鉀肥用量對(duì)寧南山區(qū)芹菜產(chǎn)量及鉀素 吸收利用的影響 田 偉 馮海萍 寧夏農(nóng)林科學(xué)院園藝研究所 寧夏 銀川 750002 摘 要 目的 明確寧夏南部山區(qū)芹菜栽培生產(chǎn)的鉀肥用量效應(yīng) 為克服鉀肥用量及其帶來的環(huán)境污染 芹菜病害 頻發(fā) 農(nóng)戶經(jīng)濟(jì)收益不高等問題的解決提供技術(shù)支撐 方法 以 皇后 品種芹菜為供試作物 用單因素多水平隨機(jī) 區(qū)組試驗(yàn)設(shè)計(jì)進(jìn)行田間小區(qū)試驗(yàn) 設(shè) 置 0 225 450 675和 900 kg hm 2 5個(gè)施肥水平 分別記 為 K0 K225 K450 K675和 K900處理 測(cè)定土壤養(yǎng)分含量和芹菜產(chǎn)量 養(yǎng)分吸收數(shù)量與根莖葉分配及鉀肥利用率等指標(biāo) 分析鉀肥用 量與上述測(cè)定指標(biāo)關(guān)系 探究寧南山區(qū)芹菜栽培適宜施肥量 結(jié)果 結(jié)果表明 施用鉀肥后土壤全鉀含量隨鉀肥用 量增加而增加 以 K900處理為最大 達(dá) 21 78 g kg 1 單位面積和單株芹菜鉀素吸收量 以 K675處理最大 分別為 344 68 kg hm 2和1 57 g 株 1 芹菜干物質(zhì)積累量隨鉀肥用量增加而顯著變化 但以K450處理最高 為64 17 g株 1 鉀 肥利用率 在 12 68 34 43 之間 以 K225處理為最高 達(dá) 34 43 芹菜鉀素偏生產(chǎn)力和鉀肥農(nóng)學(xué)效率也 以 K225處 理為最高 分別 為 1006 43 kg kg 1和 128 95 kg kg 1 當(dāng)鉀肥用量超 過 450 kg hm 2時(shí) 土壤鉀素表觀平衡為盈余 5個(gè) 處理的芹菜產(chǎn)量依次分別 為 201 33 t hm 2 223 00 t hm 2 233 33 t hm 2 228 33 t hm 2 217 67 t hm 2 即各施鉀肥處理 比對(duì)照 K0 增 產(chǎn) 8 15 15 90 且 以 K450處理最高 用擬合鉀肥用量與芹菜產(chǎn)量的關(guān)系曲線的方法 求得鉀肥 施用量 為 524 59 kg hm 2時(shí)芹菜產(chǎn)量最高 為 478 11 kg hm 2時(shí)施鉀肥經(jīng)濟(jì)效益最佳 芹菜 的 Vc含量 可溶性固形物 粗纖維及硝酸鹽含量都 以 K900處理為最高 使用隸屬函數(shù)法進(jìn)行綜合質(zhì)量評(píng)價(jià) 結(jié)果表 明 K450處理鉀肥施用效果最 優(yōu) 結(jié)論 為提高寧南山區(qū)農(nóng)戶經(jīng)濟(jì)收入 降低過量施用鉀肥造成的不利影響 推薦種植芹菜的鉀肥施用量為 455 12 592 50 kg hm 2 關(guān) 鍵 詞 芹菜 鉀肥用量 產(chǎn)量 鉀素積累 鉀肥利用率 中圖分類號(hào) S636 3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 0564 3945 2024 05 1395 10 DOI 10 19336 ki trtb 2023111402 田 偉 馮海萍 鉀肥用量對(duì)寧南山區(qū)芹菜產(chǎn)量及鉀素吸收利用的影響 J 土壤通報(bào) 2024 55 5 1395 1404 TIAN Wei FENG Hai ping Effects of Potassium Fertilizer Application Rate on Celery Yield and Potassium Absorption and Utilization in Southern Ningxia Mountain Area J Chinese Journal of Soil Science 2024 55 5 1395 1404 研究意義 從施肥水平的角度出發(fā) 研究不 同鉀肥用量處理下土壤養(yǎng)分 作物產(chǎn)量和品質(zhì)的變 化情況 對(duì)建立寧南山區(qū)芹菜生產(chǎn)的合理農(nóng)業(yè)施肥 制度 降低施肥過量引起的土壤環(huán)境污染以及提高 芹菜產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益具有重要意義 前人研究進(jìn) 展 芹菜 Apium graveolens L 是傘形花科芹屬中 可以形成肥嫩葉柄的二年生草本植物 1 主要有本芹 中國(guó)類型 和西芹 歐洲類型 兩大類型 2 目前 隨著人們生活質(zhì)量的提高 芹菜消費(fèi)水平不斷增加 種植面積也隨之?dāng)U大 3 而鉀肥是制約作物高產(chǎn)優(yōu)質(zhì) 