施肥對設(shè)施菜田土壤鉀素營養(yǎng)及番茄產(chǎn)量品質(zhì)的影響.pdf
施肥對設(shè)施菜田土壤鉀素營養(yǎng)及番茄產(chǎn)量品質(zhì)的影響任如冰1,張?zhí)熘?,聶茹霞1,陳小文1,魏 平1,高莉平1(1北京中農(nóng)富通園藝有限公司,北京海淀 100083;2中國農(nóng)業(yè)大學(xué)水利與土木工程學(xué)院)摘 要:鉀是植物必需的營養(yǎng)元素,土壤是作物所需鉀素的主要來源。近年來,我國土壤缺鉀的面積不斷擴(kuò)大,而我國鉀肥資源有限,因此,開展施肥對土壤鉀素營養(yǎng)的研究,充分挖掘土壤的供鉀能力具有非常重要的意義。綜合概述了目前國內(nèi)外施肥對土壤鉀素營養(yǎng)以及對番茄產(chǎn)量品質(zhì)影響的研究概況,為科學(xué)合理施肥提供依據(jù),同時在總結(jié)前人研究的基礎(chǔ)上對今后鉀素營養(yǎng)的研究提出了一些建議。關(guān)鍵詞:番茄;鉀素營養(yǎng);有效性;產(chǎn)量;品質(zhì)(21.2mg/kg、35.9mg/kg)、非交換性鉀(75.1mg/kg、57.5mg/kg)、礦物鉀(0.03%、0.01%)及全鉀含量。熊明彪等8對紫色土施肥研究表明,經(jīng)過8年的定位施肥試驗后,各施鉀處理土壤中速效鉀(水溶性鉀、特殊吸附性鉀、非特殊吸附性鉀)的含量下降不明顯,均保持在1991年試驗初期的水平上,然而不施鉀處理的土壤速效鉀含量下降趨勢明顯,表明施鉀可以維持土壤速效鉀的平衡。而無論施鉀與否,土壤非交換性鉀和礦物鉀均呈現(xiàn)下降的趨勢,其中不施鉀處理土壤非交換性鉀含量下降更明顯。2 施肥對植物體全鉀含量的影響植物體內(nèi)鉀的含量因植物體的種類、植物體器官的不同而有所差異,一般禾谷類作物莖稈中的含鉀量較高,種子中含鉀量較低;玉米不同組織中葉脈的含鉀量最多,葉身和葉邊緣次之;薯類作物的塊根、塊莖含鉀量較高。聶新星等9研究表明,與CK處理相比,施加生物炭或施鉀處理均能顯著提高小麥根系和莖稈中的全鉀含量,且隨著生物炭或鉀肥的增加鉀素含量有提高的趨勢;而小麥籽粒中的全鉀含量隨著生物炭或鉀肥的增加而降低,同時,在玉米施肥試驗中所得到的結(jié)果與小麥試驗基本一致。李曉明10對番茄的研究表明,有機(jī)肥與氮肥或鉀肥配施均有利于植物對鉀素的吸收,在各施肥處理中,莖稈和葉片均在ANPK處理中吸鉀量最高,分別為2.98%和3.92%;根系在AK處理(1.83%)中吸鉀量最高;果實在BK處理(3.72%)中吸鉀量最高;番茄各組織器官的吸鉀量由高到低依次為果實、葉片、莖稈、根系。劉麗平等5研究指出,與不施鉀處理相比,各施鉀處理均顯著提高了植株的鉀素累積量。汪順義11對甘薯的研究表明,在2種類型的土壤條件下,與不施鉀處理相比,3種施鉀處理均顯著提高甘薯整個生長期鉀素的含量;且在同一土壤類型條件下,3種施鉀處理的甘薯地上部和地下部的鉀素含量差異顯著。3 施肥對番茄產(chǎn)量和品質(zhì)的影響鉀是作物生長必需的營養(yǎng)元素之一,直接或間接參與植物體中一系列生物化學(xué)反應(yīng)及主要的生長過程。鉀是植株體內(nèi)多種酶的活化劑,對植物體進(jìn)行的能量代謝和生物合成具有重要作用。鉀作為植物必需的營養(yǎng)元素和“品質(zhì)元素”,不僅可以提高番茄的產(chǎn)量,而且在改善番茄的品質(zhì),提高番茄的抗旱、抗寒、抗病蟲害等方面也表現(xiàn)出一定的效果1。