有機(jī)肥鉀與化肥鉀配施對葉類蔬菜的營養(yǎng)效應(yīng)研究

范曉偉　谷守寬　陳益　楊東　樊建軍　王正銀

摘要：在重慶地區(qū)種植蔬菜多年的基地進(jìn)行田間試驗(yàn)，探討有機(jī)肥鉀與化肥鉀以不同比例配合施用對葉類蔬菜產(chǎn)量、品質(zhì)、鉀素養(yǎng)分吸收和利用效率的影響。結(jié)果表明：有機(jī)肥鉀與化肥鉀配合施用較無鉀肥處理極顯著提高萵筍和白菜產(chǎn)量（增產(chǎn)11.6%～17.4%和10.9%～15.4%），均以高量（50%）有機(jī)肥鉀處理（MH+KL）增產(chǎn)作用最大;有機(jī)肥鉀與化肥鉀配合較常規(guī)施鉀提高萵筍和白菜產(chǎn)量，但增產(chǎn)作用不顯著。有機(jī)肥鉀與化肥鉀配合較不施鉀處理顯著增加萵筍葉維生素C含量、降低氨基酸和可溶性糖含量，白菜維生素C、氨基酸和可溶性糖含量影響不大，萵筍葉、莖和白菜硝酸鹽含量分別降低4.8%～5.4%、4.9%～11.1%和15.5%～30.0%，以MH+KL處理作用最大。有機(jī)肥鉀與化肥鉀配合使萵筍和白菜鉀素吸收量顯著增加，均以MH+KL處理即有機(jī)肥50%配合化肥鉀50%萵筍鉀素利用效率最高。綜合葉類蔬菜產(chǎn)量、品質(zhì)和鉀素利用效率，以MH+KL處理的效應(yīng)最好。

關(guān)鍵詞：有機(jī)肥鉀;化學(xué)鉀肥;配合施用;葉類蔬菜

中圖分類號：S143.1，S143.3 ???文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ???論文編號：cjas18010022

Organic Fertilizer Potassium and Chemical Potash Fertilizer Combination Affects?Nutrition of Leafy Vegetables

Fan Xiaowei1， Gu Shoukuan2， Chen Yi2， Yang Dong2， Fan Jianjun3， Wang Zhengyin2

（1Agricultural Committee of Chongqing City， Chongqing 401121， China; 2College of Resources and Environmental Sciences， Southwest University， Chongqing 400716， China; 3Agricultural Committee of Tongnan District， Chongqing 402600， China）

Abstract： Field experiments are carried out to study the effects of organic fertilizer potassium and chemical?fertilizer potassium combination on the yield， quality and potassium nutrient utilization efficiencies of leafy?vegetables in a vegetable planting base of Chongqing. The results indicated that yields of lettuce and cabbage?increased significantly （11.6%-17.4% and 10.9%-15.4%， respectively） under the combination treatment compared with that of no potassium treatment， in the two experiments， the highest yield was achieved under the?MH+KL treatment. The yield of lettuce and cabbage under the combination treatment was higher than that of conventional potassium treatment， but the increase was not significant. The combination treatment could?increase Vc content， decrease amino acid and soluble sugar content of lettuce， but it had little effect on?cabbage. Nitrate contents in lettuce leaves， stems and cabbage were decreased by 4.8%-5.4%， 4.9%-11.1% and 15.5%-30.0%， respectively， and the MH+KL treatment had the best result. The combination treatment?significantly increased potassium uptake and potassium utilization efficiency of lettuce and cabbage， and those under the MH+KL treatment were the highest， and the treatment was the optimal for leafy vegetable production.

Keywords： Organic Fertilizer Potassium; Chemical Potash Fertilizer; Combined Application; Leafy Vegetables

0 ?引言

鉀在蔬菜生長發(fā)育過程中具有重要作用，可增強(qiáng)植株抗性、調(diào)節(jié)營養(yǎng)平衡，最終達(dá)到蔬菜高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)[1]?，F(xiàn)代高產(chǎn)農(nóng)業(yè)條件下收獲蔬菜均會帶走大量土壤養(yǎng)分，然而長期以來菜農(nóng)比較重視氮肥和磷肥的施用，忽視鉀肥和優(yōu)質(zhì)有機(jī)肥的配合施用。中國鉀礦資源保有儲量僅占世界儲量的5.4%，鉀肥滿足率僅60%左右，蔬菜生產(chǎn)中鉀肥的施用不足常常導(dǎo)致土壤鉀素失衡，菜田土壤鉀素缺乏已成為不少地區(qū)蔬菜優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展的主要限制因素[2-3]。提高菜園土壤鉀素供應(yīng)水平、平衡施用鉀肥已成為中國近年來發(fā)展蔬菜生產(chǎn)迫切需要解決的重要問題[4-5]，但是中國鉀肥資源不足，國際鉀肥價格居高不下。有鑒于此，開展新的鉀肥資源供應(yīng)途徑研究具有重要的理論和實(shí)踐意義。

