幾種水生蔬菜營養特征與施肥技術研究進展

劉冬碧 ，熊桂云 ，范先鵬 ，楊利 ，張富林 ，夏穎 ，余延豐

（1.湖北省農業科學院植保土肥研究所，武漢，430064；2.農業部潛江農業環境與耕地保育科學觀測實驗站）

幾種水生蔬菜營養特征與施肥技術研究進展

劉冬碧1，2，熊桂云1，2，范先鵬1，2，楊利1，2，張富林1，2，夏穎1，2，余延豐1，2

（1.湖北省農業科學院植保土肥研究所，武漢，430064；2.農業部潛江農業環境與耕地保育科學觀測實驗站）

水生蔬菜包括蓮藕、茭白、芋頭等十余種植物。綜述了最近10多a來幾種主要水生蔬菜營養特征與施肥技術研究進展，并對今后的工作重點進行了展望。

水生蔬菜；營養特征；施肥技術

水生蔬菜（Aquatic vegetable）是指生長在淡水中，可供食用的維管束植物[1]。我國水生蔬菜有十多類，主要包括蓮藕、子蓮、茭白、芋頭、荸薺、蕹菜、水芹、芡實、慈姑、菱角、莼菜、豆瓣菜（西洋菜）、蒲菜及蔞蒿等，既是我國的一類傳統蔬菜，又被歐美、日本等國家稱為中國特菜，在國際農產品貿易中享有較高的聲譽[2]。水生蔬菜多數為食藥同源植物，具有良好的營養價值、保健價值和藥用價值。近20 a來，水生蔬菜已成為中國蔬菜中獨具特色的一個分支，但營養特征與施肥技術一直是水生蔬菜研究的薄弱環節。本文對幾種主要水生蔬菜的營養特征與施肥技術研究進展進行綜述，供相關領域的同行參考，以及有關部門和學者對水生蔬菜營養特征與施肥技術研究工作的重視。

1 幾種主要水生蔬菜營養特征與施肥技術研究進展

1.1 蓮藕

蓮藕（Nelumbo nucifera Geartn.）又名藕蓮、藕，全國栽培面積40萬hm2，主要集中在湖北、江蘇等長江中下游地區，其中湖北8萬hm2，全國第一[1]。蓮藕生長發育前期以葉片生長積累光合產物為主，后期葉片、葉柄和根狀莖中的干物質和養分不斷運輸貯存到膨大莖中，以產量形成為主?？鹪栽囼灄l件下，鄂蓮5號移栽后97～160 d是產量形成的關鍵時期，根系直接從土壤中吸收的氮磷鉀養分，分別占同期氮磷鉀累積量的69.8%、79.2%和75.0%[3]。田間生長條件下，每生產1 000 kg枯荷藕（鮮藕），蓮藕植株大約吸收3.48 kg N、0.68 kg P和5.12 kg K。適宜的氮、鉀營養促進蓮藕根系發育、增強根系活力，增加立葉數量和葉片面積、提高立葉SPAD值，延緩葉片衰老，促進光合產物從葉片等器官轉移并貯存到收獲物中，提高產量[4～6]；適宜的氮、鉀營養還能改善蓮藕品質，適量氮處理蓮藕的淀粉含量比不施氮處理和2倍適量氮處理分別高出9.1%和17.0%，適量鉀處理蓮藕的還原糖、可溶性總糖和淀粉含量分別比不施鉀處理高出35.9%、7.2%和8.1%[7]。氮肥對提高蓮藕蛋白質、VC和還原糖含量效果明顯，而鉀肥對降低粗纖維和硝酸鹽含量效果明顯[8]。此外，合理施用有機肥還能促進蓮藕對養分的吸收[9]、改善商品品質[10，11]和營養品質[11]。

