硫酸鉀鎂肥對(duì)小白菜產(chǎn)量、品質(zhì)及養(yǎng)分吸收的影響

羅春梅+胡紅青+黃展林+等

摘要：以黃棕壤為試材，通過(guò)盆栽試驗(yàn)研究不同肥料及用量對(duì)小白菜（Brassica chinesis）產(chǎn)量、品質(zhì)及養(yǎng)分吸收的影響，為硫酸鉀鎂肥在蔬菜上的應(yīng)用提供參考。結(jié)果表明：①CK+硫酸鉀（K1）、CK+硫酸鉀鎂（K2）和CK+硫酸鉀+硫酸鎂（K1M）各處理水平下，小白菜鮮重比對(duì)照（CK）分別提高14.70%～80.97%、52.16%～69.54%、12.89%～54.21%，硫酸鎂（M）處理下小白菜生長(zhǎng)受到抑制。各用量下K2處理小白菜產(chǎn)量、單位養(yǎng)分產(chǎn)出及產(chǎn)投效益最高。②施鉀可明顯促進(jìn)小白菜可溶性糖、可溶性蛋白和VC的積累。當(dāng)施鉀低于0.30 g/kg時(shí)，K1、K2處理下可溶性糖含量較高，且與K1M之間差別不大。施鎂可提高小白菜可溶性蛋白和VC含量，可溶性蛋白質(zhì)含量為K1M>K2>K1>M，VC含量為K1、K2處理顯著高于K1M處理。小白菜植株硝酸鹽的積累受施肥量的影響較小，而隨施肥種類變化差異較大，與CK相比，施鉀顯著降低硝酸鹽含量，施鎂卻促進(jìn)硝酸鹽的積累，鉀、鎂共存時(shí)硝酸鹽積累量較大。③施鉀能促進(jìn)小白菜植株對(duì)鉀的吸收，抑制對(duì)鈣的吸收。

關(guān)鍵詞：硫酸鉀鎂；小白菜（Brassica chinesis）；產(chǎn)量；品質(zhì)；養(yǎng)分吸收

中圖分類號(hào)：S143.5；S634.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：0439-8114（2015）20-4969-06

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2015.20.012

Effects of Potassium-magnesium Sulfate on Yield， Quality and

Nutrients Uptake of Pakchoi

LUO Chun-mei1，HU Hong-qing1，HUANG Zhan-lin2，YE Lei3

（1.College of Resource and Environment， Huazhong Agricultural University， Wuhan 430070， China；2.Zhejiang AMP International Co.， Ltd. Hangzhou 310052， China；3.Tuanlin Irrigation Experimental Station， Zhanghe Water Engineering Authority， Jingmen 448800， Hubei， China）

Abstract： In order to understand the efficiency of potassium-magnesium sulfate on growth， quality and nutrient absorption of pakchoi（Brassica chinesis）， a pot experiment， consisted treatments of control（CK）， potassium sulfate （K1），potassium-magnesium sulfate （K2），potassium sulfate+magnesium sulfate （K1M），magnesium sulfate （M），was conducted on a yellow brown soil. The results showed：①The output of the pakchoi had increased significantly by using potassium-magnesium sulfate （K2） compared with the control and other treatments. With the increase of applying K2O，the pakchoi production increased. Under the treatments of K1，K2，K1M with different amount of K2O applied， pakchoi fresh weight increased by 14.70%～80.91%，52.16%～69.54%，and 12.89%～54.21%， respectively， compared with the CK. ②K application could significantly promote the accumulation of soluble sugar， soluble protein and Vitamin C （VC） in the pakchoi. The soluble sugar content under K1，K2 treatment was higher when the amount of K2O application was less than 0.30 g/kg， and showed no significant differences with K1M. The application of Mg could improve the content of soluble protein and VC to a certain extent. The content of soluble protein in pakchoi leaves increased with the amount of K2O application and had the order of K1M>K2>K1>M under the same K level. The VC content for K1，K2 treatments was significantly higher than that of K1M treatment. The contents of soluble sugar， soluble protein and VC were higher than that of control. The amount of fertilizer application had little effect on the accumulation of nitrate in pakchoi leaves for different treatments， but the accumulation of nitrate was strongly influenced by the different fertilizers. The applying of K fertilizer could significantly reduce the nitrate content of the pakchoi compared with the CK，while Mg in a certain extent could promote the accumulation of nitrate. ③The applying of K fertilizer had significant effect on the absorption of K on pakchoi plant， and inhibited the absorption of calcium.

