中国农学通报 23,29(22):73-77 Chinese Agricultural Science Bulletin 等氮条件下不同施肥措施对花椰菜产量及品质的影响 冯宁沙, 刘丽鹃, 刘满强, 陈杰 2, 李辉信 ( 南京农业大学资源与环境科学学院, 南京 295; 2 同济大学现代农业科学与工程研究院, 上海 292) 摘要 : 化肥过量施用是导致蔬菜品质下降及生态环境问题的重要原因在等量氮肥的前提下 ( 纯氮 6 kg/hm 2 ), 以全部施用无机肥为对照, 在崇明现代农业园区研究了不同施肥 ( 化肥配施商品有机肥 化肥配施猪粪堆肥和化肥配施芦笋秸秆堆肥 ) 对花椰菜产量和品质的影响结果表明, 与只施用无机化肥相比, 化肥结合施用商品有机肥 猪粪堆肥和芦笋秸秆堆肥均能提高花菜的产量和品质, 产量分别提高了 7.6% 22.83% 和 3.48%;Vc 含量分别提高.7% 2.66% 和.34%; 可溶性糖含量分别提高 8.8% 26.7% 和 39.58%, 蛋白质含量分别提高 26.39% 27.58% 和 7.6%, 而硝酸盐 (O 3-) 含量分别降低 53.2% 5.% 和 7.84% 总之, 在等氮量施肥条件下, 有机无机配施可以有效提高花椰菜的产量和品质关键词 : 花椰菜 ; 施肥 ; 化肥 ; 有机肥 ; 产量 ; 品质中图分类号 :S43.6 文献标志码 :A 论文编号 :23-2 The Effects of Different Fertilization on Cauliflower Yield and Quality Under the Similar Level of itrogen Fertilizer Feng ingsha, Liu Lijuan, Liu Manqiang, Chen Jie 2, Li Huixin ( College of Resources and Environmental Science, anjing Agricultural University, anjing 295; 2 Modern Agricultural Science & Engineering Institute, Tongji University, Shanghai 292) Abstract: Overuse of chemical fertilizer lead to serious problems regarding to the deterioration of vegetables and ecological environment. This study aimed to explore the effects of different fertilization managements on cauliflower yield and quality in Chongming modern agricultural park. Based on equal nitrogen amendments ( 6 kg/hm 2 ), different chemical and organic fertilization combinations were used such as single chemical fertilizer, chemical fertilizer combined with commercial organic fertilizer, and combined with rotten pig manure and combined with rotten straw, respectively. The results showed that, compared with the control with only chemical fertilizer amended, all treatments with organic amendment could improve the yield and quality of cauliflower. The fertilizer