施肥對設施菜田土壤鉀素營養(yǎng)及番茄產(chǎn)量品質的影響

任如冰 張?zhí)熘? 聶茹霞 陳小文 魏平 高莉平

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外施肥對土壤鉀素營養(yǎng)以及對番茄產(chǎn)量品質影響的研究概況，為科學合理施肥提供依據(jù)，同時在總結前人研究的基礎上對今后鉀素營養(yǎng)的研究提出了一些建議。

關鍵詞：番茄;鉀素營養(yǎng);有效性;產(chǎn)量;品質

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反應及主要的生長過程。鉀是植株體內多種酶的活化劑，對植物體進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“品質元素”不僅可以提高番茄的產(chǎn)量，而且在改善番茄的品質，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、土壤鉀素的轉換率及供試作物生物學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)量品質的影響，以期為科學、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)量和品質做出貢獻。

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。在土壤肥料研究領域，提高營養(yǎng)元素的有效性一直是該領域追求的目標[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肥降低了土壤鉀素有效性及土壤鉀素長期供應的能力。然而單施高量有機肥或高量有機肥與鉀肥配施，提高了土壤鉀素有效性以及長期供應能力。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，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，與礦物鉀呈顯著負相關。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（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果與小麥試驗基本一致。李曉明[10]對番茄的研究表明，有機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 旅肥對番茄產(chǎn)量和品質的影響

番茄是我國設施蔬菜主栽品種之一，優(yōu)質高產(chǎn)是番茄生產(chǎn)的主要目標。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中主要通過科學合理地施肥提高番茄的產(chǎn)量以及調節(jié)番茄果實中可溶性糖、有機酸、VC等含量來改善番茄的品質。

研究表明，氮肥的施用量直接影響番茄的產(chǎn)量和品質，適量的氮肥可促進番茄增產(chǎn)，而過量施用氮肥則會造成產(chǎn)量下降;磷對番茄的產(chǎn)量和品質起著間接的作用，鉀對番茄的產(chǎn)量及品質有著直接的影響。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、有機酸及VC的含量;而過量地施用鉀肥則會導致番茄坐果率、產(chǎn)量及果實中可溶性糖、有機酸和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，施鉀促進了氮素的吸收，提高了氮肥的利用率。趙明等n3榷人為，在氮肥施用相同的條件下，有機肥與無機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)質高產(chǎn)的番茄。閻獻芳等[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，生物有機無機復混肥處理與對照相比，使番茄果實中可溶性糖、有機酸，VC ，糖酸比分別提高23.2%、15.6%、15.1%、12.6%;與氮磷鉀無機復混肥處理相比，分別增加18.2%、8.3%、13.2%、9.1，說明生物有機無機復混肥可以有效改善果實品質和果實風味。譚福雷[17]對番茄的研究表明，氮磷鉀肥與有機肥配施可顯著提高番茄產(chǎn)量和品質;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，在施用化肥的基礎上配施有機肥，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，有機肥單施或有機肥與無機肥配施處理的可溶性糖、Vc含量及果實糖酸比高于無機肥處理[10]

鉀素可有效地提高果實品質，改善果實風味，被稱為“品質元素”[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，改善番茄的風味和營養(yǎng)價值[20]。糖酸比是評價番茄口味的重要指標，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展，但在某些方面的研究需要加強。到目前為止，并沒有與作物指標相關性好的較理想方法用于指導農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。在土壤鉀素平衡方面，應根據(jù)鉀素平衡狀況和評價結果進行合理施肥，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可能給土壤結構造成負面影響。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，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）

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作者簡介：任如冰（1990-），男，山西聞喜人，碩士研究生，園藝作物栽培方向。

通信作者：張?zhí)熘?968-），男，教授，現(xiàn)主要從事農(nóng)業(yè)生物環(huán)境與能源工程等教學與科研工作。