據(jù)估算近年來中國農(nóng)作物秸桿和畜禽糞便類有機(jī)肥資源量接近50億t，可提供氮、磷、鉀養(yǎng)分約7400萬t[6]。有機(jī)肥作為重要的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料，含有豐富的有機(jī)質(zhì)和氮、磷、硫等有機(jī)養(yǎng)分以及鉀、鈣、鎂等礦質(zhì)養(yǎng)分[7]。合理利用有機(jī)肥可避免養(yǎng)分資源浪費(fèi)和減輕環(huán)境污染[8]，改善土壤理化性狀，提高土壤肥力水平，減輕連作障礙，減少植物病害，實(shí)現(xiàn)作物持續(xù)高產(chǎn)[9-10]。因此，開展不同種類有機(jī)肥鉀與化學(xué)鉀肥配合施用的適宜比例和用量研究，是一項(xiàng)有利于廣辟中國鉀肥資源、保護(hù)生態(tài)環(huán)境和優(yōu)質(zhì)高效農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重大課題[11]。本研究擬探討有機(jī)肥鉀與化肥鉀以不同比例配合施用對葉類蔬菜產(chǎn)量、品質(zhì)和養(yǎng)分利用效率的影響，篩選出替代化肥鉀的有機(jī)肥施用比例，促進(jìn)有機(jī)肥在蔬菜生產(chǎn)中的應(yīng)用，為重慶地區(qū)高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)蔬菜生產(chǎn)發(fā)展提供參考。

1 ?材料與方法

1.1 供試材料

1.1.1 供試土壤供試土壤為重慶市九龍坡區(qū)含谷鎮(zhèn)含金村由佚羅紀(jì)遂寧組母質(zhì)發(fā)育的紅棕紫泥，種植萵筍（試驗(yàn)點(diǎn)1）和白菜（試驗(yàn)點(diǎn)2），該基地已種植蔬菜多年，土壤基本農(nóng)化性狀列于表1。

1.1.2 供試作物 ?萵筍（Lacutuca sativa L.），品種為‘筍薄王’;白菜，品種為‘華皮早5號’。

1.1.3 供試肥料 ?化肥為尿素、磷酸一銨、氯化鉀，商品有機(jī)肥料（K2O，4.29%;N、P2O5、K2O>8%;有機(jī)質(zhì)>75%）。

1.2 試驗(yàn)方法

田間試驗(yàn)于2013年9月至12月在重慶市九龍坡區(qū)含谷鎮(zhèn)含金村進(jìn)行。試驗(yàn)各處理氮磷鉀養(yǎng)分施用量相同，氮、磷、鉀肥施用數(shù)量分別為N300kg/hm2、P2O5 150kg/hm2、K2O 150kg/hm2（不施鉀肥處理施鉀量為0），主要探索商品有機(jī)肥鉀與化肥鉀配施的比例，共設(shè)5個配合施用處理（表2）。2個試驗(yàn)點(diǎn)萵筍和白菜小區(qū)面積分別為14m2和15m2，3次重復(fù)，隨機(jī)區(qū)組排列。萵筍和白菜均采用育苗移栽方法種植，移栽前將有機(jī)肥與化學(xué)磷、鉀肥一次性施入各試驗(yàn)小區(qū)，采用人工翻壓土壤，將肥料混均于耕層土壤后移栽白菜和萵筍?；瘜W(xué)氮肥全用于做追肥（共追施3次），在蓮座期、開盤期、旺長期分別按30%、40%、30%的比例進(jìn)行，試驗(yàn)期間田間其他管理措施與當(dāng)?shù)卮筇锸卟嗽耘嘁恢?。收獲時（萵筍和白菜生長期分別為99天和89天）測定2種供試蔬菜的生物產(chǎn)量，并采集樣品測定蔬菜可食部分的硝酸鹽、營養(yǎng)品質(zhì)以及養(yǎng)分含量。