調查和研究表明，湖北省蓮藕產量的土壤養分限制因子主要為氮、鉀、磷、鋅和硼，施肥技術不合理是優質蓮藕品種產量潛力未能充分發揮的重要原因[12，13]。蓮藕施氮平均增產29%～38%、施磷平均增產10%～16%、施鉀平均增產19%～22%、施鋅大約增產 8%，施肥效應為氮＞鉀＞磷＞鋅[8，14]。 劉冬碧等[15～18]研究提出，在湖北江漢平原產量水平為1 500～2 000 kg/667m2的中等土壤肥力條件下，蓮藕全生育期優化肥料用量為每667 m224～28 kg N、5～8 kg P2O5、15～18 kg K2O， 同時補充硼肥和鋅肥；單產每增減300 kg，氮、磷、鉀純養分分別增減3 kg、1 kg和2 kg；對鄂蓮5號等早中熟品種來說，氮肥運籌可采用 “40%基肥+20%立葉肥+40%坐藕肥”或“60%出葉肥+20%立葉肥+20%坐藕肥”，鉀肥運籌可采用“70%基肥+30%坐藕肥”或“50%基肥+20%立葉肥+30%坐藕肥”。張長偉等[8]研究結果表明，安徽潁上縣鄂蓮4號的最高產量施肥量為每667m230 kg N、12 kg P2O5、30 kg K2O。曾廣巧等[19]、韋美拉等[20]在廣西柳江縣“高氮、低磷、高鉀”的石灰性水稻土上通過“3414”肥料回歸試驗，提出鄂蓮5號的合理施肥量為每 667 m226～33 kg N、8.6～13.3 kg P2O5和 13.3～20 kg K2O。 李培亮等[21]根據武漢市蔡甸區現狀，制定蓮藕推薦施肥方案為每667 m216～17.5 kg N、4.8～6 kg P2O5和 8～11 kg K2O，同時配合鋅肥和硼肥施用，該方案比習慣施肥提高產量 70～120 kg/667m2，增幅為 7.9%～15.3%。

1.2 茭白

茭白（Zizania latifolia）又稱茭筍、菰筍、茭瓜等，全國栽培面積7.33萬hm2，其中浙江2.67萬～3.33萬hm2，面積最大[1]。茭白植株的養分累積量多數品種變化規律相似，鉀最高、氮次之、磷最低[22，23]，也有研究表明，茭白植株后期氮累積量高于鉀[24]。生長期至膨大前期氮、磷、鉀累積量均呈上升趨勢，其中氮、鉀變幅較大，磷變幅較小；分蘗高峰至孕茭初期，植株氮累積量仍以較快速度增加；到成熟后期氮磷鉀累積量均呈下降趨勢，并以氮下降幅度較大，植株生長中心由擴大型代謝轉向貯藏型代謝[22，23]。茭白植株鉀積累高峰期為分蘗期，氮、磷積累高峰期較鉀滯后，出現在孕茭膨大初期[22]。從氮、磷、鉀含量的變化動態來看，茭白植株地上各部位氮、磷、鉀含量總體上呈下降趨勢，肉質莖膨大時有一峰值；葉片氮、磷含量持續下降，鉀含量前期下降，膨大前顯著上升；短縮莖氮、磷、鉀含量前期下降，膨大前迅速下降，膨大后轉而上升；肉質莖氮、磷、鉀含量膨大初期迅速上升，隨即穩定并呈下降趨勢[25]。研究表明，適量澆灌沼液有利于提高茭白養分利用效率[26]。

沈惠琴[27]在上海浦東的試驗結果表明，高橋鎮凌橋地區茭白每667 m2適宜的肥料用量為30 kg N、5 kg P2O5和 18 kg K2O。 在 0.7～0.8 m2/穴的最適密度下， 秋茭每 667 m2施 16～18 kg N、10～11 kg K2O，夏茭施9～10 kg N并增施鉀肥比較適宜[28]。姜麗娜等[29]研究結果表明，浙大2號在浙江余姚市的高產優質高效施肥方案為每667 m225 kg N，12 kg P2O5和15～22.5 kg K2O。適量施氮能顯著增加茭白植株葉片數量和葉片厚度、促進葉綠素累積，提高功能葉片的凈光合速率，667 m2施氮量以30 kg 最適宜[30，31]。