的重要因素之一 4 適量的鉀肥能改善作物對(duì)鉀的吸 收利用 保證作物增產(chǎn) 穩(wěn)產(chǎn) 5 但鉀肥過量會(huì)誘發(fā) 芹菜黑心病 6 從而導(dǎo)致芹菜減產(chǎn) 并會(huì)降低肥料利 用效率 7 且過量的鉀肥還會(huì)造成土壤理化性狀的惡 化和根際微環(huán)境的破壞 以及土壤溶液濃度的上 升 8 9 進(jìn)而引發(fā)土壤鹽害的發(fā)生 最終導(dǎo)致蔬菜的 抗逆性降低 蔬菜的產(chǎn)量和品質(zhì)下降 10 11 而缺鉀會(huì) 導(dǎo)致作物初期生長(zhǎng)緩慢 葉片小且邊緣發(fā)黃 根系 營(yíng)養(yǎng)不良 吸收不到足夠的養(yǎng)分 造成農(nóng)作物的減 產(chǎn) 12 有人認(rèn)為 一般芹菜每生 產(chǎn) 50 kg產(chǎn)量 三要 素的吸收量 為 N 20 g P 7 g K 30 g 13 也有人認(rèn)為 芹菜的需鉀量大 每生 產(chǎn) 1000 kg芹菜吸收鉀 K2O 收稿日期 2023 11 14 修訂日期 2024 02 06 基金項(xiàng)目 寧夏農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展和生態(tài)保護(hù)科技創(chuàng)新示范項(xiàng)目 NGSB 2021 8 06 國(guó)家大宗蔬菜產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系 CARS 23 G24 和寧夏青年拔尖人 才項(xiàng)目 作者簡(jiǎn)介 田 偉 1996 男 回族 寧夏中衛(wèi)市人 碩士 主要研究蔬菜栽培 E mail tianweinxu 通訊作者 E mail fenghaiping2005 第 55 卷第 5 期 土 壤 通 報(bào) Vol 55 No 5 2024年 10月 Chinese Journal of Soil Science Oct 2024 3 8 5 kg 14 相關(guān)研究表明 山東禹城市種植芹菜 的合理施鉀量 為 255 kg hm 2 15 青海省西寧市鉀肥 用量 在 0 225 kg hm 2內(nèi) 隨著鉀肥施用量的增加 芹菜產(chǎn)量也隨之增加 且芹菜根系發(fā)育好 葉色濃 綠 抗逆性增強(qiáng) 16 北京市通州區(qū)最佳施肥 量 106 60 kg hm 2 17 此外 李友宏等人推薦 寧夏芹菜生產(chǎn) 上應(yīng)施 用 K2O為 250 260 kg hm 2 18 王芳等人通 過試驗(yàn)得出寧夏惠農(nóng)區(qū)芹菜的合適供鉀量 為 150 kg hm 2 19 本研究切入點(diǎn) 由于有關(guān)寧南山區(qū)的 相關(guān)研究很少 關(guān)于鉀肥的研究又停留在多年以前 而農(nóng)田耕層速 效 K含量每年都會(huì)變化 20 因此 本 研究旨在研究寧南山區(qū)芹菜生產(chǎn)的合理鉀肥用量 擬解決的問題 本文在氮 磷肥統(tǒng)一施用下 探 究不同鉀肥施用量對(duì)芹菜產(chǎn)量 鉀肥利用率及鉀素 表觀平衡等指標(biāo)的影響 為寧南山區(qū)芹菜栽培提出 合適的鉀肥施用量 以期解決寧南山區(qū)因施鉀過量 而造成土壤 水質(zhì)的污染等問題 指導(dǎo)寧南山區(qū)農(nóng) 戶芹菜科學(xué)化生產(chǎn) 進(jìn)而提高農(nóng)戶經(jīng)濟(jì)收益 1 材料和方法 1 1 試驗(yàn)材料 試驗(yàn) 于 2022年 5月 8月在寧夏固原市西吉縣 硝河鄉(xiāng)硝河村 106 03 E 35 89 N 露地冷涼蔬菜 基地內(nèi)進(jìn)行 土壤質(zhì)地為黑壚土 pH在 8 10左右 全鹽含量 為 1 58 g kg 1 有機(jī)質(zhì) 為 1 47 該地屬于 中溫帶大陸性半濕陰半干旱氣候 海拔 在 1248 2955 m 氣候涼爽 年平均氣溫 為 5 7 光照充 足 年日照時(shí)數(shù) 為 2700 3200 h 環(huán)境清潔無污染 具備冷涼蔬菜種植的優(yōu)渥自然氣候條件 21 芹菜是 當(dāng)?shù)胤N植的主要冷涼蔬菜之一 試驗(yàn)供試芹菜品種 為皇后 西吉綠發(fā)蔬菜種植專業(yè)合作社提供種苗 供試肥料尿素 來源寧夏和寧化學(xué)有限公司 含 N 46 為氮肥來源 重過磷酸鈣 來源云南云天化國(guó) 際化工股份有限公司 含 P2O5 46 為磷肥來源 硫酸鉀 來源中農(nóng)天津化肥有限公司 K2O 50 為 鉀肥來源 1 2 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 