1.3 測定內(nèi)容和方法

土壤基本農(nóng)化性狀pH值、堿解氮、有效磷、速效鉀和有機(jī)質(zhì)采用常規(guī)方法[12]測定，萵筍葉片、莖和白菜可溶性糖采用3，5-二硝基水楊酸顯色分光光度法測定，維生素C采用2，6-二氯酚靛酚法測定[12]，游離氨基酸采用水合茚三酮溶液顯色分光光度法測定，硝酸鹽含量采用紫外分光光度法測定[12]。萵筍葉片、莖和白菜全氮、磷、鉀采用H2SO4-H2O2消化，蒸餾法測定氮、釩鉬黃顯色分光光度法測定磷、火焰光度法測定鉀[12]。

1.4 數(shù)據(jù)處理及計(jì)算公式

數(shù)據(jù)結(jié)果采用Excel 2003和SPSS18.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

主要公式如所示，式中產(chǎn)量和用量的單位為kg。

葉菜（萵筍、白菜）吸鉀量（kg/hm2）=葉菜干樣鉀素含量×（1-水分含量）×葉菜產(chǎn)量（1）

（2）

（3）

（4）

（5）

2 ?結(jié)果與分析

2.1 有機(jī)肥鉀與化肥鉀配施對葉類蔬菜產(chǎn)量的影響

表3可見，在氮磷養(yǎng)分等量的基礎(chǔ)上，施鉀各處理較不施鉀肥處理（CK1）萵筍和白菜均達(dá)到極顯著增產(chǎn)，增產(chǎn)范圍為11.6%～17.4%和10.9%～15.4%?？梢?，無論有機(jī)肥料鉀還是化學(xué)鉀肥對提高葉類蔬菜產(chǎn)量都具有重要作用。有機(jī)肥鉀與化肥鉀配施較單一施用化肥鉀處理（CK2）對2種供試葉菜產(chǎn)量均有提高作用，但未達(dá)到差異顯著。有機(jī)肥鉀與化肥鉀配施對萵筍的增產(chǎn)效果大于白菜，均以MH+KL處理的增產(chǎn)幅度為最大，產(chǎn)量分別達(dá)36732kg/hm2和39782kg/hm2。在有機(jī)肥鉀與化肥鉀配施處理中，2個試驗(yàn)點(diǎn)萵筍和白菜產(chǎn)量均隨著有機(jī)肥鉀配施比例增大而增加，增產(chǎn)作用以MH+KL>MM+KM>ML+KH，顯然以MH+KL處理即有機(jī)肥鉀50%與化肥鉀50%配施的蔬菜產(chǎn)量為最高，有機(jī)肥鉀30%與化肥鉀70%配施（MM+KM）次之。

2.2 有機(jī)肥鉀與化肥鉀配施對葉類蔬菜品質(zhì)的影響

2.2.1 維生素C 有機(jī)肥鉀與化肥鉀配施較不施鉀肥處理（CK1）萵筍葉維生素C含量顯著增加（增幅為7.3%～15.2%），較化肥鉀處理（CK2）僅MH+KL處理增加顯著，維生素C含量隨有機(jī)肥鉀配施比例的增大而提高，以MH+KL處理即有機(jī)肥鉀50%配施化肥鉀50%含量為最高。萵筍莖維生素C含量除MH+KL處理較化學(xué)鉀肥處理顯著降低外，其余2個處理的影響不顯著，MH+KL處理萵筍莖維生素C含量降低與葉片提高二者呈現(xiàn)互為平衡關(guān)系，萵筍莖的維生素C含量大大低于葉片（表4）。有機(jī)肥鉀與化肥鉀配施處理對白菜維生素C含量的影響不大（表4）。

2.2.2 氨基酸 有機(jī)肥鉀與化肥鉀配施較不施鉀肥處理顯著降低萵筍葉氨基酸含量，但與化學(xué)鉀肥處理差異不顯著，這可能與不施鉀處理葉片氨基酸合成蛋白質(zhì)的能力較弱有關(guān)。萵筍莖氨基酸含量隨有機(jī)肥鉀配施比例增大而顯著提高，與葉片各處理氨基酸含量的變化呈互為消長關(guān)系。白菜氨基酸含量除MH+KL處理較化學(xué)鉀肥處理顯著提高外，其余處理影響不顯著。

