不同施鉀方式對生菜產量、品質及土壤狀況的影響

李春萍 王素萍 杜雷 洪娟 黃翔 張貴友 張利紅 葉莉霞 練志誠 姜利 陳鋼

摘要：為了獲取適用于生菜（Lactucas sativa L. var. ramosa Hort.）生產的優質有機鉀肥，設計了盆栽試驗來研究施用不同種類的有機鉀肥對生菜產量、品質及土壤微生物的影響。結果表明，施用鉀肥能明顯提高生菜的產量和品質，且明顯改善了土壤酶活性、微生物數量和養分狀況。在等施鉀量情況下，化肥鉀和沼液鉀1∶1（T4）配施可以明顯提高生菜的產量，比其他施鉀處理增產6.34%～30.53%;化肥鉀和生物菌肥鉀1∶1處理的生菜維生素C和可溶性糖含量最高，T4次之。化肥鉀和玉米鉀或水稻秸稈鉀1∶1配施可以顯著改良土壤狀況，其土壤酶活性和微生物狀況均明顯優于其他處理，化肥鉀和沼液配施次之。因此，生菜種植中可以選擇沼液或秸稈作為有機鉀肥的來源。

關鍵詞：鉀肥;生菜（Lactucas sativa L. var. ramosa Hort.）;產量;品質;土壤狀況

中圖分類號：S636.2;S143.3?文獻標識碼：A

文章編號：0439-8114（2020）07-0028-05

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2020.07.006

Abstract： In order to obtain high quality organic potassium fertilizer suitable for lettuce production，a potted lettuce experiment was set to study the effect of different organic potassium fertilizer application on lettuce （Lactucas sativa L. var. ramosa Hort.） yield，quality and soil potassiums. The results showed that the application of potassium fertilizer could significantly increase the yield and quality of lettuce，and significantly improve the soil enzyme activities，microbe quality and nutrient status. Under the condition of equal application of potassium，1∶1 application of chemical potassium fertilizer and biogas slurry can significantly improve the yield of lettuce. Its yield increased by 6.34%～30.53% compared with other potassium fertilizer treatments. The content of VC and soluble sugar of?the treatment 1∶1 application ratio of chemical potassium fertilizer and biological bacteria fertilize postassium was the highest，followed by T4. The combination of chemical potassium fertilizer and corn or rice straw potassium can significantly improve the soil conditions，the soil enzyme activity and?microbial condition were significantly better than other treatments，the combination of chemical potassium fertilizer and biogas slurry were the second. Therefore，we can choose biogas slurry or straw as the source of organic potassium fertilizer in lettuce planting.

Key words： potassium fertilizer; lettuce（Lactucas sativa L. var. ramosa Hort.）; yield; quality; soil regime

隨著人們對健康生活的追求，蔬菜越來越受到人們的青睞，從而使中國蔬菜產業發展十分迅猛，蔬菜播種面積逐年增長。鉀元素在蔬菜生長發育過程中具有重要作用，可增強植株抗性，調節營養平衡，最終達到蔬菜高產優質[1]。但由于中國鉀元素資源貧乏、鉀肥供給不足導致菜地土壤缺鉀，致使蔬菜作物的單位面積產量和品質均有明顯的下降[2-4]。鉀元素虧缺已成為農業生產持續發展的限制因素之一[5]，這就需要利用化學鉀肥和各種有機原料配施。因此，優化鉀肥施用，提高鉀肥利用率，拓寬鉀肥資源途徑具有重要的現實意義[6] 。

目前有很多關于各種有機原料對蔬菜產量、品質的影響，如：邢素麗等[7]利用鉀肥配合秸稈還田長期定位發現此法能提高作物的產量;吳有根等[8]通過對供試番茄、四季豆進行田間試驗，發現施用生物鉀肥可以提高產量并改善品質;盧多威[ 9]以大白菜作為供試材料，發現在一定范圍內隨著沼液施用量的增加，維生素C含量也會隨之增加。這些研究大多集中在化肥鉀與某一有機原料配施對其產量和品質的影響，但關于化肥鉀和不同有機原料配施對蔬菜產量、品質以及采收后對土壤狀況影響的研究還很少，因此，本研究以生菜（Lactucas sativa L. var. ramosa Hort.）作為供試材料，在湖北省武漢市黃陂區武湖農業生態園陽光棚進行盆栽試驗，分析化肥鉀和不同有機肥料配施對生菜產量、品質及土壤狀況的影響，尋求更加適合蔬菜生長的有機鉀肥，從而達到在提高蔬菜的產量和品質的同時開拓新的鉀肥資源。