Key words： potassium-magnesium sulfate； pakchoi（Brassica chinesis）； yield； quality； nutrient absorption

鉀是植物營(yíng)養(yǎng)三要素之一，也是影響作物產(chǎn)量的重要因素。近年來(lái)，隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平的提高以及作物種植結(jié)構(gòu)的優(yōu)化調(diào)整，作物對(duì)鉀的需求量漸增。研究證明，在氮、磷肥用量充足的情況下，適當(dāng)施鉀可使蔬菜產(chǎn)量增加10%～20%，作物品質(zhì)和經(jīng)濟(jì)效益明顯提高，而且能改善纖維品質(zhì)，提高蔬菜維生素含量等[1，2]。

蔬菜是喜鉀作物，施鉀在多種蔬菜生產(chǎn)上均表現(xiàn)出良好的效果。隨著蔬菜產(chǎn)業(yè)的快速增長(zhǎng)，蔬菜施鉀受到人們的廣泛重視[3，4]。硫酸鉀鎂即硫鎂鉀礬（K2SO4·2MgSO4），其理論構(gòu)成為K2SO4 42%、MgSO4 58%。與KCl和K2SO4相比，硫酸鉀鎂肥補(bǔ)充了硫、鎂等元素，更易被作物吸收，其利用率高達(dá)80%[5，6]。研究表明，硫酸鉀鎂肥較硫酸鉀處理下番茄的產(chǎn)量、品質(zhì)均有提高，在增加固形物含量、降低爛果率的同時(shí)，還能促進(jìn)果實(shí)成熟，抑制硝酸鹽積累[7，8]。

硫酸鉀鎂肥產(chǎn)業(yè)在中國(guó)尚處于起步階段，在蔬菜上的應(yīng)用尚少有報(bào)道。本研究通過(guò)盆栽試驗(yàn)，在3種肥料各5種用量處理下，觀測(cè)小白菜（Brassica chinesis）的生長(zhǎng)發(fā)育、營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)及對(duì)養(yǎng)分的吸收等指標(biāo)，為硫酸鉀鎂肥在蔬菜上的進(jìn)一步推廣提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試土壤為湖北省武漢市獅子山（東經(jīng)114°20′，北緯30°30′）第四紀(jì)黃土母質(zhì)發(fā)育的黃棕壤，采樣點(diǎn)為荒地0～20 cm土層。土壤風(fēng)干，去除碎石塊及植物殘?bào)w，磨細(xì)過(guò)篩備用。土壤基本性質(zhì)為：pH 6.46（水土比2.5∶1.0）、有機(jī)質(zhì)6.14 g/kg、全氮0.41 g/kg、全磷0.32 g/kg、全鉀29.58 g/kg、速效鉀54.7 mg/kg、交換性鈣和鎂分別為2.09 g/kg和0.36 g/kg、水溶性鎂4.11 mg/kg。

供試肥料為產(chǎn)自新疆羅布泊鹵水的硫酸鉀鎂肥（K2O 24%、S 18%、MgO 6%），氮磷肥分別為尿素（分析純，含N 46%）和磷酸氫二銨（分析純，含N 15%，P2O5 42%），硫酸鉀和七水合硫酸鎂為分析純?cè)噭?/p>

