劉金雨，劉彥旭，許忠民，黃煒，王杏利

（1.西北農(nóng)林科技大學(xué)園藝學(xué)院，楊凌，712100；2.西北農(nóng)林科技大學(xué)圖書館）

結(jié)球甘藍(lán)（Brassica oleraceaL.var.capitataL.）亦稱甘藍(lán)，又名卷心菜、包心菜，為十字花科蕓薹屬蔬菜作物，因具有產(chǎn)量高、營(yíng)養(yǎng)豐富、抗逆性強(qiáng)等特點(diǎn)在我國(guó)廣泛栽培，目前，我國(guó)甘藍(lán)的年種植面積約90萬(wàn)hm2，春甘藍(lán)在陜西關(guān)中地區(qū)蔬菜供應(yīng)中占有重要地位[1～3]。施用化肥是提高作物產(chǎn)量的重要途徑，氮肥在作物生長(zhǎng)發(fā)育、產(chǎn)量與品質(zhì)形成過程中起到至關(guān)重要的作用[4]，但是過量施用氮肥不僅造成資源浪費(fèi)，而且還會(huì)導(dǎo)致作物品質(zhì)降低，土壤板結(jié)，環(huán)境污染等一系列問題[5]。有機(jī)肥能夠緩解土壤鹽漬化，促進(jìn)植株養(yǎng)分吸收[6]。目前氮肥減量配施有機(jī)肥在玉米、蘋果等多種作物上得到廣泛應(yīng)用，但在陜西關(guān)中地區(qū)結(jié)球甘藍(lán)栽培過程中關(guān)于氮肥減量配施有機(jī)肥的研究還未見報(bào)道，本研究基于關(guān)中地區(qū)結(jié)球甘藍(lán)栽培過程中氮肥施用量過大問題，探究不同氮肥施用量對(duì)結(jié)球甘藍(lán)的影響，確定最佳氮肥施用量以及化肥與有機(jī)肥配比，對(duì)關(guān)中地區(qū)結(jié)球甘藍(lán)生產(chǎn)提高品質(zhì)、減少農(nóng)業(yè)資源浪費(fèi)等方面具有現(xiàn)實(shí)意義。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

由西北農(nóng)林科技大學(xué)園藝學(xué)院十字花科課題組提供甘藍(lán)品種中甘21。供試肥料名稱和來(lái)源具體如表1。

表1 試驗(yàn)肥料

1.2 試驗(yàn)地概況

本試驗(yàn)于2020年1～5月于西北農(nóng)林科技大學(xué)閻良現(xiàn)代農(nóng)業(yè)試驗(yàn)示范站進(jìn)行。前茬作物為玉米。試驗(yàn)地土壤性狀見表2。

表2 試驗(yàn)地概況

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

以關(guān)中地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者習(xí)慣性氮肥施用量，折合每1 hm2純氮375 kg為基礎(chǔ)，設(shè)置8個(gè)處理，按每1 hm2計(jì)算，CK：常規(guī)，施N量375 kg。Y1：施N量300 kg，即減量20%。Y2：施N量225 kg，即減量40%。Y3：施N量187.5 kg，即減量50%。Y4：施N量150 kg，即減量60%。L1：施N量300 kg，配施有機(jī)肥15 kg（氮肥減量20%，配施常規(guī)氮量4%的有機(jī)肥，即在氮肥減量20%的基礎(chǔ)上配施有機(jī)肥，配施量為減N量的20%）。L2：施N量225 kg，配施有機(jī)肥30 kg（氮肥減量40%，配施常規(guī)氮量8%的有機(jī)肥，即在氮肥減量40%的基礎(chǔ)上配施有機(jī)肥，配施量為減N量的20%）。L3：施N量187.5 kg，配施有機(jī)肥37.5 kg（氮肥減量50%，配施常規(guī)氮量10%的有機(jī)肥，即在氮肥減量50%的基礎(chǔ)上配施有機(jī)肥，配施量為減N量的20%）。

每處理3次重復(fù)，完全隨機(jī)區(qū)組排列。各處理每1 hm2施磷肥（折合P2O5）94.5 kg、鉀肥（折合K2O）94.5 kg。肥料作基肥和追肥（蓮座期）施用，基肥與追肥比例為1∶1。小區(qū)面積9 m2，畦寬1.0 m，雙行定植，株行距40 cm×50 cm，每小區(qū)種植約44株。

