú)氮區(qū)相比，產(chǎn)量差異不明顯。由表3可知，除了月浦的植株含氮率略有下降外，其他各試驗(yàn)點(diǎn)小白菜的平均植株含氮量隨著氮素的施入由無(wú)氮區(qū)的3.11%上升為常規(guī)區(qū)的3.48%，為小白菜產(chǎn)量的提升奠定物質(zhì)基礎(chǔ)。由此可知，對(duì)于綠葉蔬菜，一定的施氮量能夠?yàn)樾“撞宋镔|(zhì)產(chǎn)量累積提供保障。但是，城橋的施氮量為5個(gè)點(diǎn)中最高，達(dá)到255 kg/hm2，但其常規(guī)區(qū)的產(chǎn)量并不是這5個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)中最高的。嚴(yán)瑾等[14]小白菜肥料運(yùn)籌技術(shù)表明，氮肥施用量與小白菜產(chǎn)量之間呈現(xiàn)一元二次方程倒拋物線(xiàn)型曲線(xiàn)關(guān)系。

2.3 土壤供氮量與無(wú)氮區(qū)產(chǎn)量的關(guān)系 不施氮空白區(qū)的小白菜吸氮量及其100 kg地上部可食部分吸氮量反映該土壤的基礎(chǔ)供氮量。由表4可知，無(wú)氮區(qū)的小白菜產(chǎn)量變動(dòng)幅度較大，除產(chǎn)量最低的金匯和最高的朱家角外，產(chǎn)量變動(dòng)在20 000 kg/hm2左右；每百千克小白菜吸氮量在2.21～4.52 kg之間，平均為3.11 kg。

由圖2可知，隨著土壤基礎(chǔ)供氮能力的上升，無(wú)氮區(qū)的產(chǎn)量呈現(xiàn)對(duì)數(shù)變化趨勢(shì)，即土壤基礎(chǔ)供氮能力越高，所對(duì)應(yīng)土壤的產(chǎn)量也越高。當(dāng)產(chǎn)量達(dá)到一定數(shù)量之后，增加速率趨于平緩。根據(jù)田間試驗(yàn)的結(jié)果，建立了上海市小白菜土壤基礎(chǔ)供氮量與無(wú)氮區(qū)產(chǎn)量的效應(yīng)函數(shù)為y=46 616ln（x）-26 378。由此可知，土壤基礎(chǔ)供氮量是衡量土壤地力水平的一個(gè)重要指標(biāo)。

2.4 吸氮量與氮素利用率的關(guān)系 由表5可知，施用氮肥量最高達(dá)到255 kg/hm2的崇明縣城橋鎮(zhèn)，氮肥利用率僅為8.68%；施用氮肥量最低為45 kg/hm2的嘉定區(qū)外岡鎮(zhèn)，氮肥利用率為50.55%，在5個(gè)點(diǎn)中達(dá)到最高。分析認(rèn)為，城橋的土壤基礎(chǔ)供氮量比外岡高出1.98 kg，說(shuō)明城橋菜地土壤對(duì)氮素的依賴(lài)程度要低于外岡，較高的氮肥施用量并不能夠明顯提高氮肥的利用率。另外，外岡是5個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)中唯一氮素作追肥施用的地區(qū)。由此可見(jiàn)，不同的氮肥運(yùn)籌方法也影響氮素利用率的高低。因此，關(guān)于氮素利用率，除了受客觀(guān)因素如氣候、土質(zhì)、品種等影響外，肥料施用量、施用品種等也影響氮素的利用率。

3 結(jié)論與討論

研究表明，5個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)當(dāng)季無(wú)肥區(qū)的產(chǎn)量高低順序?yàn)橹旒医?外岡>城橋>月浦>金匯。其中，除外岡外，其余全氮含量和土壤堿解氮含量與無(wú)肥區(qū)產(chǎn)量之間呈現(xiàn)一定的正相關(guān)性。這說(shuō)明土壤氮素含量在一定程度上反映土壤地力水平。無(wú)氮區(qū)的小白菜吸氮量及其100 kg地上部可食部分吸氮量反映該土壤的基礎(chǔ)供氮量。它與小白菜無(wú)氮區(qū)產(chǎn)量之間呈現(xiàn)明顯的對(duì)數(shù)型曲線(xiàn)。隨著土壤基礎(chǔ)供氮量的增加，小白菜產(chǎn)量（無(wú)氮區(qū)）也隨之增加。基礎(chǔ)供氮量與小白菜產(chǎn)量（無(wú)氮區(qū)）的效應(yīng)函數(shù)為y=46 616ln（x）-26 378。外岡是5個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)中唯一氮素作追肥施用的地區(qū)，但其肥料利用率最高。研究還表明，氮素利用率除受客觀(guān)因素如氣候、土質(zhì)、品種等影響外，肥料施用量、施用品種等也影響著氮素的利用率。5個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)每生產(chǎn)100 kg小白菜平均需要吸收氮素3.11 kg，每公頃施用純氮166 kg，基本可以達(dá)到小白菜優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)對(duì)氮素的需求，肥料利用率在24%以上。試驗(yàn)點(diǎn)較少，并不能代表整個(gè)上海市平均水平，需要在以后的工作中不斷地完善數(shù)據(jù)。

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責(zé)任編輯 劉月娟 責(zé)任校對(duì) 李巖