供試作物為小白菜（上海青），喜冷涼，是華東地區(qū)主栽小白菜品種。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 盆栽試驗(yàn) 花盆規(guī)格為20 cm×30 cm，每盆裝土4 kg，設(shè)5個(gè)處理：①尿素+磷酸氫二銨（CK）；②CK+硫酸鉀（K1）；③CK+硫酸鉀鎂（K2）；④CK+硫酸鉀+硫酸鎂（K1M）；⑤CK+硫酸鎂（M）。4個(gè)處理中，②、③、④含鉀量相同，③、④、⑤含鎂量相同，所有處理保持N、P2O5分別為0.2、0.1 g/kg。各處理設(shè)6個(gè)K肥用量，分別為0.05、0.10、0.20、0.30、0.40、0.50 g/kg。設(shè)3次重復(fù)，隨機(jī)排列。

盆栽試驗(yàn)于2012年10～12月在華中農(nóng)業(yè)大學(xué)溫室大棚內(nèi)進(jìn)行。小白菜種子用1% NaClO溶液浸泡殺菌。土壤裝盆后，按照設(shè)計(jì)氮磷鉀配方施入基肥（氮為總量的50%），播撒30粒種子，覆膜。3 d后揭膜，7 d后間苗，15 d后小白菜第五片葉展開(kāi)后再次間苗，每盆保留5株生長(zhǎng)相對(duì)一致的健壯苗，30 d后追施氮肥。保持各處理?xiàng)l件一致，追肥以溶液態(tài)施入。

1.2.2 樣品的采集和處理 試驗(yàn)小白菜全生育期55 d。收獲時(shí)測(cè)定小白菜每盆鮮重、株高、葉片數(shù)、最大葉寬等生長(zhǎng)指標(biāo)。一部分鮮樣擦干后放入超低溫冰箱冷藏，用于測(cè)定可溶性糖、可溶性蛋白質(zhì)、VC、硝酸鹽含量；另一部分在105 ℃下殺青30 min，70 ℃烘24 h，剪碎磨細(xì)過(guò)60目篩，保存?zhèn)溆谩?/p>

1.3 小白菜品質(zhì)相關(guān)性狀的測(cè)定

可溶性糖用去離子水浸提—蒽酮比色法測(cè)定；可溶性蛋白質(zhì)用考馬斯亮藍(lán)G-250比色法；VC用紫外快速法測(cè)定；硝酸鹽含量用對(duì)氨基苯磺酸—鹽酸萘乙二胺比色法測(cè)定；養(yǎng)分含量經(jīng)H2SO4—H2O2消化后，N、P、K含量分別用半微量開(kāi)氏法、鉬銻抗比色法、火焰光度法測(cè)定；Ca、Mg含量用原子吸收分光光度法測(cè)定。

1.4 數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)采用SPSS statistics 19.0軟件進(jìn)行相關(guān)性和回歸統(tǒng)計(jì)分析，在5%水平下采用Fishers LSD檢驗(yàn)各處理平均值間的差異顯著性，并進(jìn)行多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施肥處理下小白菜生長(zhǎng)狀況

表1顯示，與對(duì)照（CK）相比，除施硫酸鎂處理（M）下小白菜產(chǎn)量顯著較低外，其他施鉀處理對(duì)小白菜的生長(zhǎng)均有明顯的促進(jìn)作用，K1、K2和K1M各施鉀水平下，小白菜增產(chǎn)分別為14.70%～80.97%，52.16%～69.54%，12.89%～54.21%，且不同鉀肥處理間小白菜的產(chǎn)量差異較大。K1、K2處理的小白菜產(chǎn)量隨著施鉀量增加先升后降，在0.20 g/kg處達(dá)較高產(chǎn)量。顯然，在保證較高產(chǎn)量的情況下，施用較低量硫酸鉀鎂的增產(chǎn)效果更好。

當(dāng)施鉀量低于0.20 g/kg時(shí)，同一施鉀水平下K2處理的小白菜產(chǎn)量顯著高于K1和K1M處理。隨著施鉀量增加，K1、K2和K1M處理的小白菜產(chǎn)量差異漸減，至施鉀達(dá)0.30 g/kg及以上時(shí)，3種鉀處理的產(chǎn)量無(wú)顯著差異。結(jié)果表明小白菜產(chǎn)量的變化不僅隨施鉀量而變化，還受施鉀種類的影響。

