不同肥料处理对白菜品质的影响

闫嘉欣

（山西农业大学园艺学院，山西太谷030801）

不同肥料处理对白菜品质的影响

闫嘉欣

（山西农业大学园艺学院，山西太谷030801）

研究分析了NPK（施氮磷钾肥）、NPK＋Fe（施氮磷钾肥和铁肥）、NPK＋Mn（施氮磷钾肥和锰肥）、NPK＋Zn（施氮磷钾肥和锌肥）对白菜不同生育时期土壤中碱解氮、速效磷、速效钾以及白菜生物量、白菜品质的影响。结果表明，施用微肥和普通肥料相比，在整体生物量水平上没有很高的优势，最多提高3.42%；其中，白菜中Vc含量提高了32.26%，还原糖提高了162.35%，硝酸盐含量降低了43.64%，同时对磷钾的吸收也有一定的帮助。综合考虑，NPK＋Zn是3种自制微肥中效果最好的一种，使作物的产量及品质都得到了提高。

微肥；白菜生物量；白菜品质

白菜是日常国民生活餐桌上必不可少的一道美蔬，其栽培面积和消费量在我国的各类蔬菜中也是居于首位，且白菜具有较高的营养价值，不仅含有维生素B、维生素C，还含有钙、磷、铁、锌等微量元素，对人体而言，其不仅可以补充钙质、粗纤维，还能预防癌症的发生，尤其是乳腺癌。但是其产量、品质还有待提高。

微肥是提供植物微量元素的肥料，如铜肥、硼肥、钼肥、锰肥、铁肥和锌肥。它们主要由无机盐类和氧化物组成。由于我国人口多、适合耕种的土地少，合理使用肥料便成为了农业增产的重要举措；且我国北方土壤全钾含量较南方土壤丰富，但随着氮磷化肥的大量施用，作物产量的不断提高，导致土壤钾素不断耗竭，使我国北方地区陆续出现一些土壤缺钾和作物施钾增产的报道[1-2]。据统计，我国肥料的利用率均较低。路慧英等[3]研究长期氮磷化肥和有机肥配施对褐土钾素平衡及不同形态的影响，结果表明，2种肥料的配合使用可以减缓土壤全钾含量的消耗。张道勇[4]大田研究得出，氮肥利用率大约为30%～35%，磷肥利用率大约为10%～20%，钾肥利用率大约为35%～50%，说明氮的利用率不高，使作物在不同生育时期对养分的需求和供应得不到平衡的供给。李青军等[5]研究发现，施用铁、锌肥可以显著提高玉米的产量，增加玉米的百粒质量，增产率分别为6.61%和4.46%，但施用锰肥效果不显著。韩志强等[6]研究硼锌微肥施用对枣果实综合品质的影响，结果表明，当锌肥单施时，小于22.5 kg/hm2用量对枣果实综合品质的提高有显著作用；硼锌微肥配施时，以15 kg/hm2标准按1∶1比例配施对枣果实综合品质的提高效果最明显。胡华锋等[7]在微肥配施对紫花苜蓿生产效应的研究中发现，适当配施微肥能显著提高紫花苜蓿产草量和粗蛋白、粗脂肪、磷、钙的含量，降低粗灰分、粗纤维、无氮浸出物的含量。周毓华[8]针对微肥施用对烟叶产质量的影响研究得出，无论施用单质微肥，还是喷施复合微肥，特别是钾素和复合微肥配合喷施，对提高上、中等烟比例及增加香气质、香气量均有好处。

本试验研究不同微肥对白菜品质的影响，找出最佳处理组，以达到提高白菜品质及营养素含量的目的。

1 材料和方法

1.1 供试土壤

本试验盆栽用土取自山西农业大学图书馆旁2 m深的生土，取回后风干，过1 mm筛，充分混匀备用，其理化性状列于表1。

表1 供试土壤理化性状

1.2 供试材料

供试白菜品种为北京青白，购买自太原。

1.3 试验方法

试验设6个处理，分别为NPK（施氮磷钾肥）、NPK+Fe（施氮磷钾肥和铁肥）、NPK＋Mn（施氮磷钾肥和锰肥）、NPK＋Zn（施氮磷钾肥和锌肥）、普通肥料（尿素）、CK（不施肥），重复3次。其中，N，P2O5，K2O均为1g/盆，Fe，Mn，Zn的添加量均为0.3g/盆）。

