‘绿雄90’西兰花花球生长动态与N、P、K养分需求效应研究

汪恩国，蔡建军，刘伟明（浙江省临海市农技推广中心，浙江临海37000；台州科技职业学院，浙江台州3800）



‘绿雄90’西兰花花球生长动态与N、P、K养分需求效应研究

汪恩国1，蔡建军1，刘伟明2
（1浙江省临海市农技推广中心，浙江临海317000；2台州科技职业学院，浙江台州318020）

摘要：为探明‘绿雄90’西兰花对N、P、K养分的需求规律和互作机制，明确最佳施肥方案，充分发挥增产、提质、增效潜力，采用“3414”试验设计对‘绿雄90’西兰花N、P、K养分需求效应进行田间试验。结果表明‘绿雄90’西兰花对N、P、K养分单维度需求呈抛物型曲线变化，对N+P+K(M)整体维度需求呈幂次函数变化规律，其商品花球综合采收指数(H)数学模型为H=-0.000052M2+0.091585M+6.504614(n=14，r= 0.7057**)。通过对上述模型和浙东沿海NPK结构比例分析，‘绿雄90’西兰花对N+P+K组合互作最佳需求量为881 kg/hm2，即为纯N 489 kg、P2O5191 kg、K2O 201 kg。因此，应用此施肥方案可为菜农减少习惯施肥量8%，这对改变菜农传统施肥方式具有十分重要的指导意义。

关键词：‘绿雄90’；氮磷钾；需求规律；施肥效应；数学模型

0　引言

‘绿雄90’西兰花为秋作西兰花的中晚熟类型品种，具有生长势强、花球半球形、球面圆整、花蕾中细、蕾粒均匀、颜色深绿、商品性好、耐寒性强的特性，具有抗霜霉病潜力[1-2]。近年来‘绿雄90’西兰花作为台州中晚熟茬口布局大面积推广，成为沿海地区西兰花的主栽品种之一。施肥对西兰花的品质和产量存在显著关系[4]，郭有福等[5]通过西兰花肥效研究，认为高原地区最佳施肥量为纯氮量520.84 kg/hm2、P2O5量141.3 kg/hm2和K2O量68.0 kg/hm2。蔡明秀等开展了西兰花氮肥总量控制试验[6-7]、测土配方施肥肥效试验[8]和施用不同类型复合肥花球生长动态及产量测定试验[9]，研究认为最佳施纯氮量为223 kg/hm2。还有许多学者开展了优质高产高效栽培[10-20]及标准化等[21-25]种植技术试验研究。然而，沿海地区‘绿雄90’西兰花对N、P、K养分的需求规律及效应研究却鲜有报道。为探明‘绿雄90’西兰花对N、P、K养分的需求规律和互作机制，明确施肥量与花球生长速率的关系，充分发挥‘绿雄90’西兰花的增产、提质、增效潜力，采用“3414”试验设计方案开展‘绿雄90’西兰花对N、P、K养分的需求规律及其施肥效应研究，以期形成最佳施肥方案，为‘绿雄90’西兰花优质高产高效栽培提供科学施肥理论依据。

1　材料与方法

1.1试验地概况

试验地选择在临海市西兰花出口生产基地桃渚镇后塘村，前作为南瓜，土壤类型为滨海淡涂泥田，土层深厚，质地粘重，肥力水平较高，试验前取土化验测定，pH 7.6，有机质38.4 g/kg，全氮2.29 g/kg，有效磷36.5 mg/kg，速效钾185 mg/kg，阳离子交换量18.3 cmol/kg。

1.2供试材料

供试品种为‘绿雄90’西兰花，作中晚熟布局种植。供试肥料氮肥为46%尿素，磷肥为14%过磷酸钙，钾肥为60%氯化钾；复合肥为进口16-16-16复合肥；硼砂；均为市售。为明确‘绿雄90’西兰花田间需肥规律及其施肥的准确性，各小区全部不施有机肥料。