本次試驗(yàn)采用單因素多水平隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì) 鉀 肥用量作因子 施肥 K2O 量分別 為 0 kg hm 2 225 kg hm 2 450 kg hm 2 675 kg hm 2 900 kg hm 2 五個(gè)水平 即 K0 K225 K450 K675 K900共 5 個(gè)處理 施肥方案 氮肥 375 kg hm 2 磷肥 150 kg hm 2 全部基施 鉀肥按照試驗(yàn)方案進(jìn)行 在移栽 后 15 d 30 d 45 d 60 d 75 d分別追 施 5 15 30 30 20 每個(gè)處理 設(shè) 3次重復(fù) 試驗(yàn) 于 2021年 5月 26日進(jìn)行移栽定植 株行距 為 23cm 23cm 每個(gè)小區(qū)面積 為 100 m2 種植密度 為 19株 m 2 8月 12日采收 其他田間管理均與當(dāng) 地傳統(tǒng)種植方式相同 1 3 指標(biāo)考察與測(cè)定 分別 在 6月 10日 6月 25日 7月 10日 7 月 25日 8月 5日測(cè)定芹菜株高 植株周長(zhǎng) 芹菜 莖稈基部粗細(xì) 葉柄長(zhǎng)和植株生物量 在 8月 12日 隨機(jī)選擇每個(gè)小 區(qū) 10株 采用常規(guī)方法測(cè)定產(chǎn)量以 及植株氮磷鉀含量 整地前和收獲后分別取樣測(cè)定 土壤根層氮 磷 鉀養(yǎng)分含量 并用公式 22 計(jì)算鉀肥投入的各項(xiàng)表現(xiàn) 鉀肥偏生產(chǎn)力 kg kg 1 施鉀區(qū)莖葉產(chǎn)量 鉀肥用量 鉀肥農(nóng)學(xué)效率 kg kg 1 施鉀區(qū)莖葉產(chǎn)量 不施鉀區(qū)莖葉產(chǎn)量 鉀肥用量 鉀肥貢獻(xiàn)率 施鉀區(qū)莖葉產(chǎn)量 不施鉀區(qū)莖葉產(chǎn)量 施鉀區(qū)莖葉產(chǎn)量 100 鉀肥利用率 施鉀區(qū)地上部總吸鉀量 不施鉀區(qū)地上部總吸鉀量 鉀肥用量 100 鉀素平衡系數(shù) 投入土壤鉀素 帶出土壤鉀素 鉀素表觀平衡 鉀素投入總量 作物帶出鉀素總量 1 4 數(shù)據(jù)處理 采 用 Office 2010對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì) SPSS 26對(duì) 數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析 LSD 相關(guān)性分析和 主成分分析分析 Origin 2021作圖 2 結(jié)果與分析 2 1 鉀肥用量對(duì)芹菜栽培土壤養(yǎng)分含量的影響 由 表 1可知 土壤全鉀含量隨著鉀肥用量的增 加而增加 且 在 K900處理時(shí)達(dá)到最大 為 21 78 g kg 1 其次 為 K675處理 為 20 72 g kg 1 所有供 鉀處理均顯著高于不施鉀肥 的 K0處理 增加范圍 在 2 03 12 42 之間 且 K900處理與其它各處 理之間存在顯著差異 全氮含量與全磷含量具有相 同的規(guī)律 全氮含量 在 K225處理達(dá)到峰值 全磷含 量 在 K675處理達(dá)到峰值 分別 為 0 27 g kg 1和 7 08 g kg 1 且都顯著高于其它鉀肥用量 分別 較 K0處 理增加 了 6 20 和 5 51 施用鉀肥后 土壤中的 全氮和全磷有所提高 但二者的含量增幅不明顯 1396 土 壤 通 報(bào) 第 55 卷 差異也較小 而其含量上升的原因可能是由于基肥 中施用了氮肥和磷肥 2 2 鉀肥用量對(duì)芹菜植株養(yǎng)分吸收與分配特征 2 2 1 鉀肥用量對(duì)芹菜干物質(zhì)積累規(guī)律影響 由 圖 1 可知 隨著芹菜生育進(jìn)程的進(jìn)行 不同鉀肥用量處 理芹菜植株干物質(zhì)累積量呈線性增加 K675處理的 干物質(zhì)積累整體處于較高的水平 至芹菜收獲時(shí) 不同供鉀處理單株干物質(zhì)重分別 為 51 73 g 61 77 g 64 17 g 58 87 g及 55 90 g 其中 以 K450處理干物 質(zhì)最重 其次 是 K225處理 干物質(zhì)重量最小的是不 施鉀肥 的 K0處理 各處理間單株干物質(zhì)重量都具有 顯著性差異 其 中 K450處理 和 K225處理的干物質(zhì) 積累量 較 K0處理分別增加 了 24 05 和 19 41 供 施鉀肥對(duì)芹菜干物質(zhì)的積累增加明顯 圖 1 鉀肥用量對(duì)芹菜干物質(zhì)累積的影響 Fig 1 Effect of potassium fertilizer on dry matter accumulation of celery 2 2 2 鉀肥用量對(duì)芹菜鉀素吸收量的影響 由 圖 