试验于2015年在山西农业大学教学基地温室大棚内进行。每个塑料盆装风干土5.0 kg，将NPK肥和微肥分别与土壤混匀装盆，在保证各盆紧实度一致的情况下，将盆内土面整平。于2015年4月5日移苗，移苗后将土稍压实，随后浇水，5月中旬收获白菜。白菜生长期间定期浇水，使土壤湿度维持在田间持水量的70%～80%。

1.4 测定项目及方法

植物样于5月中旬收获，收获后洗净、晾干，称鲜质量，然后将其置于105℃恒温箱中杀青30 min，之后于65℃下烘干至恒质量，称干质量。然后将植物样粉碎，混合均匀，用于测定白菜生物量、还原糖、叶片叶绿素含量、硝酸盐含量、Vc含量。

土壤样于4月15日第一次采土后，每隔10 d定期采土样，取回后风干，过1 mm筛，充分混匀，用于测定土壤碱解氮、速效磷、速效钾含量。

2 结果与分析

2.1 不同微肥处理对土壤碱解氮的影响

植物生长发育过程中，需要大量的速效氮，因此，土壤碱解氮含量的高低直接反映出土壤的供氮强度及NH3-N在土壤中的积累情况[9]。土壤中施加微肥后，在脲酶的作用下，可将其水解成CO2和NH3，从而导致土壤碱解氮含量的变化，进而影响土壤中的氮素、NH3-N的积累[10]。

从表2可以看出，在白菜生长的前10 d，土壤中碱解氮含量普遍较低。NPK＋Fe＞普通肥料＞NPK＞NPK＋Mn＞NPK＋Zn＞CK，NPK＋Fe处理氮的释放速度较快，土壤中碱解氮含量高，其余都比普通肥料低，其中，NPK＋Zn相对普通肥料降低了22.76%，可见，微肥可以达到很好的控释效果。20 d后，土壤中碱解氮含量都上升，随着白菜的继续生长，这时的需N量也在提高，土壤环境发生变化，在土壤脲酶的作用下水解成更多的CO2和NH3，满足白菜吸收的同时也在土壤中积累，土壤碱解氮含量不断增加，在一定范围内达到最大值。30 d后，施用NPK，NPK＋Fe，NPK＋Mn的土壤中碱解氮含量呈下降趋势，而施用NPK＋Zn和普通肥料基本没有变化，但普通肥料处理的土壤碱解氮含量比其余处理都要高，可能是由于白菜的生育期较短，肥料中的氮素还没释放出来，当然也不排除误差的可能性。

表2 不同微肥对白菜不同生育时期土壤中碱解氮的影响 mg/kg

2.2 不同微肥对白菜不同生育时期土壤中速效磷的影响

磷素是作物生长发育不可缺少的营养元素之一。作物生长吸收的主要是土壤中的速效磷。土壤速效磷包括土壤溶液中易溶性磷酸盐、土壤胶体上吸附的磷酸根离子和易于矿化的有机态磷[11]。土壤中速效磷含量反映了土壤的供磷水平及作物吸收磷元素的多少[12]。作物对磷的需要量仅次于氮和钾。

从表3可以看出，微肥与普通肥料之间速效磷含量差异不显著，空白组中磷含量偏低。NPK，NPK＋Mn处理土壤中速效磷含量整体都呈上升趋势，其中，NPK处理土壤中的速效磷含量在白菜生长后期比前期增加了16.95%。NPK＋Fe，NPK＋Zn土壤中速效磷含量在白菜生长中期低于前期和后期，可能是因为在中期白菜生长旺盛，需磷量大于土壤磷元素的释放量，相对前后期，土壤中速效磷含量降低。普通肥料中速效磷含量在后期低于微肥。NPK在后期速效磷含量仍很高，效果最好，但差异不显著。

表3 不同微肥对白菜不同生育时期土壤中速效磷的影响 mg/kg

2.3 不同微肥对白菜不同生育时期土壤中速效钾的影响

钾是作物中含量较丰富的元素之一，其对作物的生长、成熟有很大的作用，也是动物和人类生命活动中必不可少的元素[13]。钾在土壤中的形态、含量、分布不仅与成土母质、成土过程有关，而且其形态易受肥料施用、耕作制度等人为因素的影响，土壤中钾素的化学行为和作物有效性极易受土壤环境和外界条件的影响[14-15]。化学钾施入土壤中，K+可以与土壤胶粒上的阳离子发生交换作用，形成交换钾，进而和水溶性钾混合，形成速效钾。随着作物的生长发育，交换性钾可重新溶解、释放，进入土壤，通过测定土壤中的速效钾可掌握土壤肥力和作物的需钾量。

