張海濤，王 倩，劉 金，胡鳳霞，孫治強(qiáng)

(河南農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院，河南鄭州450002)

氮肥是對葉菜類作物產(chǎn)量影響最大的肥料，因此在葉菜類蔬菜生產(chǎn)中濫用氮肥的現(xiàn)象非常普遍．近年來，由于盲目大量的使用化學(xué)肥料，出現(xiàn)了化肥利用率低、蔬菜產(chǎn)出下降，而且?guī)砹藝?yán)重的生態(tài)問題．研究結(jié)果表明，氮肥的當(dāng)季利用率為30%～35%，磷肥為 10%～25%，鉀肥為 35%～50%［1］．加之蔬菜作物具有根系淺、吸收能力弱、喜歡高肥水等營養(yǎng)特點(diǎn)，因此如何將肥料施用的產(chǎn)量效益和環(huán)境效應(yīng)進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合，仍然是擺在蔬菜工作者面前的一道難題［2］．肥料的利用率在許多作物上都有所研究，例如水稻［3，4］、小麥［5～7］、煙草［8］、番茄［9］等，但是對于大白菜肥料利用率的研究很少，賀發(fā)云［10］，李若楠等［11］只對露地栽培大白菜作了氮肥利用率的研究，李娟等［12］對大白菜氮磷鉀吸收動態(tài)做了一個模型，而對于黃淮地區(qū)大白菜肥料利用率的研究更少．

本試驗(yàn)主要針對黃淮地區(qū)生產(chǎn)中存在突出的過量使用各種肥料(特別是氮肥)以及大白菜收獲后在耕層土壤中殘留著大量的NO－3等現(xiàn)象，進(jìn)行了田間試驗(yàn)，來驗(yàn)證通過有機(jī)肥與無機(jī)肥配合施用，能夠在不影響白菜產(chǎn)量的前提下提高肥料的當(dāng)季利用率，以便能夠探索出一條現(xiàn)實(shí)可行的、環(huán)境友好型的肥料施用管理模式，以此來指導(dǎo)蔬菜生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)蔬菜生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展．

1 材料與方法

1．1 供試作物

試驗(yàn)在河南省鄭州市西北郊蔬菜生產(chǎn)基地內(nèi)進(jìn)行，其前茬作物為小麥，施入基肥前土壤的理化性質(zhì)見表1．供試作物為大白菜，品種為“豫藝冬白菜”．

1．2 供試肥料

復(fù)合肥(15－15－15)，尿素(含 N46%)，硫酸鉀(含K2O50%)，過磷酸鈣(含P2O512%)和烘干雞糞(含 N1．4%)．

表1 試驗(yàn)土壤的理化性質(zhì)Table 1 Physical and chemical properties of experimental fields

1．3 試驗(yàn)方法

按照每生產(chǎn)1 000 kg大白菜大約需要從土壤中吸收氮肥0．8 ～2．6 kg，磷肥 0．8 ～1．2 kg，鉀肥3．2 ～3．7 kg，吸收比例約為 1．5∶0．5∶1．7，105 000～120 000 kg·hm－2的需肥要求，本試驗(yàn)共設(shè)計(jì)了8組不同配比的施肥方案，表2為不同處理組的施肥量．

試驗(yàn)共設(shè)8組處理，每個處理4次重復(fù)，每個小區(qū)的面積為6 m×6 m，設(shè)6壟，壟寬60 cm，壟間距40 cm，每壟種植2行，株間距為50 cm，采用三角定植．每個小區(qū)144株，種植密度為39 960株·hm－2．肥料分為基肥和追肥處理，基肥使用40%的氮肥，100%磷肥和60%鉀肥，蓮座期追30%無機(jī)氮肥，10%無機(jī)鉀肥，結(jié)球前期追30%無機(jī)氮肥，30%無機(jī)鉀肥，其中烘干雞糞全部以基肥的形式施用，不做追肥施用．試驗(yàn)于2011－08－12播種育苗，2011－09－03移栽，2011－12－3收獲，整個生育期為114 d．

