全 文 ：第 13卷 第 1期
2 0 0 5年 1月
中 国 生 态 农 业 学 报
Chinese Journal of Eeo—Agriculture
v01．13 NO．1
Jan．， 2005
小白菜平衡施肥数学模型模拟研究*
． 柯庆明 林文雄 “
(福建农林大学生命科学学院 福州 350002)
黄珍发 方加龙 ． 黄梅卿
(福建省莆田市农业局 莆田 351100)(福建省莆田市荔城区土肥站 莆田 351100)
摘 要 试验研究建立了小 白菜平衡施肥数学模型，并模拟出小白菜 N、P、K肥施用量与产量及利润的回归方程，
应用边际分析法获得小白菜最高产量施 N肥量为 137．12 kg／hm2，N：P205：K20=1：0．77：O．98；最佳利润施 N肥
量为 123．74 kg／hm2，N：P205：K20=1：O．85：1。
关键词 小白菜 平衡施肥 数学模型
Simulation on the mathematical model of balanced fertilization in Pak。chio vegetable crop．KE Qing。Ming．LIN Wen-
Xiong(Colege of Life Sciences，Fujian Agricultural and Forestry University，Fuzhou 350002)，HUANG Zhen-Fa，FANG
Jia Long(Putian Agricultufa1 Bureau，Fujian Province，Putian 351100)。HUANG Mei—Qing(Soil and Fertilizer Station of
Licheng District，Putian City，Fujian Province，Putian 351100)，C，EA，2005，13(1)：119～121
Abstract The mathematical model of balanced fertilization in Pak—chio vegetable crop is established，and the regression
equations in the relationships among the fertilization and yield as well as its profit have been simulated．The marginal anal—
ysis indicates that the most suitable fertilization for the highest yield of Pak—chio is 137．12kg／hm N，and the ratio of N ．
P205 and K2O is 1：0．77：0．98；the most suitable fertilization for the highest profit of Pak-chio is 123．74kg／hm N，and
the ratio of N，P205 and K2O is 1：0．85：1．
Key words Pak-ohio，Balanced fertilization，Mathematica1 mode1
小白菜为我国主要蔬菜种植品种之一，市场需求量大。本试验研究了不同N、P、K肥施用量对小白菜产量、利
润及硝酸盐、亚硝酸盐含量的影响，并建立了小白菜平衡施肥数学模型，为小白菜科学施肥提供理论依据。
1 试验材料与方法
试验在福建省莆田市涵江区
显应现代生态农业基地进行 ，供
试土壤 为灰埭 土，土壤 pH 值
5．5，有机质 16．30g／kg，碱解氮
126mg／kg，速效磷 12．1mg／kg，
速效钾 87mg／kg。供试小白菜品
种为“青江白菜(18号)”，供试肥
料为尿素(含 N 46％，1．5元Ag)、
过磷 酸钙 (含 P，O5 12％，0．42
元／kg)和氯化钾(含 K2O 60％，
1．2元／kg)。试验采用 311-A拟
饱和最优回归设计⋯，设 N、P、K
3个因素、12个不同水平组合处
表 1 试验设计编码与施肥量
Tab．1 The coding and the amount of fertilizer application
* 福建省重点科技攻关项目(2002N054)资助
**通讯作者
收稿 日期 ：2004—01—03 改回日期：2004—02-09
120 中 国 生 态 农 业 学 报 第 13卷
理(含对照 CK处理)，2次重复，随机排列，共 24个小区，小区面积 1．7mX 9m。其试验设计编码值与施肥方
案见表 1。试验于2003年 9月 1 Et播种(直播)。基肥 N、P、K分别占30％、100％和30％；9月 11日第 1次
追肥，N、K各占10％；9月 18 Et第 2次追肥，N、K分别占30％和 40％；9月 26 Et第 3次追肥，N、K分别 占
30％和 20％。9月 29 Et第 1次取小白菜样化验其硝酸盐、亚硝酸盐含量，10月 4 Et采收并测产，同时进行
第 2次取样分析其硝酸盐、亚硝酸盐含量。测定方法参照 GB／T15401—94进行。处理 I、Ⅳ、Ⅵ、Ⅶ和Ⅷ小白
菜售价为 900元／t，对照处理小白菜售价为 850元／t，其他处理小白菜售价为 1000元／t。
2 结果与分析
实收小白菜产量及利润结果见表 2。应用计算机 DPS数据处理系统进行数据统计分析，建立小白菜产
量(Y)、利润(71")与 N、P、K肥施用量编码值(z1、z2、z3)间效应方程为：
= 37．4826—0．0491x1+1．0269x2—0．0996x3—1．0385x；一0．9210x~一 (1)
1．2279x；一0．5440x1z2+0．5426x1z3+0．5486x2z3
= 36239．3—850．9x1+846．01x2—661．1x3—1706．8xi+767．8x；一 (2)
1584．5x；一541．7x1z2—30．2x1z3+560．1x2z3
表 2 小白菜产量及经济收益
Tab．2 The yields and economical benefit of Pak—chio vegetable crop
34．14
