有机氮不同替代量对西兰花产量和品质的影响

2021-07-16江波薛贞明王静徐济春陈梦玲武际

安徽农业科学 2021年11期

江波薛贞明王静徐济春陈梦玲武际

摘要研究不同有机氮替代量对西兰花产量及品质的影响，为该地区西兰花优质高产技术应用提供科学依据。结果表明，有机替代能够不同程度地提高西兰花产量和品质。相较于不施化肥和全量化肥处理，有机替代处理西兰花产量分别提高30.6%～43.7%和4.7%～15.3%，其中有机氮替代30%时产量增加幅度最大。西兰花硝酸盐含量在有机氮替代30%时较不施化肥处理降低12.9%，替代50%时提高26.2%;维生素C含量在有机氮替代30%和50%时分别增加21.0%和2.9%。有机氮替代对西兰花还原糖含量的影响不明显。該试验条件下，有机氮替代30%时最有利于提高西兰花产量及品质。

关键词有机替代;西兰花;产量;品质

中图分类号 S-635.3 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2021）11-0142-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2021.11.039

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Effects of Substitution Proportion of Organic Nitrogen on Broccoli Yield and Quality

JIANG Bo1，XUE Zhen-ming1，WANG Jing2 et al

（1. Agricultural Technology Popularization Center of Lujiang County， Lujiang， Anhui 231500;2. Institute of Research for Soil and Fertilizer，Anhui Academy of Agricultural Sciences，Anhui Key Laboratory of Nutrient Cycling，Resources and Environment，Hefei， Anhui 230031）

Abstract The effects of different substitution proportions of organic nitrogen on broccoli yield and quality were studied to provide scientific basis for higher production of broccoli. The results showed that organic substitution could improve the yield and quality of broccoli. Compared with no fertilizer treatment and the total chemical fertilizer treatment，the yield of broccoli in organic nitrogen substitution treatments increased by 30.6%-43.7% and 4.7%-15.3%， respectively， and the yield of broccoli reached the highest when organic nitrogen was replaced by 30%. The nitrate content of broccoli decreased by 12.9% and increased by 26.2% when the organic nitrogen was replaced by 30% and 50%， while the vitamin C content of broccoli increased by 21.0% and 2.9%， respectively. The effects of organic nitrogen substitution on reducing sugar contents of broccoli were not obvious. Under the condition of this experiment， replacing 30% of chemical nitrogen with organic nitrogen is the optimal proportion to improve the yield and quality of broccoli.

Key words Organic substitution;Broccoli;Yield;Quality

合理利用有机肥资源、有机肥替代部分化肥，是实现我国到2020年化肥零增长目标的重要途径之一。我国有机肥资源巨大且并未得到充分利用，因此采取有效措施，促进有机资源的开发利用对于我国粮食增产和资源有效利用具有重要意义[1]。配施有机肥能够增加土壤有机质、土壤微生物含量，改善土壤结构，提高土壤的养分容量[2]，减少养分通过地表径流、侵蚀和淋溶等途径流失，从而提高作物产量、改善营养品质[3]。目前，在玉米、小麦、马铃薯、水稻、蔬菜等作物开展了较多有机肥替代化肥的研究。研究表明，在相等的总氮量投入下，50%～100%是黄土高原干旱半干旱区砂田西瓜有机氮替代无机氮的适宜水平，对砂田西瓜增产增效提质作用显著[4];连续有机氮替代40%无机氮处理提高土壤质量和土壤微生物群落结构、提高土壤抑病性作用、满足香蕉生长、提高香蕉产量最为显著[5]。

