氮肥与品种对埃塞俄比亚西北部结球甘蓝(Brassica oleracea L.)生产力及经济可行性的影响

《Advances in Agriculture》:Productivity and Economic Feasibility of Head Cabbage (Brassica oleracea L.) as Affected by Nitrogen Fertilization and Cultivars in Northwestern Ethiopia

【字体: 时间:2026年09月09日 来源:Advances in Agriculture 3.4

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  摘要:在埃塞俄比亚,尤其是在西北阿姆哈拉地区,结球甘蓝(head cabbage)的生产力一直较低,主要原因是缺乏改良品种和土壤肥力低下。因此,本研究旨在评估氮肥对不同结球甘蓝品种生长和产量的影响。试验处理包括4个氮肥施用量(0、36.5、73和109.5 k

  
摘要:在埃塞俄比亚,尤其是在西北阿姆哈拉地区,结球甘蓝(head cabbage)的生产力一直较低,主要原因是缺乏改良品种和土壤肥力低下。因此,本研究旨在评估氮肥对不同结球甘蓝品种生长和产量的影响。试验处理包括4个氮肥施用量(0、36.5、73和109.5 kg·ha?1)和3个品种(Copenhagen、Landini和Tana),采用随机完全区组设计(RCBD),设置3次重复。研究结果表明,结球甘蓝品种和氮肥施用量均显著影响50%结球天数、90%成熟天数、叶球高度、叶球直径、叶球重量、未包叶数、包叶数、叶球产量、商品叶球产量和总叶球产量。最大叶球高度(34.17 cm)、叶球直径(20.68 cm)、叶球重量(2.79 kg)、商品叶球产量(63.83 t·ha?1)和总叶球产量(64.87 t·ha?1)均来自109.5 kg·ha?1氮肥与Landini品种的组合。相同的处理组合还产生了最高的净收益(ETB 565,911.31)和可接受的边际回报率(MRR;6035.12%)。基于产量和经济效益,在研究条件下,109.5 kg·N·ha?1与Landini品种的组合具有应用前景;然而,其农艺氮利用效率及在不同土壤和农业生态条件下的表现仍需进一步的多地点和多季节评估。
论文解读:埃塞俄比亚西北部结球甘蓝氮肥与品种组合的农艺及经济评价

**一、研究背景与问题**

结球甘蓝(Brassica oleracea L.)是全球重要的营养蔬菜作物,在埃塞俄比亚是仅次于辣椒的第二大蔬菜作物。尽管该国结球甘蓝种植面积可观,阿姆哈拉地区约占全国总面积的20%,但单位面积产量远低于世界平均水平——全国平均产量仅3.56 t·ha?1,阿姆哈拉地区为5.95 t·ha?1,而世界平均为31.3 t·ha?1。导致低产的主要因素包括土壤肥力低下、病虫害以及栽培管理措施不当。氮素是蔬菜生产中最重要的限制性养分之一,对植物生长、产量和品质起关键作用,但当地土壤氮素有效性常因淋洗、侵蚀和径流而偏低。在生产实践中,埃塞俄比亚对结球甘蓝的氮肥推荐多采用“一刀切”的撒施用量(研究区域通常为100 kg·ha?1尿素和150 kg·ha?1 DAP),未充分考虑土壤肥力空间异质性、农业生态条件差异以及品种间氮素吸收利用能力的差异。近年来,多个杂交结球甘蓝品种被引入当地生产体系,但关于其最佳氮素需求量和养分利用效率的本地验证信息十分匮乏,尤其在西北埃塞俄比亚地区。缺乏针对特定地点的氮肥管理推荐,导致肥料利用效率低、经济效益下降、作物表现欠佳。因此,开展结合品种响应的本地化氮肥管理研究,对提升生产力、盈利能力和肥料可持续利用具有重要意义。

**二、研究目的与试验设计**

该研究旨在确定最优氮肥施用量,并评估不同结球甘蓝品种在埃塞俄比亚西北部农业生态条件下的表现。试验于2022年灌溉季在Koga灌溉计划区(位于阿姆哈拉地区北梅查区,海拔1960 m)进行。供试品种包括Copenhagen Market(1909年引入的开放授粉丹麦品种)、Landini(2013年发布的杂交品种,源自Hazera Seeds,以色列)和Tana(2018年发布的杂交品种,由Bakker Brothers育成)。试验采用4个氮水平(0、36.5、73、109.5 kg·ha?1)与3个品种的因子组合,共12个处理,按随机完全区组设计(RCBD)设置3次重复。氮肥以尿素形式分两次等量施用(移栽时和移栽后30天)。试验前采集0–30 cm土壤样品进行基础肥力分析,结果表明土壤为砂质黏壤土,pH 6.16,有机质3.04%,全氮0.13%,速效磷22.45 ppm,阳离子交换量(CEC)33.65 cmol·kg?1。数据采用SAS 9.2进行方差分析(ANOVA),处理均值采用最小显著差数法(LSD)在1%和5%水平比较。经济分析采用国际玉米小麦改良中心(CIMMYT)提出的部分预算分析法,计算净收益和边际回报率(MRR)。

