葉用萵苣對氯的吸收和累積規律研究

李楠 鄧蘭生 涂攀峰 龔林 張承林 楊依彬

摘 要 在盆栽試驗條件下，通過淋施不同濃度含氯肥料，研究葉用萵苣對氯元素的吸收和累積規律。結果表明，在土壤水溶性氯含量為100 mg/kg，外源施氯量不超過500 mg/kg時，對葉用萵苣地上部鮮重的影響不顯著；當施氯量達到1 200 mg/kg時，對葉用萵苣的可溶性糖、Vc、可溶性蛋白的影響均不顯著。葉用萵苣在苗期對氯的吸收速率最大，且隨著生育期的推進和施氯量的增加，葉用萵苣體內的氯累積量呈顯著上升趨勢，并在生長中期氯累積速度加快，后期趨于平緩。

關鍵詞 葉用萵苣；氯；吸收；累積；品質

中圖分類號 S143.71；S636.2 文獻標識碼 A

近些年來隨著水肥一體化技術的大力推廣，水溶性肥料作為水肥一體化技術的配套產品得到了快速發展[1]。氯化鉀、氯化銨等含氯肥料，因其溶解性好、溶解快速、成本低，而成為水溶性復合肥的基礎原料。然而，由于對某些作物存在“忌氯”的說法，人們過分擔心氯對作物產量和品質的負面影響[2-4]，導致在水溶性復合肥料配方中都害怕添加含氯肥料作原料。萵苣（Lactuca sativa L.）被認為是對氯非常敏感的作物，其土壤耐氯臨界值為150～200 mg/kg[5-6]。水溶性肥料施用要遵循“少量多次”的原則，施用時采取兌水滴灌施、噴施、澆施、淋施等方法，這與含氯肥料土壤基施或撒施存在很大差別。本試驗選擇對氯敏感的葉用萵苣作為供試作物，研究在少量多次淋施含氯肥料的施肥方式下，氯對葉用萵苣生長及品質的影響以及氯在葉用萵苣體內的吸收累積情況，從而為水溶性復合肥原料的選擇以及生產中對含氯肥料的正確認識和科學施用提供理論依據。

1 材料與方法

本試驗于2012年10月至2013年1月在華南農業大學資源環境學院校內試驗基地進行。

1.1 材料

供試作物為葉用萵苣（品種為意大利耐抽薹型）。供試土壤為水稻土，理化性質為：pH5.5、EC值182.3 μS/cm、有機質19.6 g/kg、堿解氮129.2 mg/kg、有效磷119.1 mg/kg、速效鉀155.3 mg/kg、水溶性氯100.1 mg/kg。

1.2 方法

試驗依據淋施不同濃度的含氯肥料溶液設置5個處理，分別為0、200、500、800、1 200 mg/kg（簡稱T1、T2、T3、T4、T5）。試驗于2012年10月26日裝盆、移苗，每盆裝土4.5 kg，種植兩棵葉用萵苣。施肥量按照每kg土N 0.15 g、P2O5 0.1 g、K2O 0.15 g、Mg 0.05 g的用量進行施肥，其中氮肥為硝酸銨（含N 32%），磷肥為過磷酸鈣（含P2O5 15%），鉀肥為硫酸鉀（含K2O 50%）和氯化鉀（含K2O 60%），鎂肥為硫酸鎂（含Mg 9.8%），氯由氯化鉀、氯化鎂和氯化鈣提供。定植后于10月29日和11月3日、8日、13日、17日、21日、25日、29日施肥，共8次，每次施肥量為單盆總施肥量的1/8，每次施肥時用300 mL去離子水將肥料溶解淋施。各處理所選擇肥料種類和用量見表1。

為了解葉用萵苣對氯的累積吸收規律，需要在生長期間多次采樣，故每個處理設置40次重復。于11月4日、14日、24日、30日及12月2日各采樣1次，采樣時選取長勢均勻的3盆，收取地上部樣品進行分析測定（葉片和葉柄一起制樣）；并于12月4日進行最后一批采樣、收獲。