1?材料與方法

1.1?試驗概況

2016年在湖北省武漢市黃陂區武湖農業生態園陽光棚布置盆栽試驗，土壤類型為灰潮土，由江河沖積物發育而成。試驗前取耕作層（0～20 cm）土壤，土壤主要理化性狀為pH 7.67、有機質13.86 g/kg、銨態氮19.70 mg/kg、硝態氮5.17 mg/kg、速效磷9.57 mg/kg、速效鉀141.35 mg/kg、有效鈣4 950.13 mg/kg、有效鎂225.46 mg/kg。

供試生菜品種為澳優四季，2016年4月18日播種，5月13日移栽，7月1日結束，每盆種植生菜2株。

1.2?試驗設計

試驗設計7個不同處理，分別為不施鉀肥的對照（CK）、鉀肥全部施用化肥硫酸鉀（T1）、化肥鉀和普通有機肥鉀1∶1（T2）、化肥鉀和生物菌肥鉀1∶1（T3）、化肥鉀和沼液鉀1∶1（T4）、化肥鉀和玉米秸稈鉀1∶1（T5）、化肥鉀和水稻秸稈鉀1∶1（T6）。每盆裝土15 kg，每盆施用N、P2O5和K2O的量分別為2.25、1.50、1.50 g，所有處理氮肥和磷肥施用量保持一致，T1至T6所有施鉀處理的鉀肥施用量保持一致。所有肥料全部作基肥一次性施入，每個處理3次重復，隨機區組排列。

所用肥料品種有尿素（N 46%） 、過磷酸鈣（P2O5 16%）、硫酸鉀（K2O 51%）;普通有機肥，含N 2.80%、P2O5 3.96%和K2O 2.00%;生物菌肥，含N 0.37%、P2O5 2.01%、K2O 1.05%;沼液，含N 0.084 g/L、P2O5 0.066 g/L、K2O 0.750 g/L;玉米秸稈，含 N 0.74%、P2O5 0.89%、K2O 1.75%;水稻秸稈，含N 0.74%、P2O5 0.53%、K2O 1.07%。

1.3?測定項目與方法

生菜生長和生理指標：調查生菜葉片數、葉綠素含量SPAD值、光合速率和蒸騰速率（采用 CIRAS-2 型便攜式光合儀測定）。

生菜產量：收獲期按小區采收，稱取鮮重，總鮮重為該小區的最終產量。

生菜品質：成熟期采集生菜可鮮食部分，采用水楊酸硝化法測定硝酸鹽含量[10]，2，6-二氯靛酚滴定法測定維生素C含量[11]，蒽酮比色法測定可溶性糖含量[12]。

植株全鉀含量：采用濃H2SO4-H2O2消化，火焰光度計（FP640）測定[13]。

土壤微生物數量：采用稀釋平板計數法測定土壤中微生物[14]。細菌采用牛肉膏蛋白胨培養基;放線菌采用改良高氏一號培養基;真菌采用馬丁氏培養基。每處理3次重復，結果以每克干土所含數量表示。

土壤酶活性：過氧化氫酶采用KMnO4滴定法，以每克土壤消耗的0.002 mol/L KMnO4的體積（mL）表示;脲酶采用苯酚鈉比色法，以3 h后每百克土中NH4+-N的質量（mg）表示;轉化酶采用硫代硫酸鈉滴定法，以24 h后每克土中0.1 mol/L硫代硫酸鈉的體積（mL）表示;堿性磷酸酶和中性磷酸酶采用磷酸苯二鈉比色法測定，以24 h后每克土中酚的體積（mL）表示[15] 。

土壤養分測定：采用pH計測定pH;采用重鎘酸鉀容量-外加熱法測定有機質;采用酚二磺酸比色法測定硝態氮;采用2 mol/L KCl浸提-蒸餾法測定銨態氮;采用0.5 mol/L NaHCO3法測定速效磷;采用NaOH熔融，火焰光度法測定全K;采用1 mol/L NH4OAc浸提，火焰光度法測定速效K[13]。