2 可得 鉀肥用量對(duì)芹菜不同部位的鉀元素吸收具有 一定的影響 隨著鉀肥用量的增加芹菜根對(duì)鉀元素 的吸收量呈現(xiàn)持續(xù)增加的趨勢(shì) 莖葉對(duì)鉀元素的吸 收量和全株對(duì)鉀元素的吸收量均呈現(xiàn)先上升后下降 的趨勢(shì) 其中莖葉對(duì)鉀元素的吸收量和全株對(duì)鉀元 素的吸收量 以 K675處理達(dá)到最大 分別 為 340 93 kg hm 2和 344 68 kg hm 2 與 K0處理相比 分別增 加 了 52 80 53 39 其次 是 K900處理 分別 為 337 18 kg hm 2和 341 08 kg hm 2 再次 是 K450處理 分別 為 328 94 kg hm 2和 331 63 kg hm 2 三處理間 無顯著性差異 均顯著高于不施鉀肥 的 K0處理 根 對(duì) 鉀 元 素 的 吸 收 量 以 處 理 K900最 大 為 3 87 kg hm 2 與 K0處理相比 提高 了 1 5倍多 由此可 得 對(duì)于莖葉對(duì)鉀元素的吸收量和全株對(duì)鉀元素的 吸收量來說 施鉀處理中 K675和 K900處理可以 最大限度的吸收鉀素 而對(duì)于根對(duì)鉀元素的吸收量 由于測(cè)算數(shù)據(jù)趨勢(shì)為遞增 因此不確定根對(duì)鉀素吸 收的最佳量 但根對(duì)鉀素吸收量占整體比重較低 因此對(duì)整體數(shù)據(jù)影響不大 由此說明 施鉀肥過量 或不足均會(huì)導(dǎo)致芹菜對(duì)鉀素養(yǎng)分吸收的減少 從而 影響芹菜的生長(zhǎng) 2 2 3 鉀肥用量對(duì)芹菜鉀元素累積與分配的影響 由 圖 3可知 鉀元素的莖葉積累量隨著鉀肥用量的 增加呈現(xiàn)先增加后下降的趨勢(shì) 以 K675處理的莖葉 積累量最高 為 1 57 g 株 1 其次 是 K900處理 為 1 55g 株 1 兩處理間無顯著差異 但顯著高于不施 鉀肥 的 K0處理 與 K0處理相比 分別增加 了 表 1 鉀肥用量對(duì)芹菜栽培土壤養(yǎng)分含量的影響 Table 1 Effect of potassium fertilizer on soil nutrient contents of celery cultivation 處理 Treatment 全氮 g kg 1 Total nitrogen 全磷 g kg 1 Total phosphorus 全鉀 g kg 1 Total potassium K0 0 26 0 00 b 6 71 0 16 b 19 37 0 271 c K225 0 27 0 01 a 6 86 0 16 ab 19 77 0 15 c K450 0 26 0 01 b 7 05 0 08 ab 20 70 0 17 b K675 0 23 0 00 c 7 08 0 05 a 20 72 0 10 b K900 0 26 0 00 b 7 03 0 05 ab 21 78 0 16 a 注 同列不同字母表示差異達(dá)5 為顯著水平 下同 5 期 田 偉等 鉀肥用量對(duì)寧南山區(qū)芹菜產(chǎn)量及鉀素吸收利用的影響 1397 52 83 和 51 17 根積累量隨著鉀肥用量的增加而 呈現(xiàn)增加的趨勢(shì) 以K900處理最大 為0 02 g 株 1 以不施鉀肥 的 K0處理最低 為 0 01 g 株 1 顯著低 于 K900處理 在芹菜收獲期鉀元素植株各個(gè)器官中 鉀元素分配表現(xiàn)為莖葉 根 莖葉是鉀元素的累積 中心 且不同處理莖葉累積分配率占整株鉀元素累 積量的比例在98 85 99 32 圖 3 鉀肥用量對(duì)芹菜吸收的鉀元素在地上 地下部分分配比例的影響 Fig 3 Effect of potassium fertilizer on the distribution ratio of potassium absorbed by celery in aboveground and underground parts 2 3 鉀肥用量對(duì)芹菜形態(tài)指標(biāo)與產(chǎn)量性狀的影響 由 表 2可以看出 植株高度 周長(zhǎng)及產(chǎn)量均隨 著鉀肥用量的增加呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢(shì) 其中 植株高度 以 K675處理最高 為 75 27 cm 顯著高 于 K225和不施鉀肥 的 K0處理 其次 是 K450處理 為 73 90 cm 兩處理間無顯著性差異 植株周長(zhǎng) 在 22 17 24 20 cm 葉柄長(zhǎng) 在 26 30 31 20 cm 五組 處理之間均無顯著性差異 各施鉀處理芹菜產(chǎn)量顯 著高 于 K0處理 增產(chǎn)幅度 為 8 15 15 90 總產(chǎn) 量 以 K450處理最高 