1.4 測(cè)定指標(biāo)及方法

①農(nóng)藝性狀測(cè)定方法 結(jié)球甘藍(lán)收獲期農(nóng)藝性狀參考李錫香等[7]標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)量。株高、株幅等形態(tài)指標(biāo)用米尺進(jìn)行測(cè)量，單位為cm。單球質(zhì)量用電子天平稱量，單位為kg。株高：植株基部與地面接觸處至植株最高處高度。株幅：植株外葉自然開展最大距離。葉球縱徑：葉球縱切面最大縱徑。葉球橫徑：葉球橫切面最大橫徑。中心柱長(zhǎng)：葉球縱切后球莖內(nèi)部中心柱的長(zhǎng)度。單球質(zhì)量：去掉外葉及葉球外短縮莖后的葉球質(zhì)量。產(chǎn)量：以小區(qū)內(nèi)隨機(jī)選取20株結(jié)球甘藍(lán)單球質(zhì)量為基礎(chǔ)，計(jì)算單位面積產(chǎn)量，單位為t。

②相關(guān)計(jì)算公式 中心柱相對(duì)長(zhǎng)度=中心柱長(zhǎng)度/葉球縱徑，單位為cm。葉球體積：V=（π/6）·HD2，式中V表示葉球體積；D表示葉球橫徑，單位cm；H表示葉球縱徑，單位為cm。葉球緊實(shí)度：X=W/V，式中X表示葉球緊實(shí)度；W表示單株葉球質(zhì)量，單位為g；V表示葉球體積，單位cm3。

③品質(zhì)指標(biāo)及測(cè)定方法 采用烘干法測(cè)定干物質(zhì)含量。采用考馬斯亮藍(lán)G-250染色法測(cè)定可溶性蛋白質(zhì)含量[8]。采用蒽酮比色法測(cè)定可溶性糖含量[9]。采用2，6－二氯靛酚法測(cè)定維生素C含量[10]。采用滴定法測(cè)可滴定酸含量[11]。采用水楊酸硝化法測(cè)定硝酸鹽含量[12]。

1.5 數(shù)據(jù)處理及分析

采用Microsoft Excel及SPSS 23對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理與分析，多重比較采用最小顯著差異法（LSD）。

2 結(jié)果與分析

2.1 減氮配施有機(jī)肥對(duì)結(jié)球甘藍(lán)產(chǎn)量的影響

由表3可知，減量施用氮肥處理的產(chǎn)量隨化氮肥施用量的降低呈降低趨勢(shì)；配施有機(jī)肥處理的產(chǎn)量隨著有機(jī)肥施用量的增加呈升高趨勢(shì)。各處理667 m2產(chǎn)量由高至低依次為L(zhǎng)3、L2、L1、CK、Y1、Y2、Y4、Y3。其中L3產(chǎn)量為4.98 t，CK為4.40 t，Y3為3.94 t，L3、Y3較CK增產(chǎn)率分別為13.2%、-10.5%。L3與CK及其他處理間差異顯著。

表3 不同處理對(duì)結(jié)球甘藍(lán)產(chǎn)量及單球質(zhì)量的影響

在單球質(zhì)量方面，中甘21單球質(zhì)量由高至低依次為L(zhǎng)3、L2、L1、CK、Y1、Y2、Y4、Y3。其中CK單球質(zhì)量為1.35 kg，L3、L2、Y3單球質(zhì)量為1.53、1.42、1.21 kg，較CK增幅分別為13.3%、5.1%、-10.3%。L3與CK及其他處理存在顯著性差異，CK與除L3外的其他處理間不存在顯著性差異。說明適量減少化學(xué)氮肥施用量并不會(huì)顯著降低結(jié)球甘藍(lán)單球質(zhì)量，并且在減量施用化學(xué)氮肥的前提下配施有機(jī)肥，可顯著提高單球質(zhì)量。

2.2 減氮配施有機(jī)肥對(duì)結(jié)球甘藍(lán)農(nóng)藝性狀的影響

農(nóng)藝性狀是反映農(nóng)作物生長(zhǎng)發(fā)育情況的重要指標(biāo)。

在株高方面，各處理株高由高至低依次為Y1、L1、L3、CK、L2、Y3、Y2、Y4。Y1株高為20.99 cm，CK株高為20.14 cm，株高增幅為4.2%。CK與各處理間不存在顯著性差異。在株幅方面，CK株幅最大，為44.66 cm，Y4株幅最小，為41.44 cm，較CK低7.2%。CK的株幅顯著高于Y2、Y3、Y4，但與配施有機(jī)肥的3個(gè)處理差異不顯著（表4）。