表2 不同處理組的肥料施用量Table 2 Fertilizer application rate of different groups

1．4 測定項(xiàng)目與測定方法

施肥前采集耕層土壤(0～20 cm)樣品，測量土壤中有機(jī)質(zhì)、全氮及速效氮、磷、鉀的含量．追肥后每隔10 d取白菜樣品烘干測量其體內(nèi)氮磷鉀的含量．收獲時測量每個小區(qū)的產(chǎn)量，然后換算成每公頃的產(chǎn)量．收獲后各小區(qū)分層(0～20，20～40，40～60 cm)采集土樣測量土壤中氮磷鉀的殘余量．

1．4．1 土壤理化性質(zhì)的測定方法 有機(jī)質(zhì)含量采用外加熱－K2Cr2O7容量法測定，pH值采用電位法測定，土壤全氮采用H2SO4消煮－凱氏定氮儀測定，堿解氮采用堿解擴(kuò)散法測定，速效磷采用0.5 mol·L－1NaHCO3浸提－釩鉬藍(lán)比色法測定，速效鉀采用1 mol·L－1NH4OAc浸提－火焰光度法測定．

1．4．2 大白菜氮磷鉀的測定方法 干重將植株置于烘箱內(nèi)105℃殺青20～30 min，75℃恒溫48 h，烘干，采用H2SO4－H2O2硝煮，利用凱氏定氮儀測量植株氮含量，分光光度計(jì)法測量植株磷含量，火焰光度計(jì)法測量植株鉀含量．

1．4．3 小區(qū)測產(chǎn) 每個小區(qū)共有6壟，取中間4壟，對于已經(jīng)取樣的小區(qū)，差額從其余2壟補(bǔ)齊，取平均值乘以種植密度為各小區(qū)產(chǎn)量．將外葉剝掉，獲得凈菜產(chǎn)量，然后換算成每公頃的產(chǎn)量．

1．5 計(jì)算公式

氮肥利用率=(施氮區(qū)作物吸收量－無氮區(qū)作物吸收量)/施氮量×100%［11］

磷肥、鉀肥總回收率=(總帶出量+盈虧量)/施用量×100%

土壤磷、鉀盈虧量 =試驗(yàn)后全量 －試驗(yàn)前全量［13］

2 結(jié)果與分析

2．1 不同施肥處理白菜的產(chǎn)量變化

產(chǎn)量測定的結(jié)果如表3．統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，處理2無論是毛白菜產(chǎn)量、商品白菜產(chǎn)量還是凈菜率、單株重都優(yōu)于其他7個處理，其中處理5的產(chǎn)量最低．從處理3、處理7、處理8中可以看出，在有機(jī)肥施用一致的前提下，隨著氮肥施用量的增加，大白菜的產(chǎn)量呈現(xiàn)下降趨勢．從處理3和處理8的產(chǎn)量可以看出，在氮磷施肥量相同的條件下，施用一半鉀肥對大白菜的產(chǎn)量沒有太大影響．

表3 不同處理組白菜產(chǎn)量的變化Table 3 yield changes of different cabbage groups

2．2 不同施肥處理大白菜吸收氮磷鉀的變化

白菜定植后分別于2011－9－25、2011－10－15進(jìn)行蓮座期和包心期追肥，追肥后10 d開始取樣．從圖中測量的結(jié)果可以看出，大白菜體內(nèi)氮磷鉀的含量變化均呈現(xiàn)先升后降的趨勢．白菜體內(nèi)氮磷鉀含量的最高峰均出現(xiàn)在采收前10 d左右，隨后呈現(xiàn)下降趨勢．施肥后10～20 d為大白菜吸收氮磷鉀吸收速率最快的時期．在8個處理中，處理3白菜體內(nèi)的氮含量最高，處理6中的磷含量最高，而鉀含量最高的為處理8．

2．3 不同施肥處理土壤各層氮磷鉀及有機(jī)質(zhì)的含量變化

由圖1中數(shù)據(jù)可以看出，收貨后取土樣測量的速效氮磷鉀及有機(jī)質(zhì)都在0～20 cm耕層中富集，全氮、堿解氮、速效磷、速效鉀均高于施肥前土壤中的含量，從全氮的變化曲線看，土壤中的全氮變化比較小，施肥后土壤中全氮含量最高的為處理7．從堿解氮的變化看，施肥后土壤中的堿解氮含量，以處理6的殘留量最高．從速效磷的變化來看，以處理3中的含量最高，而在深層土壤中，速效磷的變化很?。运傩р浀母患潭茸罡?，相比于施肥前的耕層土壤，速效鉀的含量明顯高于施肥前，速效鉀的含量以處理5的含量最高，由于雨水及灌溉水的淋溶作用，速效鉀有往深層土壤中淋失的趨勢．