combined with commercial organic fertilizer, rotten pig manure and rotten asparagus straw increased the yield 7.6%, 22.8% and 3.5%, respectively; and the vitamin C increased.7%, 2.66% and.34%, respectively; and the soluble sugar increased 8.8%, 26.7% and 39.58%, respectively; and the protein improved 26.39%, 27.58% and 7.6% respectively. The nitrate (O 3-) content, however, decreased 53.2%, 5.% and 7.84%, respectively. In conclusion, combining on organic and chemical fertilizer can improve the yield and quality of cauliflower effectively. Key words: cauliflower; fertilization; chemical fertilizer; organic fertilizer; yield; quality 基金项目 : 国家科技支撑计划 崇明低碳经济产业发展模式 关键技术集成应用与示范研究 (29BAC62B4)第一作者简介 : 冯宁沙, 女,986 年出生, 河北邯郸人, 硕士研究生, 研究方向 : 土壤生态与生态修复通信地址 :295 江苏省南京市卫岗 号南京农业大学资源与环境科学学院,E-mail:fnings@sina.com通讯作者 : 李辉信, 男,964 年出生, 江西吉安人, 教授, 博士, 研究方向 : 土壤生态, 生态修复通信地址 :295 江苏省南京市卫岗 号南京农业大学资源与环境科学学院,Tel:25-84395374,E-mail:huixinli@njau.edu.cn收稿日期 :23--, 修回日期 :23-3-9
74 中国农学通报 http://www.casb.org.cn 引言花椰菜 (Brassia oleracea var. botrytis L.) 别名花菜, 起源于地中海沿岸地区, 由野生甘蓝进化而来花椰菜在中国的栽培面积不断扩大, 其食用花球质地脆嫩 风味鲜美 营养丰富, 并兼有保健的功效而受到人们的 [] 普遍欢迎 近几年, 全国各地花椰菜的栽植面积正迅速扩大 在上海地区, 花椰菜种植面积达到 7 hm 2, 崇明岛素有中国 花菜之乡 的美誉, 种植面积已扩大到 6 hm 2 目前, 崇明花椰菜内销全国 2 多个省市, 外销新加坡 日本等国家近年来, 由于化肥的过量施用, 导致花椰菜经济效益和品质下降的现象十分明显, 同时对生态环境和农田环境质量也造成 [2] 严重的影响 对于早中熟花椰菜的研究较多, 相对于早中熟花椰菜, 中晚熟花椰菜生长期较长, 且大多需 要露地越冬, 施肥对其产量及品质的影响更大, 而施肥 [2-3] 对其越冬低温环境下的产量及品质研究较少 为完善崇明现代农业园区花椰菜, 尤其是中晚熟花椰菜品种的施肥技术, 通过调查当地施肥类型和施肥规律 农业有机废弃物的资源化利用情况, 并结合该农业园区土壤特点 施肥习惯以及花椰菜生长需肥规律, 通过设置化肥和不同有机物料配施方案, 明确其对花椰菜产量和品质的影响, 以期获得花椰菜合理的施肥配施方式, 提高园区的生态和经济效益 材料与方法. 供试材料.. 土壤类型试验于 2 年 9 月至 22 年 3 月在崇明现代农业园区三场试验地进行供试土壤为滨海盐土, 基本理化性质见表 表 供试土壤基本理化性质 土层 /cm ph 有机质 全氮 全磷 缓效钾 碱解氮 速效磷 速效钾 阳离子交换量 /(cmol/kg) 电导率 /(ms/cm) ~2 7.76 6.7.5. 