對(duì)比K2、K1M、M處理可見(jiàn)，小白菜產(chǎn)量為K2>K1M>M，同時(shí)施用鉀、鎂時(shí)小白菜生長(zhǎng)較好，M處理下小白菜生長(zhǎng)受到抑制。當(dāng)土壤施鉀0.05～0.20 g/kg時(shí)，隨著鎂施入量增加，K1M與M處理下小白菜產(chǎn)量無(wú)差異，當(dāng)土壤施鉀高于0.30 g/kg時(shí)，K1M與M處理下差異明顯，說(shuō)明施鎂時(shí)須配合施鉀才可保證小白菜正常生長(zhǎng)，鉀在促進(jìn)小白菜生長(zhǎng)中起決定作用。

通過(guò)單位養(yǎng)分產(chǎn)出=（施肥處理的產(chǎn)量-對(duì)照產(chǎn)量）/施肥量，可得到肥料效應(yīng)（圖1）。由圖1可知，K2處理下單位養(yǎng)分的產(chǎn)出變化為56.5～442.3 g，明顯高于K1、K1M處理下的53.9～142.0 g和46.0～109.3 g。顯然，與硫酸鉀和鉀鎂混合相比，硫酸鉀鎂肥處理的產(chǎn)投效益更高。

根據(jù)K1、K2、K1M處理數(shù)據(jù)，建立鉀肥效應(yīng)方程分別為：

Y（K1）=41.948+177.614X-314.237X2 （1）

Y（K2）=48.365+224.457X-473.702X2 （2）

Y（K1M）=42.382+84.249X-72.783X2 （3）

由這些方程可得出，K1、K2、K1M處理下每盆最高產(chǎn)量為67.05、74.95、66.76 g，對(duì)應(yīng)施鉀量為0.283、0.237、0.587 g/kg，單位鉀養(yǎng)分產(chǎn)出87.1、137.34、41.50 g。顯然，與K1M處理相比，K2處理的小白菜對(duì)鉀利用率較高，增產(chǎn)顯著。

由表1還可看出，K1、K2和K1M處理下，小白菜的株高分別比對(duì)照高5.0%～15.8%，11.4%～19.1%，3.3%～17.8%，M處理的小白菜株高顯著低于對(duì)照。當(dāng)鉀用量低于0.20 g/kg時(shí)，K2處理下小白菜株高明顯高于其他處理，K1次之；隨著鉀肥量的進(jìn)一步升高，3種鉀肥處理下小白菜株高差異減小。

各施鉀處理下小白菜的葉數(shù)和最大葉寬均有所增加。最大葉寬范圍為6.27～7.13 cm，最小值為K1處理，最大值為K1M處理，葉數(shù)多為5～6片。K1、K2、K1M處理下，小白菜葉數(shù)分別比對(duì)照提高7.0%～32.4%，18.3%～26.8%，9.9%～28.2%，最大葉寬分別提高2.5%～15.0%，7.6%～14.6%，2.9%～16.6%。K2處理小白菜葉數(shù)和最大葉寬變幅較小，各施鉀水平間差異不大；M處理下，小白菜葉數(shù)和最大葉寬均較低。

2.2 不同施肥處理對(duì)小白菜營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的影響

2.2.1 小白菜可溶性糖含量的變化 由表2可見(jiàn)，各施鉀處理下可溶性糖含量比CK明顯增加，且隨施鉀量的增加呈先升高后緩慢下降的趨勢(shì)。K1、K2處理的小白菜葉片可溶性糖在施鉀0.20 g/kg時(shí)最高，含量分別為1.67%和1.64%，高于對(duì)照（CK）74.0%和70.8%。K1M處理下可溶性糖含量最大值（1.64%）出現(xiàn)在0.30 g/kg處。而M處理的小白菜植株可溶性糖含量低于對(duì)照處理。