為 233 33 t hm 2 其次 是 K675處理 為 228 33 t hm 2 二者間差異不顯著 總產(chǎn)量最低的 是 K0處理 為 201 33 t hm 2 顯著低 于其它施鉀處理 說明供鉀過高或過低均會(huì)影響芹 菜的生長(zhǎng)發(fā)育 最終影響芹菜的產(chǎn)量 但對(duì)產(chǎn)量的 圖 2 鉀肥用量對(duì)芹菜地上 地下部以及整株鉀素吸收量的影響 Fig 2 Effect of potassium fertilizer on the aboveground underground and whole plant potassium uptake of celery 1398 土 壤 通 報(bào) 第 55 卷 提高不明顯 符合其作為品質(zhì)元素的功能 2 4 芹菜適宜鉀肥用量與產(chǎn)量的關(guān)系 通過對(duì)鉀肥用量與芹菜產(chǎn)量的關(guān)系進(jìn)行模擬 得出關(guān)系方程 Y 201 8100 0 1185x 0 0001x2 式 中 Y代表芹菜產(chǎn)量 單 位 t hm 2 x表示鉀肥用 量 單 位 kg hm 2 且相關(guān)性高 R2 0 996 采 用多元回歸分析 F 0 94 F0 01 0 41 差異達(dá)到 極顯著水平 關(guān)系方程表明 鉀肥施用量與產(chǎn)量呈 拋物線線性關(guān)系 符合肥料效應(yīng)的報(bào)酬遞減規(guī)律 通過對(duì)上式求導(dǎo)得出 芹菜取得最高產(chǎn)量鉀肥施用 量 為 592 50 kg hm 2 dy dx 1 0 上述公式滿足一 元二次方 程 y a bx cx2的基本形式 因此 最佳 經(jīng)濟(jì)效益鉀肥施用量計(jì)算公式為 X b Px Py 1 2c 1 用 Px代表鉀肥價(jià)格 Py代表芹菜價(jià) 格 23 根據(jù)當(dāng)年芹菜價(jià)格為每千 克 2 2元 鉀肥價(jià) 格為每千 克 10 5元 計(jì)算出最佳經(jīng)濟(jì)效益鉀肥施用 量 為 455 12 kg hm 2 但是 最佳經(jīng)濟(jì)施肥量受當(dāng)年 芹菜價(jià)格 肥料價(jià)格等因素的影響 在不同時(shí)間需 要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行分析 圖4 2 5 鉀肥用量對(duì)芹菜鉀元素利用率的影響 由 圖 5可知 不同的鉀肥用量對(duì)芹菜鉀素偏生 產(chǎn)力和鉀肥農(nóng)學(xué)效率差異顯著 P K675 K900 K900處理的鉀素偏生產(chǎn)力和鉀肥農(nóng) 學(xué)效率顯著低于其它處理 由此說明 在一定范圍 內(nèi) 鉀肥含量越低 其越容易被吸收利用 由 圖 6可知 不同鉀肥用量的芹菜鉀肥貢獻(xiàn)率 表 2 鉀肥用量對(duì)芹菜產(chǎn)量性狀的影響 Table 2 Effect of potassium fertilizer on yield traits of celery 處理 Treatment 植株高度 cm Plant height 植株周長(zhǎng) cm Plant perimeter 葉柄長(zhǎng) cm Petiole length 產(chǎn)量 t hm 2 Output K0 70 30 1 13 bc 23 67 0 49 a 31 27 3 00 a 201 33 3 93 b K225 68 87 1 68 c 24 20 0 72 a 28 27 3 51 a 223 00 8 72 a K450 73 90 1 18 ab 24 17 1 58 a 31 27 3 00 a 233 33 4 98 a K675 75 27 1 61 a 23 87 1 48 a 28 27 3 51 a 228 33 2 19 a K900 71 47 0 84abc 22 17 0 81 a 29 23 3 59 a 217 67 1 76 a 圖 4 鉀肥用量與芹菜產(chǎn)量的關(guān)系擬合曲線 Fig 4 The fitting curve of the relationship between the amount of potassium fertilizer and celery yield 圖 5 鉀肥偏生產(chǎn)力和鉀肥農(nóng)學(xué)效率 Fig 5 Potassium partial factor productivity and potassium agronomic efficiency 5 期 田 偉等 鉀肥用量對(duì)寧南山區(qū)芹菜產(chǎn)量及鉀素吸收利用的影響 1399 和鉀肥利用率差異顯著 P K675 K225 K900 以 K450處理鉀肥貢獻(xiàn)率最高 為 16 59 除 與 