84.94 52.35 4.55 8.63..6..2 蔬菜种植供试花椰菜品种为上海崇明本地主栽品种中晚熟 6 天花椰菜于 2 年 7 月 2 日播种,9 月 4 日定植, 叶龄为 8 片真叶, 秧龄 46 天大田定植株行距 5 cm 7 cm, 栽培管理按常规进行 ;22 年 2 月 2 日开始分批采收,3 月 2 日采收结束..3 肥料及性状所用的化肥为三元复合肥 (:P 2O 5: K 2O 为 5:5:5) 过磷酸钙 (P 2O 5 为 2%) 和尿素 ( 为 46%); 商品有机肥有机质含量为 3%, 由崇明绿岛生物有机肥公司提供 ; 猪粪和芦笋秸秆由崇明现代农业园区提供, 都是经腐熟堆制而成如表 2 表 2 供试肥料基本性状 有机肥种类商品有机肥猪粪堆肥芦笋秸秆堆肥 ph 7.5 6.74 6.82 有机质 /% 3. 75.3 65. 全氮 /%.9 2.3.22 全磷 /% 2.68.2.77 全钾 /% 2..28 3.58.2 试验方法.2. 试验设计试验设 4 个, 随机区组排列, 小区面积 4 m.5 m=42 m 2,2 株 / 区 ; 每个重复 3 次, 共计 2 个小区 4 个分别为 :() 化肥 ;(2) 化肥配施商品有机肥 ;(3) 化肥配施猪粪堆肥 :(4) 化肥配施芦笋秸秆堆肥依据当地施肥习惯和调查的研究区施肥 [4] 情况, 确定试验地种植作物的施肥量, 花椰菜整个生长期, 控制各氮肥施用量相同, 为纯氮 6 kg/hm 2 各肥料及有机物料的用量分别为: 三元复合肥 4 kg/hm 2, 过磷酸钙 6 kg/hm 2, 商品有机肥 2 kg/hm 2, 猪粪堆肥 kg/hm 2, 芦笋秸秆堆肥 5 kg/hm 2 设置试验小区以常规单施化肥为对照, 底肥施用复合肥和过磷酸钙, 其他各在与对照相同化肥的基础上, 分别配施商品有机肥 猪粪堆肥和芦笋秸秆堆肥, 复合肥和过磷酸钙与其他各物料有机肥作为基肥一次性施入 ; 追肥以尿素为主, 分 4 次追施, 以各剩余氮量计算, 第 次追肥在定植后 2 天, 追施剩余氮量的 2%, 第 2 次在莲座期追施 3%, 第 3 次花球形成初期追施 4%, 第 4 次在花球膨大中期追施 % 追肥为表施, 施肥后灌水各施肥除物料种类不同外, 其他栽培管理措施相同施肥各物料养分含量如表 3 全生长期共采集土样 3 次, 五点法混合采样, 取样深度为 ~2 cm [5].2.2 测定项目及分析方法 () 商品率以小区为单位, 观察小区植株的缺失情况和植株结花球状况, 以此确定小区总成品花球的颗数 (2) 产量采用估测法, 以小区为单位, 在花菜采收期间阶段性的随机取 5 株为样品测定, 称量所结花 [6] 球的重量, 以此估测每个小区产量
冯宁沙等 : 等氮条件下不同施肥措施对花椰菜产量及品质的影响 75 表 3 不同肥料施用情况 kg/hm 2 化肥 化肥配施商品有机肥 化肥配施猪粪堆肥 化肥配施秸秆堆肥 基肥 无机肥 有机肥 8. 32.6 24.2 23. 2. 28. 83. 265.5 537. 第 次 8. 86.4 6.8 7.4 追肥 尿素 第 2 次 第 3 次 62. 26. 29.6 72.8 92.7 23.6 7. 42.8 第 4 次 54. 43.2 3.9 35.7 总计 453.6 3.2 253. 88. 397.5 597. (3)Vc 的测定采用 2,6- 二氯靛酚滴定法 ; 可溶性糖 的测定采用蒽酮比色法 ; 可溶性蛋白的测定采用考马 斯亮兰 G-25 染色法 ; 硝酸盐的测定采用水杨酸 - 硫酸 [7] 比色法 (4) 按照花椰菜的移植生长情况, 分别在定植前, 莲座期和收获期采集土样 (~2 cm), 测定土壤基本理 化性质 ; 土壤基本理化性质采用常规方法测定 [8].2.3 数据采用 Excel 进行数据统计,SPSS 7. 软件进行差异性分析和多重比较检验差异显著性 (n= 4,P<.5) 2 结果与分析 2. 不同施肥对花椰菜产量的影响及分析 2.. 