硼鉬鎂對菜心產量及養分吸收的影響

邵鵬，劉士哲，李淑儀，藍佩玲，廖新榮，王榮萍，張永起

（1.華南農業大學資源與環境學院，廣東廣州，510642；2.廣東省生態環境與土壤研究所）

硼鉬鎂對菜心產量及養分吸收的影響

邵鵬1，2，劉士哲1，李淑儀2，藍佩玲2，廖新榮2，王榮萍2，張永起2

（1.華南農業大學資源與環境學院，廣東廣州，510642；2.廣東省生態環境與土壤研究所）

以菜心為試材，研究了硼鉬鎂不同施肥水平對菜心產量和養分吸收的影響。研究結果表明，施用硼鉬鎂能夠提高菜心的產量和經濟效益，當B，Mg，Mo施用量分別為0.03，0.032，1.741 kg/667 m2時，效益最大，增幅分別為14.27%，13.1%，14.51%。施硼可促進菜心對N，P，K及B的吸收，但過量的硼會抑制菜心對P的吸收；施鉬可以提高可食部分和全株對于N，P，K及Mo的吸收，降低菜心不可食部分對于N，P，K的吸收；施鎂促進菜心對N，K，Mg的吸收，促進可食部分P的吸收的同時降低不可食部分及全株P的吸收，高濃度的Mg會降低菜心可食部分對于N，Mg的吸收。

菜心；硼鉬鎂；養分；產量；吸收量

菜心(Brassica parachinensis)又稱菜薹，屬十字花科蕓薹屬蕓薹種白菜亞種，以花薹為主食部分[1],風味獨特，被人們譽為“菜中之后”，是我國華南地區的特產蔬菜。華南地區土壤受母質和氣候條件的客觀影響，許多微量元素含量很低，尤其是硼和鉬，對蔬菜包括菜心產量的提高產生了重大影響。

目前缺硼土壤在世界各地廣泛分布，有關缺硼影響作物品質、導致作物產量減少的報道增多，關于硼與其他元素關系的研究越來越受到重視，在實際生產中也有較大的意義[2]。硼是植物生長的必需微量元素，有穩定葉綠素結構、促進碳水化合物運輸和蛋白質合成的作用[3～5]。

鉬是硝酸還原酶的組分，通過提高硝酸還原酶（NR）的活性，加速NO3-的還原，促進蛋白質合成[6]。缺鉬導致植物不能有效利用和轉化養分，造成植物體內營養分布失衡。

鎂是植物正常生長發育所需的中量營養元素,與植物體內生理反應和細胞組織結構發育有關[7],是構成葉綠素的主要礦質元素，直接影響植物的光合作用和糖、蛋白質的合成[8]，與蔬菜作物生長發育、產量和品質有密切關系。

試驗以菜心為材料，著重探討了在華南典型土壤上使用硼鉬鎂肥對菜心產量的影響，以及硼鉬鎂對菜心體內元素吸收的影響，得出該土壤上硼鉬鎂肥與產量的關系，進而得到最佳施肥量，為實踐提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試菜心品種為80天油綠甜菜心。所用肥料為尿素（N 46.6%）、過磷酸鈣（P2O510%）、硫酸鉀（K2O 50%）、硼砂（B 10%）、鉬酸銨（Mo 54%）、硫酸鎂（Mg 10%）。供試土壤pH值7.8，有機質11.9 g/kg、堿解N 73.78 mg/kg、速效 P 81.55 mg/kg、速效 K 80 mg/kg、有效Mg 128.2 mg/kg、有效B 0.39 mg/kg、有效Mo 0.12 mg/kg。土壤的有效硼和鉬含量（分別為0.50和0.15 mg/kg）均在臨界值以下、土壤有效鎂也接近臨界值（120 mg/kg）。

1.2 試驗方法

試驗于2008年10～12月在廣州市增城市朱村鎮進行。

試驗設計為單因素隨機區組排列，共設置10個處理、3次重復，其中以僅施N，P，K的為對照（CK），N，P，K施用量分別為N：8.9 kg/667 m2，P2O5：2.4 kg/667 m2，K2O：5 kg/667 m2。在施用相同N，P，K肥的基礎上再分別配施硼、鉬和鎂，各設3個水平，其中硼的3個水平分別為B130 kg/667 m2，B260 kg/ 667 m2，B3120 g/667 m2；鉬的3個水平分別為Mo18 g/667 m2，Mo216 g/667 m2，Mo332 g/667 m2；鎂的3個水平施用量為Mg10.3 kg/667 m2，Mg20.6 kg/667 m2，Mg31.2 kg/667 m2。每小區面積20 m2。