K675處理無顯著差異外 顯著高于其他處理 鉀肥 利用率隨著鉀肥用量的增加呈顯著下降趨勢(shì) 施鉀 處理的鉀肥利用率 在 12 68 34 43 以 K225處 理鉀肥利用率最高 為 34 43 顯著高于其他處理 這是由于隨著鉀肥用量的提高 作物對(duì)鉀素的吸收 量增加 鉀肥利用率降低 與鉀肥偏生產(chǎn)力和農(nóng)學(xué) 效益的分析結(jié)果相同 由此說明 增施鉀肥在一定 范圍內(nèi)可以增加作物的產(chǎn)量 但隨著施鉀量的繼續(xù) 增加 鉀肥吸收利用率會(huì)降低 因此鉀肥施用量不 宜過多 應(yīng)控制在一定水平上 圖 6 鉀肥貢獻(xiàn)率和鉀肥利用率 Fig 6 Potassium fertilizer contribution rate and potassium fertilizer utilization rate 2 6 鉀肥用量對(duì)芹菜品質(zhì)的影響 由 表 3可知 不同鉀肥用量對(duì)芹菜 的 Vc含量 可溶性固形物 粗纖維及硝酸鹽的積累影響不同 其中 芹菜 的 Vc含量 在 K225處理最高 達(dá)到 了 58 54 mg 100 g 1 較 K0處理提高 了 11 71 mg 100 g 1 K675處理的含量最低 為 33 75 mg 100 g 1 除 K225處理外 K450 K675 K900三個(gè)處理 的 Vc 含量均低 于 K0處理 分別低 了 12 50 mg 100 g 1 13 08 mg 100 g 1 13 05 mg 100 g 1 芹菜的可溶性固 形物含量 在 K900處理時(shí)達(dá)到最高 食用含粗纖維的 果蔬會(huì)促進(jìn)消化 腸胃運(yùn)動(dòng) 不同的鉀肥用量對(duì)芹 菜中粗纖維的積累也具有影響 主要 以 K900處理的 粗纖維含量最高 硝酸鹽含量是重要的蔬菜安全品 質(zhì)指標(biāo) 人體每日攝入硝酸鹽含量不得高于每公 斤 5 mg 人體每日攝入硝酸鹽主要來源于蔬菜 因此 需要減少蔬菜中硝酸鹽含量 降低硝酸鹽危害 測(cè) 得 5個(gè)處理中硝酸鹽含量隨著施用鉀肥量的增加而 呈現(xiàn)先增加 再降低 后又升高的趨勢(shì) 在 K225處 理達(dá)到最高 為 1328 70 mg kg 1 其 中 K225 K450 K900三個(gè)處理的硝酸鹽含量 較 K0處理分別提高 了 4 66 2 47 1 05 K675降低 了 0 59 因此 在確定使用鉀肥用量時(shí) 需要考慮減少芹菜中硝酸 鹽的積累 表 3 鉀肥用量對(duì)芹菜品質(zhì)的影響 Table 3 Effect of potassium fertilizer on the quality of celery 處理 Treatment 維生素 C mg 100 g 1 Vc 可溶性固形物 Dissolved solid 粗纖維 Crude fiber 硝酸鹽 mg kg 1 Nitrate K0 46 83 0 32 b 4 22 0 02 d 0 76 0 01 a 927 55 6 53 d K225 58 54 0 04 a 4 44 0 04 c 0 76 0 01 a 1328 70 23 15 a K450 34 33 0 01 c 4 57 0 01 b 0 72 0 01 b 1139 69 18 23 b K675 33 75 0 30 c 4 60 0 04 b 0 75 0 00 ab 876 71 6 05 d K900 33 78 0 30 c 5 01 0 03 a 0 75 0 01 ab 1018 12 22 90 c 1400 土 壤 通 報(bào) 第 55 卷 2 7 鉀肥用量對(duì)鉀平衡的影響 鉀素平衡可以用來評(píng)估作物對(duì)鉀素的利用情況 和土壤中鉀素的盈虧 由于芹菜苗栽種時(shí)含鉀量較 低 因此不將芹菜苗所含鉀素計(jì)入鉀素輸入 由 表 4 可知 在鉀素輸出中 芹菜帶出鉀素隨著鉀肥用量 的提高先增加 后降低 當(dāng)鉀肥用量達(dá) 到 450 kg hm 2時(shí) 鉀素盈余由負(fù)轉(zhuǎn)正 鉀肥用量達(dá) 到 675 kg hm 2時(shí) 鉀素輸出量開始下降 隨著鉀肥投入的 越多 鉀素的盈余也越多 通過 表 3的數(shù)據(jù)分析 過量的施用鉀肥會(huì)降低芹菜對(duì)鉀素的吸收 表 4 鉀肥用量對(duì)鉀素平衡的影響 Table 4 Effect of potassium fertilizer on potassium balance 處理 Treatment 鉀素輸入 kg hm 2 Potassium input 鉀素輸出 kg hm 2 Potassium output 鉀素平衡系數(shù) Potassium balance coefficient 鉀素表觀平衡 Potassium balance K0 0 14 