不同施肥对花椰菜产量的影响施肥各的花椰菜产量 ( 表 4) 以化肥配施芦笋秸秆堆肥最好, 其次是化肥配施猪粪堆肥, 均显著高于对照单施化肥, 增产分别达到 3.48% 和 22.83%; 但化肥配施商品有机肥与对照相比, 增产只有 7.6%, 无显著性差异施肥各商品率以化肥配施秸秆堆肥最高, 化肥配施有机肥最低 2..2 不同施肥对花椰菜产量的影响分析笔者结 表 4 不同对花椰菜产量的影响 小区产量 /(kg/42 m 2 ) 折合产量 /(kg/hm 2 ) 增产 /(kg/hm 2 ) 增产率 /% 显著水平 (P<.5) 商品率 /% 化肥 2.99 2452.52 c 95.42 化肥 + 商品有机肥.82 26385.59 864.7 7.6 bc 93.3 化肥 + 猪粪堆肥 26.5 32.26 5598.74 22.83 ab 96.88 化肥 + 秸秆堆肥 34.39 3997.4 7475.62 3.48 a 97.92 合崇明现代农业园区的基础地力和当地高产实践经 验, 设计氮肥施用量为 6 kg/hm 2 有研究表明, 在氮 肥施用量为 57 kg/hm 2 时, 花椰菜产量最高, 低于或高 于此施肥量 5%, 均会显著降低花椰菜产量 [9] ; 朱凤林 [] 等研究表明, 氮磷钾 3 种养分对花椰菜产量的影响 顺序为氮肥 > 钾肥 > 磷肥, 在等量氮肥条件下, 花椰菜 产量与钾肥用量有着密切关系, 随着配施钾肥用量增 加而提高, 但配施钾肥量过大产量不再提高甚至会降 低 [] 与本研究地力条件相近的研究表明, 磷 钾用量 分别为 95 kg/hm 2 和 42 kg/hm 2 时对 2 天 花椰菜 [2,9] 产量相对较好, 当氮 磷 钾三要素比例为 :.27:.966 时, 产量最高 [] 本研究中, 施用不同有机肥花 椰菜产量与对照相比均有所提高, 化肥配施秸秆堆肥 产量最高, 其次是化肥配施猪粪堆肥化肥 配施秸秆堆肥 化肥配施猪粪堆肥和配施商 品有机肥生长季磷 钾肥用量分别为 397.5 kg/hm 2 和 597 kg/hm 2 253 kg/hm 2 和 88 kg/hm 2 453.6kg/hm 2 和 3.2 kg/hm 2 ; 配施秸秆堆肥 猪粪堆肥和商品有机肥 氮 磷 钾比例分别为 :.662:.995 :.422:.47 和 :.756:.52, 配施猪粪堆肥和商品有机肥钾 含量相对较低 ; 同时由于试验区土壤呈弱碱性, 磷在碱 性土中吸收和利用效率较低 [2], 且当氮肥用量固定时, 提高磷肥用量, 不利于产量的提高 [3] ; 本试验配施商品 有机肥磷含量过高, 配施猪粪堆肥钾含量过 低, 这可能是配施秸秆堆肥比配施猪粪堆肥 和配施商品有机肥产量高的原因之一试验各处 理与单施化肥相比, 花椰菜产量均有不同程度的 提高, 这与单施化肥作物产量均显著低于有机无机肥 料配施的相关研究相符 [4-5] 2.2 不同施肥对花椰菜品质的影响 2.2. 不同施肥对花椰菜品质的影响配施不同有 机肥的 3 个花椰菜花球中 Vc 含量 ( 图 ) 可溶性
76 中国农学通报 http://www.casb.org.cn 糖含量 ( 图 2) 蛋白质含量 ( 图 3) 与对照相比均有不同 程度提高, 硝酸盐含量 ( 图 4) 均有不同程度降低 ; 其 中, 化肥配施商品有机肥 化肥配施猪粪堆肥和化肥配 施芦笋秸秆堆肥 Vc 含量分别比对照提高.7% 2.66%.34%, 可溶性糖含量分别提高 8.8% 26.7% 39.58%, 蛋白质含量分别提高 26.39% 27.58% 7.6%; 除化肥配施商品有机肥可溶性 糖含量与对照相比差异性不显著外, 其他指标均显著 高于对照化肥配施商品有机肥 化肥配施猪粪 堆肥和化肥配施芦笋秸秆堆肥的硝酸盐含量分别比对 照降低 53.2% 5.