土壤是番茄生長發(fā)育過程中鉀素營養(yǎng)的主要來源,而土壤的供鉀能力是土壤生態(tài)條件、土壤中各形態(tài)的鉀素含量、土壤鉀素的轉(zhuǎn)換率及供試作物生物學(xué)特性綜合作用的表現(xiàn)2。通過綜合闡述施肥對土壤鉀素有效性及番茄產(chǎn)量品質(zhì)的影響,以期為科學(xué)、合理地施肥提供理論、數(shù)據(jù)支持,為改善土壤生態(tài)環(huán)境、提高番茄產(chǎn)量和品質(zhì)做出貢獻(xiàn)。1 施肥對土壤鉀素形態(tài)及有效性的影響土壤鉀素的有效性是由土壤中各形態(tài)鉀的含量及其相對的活性決定的。研究認(rèn)為速效鉀的含量,非交換性鉀、礦物鉀的儲量和釋放速率是評價土壤鉀素有效性的重要指標(biāo)。在土壤肥料研究領(lǐng)域,提高營養(yǎng)元素的有效性一直是該領(lǐng)域追求的目標(biāo)3。李娜4對棕壤土的施肥研究表明,不施鉀肥、單施鉀肥或單施低量有機(jī)肥降低了土壤鉀素有效性及土壤鉀素長期供應(yīng)的能力。然而單施高量有機(jī)肥或高量有機(jī)肥與鉀肥配施,提高了土壤鉀素有效性以及長期供應(yīng)能力。劉麗平等5對棉田土壤的施肥研究表明,與空白對照相比,在不同施鉀處理中,隨著施鉀量的增加土壤中水溶性鉀、特殊吸附性鉀、非特殊吸附性鉀、非交換性鉀的含量均顯著增加,但對礦物鉀的含量影響不大。孫偉紅等6研究表明,秸稈還田與化肥配施能顯著提高潮土速效鉀和緩效鉀的釋放效應(yīng),對礦物鉀的有效化作用不明顯。同時,隨著秸稈還田量的增加,土壤中水溶性鉀、特殊吸附性鉀、非特殊吸附性鉀、非交換性鉀與其呈顯著的正相關(guān),與礦物鉀呈顯著負(fù)相關(guān)。譚德水等7研究表明,與單施氮磷肥相比,秸稈和鉀肥配施可不同程度提高土壤中水溶性鉀(河北潮土5.8mg/kg,山西褐土16.9mg/kg,下同)、非特殊吸附性鉀2020年第1期 現(xiàn)代園藝 試驗研究DOI:10.14051/j.cnki.xdyy.2020.01.003番茄是我國設(shè)施蔬菜主栽品種之一,優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)是番茄生產(chǎn)的主要目標(biāo)。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中主要通過科學(xué)合理地施肥提高番茄的產(chǎn)量以及調(diào)節(jié)番茄果實中可溶性糖、有機(jī)酸、Vc等含量來改善番茄的品質(zhì)。研究表明,氮肥的施用量直接影響番茄的產(chǎn)量和品質(zhì),適量的氮肥可促進(jìn)番茄增產(chǎn),而過量施用氮肥則會造成產(chǎn)量下降;磷對番茄的產(chǎn)量和品質(zhì)起著間接的作用,鉀對番茄的產(chǎn)量及品質(zhì)有著直接的影響。適量地增施鉀肥可以提高番茄坐果率和產(chǎn)量,以及番茄果實中可溶性糖、有機(jī)酸及Vc的含量;而過量地施用鉀肥則會導(dǎo)致番茄坐果率、產(chǎn)量及果實中可溶性糖、有機(jī)酸和Vc含量降低12。楊小燕1對番茄的研究表明,較不施鉀處理相比,施鉀處理條件下的番茄平均增產(chǎn)15.71%,表明在氮素充足的條件下,施鉀促進(jìn)了氮素的吸收,提高了氮肥的利用率。