肥料施用：基肥施10%磷肥、30%氮鉀肥。其余為追肥分為4次施，第1次追肥在播種后的第7～10天，占總施肥量的10%；7～10 d后第2次追肥，占總施肥量的15%；第3次為開始露心芽時施，占總施肥量的30%；約10 d后，第4次施肥。硼肥、鉬肥和鎂肥在第2次追肥中一次性施入。

1.3 采樣與分析方法

土壤樣本：試驗前采取試驗田土壤混合樣品，風干，研磨，按不同分析項目要求分20目 （孔徑0.833 mm）、100目（孔徑0.147 mm）過篩，土壤養分分析均采用常規分析方法測定。

植株樣本：收獲時分可食和不可食部分采集，分析方法分別為，植株全N采用硫酸-雙氧水擴散法；全P采用釩鉬黃比色法；全K采用火焰分光光度計測定。植株硼、鉬、鎂灰化后分別采用姜黃素比色法、極譜（催化波）法和原子吸收法測定。

收獲時測產，并對產量進行分析統計。

表1 不同施肥處理對菜心產量和生物量的影響

圖1 不同施肥處理對菜心產量的效應

2 結果與分析

2.1 不同處理對菜心產量和生物量的影響

從表1可以看出，各處理與對照之間產量的差異沒有達到顯著水平，但是相比于對照，各處理均能提高菜心的產量，可能是由于各處理重復間變異較大造成。其中B1處理，Mo3處理，Mg3處理增產幅度最大。由土壤的理化性質可以知道，該土壤為偏堿性土壤，土壤中有效硼，有效鉬均缺乏，因此施用硼鉬能顯著提高菜心的產量。土壤中鎂并不缺乏，但是施鎂也能大幅度地提高菜心的產量，可能因為堿性土壤中有效鎂容易被土壤中的OH-固定，造成了鎂的缺乏。

各處理下，生物量的增加幅度明顯小于產量增加幅度，其中B3處理，Mo1處理，Mg2處理與對照相比降低了菜心的生物量，說明各處理降低了不可食部分在總的生物量中的比重，使更多的生物量轉化為產量，提高了效益。

2.2 各施肥處理與產量的效應擬合曲線

根據報酬遞減規律，在其他技術條件相對穩定的條件下，作物產量隨著施肥量的增加而增加，但作物增產量卻隨著施肥量的增加而遞減；如果一切條件都符合理想的話，作物將會產生最高產量；相反，只要有任何障礙時，產量便會相應地減少[9]。

圖1A反映出，隨著施硼量增加，產量曲線呈拋物線狀，達到最高點之后下降。最小養分規律指出決定和限制作物產量的是土壤中相對含量最小的元素，產量也在一定限度內隨該元素的增減而相對的變化[9]。由于必需元素的不可替代性，此時，B已經施足，其他元素的缺乏，限制了產量進一步增加。如果要進一步提高菜心產量，只能增施Mo、Mg等缺乏元素。

圖1B，1C反映出，隨著施肥量的增加，產量隨之增加，但作物的增產量卻隨著施肥量的增加而呈遞減趨勢，趨于最大產量，此時提高作物產量只能通過增施其他缺乏元素。

綜上所述，單施一種缺乏元素可以提高菜心產量，但要最大限度的提高產量需要多種元素的配合施用。硼鎂鉬的配合施用效果，有待于進一步試驗研究。

表2 不同施肥處理對菜心效益的影響

2.3 菜心施肥最佳效益的計算

最佳經濟施肥量是以獲得最大經濟效益為原則，在肥料資金充足條件下，提高單位面積的施肥利潤，增加總收益。當邊際產量等于肥料與產品的價格比、邊際產值等于邊際成本、邊際利潤等于0時，單位面積的施肥利潤最大[10]。 由此得出最佳施肥量的計算公式x=（Px/Py-b1）/2b2，其中Px、Py分別為肥料價格（元/kg）和菜心價格（5元/kg），b1、b2為相關方程的一次項系數和二次項系數。

根據對照施肥，計算出對照施肥成本為130.20元/667 m2。硼砂、鉬酸銨、硫酸鎂市場價格為3.6，200，0.8元/kg。

表2表明，施用硼鎂鉬肥均可提高菜心的經濟效益。其中，在比較施肥處理與理論最佳施肥處理中，得出施用B、Mg、Mo每667 m2可獲得的最大效益值分別為：6 763.75，6 755.09，6 896.27元，對應效益增收率為14.27%，13.10%，14.51%，也達到最大。此時對應B、Mg、Mo每667 m2施用量分別為0.03，0.032，1.741 kg，因此可把該施肥量定為推薦施肥量。可見由于田間種植環境的復雜性，理論最佳施肥量不一定是實際最佳施肥量。通過對最佳經濟效益的計算，可以為菜心生產實踐中肥料的施用提供理論依據。