从表4可以看出,NPK，NPK＋Fe，NPK＋Mn， NPK＋Zn处理之间差异不显著，但与普通肥料和空白组相比，差异显著。NPK，NPK＋Fe，NPK＋Mn，NPK＋Zn从前期到中期土壤中的速效钾含量明显高于普通肥料和空白组中的含量。与普通肥料相比，NPK＋Zn在前期和中期分别增加了87.75%和87.84%，能够很好的供应白菜的生长。在白菜生长后期，NPK，NPK＋Fe，NPK＋Mn，NPK＋Zn与普通肥料之间差异不显著，与空白组之间差异显著。在白菜生长过程中，土壤速效钾的趋势为：NPK＋Zn＞NPK＞NPK＋Fe＞NPK＋Mn＞普通肥料＞空白，土壤速效钾整体都呈下降趋势。

表4 不同微肥对白菜不同生育时期土壤中速效钾的影响 mg/kg

2.4 不同微肥对白菜生物量的影响

在农业生产中，养分的损失特别是氮素的淋溶损失是一个长期连续的过程，这对作物生物量积累极为不利。研究控释氮肥就是为了控制养分的释放，从而有效地减少养分损失并提高白菜的生物量。

从表5可以看出，白菜生物量NPK＋Mn＞NPK＋Zn＞普通肥料＞NPK＞NPK＋Fe＞空白。其中，NPK＋Mn处理的生物量为405 g/盆，NPK＋Zn处理的生物量为402.43 g/盆，分别高于普通肥料3.42%和2.77%，高于空白165.35%，163.66%。说明施用氮肥能有效提高白菜的生物量，NPK＋Mn，NPK＋Zn这2种处理不仅能够控制氮素的释放，还能保证作物后期对氮素养分的需求，为高产打下坚实的基础。

表5 不同微肥对白菜生物量的影响 g/盆

2.5 不同微肥处理对白菜品质的影响

2.5.1 不同微肥对白菜中Vc的影响 Vc是动植物生命活动必不可少的营养物质之一,由于Vc是一种易溶于水的维生素，容易发生流失，而且不能直接在体内合成，所以，必须从食物中获取吸收。若Vc供应不足，会降低人体抵抗力，严重者则引起代谢紊乱。所以，果蔬中Vc含量成为评价产品品质的重要指标之一。由表6可知，NPK，NPK＋Fe，NPK＋Mn，NPK＋Zn处理的白菜样品的Vc含量分别比普通肥料提高32.26%，28.67%，0.47%，22.38%。可见，NPK，NPK＋Fe，NPK＋Zn处理对Vc含量有显著的提高，空白组Vc含量最低，得出微肥可以增强白菜的光合作用，对白菜光合产物的增加也有很大作用，最终可以提高白菜中Vc的含量。

2.5.2 不同微肥对白菜中叶绿素的影响 叶绿素是植物体吸收氮素后，经光合作用转化而成的蛋白氮的形式之一。植物体中叶绿素的形成，减少了体内非蛋白氮的合成，降低了非蛋白氮对人体造成的伤害。由表6可知，白菜中叶绿素含量NPK＋Zn＞NPK＋Mn＞普通肥料＞NPK＞NPK＋Fe＞空白，这个顺序与白菜生物量保持一致。可见在白菜生长期间微肥和普通肥料都能够满足作物合成叶绿素时对氮的需求，其中，NPK＋Mn和NPK＋Zn对合成叶绿素更有帮助。

表6 不同微肥处理对白菜品质的影响

2.5.3 不同微肥对白菜中还原糖的影响 果蔬产品中还原糖含量的多少，对果蔬采后贮藏、运输中营养品质的保证有着重要影响。由表6可知，白菜还原糖含量从高到低依次为NPK＋Fe＞NPK＋Zn＞NPK＝NPK＋Mn，微肥处理之间差异不显著，微肥与普通肥料差异显著，其中，NPK＋Fe比普通肥料高162.35%，NPK＋Zn比普通肥料高93.35%，而NPK和NPK＋Mn也比普通肥料高87.35%。N，P，K的释放配比在微肥中更为合理，对作物还原糖含量的提高更有效。

2.5.4 不同微肥对白菜中硝酸盐的影响 果蔬中富含硝酸盐，而硝酸盐对果蔬品质、食品安全存在着较大的影响，当它在人体内累积量达到一定限度时，就会对人体健康造成极其严重的危害。因此，硝酸盐含量被列为是果蔬品质优良与否的重要指标之一。有研究表明，果蔬中硝酸盐的含量与施氮量呈正相关。

