磷鉀肥運籌對青菜生長和肥料利用率的影響

黃璐璐 王站付 陸利民

摘要 為研究不同施磷鉀量對青菜生長、養(yǎng)分吸收和肥料利用率的影響，以青菜“五月慢”為試材，進行田間對比試驗，研究了不同施磷鉀量對青菜生長和肥料利用率的影響。結(jié)果表明，磷肥用量為75.0 kg/hm2時，青菜產(chǎn)量最高為35 708.55 ?kg/hm2，隨著磷肥用量繼續(xù)增加，產(chǎn)量降低;隨著鉀肥用量的增加，產(chǎn)量呈增長趨勢。磷鉀肥當季利用率與農(nóng)學效率隨著磷鉀肥施用量的增加而降低。磷鉀肥施用量均為75.0 kg/hm2時，產(chǎn)量達35 708.52 ?kg/hm2，磷、鉀肥當季利用率分別為18.50%、36.11%，農(nóng)學效率均為476.11 ?kg/ kg，能夠保持較高產(chǎn)量的同時使磷鉀肥的當季利用率與農(nóng)學效率處在合理的水平。因此，綜合考慮產(chǎn)量與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，青菜磷鉀肥施用量均在75.0 kg/hm2以下為宜。

關鍵詞 青菜;產(chǎn)量;磷（鉀）肥當季利用率;磷（鉀）肥農(nóng)學效率

中圖分類號 S636 ?文獻標識碼 A

文章編號 0517-6611（2020）10-0129-05

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2020.10.035

Abstract In order to study the effects of different application of phosphorus and potassium on growth， nutrient absorption and fertilizer use efficiency of pakchoi，pakchoi“wuyue man” was taken as the test material for field comparison test. The effects of different application of phosphorus and potassium on growth and fertilizer use efficiency of pakchoi were studied. The results showed that，when the amount of phosphate fertilizer reached 75.0 kg/hm2， the maximum yield of pakchoi was 35 708.55 ?kg/hm2， and the yield of applying phosphate fertilizer decreased as the amount of phosphate fertilizer continued to increase. With the increase of potash fertilizer， the yield showed an increasing trend. The use efficiency and agronomic efficiency of pakchoi phosphorus and potassium fertilizer decreased with the increase of phosphorus and potassium fertilizer application.The yield reached 35 708.52 kg/hm2 when the application amount of phosphorus and potassium fertilizer were 75.0 kg/hm2， the average use efficiency of phosphorus and potassium fertilizer in the season was 18.50% and 36.11% respectively， and the agricultural efficiency was 476.11 kg/ kg， which could maintain a relatively high yield while keeping the use efficiency and agricultural efficiency at a reasonable level.Therefore， it was advisable to apply less than 75.0 kg/hm2 phosphorus and potassium fertilizer in pakchoi after comprehensive consideration of yield and agricultural production efficiency.

Key words Pakchoi; Yield;Phosphorus（potassium） use efficiency;Phosphorus （potassum） agronomy efficiency

青菜（Brassica campestris ssp. chinensis L） 又名不結(jié)球白菜，芥屬栽培植物，莖葉可食，是富含礦物質(zhì)和維生素的蔬菜，在我國栽培十分廣泛，深受廣大消費者的青睞。為了提高作物產(chǎn)量與收益，當前蔬菜施肥普遍存在肥料的施用量尤其氮肥的施用量偏高的現(xiàn)象[1]，過量施用化肥不僅導致肥料的當季利用率降低，作物品質(zhì)下降，且容易導致氮磷流失、地表水體富營養(yǎng)化等問題，不利于生態(tài)環(huán)境保護[2]。蔬菜作物的養(yǎng)分需求不平衡，已成為限制產(chǎn)量、農(nóng)田可持續(xù)發(fā)展的重要因素[3]。