2.4 施肥對菜心元素吸收的影響

①施硼對菜心N，P，K及硼吸收的影響 從表3可以看出，施用硼肥可以提高菜心可食部分N，P，K元素的吸收，其中B2、B3處理N，P的吸收量與對照差異顯著。不可食部分對N，P，K的吸收不同處理間的差異不顯著。雖然處理間差異不顯著，但是可以看出施硼能夠提高植株N，P，K吸收的趨勢，而過量的硼會抑制菜心對P，K的吸收。

從表4可以看出，施硼可以提高菜心可食部分B濃度和吸收量。其中，B2、B3處理對B的吸收量與對照差異顯著，有較大幅度的提高，B3處理B濃度和吸收量均與對照差異顯著。不可食部分B吸收的不同處理間的差異不顯著。施硼可以較大幅度提高全株B吸收量，但是統計差異不顯著。

②施鉬對菜心N，P，K及鉬吸收的影響 從表5可以看出，施鉬可以明顯提高菜心可食部分對N，P，K的吸收，其中Mo2、Mo3處理對NP的吸收與對照差異顯著，而對K吸收的影響表現為Mo2處理與對照差異顯著，說明過量鉬會降低菜心對K的吸收。不可食部分對N，P，K的吸收不同處理間的差異不顯著。全株N，P，K的吸收表現為，施鉬可以提高全株對N，P，K的吸收，其中對N、K吸收的影響效果更為顯著。

表6可以看出，施鉬可以同時提高菜心可食部分和不可食部分及全株對Mo的吸收，包括濃度和吸收量。但是不可食部分對Mo的吸收表現為：Mo2處理低于 Mo1、Mo3處理，具體原因有待于進一步的研究。

③施鎂對N，P，K及鎂吸收的影響 表7可以看出，施鎂可以提高可食部分對N，P，K吸收，其中對N，P的吸收表現為Mg2處理最高且與對照差異顯著，表明過量施鎂會降低菜心可食部分對N，P的吸收。不可食部分對N，P，K的吸收不同處理間的差異不顯著。施鎂可以提高全株對N，K的吸收，但是對P的吸收呈現出降低的趨勢。

表8可以看出，施鎂可以提高菜心可食部分對Mg的吸收，Mg2處理的Mg濃度及Mg的吸收量最大，說明施鎂可以提高菜心對鎂的吸收，但是過量施用會降低菜心對Mg的吸收作用。對不可食部分影響表現為，施鎂可以提高不可食部分Mg濃度，但是對吸收量影響不大。施鎂能夠促進全株對于Mg的吸收，說明施鎂可以提高可食部分生物量在全株生物量中所占比例。

表4 不同硼肥處理下菜心體內硼含量和硼吸收量的變化

表5 不同鉬肥處理對菜心吸收氮磷鉀的影響

表6 不同鉬肥處理下菜心體內鉬含量和鉬吸收量的變化

表7 不同鎂肥處理對菜心吸收氮磷鉀的影響

表8 不同鎂肥處理下菜心體內鎂含量和鎂吸收量的變化

3 小結與討論

3.1 施硼對菜心產量及元素吸收的影響

硼氮關系研究較多，一般認為兩者有相互促進的作用、關鍵是保持硼氮平衡的原則。在氮肥充足的基礎上，施硼才能促進作物增產；在硼適量時，施氮才能達到預期的效果；而且，只有硼氮適量同施，才能取得最佳效果[11]。硼磷在植物體內有明顯的促進作用。魏文學等[12]研究表明，硼磷配合使用顯著地提高向日葵的產量。當硼不足時，植株對磷的吸收減少，反之亦然；缺硼、磷將不利于作物對兩者的吸收，但過量的硼對作物吸收磷有抑制作用。硼鉀關系較為復雜，但存在明顯的交互作用，施硼可以促進植物對硼的吸收。

本試驗結果表明，華南地區菜地B推薦施用量為0.03 kg/667 m2。在施足N，P，K的基礎上，施用硼肥可以提高菜心的產量，促進菜心對N，P，K的吸收，但過量的硼會抑制菜心對磷的吸收，硼與鉀關系較復雜，有促進的趨勢，但是沒有明顯的規律。施硼可以極大地促進菜心對硼吸收。這與前人的研究結果相一致。

3.2 施鉬對菜心產量及吸收的影響

朱淇等[13]認為，大豆中鉬、磷存在著明顯有益的相互促進作用。本試驗表明，華南地區菜地Mo推薦施用量為0.032 kg/667 m2。在施足N，P，K肥的基礎上，施用鉬肥可以提高菜心的產量及可食部分和全株對于N，P，K及鉬的吸收，降低菜心不可食部分對于N，P，K的吸收。