土壤及組織含氯量采用氯離子電極法[7-8]，土壤有機質、速效氮磷鉀及葉用萵苣品質的測定見參考文獻[9-10]。

1.3 數據處理

數據統計分析采用Microsoft Office Excel2003及SAS8.1軟件進行。

2 結果與分析

2.1 不同濃度氯處理對葉用萵苣鮮重和品質的影響

表2表明，在葉用萵苣的幼苗期（移苗后10 d左右）和快速生長前期（移苗后20～30 d），隨著施氯量的增加，對葉用萵苣的鮮重沒有顯著影響。從連續取樣稱量結果看，到了葉用萵苣的生長中后期（移苗后30 d左右），與不施氯處理相比，T5處理顯著減低葉用萵苣的鮮重，表明葉用萵苣的生長開始受到抑制（此時實際施入土壤的氯為900 mg/kg）；到了葉用萵苣的生長后期（移苗后38 d左右），與不施氯處理相比，T4、T5處理均顯著減低葉用萵苣的鮮重（此時T4處理的實際施入土壤的氯為800 mg/kg）；葉用萵苣最后收獲時，與不施氯處理相比，施氯量小于800 mg/kg的T1、T2處理對葉用萵苣的鮮重沒有顯著影響。在本試驗條件下，800 mg/kg與1200 mg/kg的施氯處理葉用萵苣鮮重比對照減少了19.2%和34.9%。說明當土壤氯含量為900 mg/kg（土壤本底為100 mg/kg）時，葉用萵苣的生長開始顯著受到氯的抑制。

在最后一次采樣時測定葉用萵苣的品質指標。從表3的測定結果看，與不施氯處理相比，不同施氯處理對葉用萵苣葉片的可溶性糖、Vc、亞硝酸鹽和可溶性蛋白的含量的影響均表現為差異不顯著。

2.2 不同濃度氯處理后葉用萵苣地上部對氯的吸收和累積

從圖1 可看出，11月4～6日（移苗后10 d左右）葉用萵苣地上部的氯含量最高，隨著生長時間的推移，氯含量逐漸降低，最后呈相對穩定狀態。土壤施氯與葉用萵苣地上部氯含量有顯著的正相關，土壤施氯水平越高，含氯量越高。

圖2結果表明，隨著葉用萵苣的生長，植株氯的累積量呈顯著上升的趨勢。并且在葉用萵苣生長最快的時期（移苗后20～30 d）氯的累積量和累積的速度也隨之增加，其中T5處理的氯累積量大約為T1處理的1.3倍。通過測定收獲時土壤中氯離子的殘留量，可知T1～T5各處理的氯離子利用率分別是：8.89%、17.74%、16.76%、13.43%、1.86%。因此，可以清晰的看出高氯處理在抑制葉用萵苣生長的同時也顯著降低了葉用萵苣對氯離子的利用率。