西兰花（Brassica oleracea L.var italica）又名青花菜、绿花菜、意大利芥蓝等，属十字花科芸苔属以绿色花球为产品的甘蓝种的一个变种[6]。由于西兰花富含保健成分维生素C和抗癌化合物萝卜硫素，是欧美和东南亚一些国家和地区的主要蔬菜之一，成为我国沿海地区重要的出口创汇及内销蔬菜之一，我国年生产面积达2万hm2，产量达30万t[7]。西兰花连作较多，由于多年种植同一种作物和相同的施肥模式，造成土壤结构变差以及西兰花产量低、品质差等重茬障碍[8]。笔者通过有机肥替代不同比例化肥氮肥对西兰花产量及品质的影响研究，探讨有机肥替代化肥的最佳比例及作用效果，以期为该地区西兰花优质高效栽培和肥料资源的高效利用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验所选炎秀西兰花原产日本，由广东金农农业科技有限公司进口;有机肥为安徽祥丰肥业有限公司生产的鸡粪有机肥，N、P2O5和K2O含量分别为2.2%、6.8%和3.5%;尿素来自中盐安徽红四方股份责任有限公司，含N 46.4%;磷肥为铜陵市金磷复合肥有限责任公司生产的过磷酸钙，P2O5含量12%;硫酸钾来自安徽省司尔特肥业股份有限公司，K2O含量60%。

1.2 试验设计

试验在安徽省庐江县北圩农作物种植专业合作社大棚内进行，种植制度为辣椒-西兰花轮作。试验前0～10 cm表层土壤pH 4.43，电导率5.46 mS/cm。共设置6个处理：①不施肥（CK）;②不施氮肥（PK）;③全量化肥（NPK）;④化肥70%+有机肥30%（以氮计，下同，30%M）;⑤化肥50%+有机肥50%（50%M）;⑥化肥30%+有机肥70%（70%M）。

西兰花对养分的需求量按氮（N）90.0 kg/hm2、磷（P2O5）103.5 kg/hm2、钾（K2O）135 kg/hm2计算。其中50%的氮、钾肥和全部的磷肥、有机肥作为基肥施入，其余50%氮、钾肥分别在营养生长期和花球形成期等量追施。3次重复，随机区组排列。小区面积17.6 m2，畦长8.0 m，畦宽2.2 m，每畦栽4行，行株距0.5 m×0.5 m，每小区栽64株。试验区四周设保护行（表1）。

1.3 测定指标与方法

西兰花收获后测定产量，抽样考察10株单株，测定球茎茎粗和花球直径;同时采集西兰花花球，测定可食部位还原糖、硝酸盐、维生素C等品质指标，其中还原糖含量采用3，5-二硝基水杨酸法测定，硝酸盐采用水浸提-紫外分光光度法测定，维生素C含量测定采用2，6-二氯靛酚滴定法。

2 结果与分析

2.1 有机氮不同替代量对西兰花产量的影响

由图1可知，有机氮替代能够不同程度提高西兰花球茎茎粗和花球直径，进而增加西兰花产量。相较于全量化肥，替代量30%～70%时球茎茎粗和花球直径增加幅度分别在6.5%～9.6%和7.9%～12.3%;花球产量在26.4～29.1 kg/小区，相较于不施化肥和全量化肥处理分别提高30.6%～43.7%和4.7%～15.3%，其中有机替代30%时产量增加幅度最大。

2.2 有机氮不同替代量对西兰花品质的影响

2.2.1 硝酸盐含量。

由图2可知，全量化肥施用明显提高西兰花硝酸盐含量，较不施化肥处理增加11.5%;仅施磷钾处理西兰花硝酸盐含量则降低10.5%。不同有机替代量对西兰花硝酸盐含量的影响不同，替代50%时硝酸盐含量较不施化肥处理提高26.2%，而替代30%时则降低12.9%，替代70%时西兰花硝酸盐含量无明显变化。由此可见，不同有机替代量显著影响西兰花果实中硝酸盐的积累，适宜有机氮替代有利于降低西兰花硝酸盐含量。该试验条件下30%有机氮替代硝酸盐含量最低。