3.3 施鎂對菜心產量及元素吸收的影響

許多研究表明，鎂和鉀存在拮抗作用。本試驗結果表明，華南地區菜地Mg推薦施用量1.741 kg/667 m2。施鎂可以提高菜心產量，促進菜心對氮鉀鎂的吸收，促進可食部分對磷的吸收的同時降低了不可食部分及全株對磷的吸收。而且，高濃度的鎂會降低菜心可食部分對于氮鎂的吸收。

[1]馬三梅，王永飛.菜心育種的研究進展[J].北方園藝，2006（3）：40-41.

[2]劉鵬.硼脅迫對植物的影響及硼與其它元素關系的研究進展[J].農業環境保護，2002，21（4）：372-374.

[3]Marschnerh H．Mineral nutrition of higher plants(2nded) [M].USA:Academic Press，1995:347-364．

[4]婁運生，楊玉愛．氮磷鉀、硼水平對不同基因型油菜硼吸收及某些生物學性狀的影響[J]．應用生態學報，2001，12（2）：213-217．

[5]方益華．高硼脅迫對油菜光合作用的影響研究[J]．植物營養與肥料學報，2001，7（1）：109-112．

[6]喻敏，王運華．種子鉬對冬小麥硝酸還原酶活性、干物質重及產量的影響[J]．植物營養與肥料學報，2000，6（2）：220-226.

[7]楊竹青.鈣、鎂對番茄根、莖葉解剖結構的影響[J].華中農業大學學報，1994，13（1）：51-54.

[8]馬斯納 H著.曹一平譯.高等植物的礦質營養[M].北京：北京農業出版社，1988.

[9]吳禮樹.土壤肥料學[M].北京：中國農業出版社，2004：181-184.

[10]譚金芳.作物施肥原理與技術[M].北京：中國農業大學出版社，2003：209-214.

[11]劉鵬，吳建之，楊玉愛．土壤中的硼及其植物效應的研究進展[J]．農業環境保護，2000，19（2）：119-122．

[12]魏文學，王運華，時會軍，等.B對向日葵生長發育及產量的影響[J].土壤肥料，1993（1）：42-45.

[13]朱淇，梁之婉.不同土壤施用微量元素與大豆生長、發育、產量及品質的關系[J].土壤學報，1963，（11）：417.

Effects of Boron,Molybdenum and Magnesium Nutrition on Yield and Nutrients Uptake of Flowering Chinese Cabbage

SHAO Peng1,2,LIU Shizhe1,LI Shuyi2,LAN Peiling2,LIAO Xinrong2,WANG Rongping2, ZHANG Yongqi2
(1.College of Natural Resources and Environment,South China Agricultural University,Guangzhou 510642; 2.Guangdong Institute of Eco-environmental and Soil Science)

Effects of B,Mo and Mg on yield and nutrient uptake of Flowering Chinese cabbage was studied through experiment of different fertilizer levels.The results showed that fertilize B,Mo and Mg can increase yields and economic profit of Flowering Chinese cabbage.It got the best economic benefit when the amount of B,Mo,Mg were 0.03 kg/667 m2,0.032 kg/667 m2,1.741 kg/667 m2,meanwhile,the amplification were 14.27%,13.1%,14.51%.Fertilizing B could add absorption of B and promote the absorption of N,P,K,but excessive B could restrain the absorption of P.Fertilizing Mo could add absorption of Mo and promote the absorption of N,P,K in esculent parts of Flowering Chinese cabbage,and reduce the absorption of N,P,K in inesculent parts of Flowering Chinese cabbage.Fertilizing Mg could add absorption of Mg and promote the absorption of N,K of Flowering Chinese cabbage;Fertilizing Mg could promote the absorption of P in esculent parts of Flowering Chinese cabbage,at the same time,it could reduce the absorption of P in inesculent parts and total of Flowering Chinese cabbage;Mg of high concentration could depress the absorption of N,Mg in esculent parts of Flowering Chinese cabbage.

Flowering Chinese cabbage;B,Mo and Mg;Nutrition;Yield;Absorption

10.3865/j.issn.1001-3547.2010.24.021

廣東省特色蔬菜產業技術體系和農業公益性行業科研專項(nykyzx07-007）

邵鵬（1985-），男，碩士研究生，主要從事植物營養方向研究，電話：020-87024373，E-mail:shaopeng118@126.com李淑儀，通信作者，電話：020-87024752，E-mail：lishuyi@soil.gd.cn

2010-04-19