3 討論與結論

氯作為作物生長的必需營養元素之一，一直受到人們的關注。同時，因不同作物對氯的敏感性不同，在肥料生產和施用過程中，氯又被人們誤解和質疑。魏世強等[5]采用CaCl2作基肥，當土壤水溶性氯為25 mg/kg，施氯濃度達到100 mg/kg時，葉用萵苣的生長受到顯著抑制，葉用萵苣品質下降；施氯濃度為800 mg/kg時，產量下降了63.6%。而本研究結果表明，當土壤水溶性氯為100 mg/kg，施用外源氯量達到500 mg/kg時，對葉用萵苣的地上部鮮重的影響不顯著，施氯濃度為800 mg/kg時，產量相對于不施氯處理下降了19.2%，當施氯濃度為1 200 mg/kg時，產量相對于不施氯處理下降了34.9%，但對葉用萵苣可溶性糖、Vc、亞硝酸鹽、可溶性蛋白的含量均沒有影響。其中可能的原因是之前的研究者是將含氯肥料做基肥一次性施入土壤，讓葉用萵苣從幼苗期開始就處于一個相對高濃度的氯環境中，在一定程度上影響了葉用萵苣的生長；而本研究是把氯分多次施用，使得葉用萵苣在生長前期處于一個相對較低濃度的氯環境中，對其生長影響不明顯，而隨著不斷地增加施氯量，最后達到了閾值，氯的負作用才表現出來。Johnson等[11-12]的研究結果顯示，一般葉用萵苣植株體內氯含量的正常范圍是2.8～19.8 mg/g（干重），當達到23 mg/g時，將會出現減產或者毒害癥狀。本研究結果所得出的各處理和各生長階段葉用萵苣植株的氯含量均高于此值（最低值為37.0 mg/g），卻未表現出明顯的毒害癥狀。毛耘知等[6]依據作物的耐氯臨界值將作物分為耐氯力強（耐氯臨界值>600 mg/kg）、中（耐氯臨界值為300～600 mg/kg）、弱（耐氯臨界值為150～300 mg/kg）3個等級。從本試驗結果看，在土壤本底的氯含量為100 mg/kg時，施用外源氯濃度達到500 mg/kg時，相對于不施氯處理，葉用萵苣生長所受到的抑制作用表現為差異不顯著；施用外源氯濃度達到800 mg/kg時，相對于不施氯處理，葉用萵苣鮮重下降了19.17%，生長抑制作用顯著。因此，當對含氯肥料采用少量多次的方法施用時，則可以在減少單次含氯肥料施用量的同時適當增加了整個生長周期的總的含氯肥料的施用量，從這個意義上來說，葉用萵苣應屬于耐氯力中等的作物，而非文獻資料所說的屬于耐氯力低的作物[5-6]。

氯對作物生長的抑制作用是氯本身的直接作用還是含氯肥料施用量增加后土壤含鹽量增加造成，存在爭論。Ayers等[13]的研究結果顯示，當土壤EC值高于1.3 mS/cm時，將會影響葉用萵苣的正常生長，而本試驗通過測定收獲時各處理土壤EC值，發現當施氯濃度為1 200 mg/kg時，土壤最高EC值為1.05 mS/cm，結合鮑士旦[9]對鹽漬土壤的等級劃分（土壤EC值在0～2 mS/cm之間時，土壤屬于非鹽漬化土壤），基本排除了葉用萵苣鹽害的問題，表明是氯的直接作用。就本研究結果而言，施氯濃度為500 mg/kg時，按每公頃耕層土壤225 t計算，約每公頃施用氯化鉀2.36 t，遠超過正常的施用水平（以畝產1 000 kg商品葉用萵苣為例，每1000 kg葉用萵苣需要帶走2.7 kg K2O，折合為氯化鉀為每公頃67.5 kg）。因此，在本試驗條件下，在土壤為非鹽土的情況下，葉用萵苣應歸為耐氯力中等的作物，且施用含氯肥料滿足其生長需要是安全的。

此外，本研究結果還表明，葉用萵苣在生長前期對氯的吸收速率明顯高于生長的中后期，且隨著施氯濃度的增加萵苣對氯元素的吸收也有所增加，隨著生育期的推進吸收量逐漸降低。而葉用萵苣對氯元素的累積量則隨著葉用萵苣的生長和施氯量的增加而增加，且在生長中期隨著葉用萵苣生長速度的加快而使得氯的累積速度明顯增加，收獲前由于與施肥時間相隔時間長，出現相對平緩的趨勢。所以在生產中葉用萵苣幼苗期切忌施用太多含氯肥料，而采用水肥一體化等施肥方式所遵循的少量多次的施肥理念則恰好可以滿足這一要求。

本試驗結果表明，在少量多次的施肥條件下，該品種葉用萵苣的耐氯臨界值可以達到600 mg/kg左右，可以歸類為耐氯力中等的作物，施用含氯肥料比較安全。這也為今后在水溶性肥料中添加含氯原料提供了理論基礎，同時證明了少量多次的施肥方式可以大大提高對氯敏感作物的耐氯力。

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