1.4?數據分析

試驗數據采用Excel 2007和SPSS 17進行處理分析，差異顯著性水平（P<0.05）通過最小顯著法（LSD）進行檢驗。

2?結果與分析

2.1?不同施鉀處理對生菜葉片數、葉片光合速率和蒸騰速率的影響

分析了不同施鉀處理對生菜成熟期葉片數、葉綠素含量SPAD值、光合速率和蒸騰速率的影響，結果見表1。由表1可知，與CK相比，施用鉀肥對葉片數并沒有顯著影響;生菜葉片的葉綠素含量SPAD值以化肥鉀和沼液鉀1∶1（T4）、化肥鉀和水稻秸稈鉀1∶1（T5）處理較高。光合速率和呼吸速率是影響生菜產量形成的重要因子，通過對成熟期生菜葉片不同施鉀處理的凈光合速率和蒸騰速率比較發現兩者呈相同的變化趨勢，施鉀肥明顯促進了生菜葉片凈光合速率和蒸騰速率的增加，與不施鉀對照（CK）相比，增幅分別為23.58%～49.06%和10.00%～ 35.00%，化肥鉀和生物菌肥鉀1∶1（T3）、化肥鉀和沼液鉀1∶1（T4）處理的凈光合速率和蒸騰速率較高，全部施用化肥鉀（T1）和化肥鉀和普通有機肥鉀1∶1（T2）處理的凈光合速率和蒸騰速率較低。

2.2?不同施鉀處理對生菜品質的影響

分析了不同施鉀處理對生菜品質的影響，結果見表2。化肥鉀與有機鉀配施（T2至T6）生菜中硝酸鹽含量比全部施用化學鉀肥處理（T1）明顯降低，降幅為4.94%～24.11%。其次為化肥鉀和玉米秸稈鉀1∶1處理（T5）、化肥鉀和水稻秸稈鉀1∶1處理（T6）、化肥鉀和沼液鉀1∶1處理（T4），T2處理的硝酸鹽含量較低，與CK相比，硝酸鹽含量降低13.65%，差異顯著。

施鉀處理的VC含量顯著高于未施鉀處理，與CK相比，施鉀處理的生菜葉片中VC含量增加了19.55%～52.95%。所有施鉀處理相比，T1處理的VC含量較低，其他施鉀處理比T1高17.11%～27.95%，其他施鉀處理生菜葉片的VC含量沒有明顯差異。

施用鉀肥明顯增加了生菜葉片中可溶性糖含量，與CK相比，施鉀肥處理的生菜葉片中可溶性糖含量增加了40.74%～174.07%。所有施鉀處理相比，T1處理生菜葉片的可溶性糖含量顯著低于其他施鉀處理，其他施鉀處理比T1高36.84%～94.74%。

3.3?不同施肥處理對土壤狀況的影響

3.2.1?不同施肥處理對土壤酶活性的影響?土壤酶作為土壤組分中最活躍的有機成分之一，與有機質礦化分解、營養元素循環、環境質量等密切相關[22]。本試驗主要研究了脲酶、過氧化氫酶、堿性磷酸酶及轉化酶的活性，結果表明，除脲酶外，其他3種酶均在T5處理（化肥鉀和玉米秸稈1∶1配施）下活性最高;脲酶則是在T6處理（化肥鉀和水稻秸稈1∶1）下活性最高。T5和T6處理均為化肥鉀和秸稈配施，它們能提高土壤酶活性的原因可能是秸稈還田為土壤酶提供了大量底物，從而激發了酶活性的提高[23]。

3.2.2?不同施肥處理對土壤微生物的影響?土壤微生物在土壤的新陳代謝、肥力的形成和養分的有效利用等過程中起著極其重要的作用[24]。施用鉀肥增加了土壤中細菌的數量，增幅為26.08%～260.76%。等施鉀量條件下，真菌和放線菌的數量在配施秸稈的條件下最高。這一結果可能與秸稈為微生物生長和繁殖提供了大量碳源相關，促進了微生物的繁殖[25]。

3.2.3?不同施肥處理對土壤養分狀況的影響?生菜收獲后不同施鉀處理土壤的pH和全鉀含量沒有明顯差異，有機質、銨態氮和速效鉀在配施秸稈（T5、T6）的條件下含量最高，硝態氮和速效磷在配施沼液（T4）的條件下含量最高。這一結果和王明達[26]、王述河 [27]的研究結果有部分不同，可能與種植的土壤或作物的吸收情況有關，具體原因有待進一步研究分析。

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