98 0 82 c 224 66 K225 225 20 18 0 55 b 0 74 77 53 K450 450 22 13 0 24 a 1 36 118 31 K675 675 22 99 0 45 a 2 02 340 38 K900 900 22 75 0 60 a 2 64 558 95 注 表示數(shù)據(jù)不存在 下同 2 8 隸屬函數(shù)綜合分析 由 表 5可知 將不同水平鉀肥處理下芹菜的株 高 植株周長(zhǎng) 葉柄長(zhǎng) Vc 可溶性糖 粗纖維含 量 硝酸鹽 鉀素吸收以及干物質(zhì)的量等指標(biāo)進(jìn)行 主成分分析后提 取 4個(gè)主成分 主成 分 1的特征值 為 5 51 貢獻(xiàn)率 為 39 35 主成 分 2的特征值 為 4 15 貢獻(xiàn)率 為 29 61 主成 分 3的特征值 為 2 33 貢獻(xiàn)率 為 16 65 主成 分 4的特征值 為 2 02 貢獻(xiàn) 率 為 14 39 4個(gè)主成分的累積貢獻(xiàn)率達(dá) 到 100 00 表明前4個(gè)主成分可解釋差異產(chǎn)生的100 00 表 5 主成分的特征值與方差貢獻(xiàn)率 Table 5 Eigenvalues and rate variance contributions of Principal components 主成分 Principal components 相關(guān)矩陣的特征值 The eigenvalues of the correlation matrix 提取因子載荷的平方和 Sum of square sums of factor load 特征值 Eigenvalues 方差 Variance 累積方差 Cumulative variance 特征值 Eigenvalues 貢獻(xiàn)率 Proportion 累積貢獻(xiàn)率 Cumulative proportion 1 5 51 39 35 39 35 5 51 39 35 39 35 2 4 15 29 61 68 96 4 15 29 61 68 96 3 2 33 16 65 85 61 2 33 16 65 85 61 4 2 02 14 39 100 00 2 02 14 39 100 00 為了避免單一指標(biāo)分析造成的片面性 本試驗(yàn) 采用隸屬函數(shù)法對(duì)芹菜多項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià) 可 反映出不同施鉀水平對(duì)芹菜生長(zhǎng)的影響 得到 表 6 Y1 Y2 Y3 Y4對(duì)應(yīng)四個(gè)主成分的相關(guān)評(píng)價(jià)值 Y為各評(píng)價(jià)的總和 根據(jù)綜合評(píng)價(jià)值排序 各處理 綜合得分 為 K450 K225 K900 K675 K0 其 中 K450處理的排名最高 其次 是 K225 K900的 排名居中 K675處理的排名靠后 排名最低的是對(duì) 照 表 明 K450處理的施肥水平有利于促進(jìn)芹菜的生 長(zhǎng)效果 增加芹菜的干物質(zhì)積累 提高芹菜的品質(zhì) 和產(chǎn)量 表 6 綜合評(píng)價(jià)及排序 Table 6 Comprehensive evaluation and ranking 處理 Treatment Y1 Y2 Y3 Y4 Y 排序 Ranking K0 3 78 1 13 0 75 0 35 1 90 5 K225 0 80 2 95 1 42 0 50 0 72 2 K450 1 83 1 31 2 07 0 83 0 88 1 K675 1 28 1 48 0 16 2 18 0 27 4 K900 1 46 1 65 1 56 1 50 0 56 3 5 期 田 偉等 鉀肥用量對(duì)寧南山區(qū)芹菜產(chǎn)量及鉀素吸收利用的影響 1401 3 討論 植物體內(nèi)鉀素含量一般占干物質(zhì)重量的 0 2 4 1 僅次于氮素 24 鉀素作為肥料三原素之一 是植物生長(zhǎng)發(fā)育 產(chǎn)量形成 面對(duì)逆境不可缺少的 重要原素 其對(duì)植物物質(zhì)分配規(guī)律的影響也十分顯 著 25 26 對(duì)光合產(chǎn)物的合成和碳水化合物的運(yùn)輸具有 重大作用 研究表明 適宜增施鉀肥能促進(jìn)農(nóng)作物 生殖生長(zhǎng) 干物質(zhì)的積累以及品質(zhì)的提高 27 29 目前 關(guān)于鉀肥用量對(duì)蔬菜的產(chǎn)量和品質(zhì)的影響在馬鈴 薯 30 大白菜 31 油菜 32 辣椒 33 大蒜 34 番茄 35 上多有研究 根據(jù)不同蔬菜對(duì)鉀素需求的不同特性 其不同蔬菜鉀肥施用量也不盡相同 