% 7.84%, 除化肥配施秸秆堆肥 与对照无显著差异外, 其他 2 个均显著低于对照 2.2.2 不同施肥对花椰菜品质的影响分析目前, 已有研究表明 Vc 含量与氮肥和钾肥的施用量有密切 关系, 适量施用可提高蔬菜的 Vc 含量, 但过量施用常 会降低 Vc 含量 ; 在一定范围内随着钾肥施用量的增 加, 蔬菜品质有所提高, 而后呈下降的趋势 [6] 适当 的钾肥施用量还可以增加蔬菜蛋白质 可溶性糖含 量, 同时减少蔬菜体内硝酸盐的累积在等氮的基础 含量 可溶性糖含量 同一个测定项目内不同字母表示.5 水平邓肯检验显著 图 不同施肥 Vc 含量 图 2 不同可溶性糖的含量 化肥 化肥 有机肥化肥 猪粪 化肥 秸秆 化肥 化肥 有机肥化肥 猪粪 化肥 秸秆 蛋白质含量 硝酸盐含量 上, 磷和钾对花椰菜可溶性糖和蛋白质含量有重要影 响较高的磷含量促使作物呼吸作用加强, 糖分大量 消耗 [4], 不利于糖分积累 ; 本试验中配施商品有机肥, 磷含量最高 ( 表 3), 这可能是导致可溶性糖与 对照无显著差异的原因之一可溶性蛋白是植物体 内重要的渗透调节物, 在一定含量范围内钾能提高蛋 白质合成酶的活性, 促进蛋白质合成 [7] ; 本试验各处 理蛋白质含量以化肥配施猪粪堆肥最高, 其次是化肥 配施商品有机肥, 各与对照差异性显著在 等量氮肥条件下, 有机肥与化肥配施对增加蛋白质含 量具有重要意义 [8] 化肥 化肥 有机肥 化肥 猪粪 化肥 秸秆 图 3 不同蛋白质含量 图 4 不同硝酸盐含量 硝酸盐 (O 3- ) 含量是衡量蔬果品质的一个重要 指标, 瓜果类硝酸盐含量应小于或等于 6 mg/kg [9] ; 硝酸盐在人体内微生物作用下会还原成亚硝酸盐, 在 一定条件下, 亚硝酸盐与蛋白质可以形成强烈致癌物 - 亚硝基化合物, 严重危害人体健康 [2] 本研究中, 各施 肥硝酸盐含量除对照外均低于 6 mg/kg, 且配施 商品有机肥与配施猪粪堆肥硝酸盐含量显著低于 对照故化肥和有机肥配合施用, 可以改善作物品质, 化肥 化肥 有机肥化肥 猪粪 化肥 秸秆
冯宁沙等 : 等氮条件下不同施肥措施对花椰菜产量及品质的影响 77 减少作物体内硝酸盐积累 3 结论 化肥配施有机肥可以增加花椰菜 Vc 可溶性糖 蛋白质含量, 降低硝酸盐含量, 提高花椰菜的产量 品 质和商品率 笔者研究表明, 与只施用无机肥相比, 化肥配施猪 粪堆肥和化肥配施芦笋秸秆堆肥能显著提高花椰菜产 量, 化肥配施商品有机肥 猪粪堆肥和芦笋秸秆堆肥均 能显著提高花椰菜品质减少化肥投入量并适当配施 有机物料对土壤肥力的发挥具有重要意义利用猪粪 和芦笋秸秆这些来自农业生产的废弃物, 对于减少花 椰菜生产的投入成本, 增加经济效益具有一定的促进 作用, 在实际生产中具有一定的推广应用价值 4 讨论 本研究结果表明, 在等量氮肥的基础上, 不同有机 肥和化肥配合施用提高了花椰菜产量 品质和商品 [2] [22] 率 Abouel-Magd 等和 Stanislaw 等研究认为, 土 壤类型和施肥量是影响花椰菜产量与品质的重要因 子花椰菜营养生长期长, 营养体较大, 氮 磷 钾合理 配施被认为是提高花椰菜产量与品质的关键 ; 花椰菜 花球产量 品质不仅受品种特性决定, 也受环境条件影 响, 尤其是水肥管理方面 [23] 有机肥和无机肥配施, 可 以有效改善土壤理化性状, 有利于花椰菜的生长发育, 是培肥地力 促进作物产量提高的重要措施 [24] 本研 究条件下, 花椰菜产量和品质随着肥料种类的不同而 有所差异配施秸秆堆肥产量相对较高, 说明芦 笋秸秆堆肥与化肥配施, 养分含量较适合该品种花椰 菜的生长需求配施商品有机肥增产和商品率相 对较低, 可能是由于田间复杂的环境条件, 使得配施商 品有机肥成活率相对较低, 使整体长势受到影响, 从而降低了产量和商品率 本研究中配施猪粪堆肥和芦笋秸秆堆肥, 原 料均来自于家畜和农业废弃物, 对减少农业的面源污 染 保护生态环境具有重要的意义本研究设计花椰 菜整个生长期的氮肥施用量相同, 但缺少肥料梯度试 验 ; 同时商品有机肥 猪粪堆肥和芦笋秸秆堆肥磷和钾 的含量比例未考虑, 导致配施各存在磷或钾过高 与过低的现象 ; 说明过量的施用某一养分也会降低花 椰菜的产量和品质因此, 应根据花椰菜不同生育期 需肥情况, 合理配施有机肥, 平衡氮 磷 钾用量, 提高 肥料利用率, 减少因化肥过多施用造成的农业生态环 境问题, 从而有效降低环境污染 壤肥料,24(4):7-9. [2] 李光庆, 谢祝捷, 姚雪琴. 