鉀肥對保護地大蒜品質及干鮮質量的影響

尹娟　李文楊

摘要：為獲得保護地大蒜鉀肥最佳施用量，以蒼山白皮蒜為材料，設5個鉀肥處理，即K2SO4（K2O含量≥52%）用量分別為0、250、500、750、1 000 kg/hm2，研究鉀肥用量對大蒜品質及產量的影響。結果表明，在K2SO4用量為250～750 kg/hm2時，大蒜葉片和鱗莖蔗糖磷酸合成酶（SPS）活性、鱗莖糖含量隨施鉀量的增加而提高，K2SO4用量為 750 kg/hm2 時達最大值，較對照分別提高 52.38%、27.36%、30.93%，與對照差異顯著。葉片和鱗莖可溶性糖含量與自身SPS活性呈正相關，大蒜鱗莖和葉片SPS活性呈負相關。K2SO4用量500 kg/hm2時，大蒜葉片維生素C含量最高、抗壞血酸過氧化物酶（APX）活性最低，二者呈負相關；K2SO4用量為 750 kg/hm2 時，鱗莖維生素C含量最高，而APX活性以K2SO4用量 1 000 kg/hm2 時最高。在K2SO4用量250～750 kg/hm2范圍內，大蒜葉片和鱗莖大蒜素含量隨鉀肥用量的增加而增加，并以K2SO4用量750 kg/hm2處理最大，較對照分別提高28.68%、30.24%。施鉀顯著提高蒜薹和鱗莖的干鮮質量，在K2SO4用量為250～750 kg/hm2時，二者干鮮質量增幅較大，至K2SO4用量為1 000 kg/hm2時，上述指標表現出下降趨勢。

關鍵詞：大蒜；鉀素；品質；干鮮質量

中圖分類號： S633.406 文獻標志碼： A 文章編號：1002-1302（2017）19-0211-03

收稿日期：2016-04-29

作者簡介：尹 娟（1979—），女，河南信陽人，碩士，講師，主要從事園林園藝植物栽培生理研究。E-mail：395330893@qq.com。 菜農為增加大蒜產量，盲目偏施重施氮肥，氮磷鉀配比不合理，不但破壞了土壤結構，還降低了大蒜品質。眾多研究結果表明，鉀肥對蔬菜營養品質和產量影響較大。李錄久等研究發現，施用適量鉀肥能明顯提高生姜塊莖產量和鉀素吸收量，改善營養品質，在K2O用量為450 kg/hm2時維生素C、可溶性蛋白、可溶性糖含量和單產最高，其中單株塊莖質量為 486.1 g[1]。黃玉芳等研究指出，施鉀處理大蒜維生素C含量較對照處理增加20.2%～55.8%[2]。陳昆等通過深液流無土栽培方式研究鉀對大蒜品質的影響，指出營養液K+濃度為9.0 mmol/L時，大蒜葉片、假莖可溶性蛋白質含量最高，分別較對照提高46.72%、45.49%[3]。李國清等研究認為，不同的鉀肥處理對甜葉菊葉片產量影響較大，并認為施氯化鉀120 kg/hm2效果最佳[4]。在馬鈴薯、生菜、甜玉米上的研究均表明，施鉀能改善作物品質，提高作物產量[5-7]。李錄久等通過連續2年多點研究認為，氮磷鉀配施可以有效提高大蒜產量，蒜薹、鱗莖產量較對照分別提高24.2%～33.2%和 17.3%～24.5%[8]。由此可知，鉀對經濟作物和糧食作物均有不同程度的增產作用，并能有效改善其品質，但是有關鉀素對保護地大蒜可溶性糖含量與SPS的關系、維生素C與APX的關系的影響，以及大蒜素含量及蒜薹、鱗莖干鮮質量較高時鉀肥施用范圍的研究較少。本試驗重點研究鉀素對保護地大蒜品質及產量的影響，以期為大蒜合理施肥提供技術依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

大蒜品種為蒼山白皮蒜。試驗于2015年9月10日在信陽農林學院試驗站進行。保護地試驗田土壤有機質含量為 15.9 g/kg，速效氮含量為98.7 mg/kg，速效磷含量為 63.4 mg/kg，速效鉀含量為107.5 mg/kg。2015年9月10日選取大小基本一致的無病蒜瓣在溫室內播種，覆蓋地膜，進行常規管理。

1.2試驗方法

1.2.1 試驗設計 在保護地試驗田設置5個處理，以K2SO4（K2O含量≥52%）計：T1：0 kg/hm2（CK）、T2：250 kg/hm2、T3：500 kg/hm2、T4：750 kg/hm2、T5：1 000 kg/hm2，每處理3次重復，共計15個小區，每個小區面積 10 m2。在上述處理分別添加Na2SO4 1 510、1 132、755、377、0 kg/hm2，使各處理間SO42-離子含量在同一水平，以排除其對試驗結果的干擾。肥料分5次施入，分別在播種前做底施，幼苗期、花芽鱗芽分化期、花莖伸長期、鱗莖膨大期追施。除底肥外，追肥將氮磷鉀肥料溶于水中隨水沖施。