但綜合研究得 出的結(jié)論都是種植作物時(shí)供施鉀肥要適量 這與本 試驗(yàn)得出的鉀肥用量過高或過低均會(huì)影響芹菜的生 長(zhǎng)發(fā)育 產(chǎn)量和品質(zhì)的結(jié)論一致 本試驗(yàn)研究表明 增施鉀肥能顯著提高芹菜產(chǎn)量 增產(chǎn)幅度 在 8 15 15 90 以 K450處理的產(chǎn)量最高 其次 是 K675處 理 二者間具有顯著性差異 通過對(duì)鉀肥用量與芹 菜產(chǎn)量的關(guān)系進(jìn)行模擬分析 得出公式表明鉀肥施 用量與產(chǎn)量呈拋物線線性關(guān)系 計(jì)算數(shù)據(jù)得出 取 得最高產(chǎn)量鉀肥施用量 為 524 59 kg hm 2 此時(shí)芹菜 產(chǎn)量 為 232 83 t hm 2 最佳經(jīng)濟(jì)效益鉀肥施用量 為 478 11 kg hm 2 芹菜產(chǎn)量 為 232 53 t hm 2 結(jié)合隸屬 函數(shù)分析 K450處理的排名最高 說明該處理的各 項(xiàng)指標(biāo)都較優(yōu) 芹菜的品質(zhì)指標(biāo)中 Vc含量 可溶 性固形物含量及粗纖維都在最高施鉀水平上達(dá)到最 高 可以說明 增加鉀肥施用量會(huì)提高芹菜的品質(zhì) 但隨著鉀肥施用的增加 芹菜體內(nèi)的硝酸鹽也會(huì)積 累 因此 適量施用鉀肥可以提高芹菜的品質(zhì) 但 鉀肥過高時(shí) 硝酸鹽會(huì)大量積累 對(duì)人體有害 干物質(zhì)是作物光合作用后的產(chǎn)物的最終形態(tài) 研究表明 施用鉀素可以有效提高作物干物質(zhì)的積 累 36 芹菜在收獲期的干物質(zhì)積累 以 K225和 K450的單株干物質(zhì)質(zhì)量達(dá) 到 60 g以上 且對(duì)鉀素吸 收量整體呈先上升后下降的趨勢(shì) K675處理的鉀素 積累量最大 為 344 62 kg hm 2 供施鉀肥使鉀素吸 收量提升 了 34 66 53 39 芹菜收獲期 莖葉和 根中的鉀素積累量分配為莖葉 根 鉀素吸收主要 集中在莖葉部分 莖葉是芹菜鉀素的積累中心 莖 葉鉀素分配率占整株鉀素累積量 的 98 87 以上 分 析可得 施用鉀肥可以有效的提高芹菜干物質(zhì)和鉀 素的積累 提高芹菜植株養(yǎng)分的吸收 鉀肥利用率隨著鉀肥用量的增加而降低 37 本 試驗(yàn)施鉀處理的鉀肥利用率 在 K225處理達(dá)到最大 為 34 43 鉀肥利用率 在 12 68 34 43 處于 偏低水平 鉀肥利用率情況符合上述研究 鉀肥貢 獻(xiàn)率 在 K450達(dá)到最大 為 16 59 鉀肥偏生產(chǎn)力 和鉀肥農(nóng)學(xué)效率最高 是 K225處理 分別 為 1006 43 kg kg 1和 128 95 kg kg 1 且隨著施鉀量的增加而下 降 因此 合理的施用鉀肥可以有效提高鉀肥利用 率 減少鉀肥的流失 保護(hù)環(huán)境 鉀素表觀平衡是一種衡量土壤養(yǎng)分分庫(kù)狀況的 方法 在園藝作物中被廣泛的應(yīng)用 38 目前 我國(guó) 的農(nóng)田施用鉀肥的鉀素表觀平衡仍處于虧損狀態(tài) 39 本試驗(yàn)中鉀素表觀平衡隨著鉀肥用量的增加而增加 在 K450時(shí)實(shí)現(xiàn)盈余 當(dāng)供鉀量持續(xù)增加時(shí) 鉀素出 現(xiàn)奢侈吸收 鉀素輸出量降低 全鉀含量 在 K675處 理達(dá)到最大 為 20 4 g kg 1 因此 在寧南山區(qū)種植 芹菜 需要考慮土壤供鉀能力 芹菜的預(yù)期產(chǎn)量 芹菜對(duì)于鉀肥的利用率以及鉀素表觀平衡等綜合指 標(biāo)來確定 4 結(jié)論 在寧南山區(qū)種植芹菜 供施鉀肥可以顯著提高 芹菜的產(chǎn)量 干物質(zhì)積累量 芹菜對(duì)鉀素的積累量 但隨著施鉀量過多 鉀肥吸收利用率會(huì)降低 因此 在綜合考慮芹菜產(chǎn)量的曲線線性擬合關(guān)系 結(jié)合隸 屬函數(shù)分析和提高寧南山區(qū)農(nóng)戶種植芹菜的經(jīng)濟(jì)收 入 推薦在寧南山區(qū)種植芹菜的鉀肥施用量 為 455 12 592 50 kg hm 2 參考文獻(xiàn) 張德純 芹菜 J 中國(guó)蔬菜 2010 1 15 1 賈麗麗 劉惠吉 王 華 等 3種不同芹菜營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的比較與評(píng)價(jià) J 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué) 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