1.3试验设计

采用“3414”设计方案，试验设N、P、K养分3个因素，每个因素设“0、1、2、3”4个水平，此外追加当地习惯常规施肥(N、P、K)对照，共15个处理（表1），其中0水平即为不施任何N、P、K养分肥料，“2”水平即为当地当时的施纯N 300 kg/hm2、P2O5120 kg/hm2、K2O 180 kg/hm2施肥量，1水平为2水平的半量（2水平×0.5），3水平为2水平的1倍半量（2水平×1.5），不设重复，随机排列，小区面积30 m2，每个小区之间设空行隔离。播种期为8月23日，移栽期为9月23日，定植密度33345株/hm2，即每小区种植100株。9月22日施基肥，10月2日第1次追肥（缓苗肥），10月28日第2次追肥（现蕾肥），11 月18日第3次追肥（蕾肥）。此外，各小区统一以15 kg/hm2用量的硼砂作基肥。除处理因素外，各小区的其他栽培管理措施一致。

表1　‘绿雄90’西兰花N、P、K“3414”施肥方案设计表

1.4调查方法及数据处理

试验区专人负责农事操作和记载，商品花球依处理小区分期分批采收并分区分时记录，同时在采收峰期每处理小区抽样25个花球测定单球鲜重系数（平均单球鲜重，kg）。‘绿雄90’西兰花主要为出口，以球论价，在同品种收获期内早上市价格高，一般合格商品花球以花球直径同规格±1 cm；以及同规格花球整齐度和球重统一标准球数≥80%，其经济性状和产量效益主要为时序商品花球合格球数而非花球产量指标，故采用收获期的“商品花球综合采收指数”的办法进行数据处理，如式(1)。试验数据采用Excel 2003进行建模和分析。

2　结果与分析

2.1 N、P、K不同组合处理花球生长动态及不同时序采收数量测定

对‘绿雄90’西兰花N、P、K不同施肥组合处理不同时序实收商品花球数量测定，结果见表2。由表可知，‘绿雄90’西兰花商品花球初采期，除处理2 (N0P2K2)和处理3(N1P2K2)相对偏迟于12月15日外，其他各处理和当地习惯施肥基本一致为12月10日；终采期除处理10(N2P2K3)与当地习惯施肥为次年1月20日外，其他各处理均延后至次年1月25日。综合商品花球采收速率、采收期集中度和采收指数分析，‘绿雄90’商品花球采收期可达46天，并以12月25日至次年1月20日（30天）为采收高峰，其商品花球综合采收指数以处理9(N2P2K1)、处理10(N2P2K3)、处理8(N2P2K0)和处理6(N2P2K2)组合表现较好，但低于当地习惯高肥施肥水平，说明N、P、K养分对‘绿雄90’西兰花花球品质和采收期具有良好的互作作用，但达一定施用量后商品花球综合采收指数效果趋缓而非越多越好。故N、P、K合理配施能显著提高‘绿雄90’西兰花花球品质和经济效益。

表2　‘绿雄90’西兰花不同N、P、K施肥组合处理花球生长动态测定表

2.2‘绿雄90’花球生长动态与N、P、K养分单维度需求规律

2.2.1不同氮素养分处理花球生长动态及其需求效应通过氮素养分维度不同水平处理花球生长动态分析，以磷(P2O5)、钾(K2O)同在2水平下，以氮(N)为0、1、2、3水平数据统计，即处理2、3、6、11的施纯氮量花球生长动态与其商品花球综合采收指数统计结果见图1。图中显示，‘绿雄90’花球于12月10日开始采收，到次1 月25日收获结束，采收期46天，每个处理采收花球总数均为100个，其花球生长动态N1P2K2为时序波浪式上升变化，N0P2K2、N2P2K2和N3P2K2均近似为时序抛物型变化动态且趋势基本一致，但N0P2K2生长量较弱，单球球重系数最低，表明随施氮量增加花球生长速度加快，花球采收时间相对提早并集中采收。通过氮素养分维度对商品花球综合采收指数效应分析，‘绿雄90’商品花球综合采收指数随施氮量增加而上升。综合氮素施用量需求变化趋势分析，‘绿雄90’氮素养分需求量为450 kg/hm2左右。故氮素是‘绿雄90’西兰花优质高效栽培的重要基础。