K1、K2、K1M處理下，單位施鉀量的葉片可溶性糖積累量相差不大，且隨著施鉀量增加而降低，分別為0.42%～6.20%、0.80%～7.00%、1.04%～8.40%（圖2）。

2.2.2 小白菜葉片可溶性蛋白質(zhì)含量變化 由表2還可看出，幾種施肥處理下可溶性蛋白質(zhì)含量為K1M（4.27～5.88 mg/g）>K2（3.83～5.31 mg/g）>K1（3.65～4.99 mg/g）>M（3.76～4.64 mg/g），施鉀可促進(jìn)小白菜植株可溶性蛋白質(zhì)的積累，高于對(duì)照4.9%～69.0%。M處理下可溶性蛋白質(zhì)含量較低，但高于對(duì)照處理8.1%～33.2%，在施肥量0.10 g/kg處達(dá)到最大值4.64 mg/g，此后緩慢下降。

各施肥處理下小白菜葉片可溶性蛋白質(zhì)含量隨施鉀量增大，單位養(yǎng)分的累積量降低，當(dāng)施鉀量達(dá)0.50 g/kg時(shí)，各處理下可溶性蛋白質(zhì)含量最低，單位養(yǎng)分積累量為K1M>K2>K1>M，變化范圍分別為1.58～36.48、0.34～24.14、0.70～21.90、0.56～16.41 mg/g（圖3）。這進(jìn)一步說(shuō)明鉀、鎂配施可以促使小白菜積累較高的蛋白質(zhì)，硫酸鉀鎂處理下可溶性蛋白質(zhì)含量隨施肥量的變化影響最小，在施鉀量為0.10～0.30 g/kg時(shí)可獲得相對(duì)較高的可溶性蛋白質(zhì)含量。

2.2.3 小白菜葉片VC含量變化 由表2還可看出，施鉀處理的小白菜葉片VC含量相對(duì)于CK有明顯提高，但隨著施鉀水平變化，K1、K2處理下VC含量逐漸高于K1M處理，K1、K2處理下VC含量變化范圍分別為307.49～412.23、313.96～404.05 mg/g，高于對(duì)照62.23%～117.49%、65.64%～113.17%，K1M處理的變化范圍為231.04～382.63 mg/g，高于對(duì)照21.89%～101.87%。M處理下VC含量最低，變化范圍為175.11～298.86 mg/g。施鎂可以促進(jìn)小白菜葉片VC含量的增加，但隨著施鎂濃度的增大，VC含量逐漸降低，達(dá)到0.20 g/kg后趨于平穩(wěn)。結(jié)果表明施鉀可促進(jìn)小白菜葉片對(duì)VC的合成，單施鎂僅在施入量較低的情況下對(duì)VC積累有一定的促進(jìn)作用。

2.2.4 小白菜硝酸鹽含量變化 由表2中小白菜葉片的硝酸鹽含量可以看出，K2、K1M、M處理下小白菜葉片硝酸鹽含量較高，K2、K1M處理下硝酸鹽含量分別為3.82～4.01 mg/g、4.01～4.16 mg/g，高于對(duì)照2.49%～7.47%、7.66%～11.55%，且均超過(guò)葉菜硝酸鹽含量國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。相同施鉀量時(shí)，各處理下硝酸鹽含量大小為K1M>K2>M>CK>K1。

2.3 不同施肥處理下小白菜礦質(zhì)養(yǎng)分含量變化

2.3.1 小白菜葉片氮、磷、鉀含量的變化 表3顯示3種施鉀處理下小白菜葉片氮、磷、鉀含量的變化，可以看出，各施鉀水平下，不同處理的小白菜葉片氮、磷含量變化不大，變化范圍為3.79%～4.61%、0.32%～0.41%，大部分處理低于對(duì)照。K1、K1M處理間小白菜葉片氮、磷含量變化無(wú)差異，而當(dāng)施鉀量為0.10～0.30 mg/kg時(shí)，K2處理下氮、磷含量明顯低于K1、K1M處理，且差異顯著。