从表6可以看出，白菜中硝酸盐含量从高到低依次为NPK＋Fe＜NPK＋Zn＜NPK＜NPK＋Mn＜普通肥料＜空白。施入普通肥料后，提高氮素供给的同时，在一定程度上也增加了白菜中硝酸盐的含量。而经过不同微肥处理的白菜，其硝酸盐含量均比普通肥料处理低，其中，NPK＋Fe，NPK＋Zn与普通肥料相比，硝酸盐含量分别降低43.64%和34.10%。这是因为微肥供氮过程合理，即供氮适度，养分释放缓慢，能更好地被蔬菜吸收利用；此外，微肥能抑制硝化作用，降低土壤和普通肥料中硝态氮的浓度，从而降低白菜中硝酸盐的含量。

3 结论与讨论

通过本试验可知，微肥可以在一定程度上提高白菜的品质。通过对土壤中碱解氮含量及速效磷，速效钾含量的分析，在白菜生长初期NPK＋Zn，NPK＋Mn和NPK都能降低土壤中的碱解氮含量；到白菜生育中期，微肥释放速度加快，又可以使土壤保持较高的碱解氮水平，所以，养分在前期释放比普通肥料少，速效N，P，K含量低。同时N，P，K的配合施用充分满足了白菜生长的需求[16]。

通过对白菜生物量的分析，NPK＋Mn和NPK＋Zn处理样品的生物量分别高于普通肥料3.42%和2.77%，高于空白组165.35%，163.66%，普通肥料处理高于空白组156.57%。由此得出，施用氮肥能有效提高白菜的生物量，可以认为微肥比普通肥料对白菜的增产效果更为明显[17]。施锌后小麦光合作用得到提高，光合时间延长，尤其在灌浆时间延长、灌浆强度增强的情况下，小麦产量可以得到较大的提高[18-20]。

Vc和还原糖是衡量果蔬营养品质的重要指标，而果蔬中硝酸盐的含量则会影响人体健康，所以，它的存在及含量则被作为检测果蔬安全性的重要指标。本研究表明，施用氮肥可以有效增加白菜的叶绿素、还原糖、维生素C含量，但同时也使硝酸盐含量明显增加。通过测定维生素C含量、叶绿素含量、还原性糖含量和硝酸盐含量得出，NPK＋Zn与其他微肥比较，各项因子相对普通肥料都占优势，其中白菜生物量提高2.77%，维生素C和叶绿素含量分别提高22.38%和109.41%，还原糖含量升高了168%。与此同时，硝酸盐含量却降低了34.10%。综合考虑各项指标，NPK＋Zn是3种自制微肥中效果最好的一种。

本研究表明，微肥能够促进白菜的生长发育，能够做到一次施肥，长期供应，满足白菜生长旺盛期对养分需求。微肥使土壤中的速效氮、磷、钾释放规律与白菜的生长规律相一致，在满足植物体对大量营养元素高要求的情况下，也要视微量元素对植物体的影响和需求，使土壤中各养分比例达到一定程度上的均衡，提高肥料的施用效益，达到既能使农作物得到高产量、优品质，又能使农业实现可持续发展的双赢局面。

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Effects of Different Fertilizer Treatments on Quality of Chinese Cabbage

YANJiaxin
（College ofHorticulture，Shanxi Agricultural University，Taigu 030801，China）

This article analyzed the effects ofNPK（NPK fertilizer）,NPK+Fe（NPK fertilizer and Fe fertilizer）,NPK+Mn（NPK fertilizer and Mn fertilizer）,NPK+Zn（NPK fertilizer and Zn fertilizer）on alkali hydrolyzable nitrogen,available phosphorus,available potassium,cabbage biomass,cabbage quality in the Chinese cabbage different growth stages.The result showed that the application of micro-fertilizer and ordinarry fertilizer,the overall biomass level was not very high,up to 3.42%.The Vc content increased 32.26%,the reducing sugar increased 162.35%,and the nitrate content in cabbage was greatly reduced,and the maximum content of nitrate was decreased by43.64%.The absorption ofphosphorus and potassiumhad some help.Consideringall the indexes,NPK+Zn was the best one ofthethreekindsofself-mademicro-fertilizers.Both NPKand Zn had good effectson crop yield and qualityaswellason environment.

micro-fertilizer;cabbage biomass;cabbage quality

S634.106＋.2

：A

：1002-2481（2017）01-0067-05

10.3969/j.issn.1002-2481.2017.01.18

2016-10-13

闫嘉欣（1994-），男，山西太原人，在读本科，研究方向：蔬菜栽培。