图1　P、K同在2水平下氮不同水平处理花球生长动态及其综合采收指数

2.2.2不同磷素养分处理花球生长动态及其需求效应通过磷素养分维度不同水平处理花球生长动态分析，以氮(N)、钾(K2O)同在2水平下，以磷(P2O5)为0、1、2、3水平数据统计，处理4、5、6、7的施磷(P2O5)量花球生长动态与其商品花球综合采收指数统计结果见图2。

图2　氮、钾同在2水平下磷不同水平处理花球生长动态及其综合采收指数

图2显示，花球生长动态N2P0K2、N2P1K2、N2P2K2和N2P3K2均近似为时序抛物型变化动态且变动趋势基本一致，采收高峰期主要集中在12月25日至次年1月20日，但N2P2K2花球采收时间相对提早并集中采收，表明磷素养分对花球生长速度和采收时间存在较大影响。通过磷素维度对商品花球综合采收指数效应分析，其商品花球综合采收指数与施磷肥量存在抛物型函数关系，其磷素需求量随施用量增加而提高，但达到一定需求量后又呈下降趋势，其最佳P2O5需求量为90～120 kg/hm2。故施磷对‘绿雄90’西兰花发挥增效潜力具有良好效应。

2.2.3不同钾素养分处理花球生长动态及其需求效应通过钾素养分维度不同水平处理花球生长动态分析，以氮(N)、磷(P2O5)同在2水平下，以钾(K2O)为0、1、2、3水平数据统计，处理8、9、6、10的施钾(K2O)量花球生长动态与其商品花球综合采收指数统计结果见图3。N2P2K0、N2P2K1、N2P2K2和N2P2K3花球生长动态均为时序抛物型变化且趋势基本一致，较N2P2K0生长较弱采收末期采收量大，后三者基本相似，尤其N2P2K1采收期较短，采收量较集中，表明施钾量对花球生长速度和采收集中度存在较大相关。通过钾素养分维度对商品花球综合采收指数效应分析，其综合采收指数随施钾量增加而迅速上升，但当施钾量达到一定程度后反趋下降，其最佳K2O需求量为90～120 kg/hm2。

图3　氮、磷同在2水平下钾不同水平处理花球生长动态及其综合采收指数

2.3‘绿雄90’花球生长动态与N+P+K养分整体维度需求效应

对N、P、K养分3个维度的N0P0K0水平、13个NxPyKz处理均值及习惯施肥处理花球生长动态分析，结果见图4。图中显示，总体上花球于12月10日开始采收，12月25日进入采收高峰并持续到次年1月20日，直到次年1月25日收获结束，采收期46天，每个处理采收花球总数均为100个，其花球采收动态NxPyKz处理均值与不施肥N0P0K0处理和菜农习惯施肥变化趋势基本一致，均为时序抛物型变化动态，设M为时序花球采收个数，t为采收花球数值化日期，即12月10日为初始长度(t=1)，且t=1，2，3，…，n，从而创建时序花球采收动态模型NxPyKz处理均值如式(2)，n=10，r= 0.9289**，r0.01=0.7646。N0P0K0处理如式(3)，n=10，r= 0.8545**。菜农习惯施肥如式(4)，n=10，r=0.9151**。则NxPyKz处理均值花球采收高峰为次年1月6日，较不施肥N0P0K0处理（次年1月8—9日）提早2～3天，较菜农习惯施肥（次年1月2日）偏迟4天。