趙明等13認(rèn)為,在氮肥施用相同的條件下,有機(jī)肥與無機(jī)肥的配施提高了番茄的產(chǎn)量。姬景紅等14研究表明,氮肥與磷鉀肥的合理配施,可以獲得優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的番茄。閻獻(xiàn)芳等15研究表明,栽培在中等肥力條件下的番茄,與不施鉀處理相比,施鉀處理可使番茄增產(chǎn)20.35%30.06%。韓曉玲16的研究指出,生物有機(jī)無機(jī)復(fù)混肥處理與對照相比,使番茄果實中可溶性糖、有機(jī)酸、Vc、糖酸比分別提高23.2%、15.6%、15.1%、12.6%;與氮磷鉀無機(jī)復(fù)混肥處理相比,分別增加18.2%、8.3%、13.2%、9.1%,說明生物有機(jī)無機(jī)復(fù)混肥可以有效改善果實品質(zhì)和果實風(fēng)味。譚福雷17對番茄的研究表明,氮磷鉀肥與有機(jī)肥配施可顯著提高番茄產(chǎn)量和品質(zhì);施鉀可以提高番茄果實Vc及可溶性固形物的含量。研究表明,在施用化肥的基礎(chǔ)上配施有機(jī)肥,可提高番茄果實中可溶性糖及Vc的含量;其中施用高量生物肥和優(yōu)化配方施肥處理可溶性糖和Vc含量最高18。李曉明的研究指出,有機(jī)肥單施或有機(jī)肥與無機(jī)肥配施處理的可溶性糖、Vc含量及果實糖酸比高于無機(jī)肥處理10。鉀素可有效地提高果實品質(zhì),改善果實風(fēng)味,被稱為“品質(zhì)元素”19。施用鉀肥可以提高番茄果實可溶性糖、Vc、可溶性固形物的含量,改善番茄的風(fēng)味和營養(yǎng)價值20。糖酸比是評價番茄口味的重要指標(biāo),研究表明,隨著氮的增加,果實糖酸比隨之降低21。韋海忠等對番茄的研究指出,隨著施鉀量的增加,番茄果實糖含量提高,酸含量降低,糖酸比隨之提高22。4 建議與展望土壤鉀素營養(yǎng)方面的研究雖取得了較大的進(jìn)展,但在某些方面的研究需要加強(qiáng)。到目前為止,并沒有與作物指標(biāo)相關(guān)性好的較理想方法用于指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。在土壤鉀素平衡方面,應(yīng)根據(jù)鉀素平衡狀況和評價結(jié)果進(jìn)行合理施肥,保持土壤肥力不下降或作物產(chǎn)量不下降,不能簡單地為保持平衡而施肥。情況允許的條件下,可施用部分鈉肥代替鉀肥,以緩解鉀肥資源的不足。但在施用時要注意由于鈉自身理化性質(zhì)可能給土壤結(jié)構(gòu)造成負(fù)面影響。為避免鈉給土壤帶來的消極作用,在生產(chǎn)實踐中要先試驗驗證,然后根據(jù)不同作物對鈉的反應(yīng),因種制宜、因地制宜施用含鈉的肥料,同時注意施用量和施用頻度,以減少由此帶來的不良影響。 (收稿:2019-07-03)參考文獻(xiàn):1楊小燕,卜玉山,段小柱.施鉀對番茄產(chǎn)量和品質(zhì)效應(yīng)研究J.新疆農(nóng)業(yè)科學(xué),2005,42(4):272-275.2杜召永.長期定位施肥對黑土鉀素供應(yīng)能力及玉米品質(zhì)影響D.吉林農(nóng)業(yè)大學(xué),2014.3Vegh K R,Koszegi B,Gupta S C. 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