研究表明，氮磷鉀是作物生長發(fā)育過程中不可或缺的必需營養(yǎng)元素。合理配施氮磷鉀肥可以提高肥料利用率和作物產(chǎn)量[4]，目前對于青菜肥料合理施用的研究主要側(cè)重于氮肥用量方面，對磷鉀肥的研究相對較少，因此，在前人研究的基礎上，筆者以“五月慢”青菜為材料，通過不同磷鉀肥用量的試驗，研究磷鉀肥運籌對青菜植株性狀、產(chǎn)量、養(yǎng)分吸收量以及肥料利用率的影響，旨在為科學合理地施用磷鉀肥、提高磷鉀肥當季利用率、減少農(nóng)業(yè)面源污染、提高青菜品質(zhì)提供一定的理論和實踐依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料 選用上海市郊主栽品種“五月慢”為試驗材料，種植密度為250 000株/hm2。

1.2 試驗地概況 試驗于2018年1—4月在上海市閔行航育基地進行。試驗地土壤類型為干溝泥，大棚育苗，露地移栽，分別在2塊試驗地進行0～20 cm土層土壤檢驗（表1）。

1.3 試驗方法

分別設5個施磷量和4個施鉀量，施磷量分別為0、37.5、75.0、150.0、225.0 kg/hm2，施鉀量分別為0、37.5、75.0、150.0 kg/hm2。各處理基施氮肥均為120 ?kg/hm2，1個無肥處理作空白對照，共10個處理（表2），其中處理T4與T8施肥量相同，實際田間操作中合并為1個處理。每個處理重復3次，等行距種植，行距為20 cm，隨機排列。施用氮肥為尿素，分別在基施和8葉1心時按照1∶1的比例施入。磷肥為過磷酸鈣，鉀肥為氯化鉀。

于2018年1月7日大棚育苗，因大棚菜地土壤基礎肥力較高，不施任何肥料。育苗時間23 d，植株4葉1心時，選擇長勢均勻一致的幼苗，于3月7日移栽至露地大田定植，定植株行距為20 cm×20 cm，試驗田四周根據(jù)田塊情況設置保護行1.5 m，4月23日收獲并測產(chǎn)，試驗過程中防病除蟲等各項管理措施均按常規(guī)進行。

1.4 測定項目與方法

1.4.1 土壤理化指標。施肥之前采集苗床和試驗大田土壤樣品，以“S”型的布點方式，用不銹鋼取土器采集耕作層深度10～20 cm的土壤10～15點，混合后去除小石塊、植物殘根殘枝等雜物。自然風干后，采用4分法留取1.5 ?kg備用待測。參照《土壤農(nóng)化分析》[5]進行土壤指標測定：土壤pH用pH計法，有機質(zhì)用油浴加熱-重鉻酸鉀容量法，全氮用凱氏定氮法，有效磷用鉬銻抗比色法，速效鉀用乙酸銨浸提-火焰光度法，堿解氮用堿解擴散法，亞硝酸鹽用紫外分光光度法。

1.4.2 植株性狀指標及生物量、產(chǎn)量。

株高和開展度用鋼卷尺測量，測量植株從露出土壤根部至頂端的距離以及測量植株兩側(cè)開展最大的葉片距離。葉綠素采用SPAD-502葉綠素儀測量植株倒數(shù)第3片葉片。生物量每處理隨機取5株測定植株的鮮重和干重。

1.4.3 青菜養(yǎng)分含量。樣品前處理：測產(chǎn)后各處理多點留取青菜葉片，用去離子水清洗干凈后，在105 ℃下迅速殺青15 min，然后在80 ℃下烘干至恒重，研磨過篩（Φ1 mm）。采用濃H2SO4碳化，H2O2高溫消煮。

全氮量采用凱氏法測定[6]，全磷采用釩鉬黃比色法測定[7]，全鉀采用火焰光度法測定[8]。

根據(jù)測土配方施肥技術規(guī)范[9]，引入以下計算參數(shù)：

磷（鉀）吸收量（kg/hm2）=[植株產(chǎn)量×植株（磷、鉀）含量]/100

磷（鉀）肥農(nóng)學效率（kg/kg）=產(chǎn)量（ kg）/磷（鉀）肥施用量（kg）

磷（鉀）肥當季利用率=[施磷（鉀）區(qū)磷（鉀）的吸收量-無磷（鉀）區(qū)磷（鉀）的吸收量]/純磷（鉀）施用量（ kg）×100%

1.5 數(shù)據(jù)處理 數(shù)據(jù)處理采用Microsoft Excel軟件，方差分析采用DPS V7.05統(tǒng)計軟件，多重比較采用LSD法。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施磷鉀量對青菜植株性狀的影響