在葉球縱徑方面，減量施用氮肥處理的葉球縱徑隨著氮肥施用量的減少呈降低趨勢(shì)；隨著有機(jī)肥施用量的增加，減氮配施有機(jī)肥處理的葉球縱徑呈現(xiàn)逐漸升高趨勢(shì)。各處理的葉球縱徑由高至低依次為L(zhǎng)3、L2、L1、CK、Y1、Y2、Y3、Y4。其中，CK的葉球縱徑顯著高于Y3、Y4（表4）。

在葉球橫徑方面，L2的葉球橫徑最大，L3次之，分別為16.32、15.91 cm，CK的葉球橫徑為15.54 cm，L2、L3分別比CK高5.0%、2.4%。CK、Y1的葉球橫徑顯著高于Y2、Y3、Y4（表4）。

在球形指數(shù)方面，除Y2外，各處理與CK不存在顯著性差異（表4）。

在葉球體積方面，減量施用氮肥處理中，隨著氮肥施用量的減少，葉球體積呈逐漸降低趨勢(shì)，Y2、Y3、Y4的葉球體積顯著低于CK。在配施有機(jī)肥處理中，葉球體積隨有機(jī)肥施用量的增加，呈逐漸上升趨勢(shì)。其中，L3的葉球體積顯著高于CK。L2、L3顯著高于Y2、Y3、Y4（表4）。

在葉球緊實(shí)度方面，各處理的葉球緊實(shí)度與CK均不存在顯著性差異。在中心柱長(zhǎng)及中心柱相對(duì)長(zhǎng)度方面，減量施用氮肥處理的中心柱長(zhǎng)顯著低于CK，而配施有機(jī)肥的處理與CK差異不顯著。各處理中心柱相對(duì)長(zhǎng)度均低于CK，其中Y3、Y4、L3處理顯著低于CK（表4）。

表4 不同處理對(duì)結(jié)球甘藍(lán)農(nóng)藝性狀的影響

2.3 減氮配施有機(jī)肥對(duì)結(jié)球甘藍(lán)品質(zhì)的影響

由表5可知，在干物質(zhì)含量方面，減量施用氮肥而不配施有機(jī)肥處理的干物質(zhì)含量隨施氮量的降低呈逐漸降低趨勢(shì)。配施有機(jī)肥的3個(gè)處理的干物質(zhì)含量均高于CK及3個(gè)氮肥減量處理。各處理干 物 質(zhì) 含 量 由 高 至 低 依 次 為L(zhǎng)3、L2、L1、CK、Y1、Y2、Y4、Y3，分別比CK增加4.5%、16.4%、4.3%、-7%、-6.2%、-7.5%、-14.5%。其中，L3、Y3與CK差異顯著。

在可溶性蛋白方面，各處理的可溶性蛋白含量由高至低依次為L(zhǎng)3、L2、L1、Y1、Y2、CK、Y3、Y4。L3較CK高22.1%。L3高于CK、Y2、Y3、Y4，且差異顯著。

在可溶性糖方面，減量施用氮肥各處理的可溶性糖含量隨施氮量的降低呈逐漸降低的趨勢(shì)，配施有機(jī)肥的3個(gè)處理的可溶性糖含量高于減量施用氮肥處理和CK。其中，L3的可溶性糖含量最高，L2次之，L2、L3分別比CK高20.5%和11.9%。

在維生素C含量方面，各處理由高至低為L(zhǎng)3、Y2、L1、Y1、L2、Y3、CK、Y4。其中，L3、L1、Y2、Y1的維生素C含量分別為62.53、61.63、61.11、60.80 mg/100 g，分別比CK高9.1%、7.6%、6.6%、6.1%。方差分析結(jié)果表明，L3、L1、Y1、Y2與Y4間存在顯著性差異。

在可滴定酸含量方面，各處理的可滴定酸含量由高至低依次為CK、Y1、Y3、Y2、L1、L3、L2、Y4。與CK相比，各處理的可滴定酸含量依次降低0.1%、6.9%、1.9%、21.8%、8.9%、17.8%、11%。其中，CK、Y1顯著高于Y4、L2。

由表5可知，各處理的硝酸鹽含量由高至低依次為CK、Y1、L1、L2、Y2、L3、Y4、Y3。其中，L3的硝酸鹽含量比CK降低30.4%。CK、Y1的硝酸鹽含量高于L3、Y3、Y4，且差異顯著。