图4　‘绿雄90’西兰花N+P+K组合施肥量与商品花球综合采收指数关系

图4显示，‘绿雄90’西兰花商品花球综合采收指数随N+P+K组合施肥量增加而提高，达到一定程度后又呈下降趋势，经N+P+K不同组合处理合计施肥量(M)与商品花球综合采收指数(H)拟合建模，两者存在极显著的幂次函数关系，其数学模型如式(5)，n=14，r= 0.7057**，r0.01=0.6411。

由上述模型分析可知，‘绿雄90’西兰花对N+P+K最佳组合需求量为881 kg/hm2，明显高于N、P、K单维度曲线效应的最佳需求量之和630～690 kg/hm2，但低于菜农习惯施用量960 kg/hm2，表明N、P、K组合互作效应高于单质肥料施用效应，说明N、P、K养分要素组合对‘绿雄90’潜存较大的互作影响机制。若以浙东沿海地区N、P、K试验结构比例为N:P:K=1.00:0.39: 0.41[8]计算，则最佳N、P、K组合施肥量为每公顷纯氮量489 kg，P2O5191 kg，K2O 201 kg。这表明应用测土配方施肥方案总体可为菜农减少施肥量8%，尤其减少磷素更加突出。因此推广西兰花测土配方施肥既可提高肥料施用效率，又可增加经济效益。

3　结论

（1）‘绿雄90’西兰花花球生长动态呈抛物型曲线变化规律。试验结果表明，‘绿雄90’西兰花在浙江沿海作中晚熟栽培，于8月23日播种，9月23日移栽，10月底开始陆续现蕾，11月下旬进入盛蕾期，商品花球于12月10日初采，至次年1月20—25日终采，整个生育期151～156天，花球采收期41～46天，其花球采收动态呈抛物型曲线变化规律，经数值化日期处理，其时序商品花球采收动态模型NxPyKz均值处理为M均值= -0.0248t2+1.379t-3.5339(n=10，r=0.9289**，r0.01= 0.7646)；N0P0K0处理为M0=-0.0207t2+1.2541t-3.7217(n= 10，r=0.8545**)；菜农习惯施肥为M菜农=-0.0335t2+ 1.6837t-4.0997(n=10，r=0.9151**)，故NxPyKz均值处理花球采收高峰（次年1月6日）较不施肥N0P0K0处理（次年1月8—9日）提早2～3天，较菜农习惯施肥（次年1月2日）延迟4天。

（2）‘绿雄90’西兰花商品花球综合采收指数随N+ P+K施肥量增加而呈幂次函数变化规律。经“3414”设计试验结果表明，‘绿雄90’商品花球综合采收指数以处理2(N0P2K2，24.52)、处理3(N1P2K2，19.81)和不施肥处理1(N0P0K0，16.48)为最低，以处理9(N2P2K1，45.68)为最高，次之为处理10(N2P2K3，43.14)、处理8(N2P2K0，42.87)和处理6(N2P2K2，42.75)，但均低于菜农习惯施肥处理(51.86)，总体随N+P+K组合施肥量增加而呈幂次函数变化规律，其数学模型为H=-0.000052M2+0.091585M+ 6.504614(r=0.7057**)。因此，N、P、K养分对花球品质和采收期具有良好的互作作用，但当达到最高组合施用量后反呈下降趋势而非越多越好，合理配施N、P、K能显著提高花球品质和经济效益。

4　讨论

4.1‘绿雄90’西兰花对N、P、K养分单维度需求呈抛物型变化规律

经过N、P、K养分单维度施肥效应分析，以P、K同在2水平下，N为0、1、2、3水平（处理2、3、6、11）；以N、K同在2水平下，P为0、1、2、3水平（处理4、5、6、7）；以N、P同在2水平下，K为0、1、2、3水平（处理8、9、6、10）数据处理与统计分析，‘绿雄90’西兰花对氮素需求呈曲线上升趋势，对磷素、钾素需求呈抛物型变化规律，即商品花球综合采收指数随单质肥料施用量增加而上升，但达到一定程度后反趋下降，从而形成高点即为最佳需求量，即纯N为450 kg/hm2、P2O5为90～120 kg/hm2、K2O为90～120 kg/hm2，与任伟平等[8]研究结果趋势基本一致，但磷素和钾素显著低于其高点需求量（纯N300～450 kg/hm2、P2O5150～180 kg/hm2、K2O 405 kg/hm2）。因此，科学施肥尚有较大潜力和空间。