不同施磷鉀量處理與缺磷缺鉀處理的各植株性狀均高于空白處理（CK），差異極顯著。缺磷處理（T1）與缺鉀處理（T2）的植株性狀分別與各施磷處理（T3、T4、T5、T6）、施鉀處理（T7、T8、T9）之間無顯著差異，表明磷鉀肥對植株性狀的影響不大。青菜的株高、開展度、葉綠素、鮮重均隨著施鉀量的增加而提高，施鉀處理表現(xiàn)為T9>T8>T7>T2，施磷處理（T6）的株高、開展度、葉綠素、鮮重相比施磷處理（T5）均有所降低，其他處理的趨勢同施鉀處理，表現(xiàn)為T5>T4>T3>T1，處理間無顯著差異（表3、4）。表明過量施用磷肥不利于青菜生長，磷鉀肥雖在一定程度上影響了青菜的株高、開展度、葉綠素、鮮重，但對青菜的整個生長過程作用不大。各處理間青菜葉片數(shù)無顯著差異，且無明顯規(guī)律，表明磷鉀肥對青菜葉片數(shù)無影響。

2.2 不同施磷鉀量對青菜產(chǎn)量的影響

青菜的產(chǎn)量隨著磷肥用量的增加而增加（圖1），但施磷肥處理（T3～T6）的產(chǎn)量與缺磷處理（T1）間差異不顯著。當磷肥用量達75.0 kg/hm2（T4）時，青菜的產(chǎn)量最高為35 708.55 ?kg/hm2，隨著磷肥用量繼續(xù)增加施磷肥處理（T5）的產(chǎn)量反而降低。施鉀肥處理（T7～T9），隨著鉀肥用量的增加（圖2），產(chǎn)量呈增長趨勢，但與缺鉀處理（T2）的產(chǎn)量差異不顯著。表明施磷鉀肥對青菜有增產(chǎn)效果，但均不顯著，過量施用磷肥反而導致一定程度的減產(chǎn)。

2.3 不同施磷鉀量對青菜養(yǎng)分吸收量的影響

由表5、6可知，不同施磷鉀處理青菜的養(yǎng)分吸收量均顯著高于空白處理。隨著施磷量和鉀量的增加，青菜養(yǎng)分的吸收量也隨之增加，當施磷量達225.0 kg/hm2時，青菜對氮磷鉀養(yǎng)分吸收量均有所降低。各處理中施磷處理（T3、 T4、 T5 、T6）比缺磷處理（T1）的吸磷量高，差異極顯著，其中施磷處理（T5 、T6）的吸磷量顯著低于施磷處理（T4），表明磷肥的增施能有效提高植株吸磷量，但過量施用不利于青菜養(yǎng)分的有效吸收。施鉀處理（T7）的吸鉀量顯著低于施鉀處理（T8、T9），與缺鉀處理（T2）無顯著差異。施鉀處理T9比T7吸鉀量極顯著增加，表明鉀肥施用量較大時能大幅度提高植株的吸鉀量。

2.4 不同施磷鉀量對青菜磷鉀肥當季利用率的影響

由圖3、4可知，隨著磷鉀肥施用量的增加，磷鉀肥當季利用率呈直線下降趨勢，磷鉀肥的當季利用率與施磷鉀量分別呈顯著和極顯著線性負相關。當磷肥施用量在37.5～225.0 ?kg/hm2時，磷肥的當季利用率從24.04%下降至3.17%。當鉀肥施用量為37.5～150.0 ?kg/hm2時，青菜的鉀肥當季利用率從43.95%下降至21.93%。表明過量施用磷鉀肥均使青菜的肥料當季利用率大幅度下降。