2.2.3 可溶性糖 有機(jī)肥鉀與化肥鉀配施較不施鉀肥處理對萵筍葉可溶性糖含量的影響不大，但對萵筍莖可溶性糖含量有顯著降低，有機(jī)肥鉀與化肥鉀配3個處理萵筍葉和莖的可溶性糖含量也存在互為消長平衡關(guān)系。白菜可溶性糖含量除MM+KM處理顯著提高外，其余有機(jī)肥鉀與化肥鉀配處理的影響不顯著。

2.2.4 硝酸鹽 有機(jī)肥鉀與化肥鉀配施較不施鉀肥顯著降低萵筍葉和莖硝酸鹽含量，降低幅度分別為4.8%～5.4%和4.9%～11.1%，各配施處理中僅MH+KL處理較化學(xué)鉀肥處理顯著降低萵筍莖硝酸鹽含量。有機(jī)肥鉀與化肥鉀配施較不施鉀肥和化學(xué)鉀肥處理顯著降低白菜硝酸鹽含量，降幅為15.5%～30.0%（以MH+KL處理降低量最大），隨有機(jī)肥鉀配施比例增大白菜硝酸鹽含量逐漸降低。

2.3 有機(jī)肥鉀與化肥鉀配施對葉類蔬菜鉀素養(yǎng)分吸收和利用的影響

有機(jī)肥鉀與化學(xué)鉀肥配施處理萵筍和白菜鉀素吸收量較化學(xué)鉀肥處理（CK2）顯著增加，增幅為21.6%～32.9%和6.7%～15.0%，以配施高量有機(jī)肥料處理（MH+KL）增加最大。萵筍和白菜有機(jī)肥鉀與化肥鉀配施均以MH+KL處理的偏生產(chǎn)力、農(nóng)學(xué)效率、生理效率、鉀素利用率為最高，分別為245kg/kg和265kg/kg、36.2kg/kg和35.4kg/kg、215kg/kg和494kg/kg、16.9%和18.0%，而其余各處理偏生產(chǎn)力和農(nóng)學(xué)效率差異不大（表5）。

3 ?討論

3.1 有機(jī)肥鉀與化肥鉀配施對葉類蔬菜產(chǎn)量的影響

蔬菜集約化高產(chǎn)栽培條件下收獲每年都會帶走大量的土壤養(yǎng)分，然而在蔬菜生產(chǎn)中長期以來偏施氮磷肥、輕視鉀肥和有機(jī)肥的現(xiàn)象在不少地區(qū)仍然存在[13-14]。有機(jī)肥一般含氮和鉀素較高，本試驗(yàn)中施用的商品有機(jī)肥料鉀含量較高（K2O 4.29%），與化學(xué)鉀肥配合施用后，萵筍和白菜產(chǎn)量高于常規(guī)施鉀肥，且增產(chǎn)幅度隨配施比例增大而增加，表明有機(jī)肥料中的鉀素與化學(xué)肥料鉀素對葉類蔬菜生長有相似的作用。有機(jī)肥鉀與化學(xué)鉀肥配施較化學(xué)鉀肥處理具有增產(chǎn)作用，可能還與供試有機(jī)肥中的有機(jī)氮素和有機(jī)磷素有關(guān)。2種蔬菜有機(jī)肥鉀與化學(xué)鉀配施比例均以50%為最佳，在施入有機(jī)肥鉀75kg/hm2同時帶入了較多的有機(jī)氮和有機(jī)磷素，這些有機(jī)養(yǎng)分有利于緩解化學(xué)肥料養(yǎng)分供應(yīng)過快的不足，在等氮磷鉀養(yǎng)分的情況下較化學(xué)鉀肥處理略有增產(chǎn)。重慶地區(qū)潮濕多雨，尿素等化學(xué)氮肥容易流失，而有機(jī)肥中的腐殖酸能起到脲酶抑制劑的作用緩解尿素分解[15]、腐殖質(zhì)能吸附銨離子減少氮素?fù)p失，提高葉菜的氮素利用效率，有利于廣量的提高。