隨著土壤施鉀濃度的增大，各處理間小白菜葉片鉀含量均有所增大，K1、K2、K1M處理下小白菜葉片鉀含量范圍分別為1.41%～2.86%、1.70%～3.26%、1.74%～3.75%，分別高于對(duì)照23.9%～151.1%、49.3%～185.7%、52.5%～229.1%。K1處理下，小白菜葉片內(nèi)鉀含量一般低于等鉀量的K2、K1M處理且差異顯著，而K2、K1M處理僅在土壤施鉀高于0.30 g/kg時(shí)差異顯著。

2.3.2 小白菜葉片鈣、鎂含量變化 隨著土壤施鉀量的增加，K1、K2、K1M處理下小白菜葉片內(nèi)鈣含量均逐漸下降，變化范圍分別為1.76%～2.58%、1.96%～2.59%、1.81%～2.50%，明顯低于對(duì)照，K1M、K2處理植株鈣含量一般略高于K1，各處理下鈣含量最小值均出現(xiàn)在施鉀水平0.50 g/kg時(shí)（表3）。

與鈣含量不同，不同施鉀處理下小白菜葉片內(nèi)鎂含量變化較小，除K1處理外，隨施肥量的增加植株鎂含量逐漸上升，K1、K2、K1M處理下小白菜鎂含量分別為0.25%～0.27%、0.29%～0.36%、0.28%～0.37%，最大值均出現(xiàn)在施鉀0.40 g/kg時(shí)（表3）。隨著施鉀量增加，K1、K2、K1M處理下小白菜葉片內(nèi)鈣鎂比例逐漸降低，且與施鉀量呈顯著相關(guān)，K1處理下小白菜葉片鈣鎂比例最大，為5.42～9.06。

隨著土壤施鉀量的增加，小白菜植株積累鎂的速率大于積累鈣的，尤其是當(dāng)配合施鎂時(shí)，植株相對(duì)吸收鎂較多，這可能是由于鉀、鎂的協(xié)同作用。同樣可以看出，硫酸鉀鎂處理下植株鈣、鎂含量介于K1、K1M之間且接近K1M，這與品質(zhì)相關(guān)性質(zhì)變化相符，可能表明硫酸鉀鎂肥能很好的協(xié)調(diào)植株體內(nèi)鈣、鎂養(yǎng)分的平衡。

3 結(jié)論

通過(guò)盆栽試驗(yàn)研究了施鉀對(duì)小白菜生長(zhǎng)的效應(yīng)，根據(jù)小白菜產(chǎn)量、品質(zhì)和養(yǎng)分含量變化，探討了硫酸鉀鎂肥的效應(yīng)特點(diǎn)，主要結(jié)果如下：

1）施用硫酸鉀鎂能促進(jìn)小白菜的正常生長(zhǎng)，葉面積大，生物量高。與對(duì)照相比，硫酸鉀鎂肥比對(duì)照增產(chǎn)52.16%～69.54%。同等條件下單位硫酸鉀鎂的產(chǎn)出較高，在施用量為0.20～0.30 g/kg之間增產(chǎn)效果最好。

2）施用硫酸鉀鎂可以明顯提高小白菜可溶性糖、可溶性蛋白和VC含量，最優(yōu)品質(zhì)對(duì)應(yīng)的施鉀量在0.10～0.20 g/kg之間。小白菜植株硝酸鹽含量隨施鉀量的增加變化不大，但受施肥種類影響較明顯，施用硫酸鉀可明顯降低小白菜硝酸鹽含量。

3）施用硫酸鉀鎂可促進(jìn)小白菜積累較高的鉀，且與施肥量之間呈正相關(guān)。施鉀抑制小白菜對(duì)鈣的吸收，且隨施鉀量的增大抑制作用加強(qiáng)，但對(duì)鎂的吸收影響較小，鉀、鎂配施能促進(jìn)小白菜對(duì)鉀、鈣、鎂的吸收。

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