圖1 不同處理組白菜氮磷鉀吸收量的變化Fig．1 NPK absorption changes of different cabbage groups

圖2 不同處理組土壤氮磷鉀含量的變化Fig．2 The soil NPK content changes of different groups

2．4 不同施肥處理土壤肥料利用率的變化

由表2中數(shù)據(jù)可以看出，氮磷鉀的當(dāng)季利用率以處理2最好，即以有機(jī)氮與無機(jī)氮的質(zhì)量比為3∶1時最好，氮肥的當(dāng)季利用率達(dá)到36．31%，磷肥的當(dāng)季利用率達(dá)到27．67%，鉀肥的當(dāng)季利用率為43．05%．氮肥的當(dāng)季利用率除處理2、處理3均低于30% ～35%的理論值．從處理3、處理7和處理8可以看出，在有機(jī)氮肥施用量相同的情況下，氮肥的當(dāng)季利用率隨著無機(jī)氮肥施用量的增加而降低．從表中數(shù)據(jù)可以看出，有機(jī)肥與無機(jī)肥配合施用能夠提高氮磷鉀的當(dāng)季利用率．

表4 不同處理組肥料利用率的變化Table 4 Fertilizer utilization rate changes of different groups

3 結(jié)論與討論

大白菜生產(chǎn)對肥料的需求極大，充足的氮肥供應(yīng)，能夠促進(jìn)大白菜葉球的形成，從而達(dá)到提高大白菜產(chǎn)量的目的．在本試驗(yàn)條件下，從大白菜的產(chǎn)量看，以有機(jī)肥中氮與無機(jī)肥中氮的質(zhì)量比為3:1時表現(xiàn)效果最好，即處理2為最好的處理組．本試驗(yàn)表明，不同供氮水平對大白菜的產(chǎn)量有顯著影響，因此氮素的供應(yīng)是影響蔬菜生長的重要因素．但是在磷肥和鉀肥施用量相同的條件下，氮肥使用量增加不會增加白菜的產(chǎn)量，反而會抑制大白菜的生長．

從吸收曲線上看，大白菜對氮、磷、鉀的吸收量均呈現(xiàn)出先升高后降低的趨勢，均出現(xiàn)2個吸收速率最快的時期，分別是蓮座期和包心期追肥后的10 ～20 d，這與李娟等［12］的研究結(jié)果一致．從土壤氮磷鉀肥料的殘留量可以看出，均在殘留于表層土壤，也就是0～20 cm的耕層土壤，而施用氮磷鉀肥料明顯地造成了肥料在表層土壤的富集，隨著雨水以及灌溉水的淋洗，殘留在表層土壤中的氮磷鉀肥料會向地下流失，造成地下水資源的污染．

在8個處理中，肥料利用率最高的為處理2，氮肥利用率達(dá)到 36．31%，磷肥利用率達(dá)到27.67%，鉀肥利用率達(dá)到43．05%．增施有機(jī)肥料，能夠在施用相同肥料養(yǎng)分的情況下，明顯的提高肥料的利用率，而在有機(jī)肥施用量相同，增施無機(jī)氮肥的情況下，肥料的利用率會降低．因此在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，有機(jī)肥與無機(jī)肥配施不僅能夠提高大白菜的產(chǎn)量，而且能夠提高肥料的當(dāng)季利用率，減少肥料的浪費(fèi)，降低生產(chǎn)成本．

在大田生產(chǎn)中，影響大白菜產(chǎn)量的影響因素有很多，比如水分、光照等．本試驗(yàn)進(jìn)行期間，特別是在定植后、兩次追肥后，鄭州地區(qū)持續(xù)陰雨天氣，導(dǎo)致大白菜產(chǎn)量偏低．另外，黃立華等［14］大多數(shù)研究人員的研究結(jié)果都表明，鉀肥能夠提高大白菜的產(chǎn)量，然而在本試驗(yàn)條件下，鉀肥的施用對于大白菜產(chǎn)量沒有顯著的影響，這與大多數(shù)研究人員的結(jié)果有差異，這些將在以后的驗(yàn)證試驗(yàn)中進(jìn)一步探討和完善．

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