1.2.2 測定項目及方法 用重鉻酸鉀容量法測定土壤有機質，堿解擴散法測定速效氮，火焰光度法測定速效磷和速效鉀[9]。大蒜葉片和鱗莖可溶性糖含量、蔗糖磷酸合成酶（SPS）活性、維生素C含量、抗壞血酸過氧化物酶（APX）活性、大蒜素含量分別采用蔥酮比色法[10]、分光光度法[11]、2，6-D滴定法[12]、紫外分光光度法[13]、苯腙法[14]測定。蒜薹從鱗莖上部膨大處向上10 cm位置掐斷采收；鱗莖采收在鱗莖上部膨大處向上2 cm位置剪斷，去除根系。用MP200B電子天平稱量蒜薹及鱗莖干鮮質量。干物質含量，采用常壓干燥法[15]測定。

1.3 數據處理和分析

采用Excel 2003軟件進行作圖和DPS 6.05軟件進行數據統計分析。

2 結果與分析

2.1 鉀肥對大蒜可溶性糖與SPS活性的影響

從圖1可以看出，施用鉀肥能夠增加鱗莖可溶性糖含量，降低葉片可溶性糖含量。在施用K2SO4 0～750 kg/hm2范圍內，鱗莖可溶性糖含量隨K2SO4用量的增加呈上升趨勢，至用量為1 000 kg/hm2時，鱗莖可溶性糖含量降低，且低于對照。在K2SO4用量250～750 kg/hm2時，葉片可溶性糖含量隨K2SO4用量的增加而增加，但施鉀處理均低于對照。endprint

從圖2可以看出，在一定鉀肥用量范圍內，施鉀能提高葉片和鱗莖SPS活性。K2SO4用量為1 000 kg/hm2時，葉片和鱗莖SPS活性均降低。在K2SO4用量為250、500、750 kg/hm2時，葉片SPS活性較對照分別提高6.93%、20.78%、5238%；鱗莖SPS活性較對照分別提高15.09%、19.81%和27.36%，處理間差異明顯。

同時還可以看出，葉片和鱗莖中可溶性糖含量和SPS活性均呈一定的相關性。不同處理鱗莖可溶性糖含量均高于葉片可溶性糖含量，而葉片SPS活性均高于鱗莖SPS活性。

2.2 鉀肥用量對大蒜APX活性與維生素C含量的影響

從圖3可以看出，施鉀能提高大蒜葉片和鱗莖維生素C含量，當K2SO4用量為500 kg/hm2時，葉片維生素C含量最高，較對照增加24.47%；在K2SO4用量為750 kg/hm2時，鱗莖維生素C含量最高，較對照增加18.85%。同時還可以看出，葉片維生素C含量與APX呈負相關，鱗莖維生素C含量與APX呈正相關。

從圖4可以看出，在K2SO4用量為0～1 000 kg/hm2范圍內，葉片APX活性隨K2SO4用量的增加呈下降趨勢，而鱗莖APX活性隨鉀用量的增加呈上升趨勢。在K2SO4用量為250、500、750、1 000 kg/hm2時，葉片APX活性較對照分別降低 3.77%、14.66%、11.31%、8.94%；鱗莖APX活性較對照分別提高6.33%、37.13%、16.03、41.77%，表明在一定范圍內增加鉀肥用量能降低葉片APX活性，提高鱗莖APX活性。

2.3 鉀肥用量對大蒜葉片和鱗莖大蒜素含量的影響

從圖5可以看出，施鉀處理葉片和鱗莖大蒜素含量均高于對照，表明施鉀對大蒜葉片和鱗莖大蒜素含量提高有促進作用。大蒜葉片和鱗莖大蒜素含量隨鉀肥用量的增加而有不同程度的提高，在K2SO4用量為750 kg/hm2時達最大，較對照分別提高28.68%、30.24%，而當K2SO4用量達到 1 000 kg/hm2 時二者大蒜素含量均降低，表明高鉀不利于大蒜素的形成和積累。

2.4 鉀肥用量對大蒜蒜薹平均干質量、鮮質量的影響

從表1可以看出，在使用氮肥磷肥基礎上施用鉀肥，能顯著提高大蒜蒜薹和鱗莖干質量、鮮質量。在K2SO4用量250～750 kg/hm2 范圍內，平均單薹和平均鱗莖單頭干質量、鮮質量均隨鉀肥用量的增加而增加，而T3、T4處理間差異不顯著，表明K2SO4用量在500～750 kg/hm2范圍內，可以有效提高大蒜蒜薹及鱗莖產量。超出這一范圍K2SO4用量達到 1 000 kg/hm2 時，上述指標較對照雖有增加，但增加不明顯，且與其他施鉀處理相比略有降低。在K2SO4用量為 750 kg/hm2 時，大蒜單薹鮮質量、干質量和鱗莖單頭鮮質量和干質量最大，與對照相比，增幅分別為19.97%、24.41%、25.28%、28.42%，處理間差異顯著。在K2SO4用量為 500 kg/hm2 時，鱗莖干質量最大，達到18.94 g，較對照增加28.76%。