4.2‘绿雄90’西兰花对N+P+K养分组合整体维度需求规律

通过‘绿雄90’西兰花对N、P、K素组合维度需求量模型和浙东沿海测土配方施肥通用比例N:P:K= 1.00:0.39:0.41分析[9]，‘绿雄90’西兰花对N+P+K养分组合整体维度需求呈幂次函数变化规律，得出N、P、K (N+P2O5+K2O)组合互作最佳需求量为881 kg/hm2（最佳需求量组合为纯N 489 kg/hm2，P2O5191 kg/hm2，K2O 201 kg/hm2），明显高于单维度曲线高点最佳需求量之和630～690 kg/hm2，介于郭有福等[5]研究结果最佳需求量730 kg/hm2（纯N为521 kg/hm2、P2O5为141 kg/hm2、K2O为68 kg/hm2）和任伟平等[8]研究结果最佳需求量之和855～1035 kg/hm2之间。故西兰花施肥应坚持因地制宜和测土配方施肥，在浙东沿海应用上述优化方案可获最高理论生产效益，一般可减少菜农习惯化肥施用量8%。因此，‘绿雄90’西兰花优质高产高效栽培，应以N、P、K素三维度最佳需求量模型为基础，革新传统施肥习惯，加大有机肥配套和微量营养的合理促成[17]，以至健全最佳群体与个体关系，促进中晚熟西兰花生产提质增效。

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Growth Dynamics and N,P,K Nutrient Needs of Broccoli‘Lvxiong 90’

Wang Enguo1,Cai Jianjun1,Liu Weiming2
(1Linhai Agricultural Technology Promotion Center,Linhai 317000,Zhejiang,China;2Taizhou Vocational College of Science&Technology,Taizhou 318020,Zhejiang,China)

Abstract:In order toclarify the N,P,K nutrient needs and their interaction mechanism in broccoli‘Luxiong 90’, and to confirm the optimum fertilization scheme for improving quality and production efficiency,‘3414’design was carried out with three factors(N,P,K)in the present study.The results showed that the nutrient needs of N,P,K changed in a parabolic curve through the growth of‘Luxiong 90’,and the overall nutrient needs of N, P,K presented a power function change through the growth.The mathematical model of broccoli harvest index (H)was:H=-0.000052M2+0.091585M+6.504614(n=14,r=0.7057**).By analyzing the above model and the structure proportion of N,P,K in coastal areas of east Zhejiang Province,the optimal N+P+K interaction combination was obtained as 881 kg/hm2,including N 489 kg,P2O5191 kg,K2O 201 kg.Therefore,this fertilization scheme could reduce the fertilizer amount by 8%.The study has certain guiding significance to change the traditional way of vegetable fertilization.

Key words:‘Luxiong 90’;NPK;Requirement Characteristics;Fertilization Effect;Mathematical Model

收稿日期：2015-11-17，修回日期：2015-12-22。

通讯作者：刘伟明，男，浙江温岭人，研究员，硕士，主要从事农学和园艺技术研究与推广。

作者简介：第一汪恩国，男，1959年出生，浙江临海人，研究员，主要从事农学和植物保护学应用技术研究推广。

通信地址：317000浙江省临海市东方大道219号，Tel：0576-85389876，E-mail：lhweg2011@163.com。 318020浙江省台州市黄岩区城关台州科技职业学院，Tel：0576-89188111，E-mail：lwm4567878@163.com。

基金项目：台州市科技计划项目“西兰花产业提升关键技术研究与应用”(071TG04)。

中图分类号：S635.3

文献标志码：A论文编号：cjas15110015