3.2 有機(jī)肥鉀與化肥鉀配施對葉類蔬菜品質(zhì)的影響

蔬菜維生素C和可溶糖含量是衡量其營養(yǎng)品質(zhì)的重要指標(biāo)[16]，且人體需要的維生素C主要從蔬菜和水果中攝取。有機(jī)肥鉀與化學(xué)鉀肥配施提高了2種葉菜的產(chǎn)量，對萵筍葉片維生素C含量有顯著提高作用，對萵筍莖和白菜維生素C和2種葉菜的可溶性糖含量的影響不大，較化學(xué)鉀肥處理2種葉菜氨基酸含量的影響不大，表明有機(jī)肥鉀與化學(xué)鉀肥配施較化學(xué)鉀肥更能實(shí)現(xiàn)葉類蔬菜的高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)或高產(chǎn)保質(zhì)栽培。蔬菜特別是葉類蔬菜是一類最易累積硝酸鹽的栽培植物[17]，人類食用硝酸鹽高的蔬菜存在一定的健康風(fēng)險。有機(jī)肥鉀與化學(xué)鉀肥配施各處理萵筍和白菜硝酸鹽含量均有顯著降低，其作用優(yōu)于化學(xué)鉀肥處理（表4），改善了葉類蔬菜的衛(wèi)生品質(zhì)。本研究中，白菜和萵筍莖硝酸鹽含量超過了國家葉類蔬菜限量標(biāo)準(zhǔn)（≤3000mg/kg）[18]，有機(jī)肥鉀與化學(xué)鉀肥配施降低了該兩種蔬菜硝酸鹽，達(dá)到了食用安全范圍，這與他人研究配施有機(jī)肥料降低蔬菜硝酸鹽、改善衛(wèi)生品質(zhì)的結(jié)果[19]相似。

3.3 有機(jī)肥鉀與化肥鉀配施對葉類蔬菜鉀肥利用率的影響

化肥利用效率是施肥增產(chǎn)效應(yīng)的評價指標(biāo)之一，施肥數(shù)量、肥料類型、作物種類和品種、栽培管理措施等均會直接影響化肥的利用效率[20]。本研究中有機(jī)肥鉀與化學(xué)鉀肥配施各處理較化學(xué)鉀肥顯著提高鉀素吸收量和鉀素生理效率，且隨著有機(jī)肥料鉀素配施比例的增加，萵筍和白菜的偏生產(chǎn)力、農(nóng)學(xué)效率、鉀素利用率均明顯增加（表5），并以有機(jī)肥鉀50%+化學(xué)鉀50%處理的萵筍和白菜偏生產(chǎn)力、農(nóng)學(xué)效率、鉀素利用率最佳，表明配施有機(jī)肥鉀有利于促進(jìn)兩種蔬菜對鉀素的吸收和利用，這種促進(jìn)作用基于有機(jī)肥料中的腐殖質(zhì)對化學(xué)鉀肥中鉀離子的吸附、絡(luò)合等作用，防止了在土壤中的淋洗或遷移損失，提高了蔬菜根系對鉀素的吸收效率。此外，有機(jī)肥與化肥配合施用有利于施用到土壤中的氮磷鉀三要素養(yǎng)分保持較長時間的平衡，這種平衡維持了蔬菜高效的養(yǎng)分吸收利用和產(chǎn)量的提高。因此，從鉀肥資源效率看，有機(jī)肥料鉀和化學(xué)鉀肥配合施用不失為蔬菜鉀素營養(yǎng)管理措施中的一種很好的選擇。

4 ?結(jié)論

有機(jī)肥鉀與化學(xué)鉀肥配施較無鉀肥處理極顯著增加萵筍和白菜產(chǎn)量，以高量（50%）有機(jī)肥鉀配施處理（MH+LL）增產(chǎn)作用最大;有機(jī)肥鉀與化學(xué)鉀肥配施較常規(guī)施鉀處理增產(chǎn)不顯著。有機(jī)肥鉀與化學(xué)鉀肥配施較無鉀肥和化學(xué)鉀肥處理對萵筍和白菜營養(yǎng)品質(zhì)具有一定的改善作用，并顯著降低2種葉菜的硝酸鹽含量。有機(jī)肥鉀與化學(xué)鉀肥配施的萵筍和白菜鉀吸收量、偏生產(chǎn)力、農(nóng)學(xué)效率、鉀素利用率均以MH+KL處理為最高。從2種葉菜的產(chǎn)量、品質(zhì)、鉀素吸收和利用效率綜合看，以MH+KL處理（即有機(jī)肥鉀50%配施化肥鉀50%）為高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)最佳處理，可在生產(chǎn)中應(yīng)用。

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