表5 不同處理對(duì)結(jié)球甘藍(lán)品質(zhì)的影響

3 討論與結(jié)論

自20世紀(jì)我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)大量應(yīng)用化肥以來(lái)，農(nóng)作物產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益得到大幅提升[13]，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者普遍認(rèn)為隨著施肥量的增加作物的產(chǎn)量越高，導(dǎo)致肥料亂施、偏施現(xiàn)象嚴(yán)重，尤其是化學(xué)氮肥亂施的現(xiàn)象更為嚴(yán)重，不僅增加了生產(chǎn)成本，而且造成土壤鹽漬化，環(huán)境污染等問題[14，15]。在保證產(chǎn)量的前提下，適量減施氮肥因能提高作物品質(zhì)、改善環(huán)境、促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展，就成為了科研工作者的熱門課題。

張明科等[16]研究表明，減施氮肥并沒有造成結(jié)球甘藍(lán)產(chǎn)量的下降，反而呈現(xiàn)不同程度的增產(chǎn)。李銀坤等[17]研究表明，對(duì)夏玉米的施肥處理中，在農(nóng)民習(xí)慣性施用氮肥量基礎(chǔ)上減量1/3，并不會(huì)顯著影響其生物量及產(chǎn)量，這與本研究結(jié)果相似，在當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)者常用施氮量的基礎(chǔ)上減量20%氮肥并不會(huì)顯著影響結(jié)球甘藍(lán)的產(chǎn)量、株高、株幅、葉球縱徑、橫徑、葉球體積、中心柱相對(duì)長(zhǎng)度等農(nóng)藝性狀，并且其可溶性蛋白及維生素C含量比常用施氮量處理提高了9.0%和6.1%；氮肥減量40%時(shí)，產(chǎn)量較常規(guī)施氮量（CK）降低9.8%，當(dāng)?shù)蕼p量50%時(shí)，葉球橫徑、縱徑顯著低于CK，干物質(zhì)、可溶性糖、可滴定酸等含量較CK相比均有大幅度降低，證明適量減施氮肥可以提高結(jié)球甘藍(lán)產(chǎn)量及品質(zhì)。過量減施氮肥則會(huì)影響其生長(zhǎng)發(fā)育，這與張宇[18]研究結(jié)果相似，過量減施氮肥會(huì)影響大蒜植株的生長(zhǎng)發(fā)育，降低品質(zhì)。

有機(jī)肥替施化學(xué)氮肥對(duì)提高農(nóng)作物產(chǎn)量，改善品質(zhì)，促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展具有積極作用[19]。喻華等[20]研究表明，施用75%化肥配施25%有機(jī)肥能顯著提高黃瓜產(chǎn)量，并且維生素C等品質(zhì)指標(biāo)有明顯提高，硝酸鹽含量顯著降低。劉歡[21]研究表明，與常規(guī)施氮處理相比，小白菜減施化學(xué)氮肥配施有機(jī)肥處理產(chǎn)量提高3.4%，可溶性糖含量增加3.9%，硝酸鹽含量降低44%。上述研究結(jié)論與本研究結(jié)果相似，氮肥減量處理與氮肥減量配施有機(jī)肥處理對(duì)結(jié)球甘藍(lán)產(chǎn)量及品質(zhì)影響不同，在農(nóng)藝性狀方面，氮肥減量配施有機(jī)肥處理的葉球縱徑、葉球橫徑、單球質(zhì)量等產(chǎn)量構(gòu)成因素有所提高；總體上，氮肥減量配施有機(jī)肥處理的干物質(zhì)、可溶性蛋白、可溶性糖和維生素C含量隨有機(jī)肥施用量的增加逐漸升高。氮肥減量50%配施總氮量10%有機(jī)肥處理的產(chǎn)量、干物質(zhì)、可溶性蛋白、可溶性糖含量均最高，分別比常規(guī)氮肥施用量（CK）處理高13.2%、24.5%、22.1%、20.5%，且可滴定酸及硝酸鹽含量均低于CK，分別較CK降低10.9%、30.4%。

綜上，在本試驗(yàn)條件下，結(jié)球甘藍(lán)在常規(guī)施氮量的基礎(chǔ)上減量20%，對(duì)產(chǎn)量及品質(zhì)等影響不顯著，在常規(guī)施氮量的基礎(chǔ)上減量50%并配施總氮量10%有機(jī)肥既可顯著提高結(jié)球甘藍(lán)產(chǎn)量，提高品質(zhì)，又可促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展。