1.3 芋頭

芋頭[Colocasia esculenta （Linn.） Schott.]全國栽培面積約5.33萬hm2，其中山東膠東半島1.33萬hm2，面積最大[1]。芋頭植株對氮、磷、鉀養分的吸收累積動態與蓮藕、茭白相似。幼苗期較少，發棵期和球莖膨大期迅速增加，球莖膨大后期又逐漸下降；全生育期對鉀的需求最多、氮次之、磷最少[32，33]。生長發育前期養分主要分布在葉片和葉柄中，其中氮以葉片為主，磷和鉀以葉柄為主；發棵后期和球莖膨大期主要分配在芋球莖中，氮、磷的分配為子芋大于孫芋，鉀為孫芋大于子芋[32]。李琳[33]研究結果還表明，施肥措施可明顯改善芋頭品質，提高球莖蛋白質、淀粉、總糖和VC的含量，其中對蛋白質的影響為母芋（23.8%～76.3%）＞子芋（4.8%～60.4%）＞孫芋（2.9%～52.8%），對淀粉的影響為母芋（7.9%～33.4%）＞子芋（5.2%～25.9%）和孫芋（1.4%～30.7%），總糖為子芋（56%）＞孫芋（16.9%）＞母芋，對VC含量的影響各級芋相差不大，為母芋4.6%～39.4%、子芋 7.1%～38.6%、孫芋 3.2%～41.2%，同時鉀對芋頭品質的影響大于氮。這也進一步證實了此前有關學者的研究結果[34，35]。此外，脫水豬糞與復合肥配合施用，特級和一級芋比例可高達 67.3%[36]。

張富春[37]在福建永定縣通過10個田間試驗研究了六月紅芋氮、磷、鉀施肥效應和適宜用量，結果表明，土壤基礎肥力對芋頭產量的平均貢獻率為58.7%，產量與土壤肥力水平成正相關；施用氮、磷、鉀肥分別平均增產23.7%、14.9%、14.6%；氮、磷、鉀適宜用量因土壤肥力而異，每667 m2推薦施肥量平均為 11 kg N、5 kg P2O5和 12 kg K2O。 李琳[33]的研究顯示，紅芽芋最高產量施肥量為每667 m220 kg N、6.3 kg P2O5、10.2 kg K2O，此時紅芽芋667m2產量為2 306 kg。孫倩倩等[35]在重慶紫色土上的研究表明，芋頭最佳高產優質養分組合為每667 m230 kg N、15 kg P2O5、20 kg K2O 和 150 kg 石灰，芋頭增施鈣肥可增產15.1%。陳益等[38]在江蘇靖江市的研究結果為芋頭肥料用量以每667m215 kg N、5 kg P2O5、25 kg K2O最為適宜。此外，基肥施用廄肥、中后期追施復合肥能顯著提高紅芽芋產量[39]。

1.4 荸薺

荸薺（Eleocharis dulcis）又名馬蹄、地栗、烏芋等，全國栽培面積5萬hm2，其中廣西2萬hm2，主要分布在廣西賀州、荔浦等地[1]。荸薺養分吸收方面的研究未見報道，施肥技術方面的研究主要集中在賀州、荔浦等主產區。關艷玉等[40]通過“3414”試驗提出廣西賀州市馬蹄最佳施肥配方為：高產田每 667 m225 kg N、12 kg P2O5和 23 kg K2O，中產田每 667 m223 kg N、10 kg P2O5和 21 kg K2O，低產田每 667 m221 kg N、12 kg P2O5和 19 kg K2O；還進一步提出最佳氮肥分配方案為基肥35%、第一次分株形成肥25%、第二次分株形成肥25%、花莖抽生肥15%[41]。鄭丹等[42]的研究與前述結果基本一致。另有研究表明，馬蹄鉀肥最佳用量為 33.75 kg/667 m2K2O[43]。 韋照新[44]、蒙培碧等[45]研究提出667 m23 000～3 200 kg產量水平下，廣西荔浦縣馬蹄適宜施肥量為每667 m218 kg N、8～10.3 kg P2O5和19～23.5 kg K2O。 廖首發[46]研究表明，在較低產量水平下（2 346 kg/667 m2），馬蹄最佳施鉀量為16.7 kg/667 m2，適宜施鉀植株含鉀量比對照提高5.1%～13.7%、鉀素吸收量增加22.7%～40.1%，馬蹄粗蛋白質含量提高7.3%～64.6%、可溶性固形物含量提高9.5%～23.4%。賴昌健等[47]研究提出了廣西荔浦縣荸薺5次施肥方案為：基肥30%、分蘗肥20%、結薺初期肥20%、膨大初期肥15%、膨大中期肥15%。朱華龍等[48]在廣西桂林市雁山區“低氮中磷中鉀”土壤上的研究顯示，馬蹄最高產量（2 710 kg/667 m2）施肥量為每667 m225.7 kg N、9.8 kg P2O5和 26.4 kg K2O。

