国艳春,秦金响,丁俊洋,宋国祥,郝婷婷,白马央金,武立逊,刘霞云,刘福成(.白朗七彩庄园生态农业有限公司,西藏日喀则 87000;.山东省寿光蔬菜产业集团有限公司,山东潍坊 700;.日喀则国家农业科技园区管委会,西藏日喀则 87000;.潍坊科技学院,山东潍坊 700;.寿光市蔬菜产业发展中心,山东潍坊 700;.稻田镇人民政府,山东潍坊 700)
近年来,随着农业市场结构的调整和效益农业的发展,西兰花因其防癌抗癌等保健功能被大众熟知,种植规模越来越大。但是,由于设施栽培西兰花连作现象较为普遍,导致大棚土传病泛滥、有机质等养分含量降低、有毒物质积累、各种有益微生物减少,从而引发西兰花品质降低、产量减少[1-2],这已成为制约西兰花产业可持续发展的瓶颈。
氮磷钾养分的合理提供是影响西兰花产量和品质的重要因素[3]。氮肥的增加可使西兰花产量提高[4]。另外氮素、硫素能明显降低西兰花花球中硝酸盐的含量[5]。磷肥和钾肥施用量相同,当施氮量为32.3 kg/667 hm2时,西兰花产量高于过高和过低施氮量处理。说明适量施用氮肥可以提高西兰花的产量[6]。因此,合理施肥对促进西兰花生长发育,提高光合效率有积极作用,从而有利于提高西兰花的产量和品质。
沙培是无土栽培的一种,沙培具有避免根部连作障碍、减少病虫害、省工和生产成本低等优点[7],易于大面积推广。但沙子作为基质最大的缺点是缓冲能力极弱,阳离子交换量较少,保水保肥能力较差[8]。合理的肥料施加可促进作物生长,提高光合特性,增加产量及品质。针对设施栽培的西兰花种植中存在的养分配比不合理、重茬障碍严重、肥料浪费等问题,本文采用沙培种植模式,研究不同氮、钾水平对西兰花生长、品质的影响,初步筛选出适合设施西兰花生长的施肥措施。
选择西兰花品种‘玉冠’。按株距45~50 cm定植,定植密度1800~2100 棵/667 m2,栽好后覆盖地膜,开孔将苗放于膜外。高温时期苗龄30天左右,对于秋播冬收晚熟品种,苗龄35~40 天,冬播春收和春播初夏收的苗龄要长一些,要求45~60 天(图1)。
图1 西兰花生长
试验地位于西藏自治区日喀则市白朗县白朗有机产业园区内(89°11′N,29°13′E),种植方式为一年三茬,试验选择夏季茬。用土培砌,若地质较硬,可用砖垒砌。沟槽下宽30~40 cm,上口宽40~50 cm,深40~50 cm,铺设聚乙烯塑料薄膜,建成密闭沟槽。沟槽内填充1~2 cm 大小的石子10~15 cm 厚,铺设一层无纺布或编织布,上面将机制沙和有机质混合填充25~30 cm进行耙平,有机质是机制沙体积的3%。
使用当地生物有机肥(有机质含量45%,N 1.8%,P2O53.5%,K2O 2.48%),试验处理设置4 个,磷素含量为175 kg/hm2,根据氮素500 kg/hm2、钾素280 kg/hm2上下浮动20%。具体处理设置如下:CK 不施肥、T1 处理(N-P-K:400-175-224)、T2处理(N-P-K:500-175-280)、T3处理(N-P-K:600-175-336)。小区面积为30 m2,各处理随机分布,重复3 次。基肥施加量是各处理养分的60%,剩余养分在后期进行施加。进入现蕾期后,结合浇水,每667 m2分5 次冲施,每次使用硝酸铵钙(N 20%)7 kg、磷酸二氢钾(P2O524%,K2O 27%)4 kg。
每小区随机取10 株样品,分别测定西兰花生长指标、品质指标、发病率、产量。蛋白质测定采用凯氏定氮法,可溶性糖测定采用蒽酮比色法测定,VC 测定采用紫外分光光度法。
利用 Microsoft Excel 2010 和SPSS 20.0 软件进行数据处理和统计分析。