30．49
27．25
30．49
34．84
34．49
32．67
33．25
33．61
31．37
38．73
24．67
32．82
33．12
28．24
31．76
33．53
33．12
30．24
35．29
34．53
33．82
35．35
25．06
33．48
31．81
27．75
31．13
34．19
33．81
31．46
34．27
34．07
32．60
37．04
24．87
经检验方程(1)F=12．21 >
F0
． 01(9，14)=4．03【 ，方程(1)成
立，即小 白菜产量与 N、P、K肥施
用量编码值间回归关系极显著；其
复相关系数 R=0．942，大于高度
相关的下限值，表明小白菜产量与
N、P、K肥施用量编码值间存在高
度相关。对方程(1)进行极值判别
l A1 l=一2．077<0，l A2 l=3．530
>0，l A3 l=一7．825<0，矩阵 A
为负定，方程(1)为典型方程 ，可采
用边际分析法求得小 白菜最高产
量施肥量，其驻点(z =一0．1717，
z2=0．6265，z3=0．0615)对应 Y
值为最大值，即施 N肥量为 137．12
kg／hm 、P肥 (P2O5)为 105．06
kg／hm 、K肥(K2o)为 134．00kg／hm ，其 N：P205：K2O=1：0．77：0．98时小白菜可获最高产量 37．81t／hmz。
对方程(2)进行检验 F=24．67 >F0-0】(9，14)=4．03，复相关系数 R=0．970，表明小白菜利润与 N、P、K
肥施用量编码值间回归关系极显著并存在高度相关关系。对方程(2)进行极值判别l A1 l=一3413．6<0，
l A2 l=4948485>0，l A3 I=一14591136242<0，矩阵A为负定，方程(2)亦为典型方程，可采用边际分析法
求得小白菜最佳利润施肥量，其驻点(z1=一0．3501，z2=0．64O8，z3=一0．0920)对应 7c值为最大值，即施
N肥量为 123．74kg／hmz、P肥(P2o5)105．63kg／hm 、K肥(K2O)124．02kg／hmz，其 N：P2O5：K2O=1：0．85：1
时小白菜可获最高利润 3．669万元／11m2。小白菜生育期短，自播种至收获仅 30多 d，试验分 9月 29日(最
后 1次追肥后3d)和10月 4日(最后 1次追肥后8d)2个不同时间取样，分析施肥对小白菜体内硝酸盐、亚硝
酸盐含量的影响，其测定结果见表 3。根据 NY5003—2001和 GB18406．1—2001无公害白菜类蔬菜卫生指标
要求亚硝酸盐含量应≤4mg／kg，叶菜类硝酸盐含量应≤3000mg／kg。由表 3可知 12个处理小白菜亚硝酸盐
含量均符合标准。施 N肥量高的I、Ⅱ、Ⅳ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅸ、X和Ⅺ处理其小白菜硝酸盐含量略有超标且 2次不
同时间取样硝酸盐含量差异较小；施 N量低的Ⅲ、V、Ⅷ和对照处理其小白菜硝酸盐含量均<2800mg／kg，
第 2次取样比第 1次仅迟 5d，而硝酸盐含量下降 16．9％～57．0％，降幅较大。在 N、P充足条件下推迟 5d
收获小白菜硝酸盐含量不降反升，这可能是因 P素充足时既能促进硝酸盐的还原同化，也能增强作物对
NO；-N的吸收，故有提高 NO -N的可能 J。 这与段咏新等 J报道的N、P、K单因素对硝酸盐含量影响为
3 6 O 6 4 2 2 3 1 6 1 6∞ 加 " 钙 卯 叭
∞
9 1 5 7 9 5 8 1 1 1 1 1 m 加 ∞
7 1 5 4 9 8 5 5 1 1 1 O 钙 ∞ 叭 钙 加 卯
∞ 卯 加
9 9 5 7 1 3 8 O 9 9 9 O如 叭 加 钉 "
I Ⅱ Ⅲ Ⅳ V Ⅵ Ⅶ Ⅷ Ⅸ X Ⅺ
第 1期 柯庆明等：小 白菜平衡施肥数学模型模拟研究 l2l
P>N>K，而其交互作用中N、P最显著的结论相吻
合。由所得最高产量施 N量(137．12kg／hm2和最
佳利润施 N量 123．74kg／hm )看 ，其施 N量均小于
本试验施 N量高的处理，故该施 N量下小白菜亚硝
酸盐和硝酸盐含量可控制在规定范围内，生育期短
的蔬菜应尽量早施 N肥。
3 小 结
小白菜最高产量施 N肥量为 137．12kg／hm2，P
肥(P205)为 105．06kg／hm2，K肥 (K2O)为 134．00
kg／hm2，其 N：P205：K2O=1：0．77：0．98，其最高产
量为 37．81t／hm ；小 白菜最佳 利润施 N肥量 为
123．74kg／hm ，P肥 (P205)为 105．63kg／hm2，K肥
(K2O)为 124．02kg／11m2，其 N：P205：K2O=1：0．85：1，
表 3 小白菜硝酸盐与亚硝酸盐含量比较
Tab．3 Nitrate and nitrite contents in Pak·chio vegetable crop
处 理
Treatments
含量／nag·kg Contents
日期(月一日)Date(month-day)
09-29 10·04
NO3N NO2‘N NO3一N NO2一N
其最佳利润为 3．669万元／hm2。从最高产量和最佳利润施 N肥量看 ，应尽量早施 N肥，使小白菜亚硝酸盐
和硝酸盐含量控制在规定范围内，保证产品的卫生品质。
参 考 文 献
王兴仕，张福锁 ，杨靖一等．现代肥料试验设计．北京：中国农业出版社，1996．85-95。176-179
李昌纬，连兆煌 ，毛达如等．农业化学研究法．北京：中国农业出版社，1988．137～159
刘启东，李会合 ，王正银．平衡施肥对 3种叶莱硝酸盐含量的影响．长江蔬菜 ，2003(2)：41
段咏新，付庭治．氮磷钾肥施用对蔬菜中硝酸盐积累的数学模型．生态学杂志，1993，12(6)：34～36
欢 迎 订 阅 2005年 《中 国 农 学 通 报 》
<中国农学通报>是由中国科学院院士、中国工程院院士石元春先生任主编、中国农学会主办的农业综合性学术期刊，系
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