3 討論

本試驗結果表明，增施鉀肥可以提高大蒜鱗莖可溶性糖含量，而葉片可溶性糖含量低于對照，這可能是因為鉀與糖的合成有關[16]，且鉀能促進糖類向儲藏器官轉運[17]，提高儲藏器官鱗莖中糖的含量，而由于鉀促進葉片光合產物碳水化合物向鱗莖轉運，降低了葉片中可溶性糖的含量。本研究結果與唐湘如等在磷鉀肥對水稻糖含量影響的研究結果[18]類似。

可溶性酶SPS活性高低直接影響著植物體內糖的合成、轉運和庫的糖代謝水平[19]。鉀是60多種酶的活化劑，施鉀顯著提高了大蒜葉片和鱗莖SPS活性，并在K2SO4用量為 750 kg/hm2 時含量最高，較對照分別提高52.38%、27.36%，處理間差異顯著。在K2SO4用量為250～1 000 kg/hm2范圍內，大蒜葉片和鱗莖可溶性糖含量增加趨勢與SPS活性提高趨勢一致，表明大蒜葉片和鱗莖可溶性糖含量與自身SPS活性呈正相關；大蒜葉片SPS活性高于鱗莖SPS活性，而可溶性糖含量則以鱗莖高于葉片，可見大蒜葉片可溶性糖含量、SPS活性分別與鱗莖SPS活性、可溶性糖含量呈負相關，這可能是因為葉片中SPS活性高促進了葉片中碳水化合物向鱗莖運輸，從而使鱗莖可溶性糖含量高于葉片，而鱗莖中活性的SPS在一定程度上又限制了糖的外運。葉片和鱗莖中可溶性糖含量與其自身SPS活性呈正相關。本結論與孫民在大蒜上的研究結果[20]一致。

鉀肥可以顯著提高大蒜維生素C含量[21]。本試驗結果表明，大蒜葉片在K2SO4用量為0～500 kg/hm2范圍、鱗莖在K2SO4用量為0～750 kg/hm2范圍維生素C含量隨鉀素的增加而增加，說明適當增加鉀肥用量能改善蔬菜品質；而當K2SO4用量達到1 000 kg/hm2時，大蒜葉片和鱗莖維生素C含量反而下降，這可能是過量的鉀影響了鈣鎂等其他離子的吸收[22]，造成大蒜營養失調，進而影響其品質。在K2SO4用量在0～1 000 kg/hm2 范圍內，葉片APX活性隨葉片維生素C含量的增加而降低，呈現明顯的負相關性，這可能是因為維生素C是APX的專一電子供體[23]，APX活性較低電子供體利用少，維生素C含量高，而電子供體利用較多時，APX活性高電子供體利用多，維生素C含量低；鱗莖APX活性在K2SO4用量為750 kg/hm2時表現出降低趨勢，而在K2SO4用量為 1 000 kg/hm2 時又表現出上升趨勢，這可能是因為過高用量的鉀造成大蒜鉀素脅迫，APX作為保護酶，對鉀素脅迫進行抵御，活性升高，而在這一過程中維生素C作為電子供體被消耗一部分，即在K2SO4用量為1 000 kg/hm2時，鱗莖維生素C含量降低。

大蒜素是蒜氨酸經蒜氨酸酶作用形成的具有抑菌殺菌的揮發性硫化物，是衡量大蒜蔬菜品質的重要指標之一[24]。本研究結果表明，在K2SO4用量為250～750 kg/hm2范圍內，大蒜葉片和鱗莖大蒜素含量隨鉀肥用量的增加而增加，在K2SO4用量為750 kg/hm2時達最大，較對照處理分別提高 28.68%、30.24%，表明施鉀促進了大蒜素的積累。本結論與陳昆等在無土栽培中鉀素對大蒜大蒜素以及秦月麗等在鉀肥種類及使用量對大蒜品質影響的研究結果[25-26]類似，認為適量的鉀肥能增加大蒜素含量，改善大蒜品質。endprint

本試驗結果表明，蒜薹和鱗莖的干鮮質量隨著鉀肥用量的提高而增加，特別K2SO4用量為250～750 kg/hm2時，產量增加的幅度很大，繼續增加K2SO4用量至1 000 kg/hm2時，產量比對照仍然呈現增長的趨勢，但幅度沒有低用量時增加的明顯。張琳等研究認為，增加鉀肥用量能夠顯著提高大蒜蒜薹和鱗莖產量[27]。

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