1.5 蕹菜

蕹菜（Ipomoea aquatica Forsk.）又名空心菜、藤菜、竹葉菜等，在全國各地都有栽培，水蕹在我國西南地區栽培較多[1]。蕹菜作為炎夏初秋淡季的主要綠葉蔬菜，容易積累硝酸鹽[49]，因此圍繞蕹菜營養與施肥方面的研究多集中在如何提高蕹菜營養品質、降低植株體內硝酸鹽含量這一焦點問題上。已有研究證實，蕹菜植株的硝態氮含量隨施氮量尤其是化學氮的增加而升高[50～52]；在蕹菜生長周期內，植株硝態氮含量先上升，21 d左右達最大值，然后迅速減少，至54 d后趨于平穩，且在可食用范圍內[50]。鄒國元等[51]研究表明，等量施氮條件下，雞糞和包衣尿素比普通尿素更能控制硝酸鹽在蕹菜植株體內的累積，且雞糞的施用有利于提高蕹菜VC和可溶性糖的含量，改善蕹菜食用品質；吳凌云[53]的研究也得到類似結果。最近有研究表明，外源有機碳或CO2可促進蕹菜碳氮合成代謝[54，55]，降低植株體內亞硝酸鹽含量，提高某些微量元素如鐵、鋅的含量[55]、以及蕹菜葉片中可溶性糖的含量[54]，這一研究結果提供了一條通過“施肥補碳”調控碳氮平衡、實現蔬菜高產優質的新途徑[55]，因此常規施肥與有機碳肥配合施用值得推廣[56]。另外，在水培條件下，向培養液中添加1 mg/L Se或0.5 mg/L Zn有利于提高蕹菜的綜合品質（蛋白質、可溶性糖、VC）[57，58]；趙小英等[49]還通過試驗研究提出了控制硝酸鹽在蕹菜植株體內積累的氮、鉀、鉬最優水培組合方案為：N 355～382 mg/L、K 515～558 mg/L 和 Mo 62～82 μg/L。

2 問題與展望

無論是從水生蔬菜學科的發展、還是從水生蔬菜產業鏈的技術需求來看，營養特征與施肥技術一直是水生蔬菜研究的薄弱環節，遠不能滿足學科均衡發展和產業可持續發展的需要。筆者認為，今后可重點從以下幾方面開展工作：優質水生蔬菜品種的養分需求特征；施肥與水生蔬菜品質的關系及其調控；施肥與水生蔬菜抗逆性；施肥與水生蔬菜產量、品質和環境的相互關系；水生蔬菜主要種植模式輕簡化施肥技術，包括肥料品種、施肥量、施肥時間和施肥方法；適宜于規?；a與經營的水生蔬菜優化施肥方案。

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Research Progress in Nutrient Characteristics and Fertilization Techniques of Several Aquatic Vegetables

LIU Dongbi1,2,XIONG Guiyun1,2,FAN Xianpeng1,2,YANG Li1,2,ZHANG Fulin1,2,XIA Ying1,2,YU Yanfeng1,2
(1.Plant Protection,Soil and Fertilizer Institute,Hubei Academy of Agricultural Sciences,Wuhan 430064;2.Qianjiang Scientific Observing and Experimental Station of Agro-environment and Arable Land Conservation,Ministry of Agriculture)

Aquatic vegetables include more than 10 kinds of aquatic plants,such as rhizome lotus,Zizania latifolia,Colocasia esculenta,etc.In this paper,the research progress in nutrient characteristics and fertilization techniques of several important aquatic vegetables were summarized and the future focus of the work was prospected.

Aquatic vegetables;Nutrient characteristics;Fertilization techniques

S645

A

1001-3547（2017）18-0080-05

10.3865/j.issn.1001-3547.2017.18.023

國家科技支撐計劃課題（2014BAD14B05）；湖北省農業科技創新項目（2016-620-000-001-019）

劉冬碧（1971-），女，研究員，主要從事水生蔬菜營養與施肥、化肥面源污染防治技術研究，電話：027-88430571，E-mail：dbliu7071@sina.com

2017-08-03