2.5 不同施磷鉀量對青菜磷鉀肥農(nóng)學效率的影響

青菜的農(nóng)學效率隨著磷鉀肥的增施而下降（圖5、6）。最低施磷量37. 5 kg/hm2時的農(nóng)學效率為912.78 kg/kg，最高施磷量225.0 kg/hm2時的氮肥農(nóng)學效率為149.63 kg/kg，后者相對前者降低了83.6%。最低施鉀量37.5 kg/hm2時的農(nóng)學效率為948.89 kg/ kg，最高施鉀量150.0 kg/hm2時的氮肥農(nóng)學效率為248.33 kg/ kg。后者相對前者降低了73.8%。表明過量施用磷鉀肥較大程度地降低了肥料的農(nóng)學效率。

3 結(jié)論與討論

氮磷鉀的合理施用能促進作物生長，提高產(chǎn)量和品質(zhì)[10]。研究表明，氮磷鉀的施用量在一定范圍內(nèi)，蔬菜作物的產(chǎn)量和品質(zhì)均呈升高趨勢，但超過一定范圍后則呈報酬遞減規(guī)律[11]。該研究中，施磷量與青菜生長情況也呈類似規(guī)律。施磷量為75.0 kg/hm2的青菜各植株性狀均高于其他不同施磷量處理。該研究中鉀肥隨著施肥量的升高而升高，未呈報酬遞減規(guī)律，可能由于磷肥施用量已達較高水平，隨著施鉀量的升高不易對產(chǎn)量產(chǎn)生較大影響。曾艷等[12]研究指出鉀肥對磷肥只起輔助作用，兩者間的交互作用并不明顯，磷水平較高時增施鉀肥對產(chǎn)量影響不大，這與該研究結(jié)果相似。

研究表明，作物產(chǎn)量隨著施肥量的增加而增加，但同時肥料的當季利用率會顯著降低[13]。該試驗中磷鉀肥的當季利用率呈相同規(guī)律，且過度施用磷鉀肥會使青菜的養(yǎng)分吸收量也同時降低。青菜的施磷量在37.5～75.0 kg/hm2時，青菜的養(yǎng)分吸收量較高，隨后呈下降趨勢。研究指出磷鉀施用量過高，對青菜產(chǎn)量與養(yǎng)分吸收存在一定影響，適宜的施肥水平可以提高植株的養(yǎng)分吸收總量[14-15]，這與該研究結(jié)果相同。在實際生產(chǎn)中，可以降低磷鉀肥的施用來提高磷鉀肥的當季利用率，但會使作物產(chǎn)量降低。如處理T9的鉀肥當季利用率平均為36.11%，但產(chǎn)量相較T8下降了4.3%。當磷肥施用量75.0 kg/hm2時，產(chǎn)量達45 708.52 kg/hm2，磷肥當季利用率平均在18.50%。適量施肥不僅能促進作物的營養(yǎng)生長，增加養(yǎng)分吸收，也可以提高肥料利用率[16-17]，而過量施肥，不僅造成養(yǎng)分浪費，而且導致產(chǎn)量下降[18]。磷鉀肥農(nóng)學效率與磷鉀肥利用率一樣隨著磷鉀肥的增施呈直線下降，進一步說明了適量施肥是提高肥料農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率的重要措施。

在一定的磷肥用量情況下，增加施磷量有利于青菜產(chǎn)量的提高，但青菜的磷肥利用率呈降低趨勢。在低磷用量條件下，青菜株高、葉綠素含量、鮮重均有所增加，可起到提高產(chǎn)量的作用，隨著施磷量的繼續(xù)增加，青菜的相關植株性狀反而有所減弱。青菜的產(chǎn)量隨施鉀量的增加呈上升趨勢，但肥料利用率與農(nóng)學效率均同磷肥呈線性下降，綜合考慮該試驗中青菜的最優(yōu)產(chǎn)量、磷鉀肥當季利用率、農(nóng)學效率等，磷鉀肥施用量均需控制在75.0 kg/hm2以下為宜。

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