2.2.2 维生素C含量。

图3表明，与不施肥相比，仅施磷钾肥和全量化肥施用处理西兰花维生素C含量分别降低44.7%和22.2%，这可能与试验地基础地力较高有关，单施化学肥料加剧土壤养分不平衡。随有机氮替代量的增加，西兰花维生素C含量表现出逐渐下降的趋势;其中有机氮替代量在30%和50%时有利于西兰花还原型维生素C含量的提高，相较于不施肥处理分别增加21.0%和2.9%，而70%有机氮替代时西兰花维生素C含量反而降低15.1%。可见，该试验条件下有机氮替代量在30%时最有利于增加西兰花维生素C含量，其次是50%有机氮替代量。

2.2.3 还原糖含量。

西兰花还原糖含量均处于较低水平，在0.46%～0.83%（图4）。相较于不施肥处理，化肥和有机氮替代均能够提高西兰花可食部位还原糖含量，其中施用化肥的增加幅度略高于有机替代，分别为0.17%～0.36%和0.04%～0.15%。有机氮替代对西兰花还原糖含量的影响不明显。

3 结论与讨论

与化肥中的氮相比，有机肥料中的氮具有缓效性，有机氮和无机氮合适的配比不仅能够减少化肥氮的损失，同时还能为作物提供足够的氮素营养[9]，表现出改良土壤、提高养分利用率和作物产量以及改善产品品质等效果。吴朝阳等[10]研究发现，有机肥替代化肥处理西兰花株高、开展度均较常规施肥高，可能是因为有机肥营养元素齐全，能改善土壤结构，减少化学污染，与化肥配施可以提高肥料综合利用率。刘沙沙等[11]指出，黄淮地区相同施肥量下，有机肥部分替代化肥可提高油麦菜品质及氮磷利用率，而产量与全量化肥处理相比差异不显著。而李杰等[12]研究发现，生物有机肥替代20%的化肥不会引起花椰菜单球重的降低，超过20%时花椰菜产量则会降低。可见，有机替代对作物产量的作用效果受施肥量、土壤肥力、作物及有机肥类型等多重因素的影响。该试验中，有机替代能够不同程度地提高西兰花产量，相较于全量化肥的增产幅度在4.7%～15.3%，其中有机替代30%时西兰花产量增幅最大。

硝酸盐、维生素C、糖含量等品质指标是决定蔬菜商品价值的重要因素。硝酸盐含量的高低是评价蔬菜品质优劣的重要指标之一，蔬菜体内硝酸盐含量极易富集，尤其是叶菜类蔬菜较为严重，对人体健康构成潜在威胁[13]。从该试验结果看，有机氮替代30%时西兰花硝酸盐含量较不施化肥处理降低12.9%，还原型维生素C含量提高21.0%，表现出较好的品质改善效果，而其他氮替代量下效果不明显或有反效果。有机肥氮以有机形态为主，硝酸盐含量较少，且土壤中有机氮转化速度较慢，硝酸盐不易被植物大量吸收积累[14]。偏施或过量施用氮肥是导致蔬菜中硝酸盐含量升高和品质下降的主要原因[15]。研究指出，有机肥施用可有效降低蔬菜中硝酸盐的积累，提高蔬菜食用安全性。徐大兵等[9]发现，随着有机氮替代化肥氮比例的增加，小白菜硝酸鹽含量逐渐降低，同时还增加了VC含量和糖酸比。在花椰菜上开展的试验发现，化肥减量配施生物肥能显著降低花球中硝酸盐的含量，化肥减量幅度越大，其硝酸盐含量越小[12]。还有研究指出，适量减少化肥用量和增施有机肥或有机/无机配施均可有效降低蔬菜茎叶中硝酸盐与粗纤维含量，增加可溶性糖、可溶性蛋白和VC含量，进而提高蔬菜的营养品质与口感[16-18]。

该试验结果表明，有机肥部分替代化肥氮能够不同程度地提高西兰花球茎茎粗和花球直径，从而促进西兰花增产。同时，有机氮替代30%时最有利于西兰花硝酸含量降低以及维生素C含量提高，过高或过低替代比例对西兰花品质改善效果不明显或有反效果。因此，该试验条件下，有机肥替代30%化肥氮是最佳的施肥方案。

参考文献

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