由表1 可得,不同处理西兰花长势不同。各个处理之间差异显著,T2 处理的西兰花长势最好,与CK 相比,单株叶片数量高出CK 的23.07%,叶长超过50 cm,叶宽接近30 cm。随着氮肥量的增加,西兰花的叶色变为深绿色,长势呈现旺盛状态。T3 处理下的叶片数与T1 相比增加了14.95%,但比T2 处理降低4 片,叶长、叶宽也有相同趋势。氮素的增加有可能会给西兰花的生长产生抑制影响。
表1 不同处理对西兰花生长性状的影响
由2 表可知,增加氮素含量后,花球颜色加深,紧实度提高。与CK 相比,随着肥料的施加,西兰花品质性状得到明显的改善,T2 处理中花蕾数、花球直径、花球单重与CK 相比均提高了27.27%、26.16%、57.50%。T3 处理与T1 处理相比,各营养指标相差不大,在西兰花种植过程中,减少氮肥施加可保证营养的含量,节约生产成本。
表2 不同处理对西兰花品质性状的影响
由表3 可知,不同处理之间的营养品质差异显著。其中T2 处理中各个养分含量最高,效果更好。与CK 相比,VC、粗蛋白、可溶性糖含量分别提高了36.06%、15.38%、10.28%,说明适量的氮素可促进沙培西兰花养分增加。T3 处理的VC、粗蛋白、可溶性糖含量与T2 相比分别减少了16.00%、6.13%、4.60%。沙培西兰花过多的氮肥反而对其营养指标不利。
表3 不同处理对西兰花营养品质的影响
由图2 可知,不同的氮素和钾素提供量对西兰花产量有明显差异影响。T2 处理产量最高,与CK 相比产量提高了24.97%/667 m2。高氮含量下,西兰花产量降低。T3 处理与CK 相比8.68%,增产效果不足10%,与T1 相比产量相当。可见在农业生产中大量施加氮肥不仅不能促进产量提高,而且可能会造成产量的降低。
图2 不同处理对西兰花产量的影响
由表4 可知,沙培西兰花可有效降低病害的发生,T2 处理的西兰花抗病率提高,与CK 相比较,黑腐病株率、斑点病株率、霜霉病株率分别下降了26.85%、44.83%、56.86%,效果明显,氮肥和钾肥的适当增加可以提高西兰花对病害的免疫力,T1 和T3 效果相当,说明过低或过高的氮素钾素的施加,对西兰花抗病力没有显著的影响。
表4 不同处理对西兰花抗病性的影响
适当增加氮肥和钾肥可改善沙培西兰花的品质和产量。适量施用氮肥可促进西兰花的生长,当N 用量在150~450 kg/hm2时,西兰花的产量、花球直径、平均花球重与氮素用量成正比[9]。钾是大量元素,可以促进养分的运输、积累,能增强作物抗逆性。在K2O 用量0~300 kg/hm2,西兰花的VC 含量和产量随钾肥用量的增加而提高[10]。另外,当肥料配比适宜时,叶片发育充分,有充足的原料来制造光合产物向花球转移,并贮存于花球中,使花球单重提高[11]。
由CK~T2 处理可看到随着氮素含量的增加,西兰花生长逐渐旺盛,产量递增。当氮肥用量达到一定水平时,再施加氮肥,产量与氮素含量成反比,而且还会加重发病率[12]。这与试验结果相符,T3 处理中西兰花产量有降低的趋势。因此,在种植过程中把握好氮素和钾素的用量,少量多次施加,保证整个生长期养分的供应,是提高西兰花品质及产量的重要条件。
适当增施氮肥和钾肥能促进西兰花植株的生长,提高西兰花品质,但是T3 处理西兰花植株生长减弱,产量较T2 相比降低了13.03%。T2 处理下,西兰花的株高、开展度、叶片数、叶面积、每株地上部鲜重均高于其他处理。因此,西兰花生长过程中,氮素500 kg/hm2和钾素280 kg/hm2的供应量适合高海拔地区西兰花的生产。