花椰菜氮磷钾平衡施肥和阶段施氮效应函数的建立及在配方施肥中的应用 [J]. 中国农业科学,2,44 ():27-28. [3] 刘金元. 氮磷钾对青花菜产量和品质的影响 [J]. 北方园艺,2 (5):57-58. [4] 全智, 秦红灵, 李明德, 等. 氮肥优化减施对土壤氮磷累积及蔬菜产量和品质的影响 [J]. 水土保持学报,2,25(3):4-7. [5] 杜彩艳, 段宗颜, 胡万里, 等. 氮磷钾肥不同配比对花椰菜产量和养分吸收利用的研究 [J]. 西南农业学报,28,2(3):74-76. [6] 周元成, 仇泰岭, 姚满生.SV 有机无机复肥对马铃薯产量和品质的影响 [J]. 山西农业大学学报 : 自然科学版,28,28():2-3. [7] 王学奎. 植物生理生化实验原理和技术 [M]. 北京 : 高等教育出版社,2:22-27. [8] 鲁如坤. 土壤农业化学分析方法 [M]. 北京 : 中国农业科技出版社, 2:28-95. [9] 姜宗庆, 蔡志林, 谢吉先, 等. 施氮量对花椰菜生长和产量的影响 [J]. 北方园艺,2(24):9-92. [] 朱凤林, 晋宏, 黄聪丽, 等. 氮磷钾配施对花椰菜产量的影响 [J]. 中国农学通报,25,2(4):28-22. [] 黄仲贤. 花椰菜平衡施用氮磷钾肥效应分析 [J]. 福建农业科技, 25,3:39-4. [2] 杨建峰, 贺立源, 左雪冬, 等. 不同 ph 低磷土壤上水稻磷营养特性研究 [J]. 植物营养与肥料学报,29,5():62-68. [3] 杨恒山, 谷永丽, 张瑞富, 等. 不同磷肥用量对绿芦笋产量及营养品质的影响 [J]. 土壤通报,2,42(4):426-43. [4] 郑亚萍, 吴兰荣, 吴正锋, 等. 不同施肥对花生产量 品质及衰老的影响 [J]. 作物杂志,2,2:45-48. [5] 郭熙盛, 吴礼树, 朱宏斌, 等. 不同钾肥品种和用量对花椰菜产量和品质的影响 [J]. 植物营养与肥料学报,27,3(3):464-47. [6] 郭熙盛, 吴礼树. 施用氮钾肥料对蔬菜品质影响的研究进展 [J]. 华中农业大学学报,22,2(6):593-596. [7] 常丽新. 钾肥在蔬菜上的施用效果研究 [J]. 河北农业科学,2,5 ():3-6. [8] 曹承富, 孔令聪, 张存岭, 等. 施肥对砂姜土基础肥力及强筋小麦产量 品质的影响 [J]. 中国生态农业学报,28,6(5):73-77. [9] 陈钢, 吴礼树, 李煜华, 等. 不同供磷水平对西瓜产量和品质的影响 [J]. 植物营养与肥料学报,27,3(6):89-92. [2] 刘宗林, 贾建会, 樊利青. 蔬菜中硝酸盐的危害及检测 [J]. 食品科学, 2,22(7):65-67. [2] Aboued-Magd M M, El-Fattah, A A A, Sedim E M. Influence of mineral and organic fertilization methods on growth, yield and nutrients up take by broccoli Crop[J]. World journal of Agricultural Sciences,29,5(5):582-589. [22] Stanislaw K, Jan R. Effect of irrigation, nitrogen fertilization and soil type on yield and quality of cauliflower[j]. Journal of Vegetable Crop Production,998,4():67-75. [23] 张永清. 氮肥与磷钾肥配施对青花菜产量和品质的影响 [J]. 山西师范大学学报 : 自然科学版,24,8(2):77-8. [24] 许前欣, 李玉华, 于彩虹. 提高农产品品质与减少硝酸盐污染的施肥技术研究 [J]. 中国生态农业学报,23,(3):89-9. 参考文献 [] 施振云, 施俭, 杨锋, 等. 钾肥对提高花椰菜产量和品质的效应 [J]. 土