**三、主要技术方法**

该研究采用田间随机区组试验设计,设置氮肥与品种双因素处理,重复3次;对土壤理化性状进行实验室分析(包括pH、有机质、全氮、速效磷、CEC等);测定生育期、形态和产量相关性状,并使用SAS软件进行方差分析和均值比较;同时采用CIMMYT部分预算方法进行经济效益评价,计算净收益和边际回报率。试验地点为埃塞俄比亚Koga灌溉计划区,土壤样本由Adet农业研究中心分析。

**四、主要研究结果**

**(1)物候期参数**

氮肥水平和品种及其互作对50%结球天数和90%成熟天数均有极显著影响。最早50%结球(45天)和90%成熟(75天)出现在109.5 kg·ha?1氮肥与Landini品种组合;最晚结球(86天)和成熟(116天)出现在Tana品种不施氮对照。氮素促进细胞分裂和伸长,加速营养生长和结球进程;品种间差异归因于遗传特性。

**(2)叶球高度和叶球直径**

叶球高度和叶球直径均受氮肥、品种及其互作的极显著影响。最高叶球高度(34.17 cm)和最大叶球直径(29.68 cm)均由109.5 kg·ha?1氮肥与Landini品种组合获得;最低值出现在不施氮处理(分别为14.00 cm和8.50 cm)。较高氮素供应促进碳水化合物合成及其向叶球(库器官)的转运,有利于形成大而宽的叶球;品种间差异与基因型对环境的响应不同有关。

**(3)单球鲜重、叶片数**

平均单球鲜重随氮肥用量增加而显著提高,109.5 kg·N·ha?1与Landini组合获得最大单球重(2.79 kg),不施氮的Copenhagen Market最低(0.43 kg)。包叶数和未包叶数也受氮肥和品种互作显著影响,最高包叶数(36.00)和未包叶数(26.67)均出现在最高氮水平下Landini品种。氮肥促进叶片分化、增强光合能力,从而增加叶数和叶球充实度。

**(4)不同大小叶球产量**

小号叶球(<1 kg)产量在对照处理(不施氮)中最高,以Copenhagen Market品种达到14.93 t·ha?1;中号(1–1.5 kg)和大号(>1.5 kg)叶球产量均在109.5 kg·N·ha?1与Landini组合下最高,分别为41.15和17.36 t·ha?1。低氮条件下养分不足导致叶球偏小,高氮促进大叶球形成,且品种遗传潜力的差异影响叶球大小分布。

**(5)商品产量与总产量**

商品叶球产量和总叶球产量均受氮肥、品种及其互作极显著影响。最高商品产量(63.83 t·ha?1)和总产量(64.87 t·ha?1)均来自109.5 kg·N·ha?1与Landini组合;最低商品产量(11.95 t·ha?1)为Copenhagen Market不施氮处理。随氮肥从0增至36.5、73、109.5 kg·ha?1,总产量分别增加25.75、6.31和11.34 t·ha?1。高氮促进营养生长、增大叶面积和叶球质量,且改良品种比地方品种表现出更高的产量潜力。

**(6)经济分析**

部分预算分析表明,最高净收益为565,911.31 ETB·ha?1,同样出现在109.5 kg·N·ha?1与Landini品种组合,其边际回报率(MRR)为6035.12%,远高于100%的最低可接受标准。通过优势分析(dominance analysis),该处理为非支配处理,表明增加氮肥投入能带来显著的经济回报。

**五、讨论与结论**

该研究表明,氮肥施用量和品种选择对结球甘蓝的物候、生长、产量及经济效益均有显著影响。在埃塞俄比亚西北部研究条件下,109.5 kg·N·ha?1配合Landini品种是最优组合,不仅获得最高商品产量和总产量,也带来最高的净收益和可接受的边际回报率。然而,该试验仅在单一地点、一个生长季进行,且未全面评估氮素利用效率的各项指标(如氮素利用效率、农艺氮素利用效率、内部利用效率和氮素偏生产力)。因此,研究结论具有地点和季节特异性,不能直接推广到其他地区。建议在未来开展多地点、多季节的试验,覆盖埃塞俄比亚不同农业生态区,以评估Landini及其他品种在不同土壤和环境条件下对氮肥的响应稳定性,确定基于地点的氮肥推荐量,从而提高生产力、氮素利用效率、经济效益和推荐方案的可靠性。
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