不同鉀肥用量對大棚小白菜生長、養分吸收及土壤養分含量的影響

孫婷 李小莉 王孟蘭

摘要：鉀肥對蔬菜生長及品質形成具有重要的作用。為探明大棚小白菜合適施鉀量，通過在主推配方基礎上增減鉀肥用量處理，研究鉀肥用量對大棚小白菜產量構成、養分吸收利用及土壤理化性質的影響。田間試驗結果表明，對于大棚種植的小白菜，在主推配方（K2O 75 kg/hm2）的基礎上減鉀20%、40%或增鉀20% 3個處理的小白菜產量無顯著降低，但是鉀肥偏生產力隨著鉀肥施用量增加而顯著降低;減鉀20%處理土壤速效鉀水平無顯著變化，減鉀40%顯著降低了土壤速效鉀含量，而增鉀20%土壤速效鉀含量顯著升高;減鉀20%、40% 2處理的鉀肥投入和吸收失衡，不能滿足持續生產需求，其鉀素虧缺分別達32.8、53.1 kg/hm2。因此，根據小白菜生長期需求設立的主推配方施鉀量（K2O 75 kg/hm2）可以滿足當季小白菜生產需求，但考慮鉀肥投入和吸收的平衡，在主推配方的基礎上增施20%的鉀肥（90 kg K2O/hm2），可維持土壤速效鉀水平，滿足小白菜可持續生產需求。

關鍵詞：鉀肥;小白菜;鉀素平衡;土壤速效鉀

我國設施栽培由于大量施肥及高強度復種指數，多數連續5年以上種植就會導致土壤養分失衡現象，因此，設施栽培的蔬菜合理施肥極為重要。鉀是植物生長發育必需的三大營養元素之一，能促進植株莖稈健壯，改善植物品質[1]，增強植株抗逆境能力[2-3]。作物需鉀量與氮相當，有時需鉀量甚至超過對氮的需求，因此施用鉀肥對作物的高產優質具有重要的作用[4-8]。但是，植物對鉀的吸收有奢侈吸收的現象，過量鉀的供應導致植物吸收大量的鉀，不僅沒有達到增產作用[9]，反而可能抑制作物對鈣、鎂等元素的吸收[10-12]，在作物收獲時隨作物移走而造成鉀素的浪費。江蘇省南京市江寧區小白菜生產主推配方中鉀的用量（K2O 75 kg/hm2）是根據土壤速效鉀水平和當地一季小白菜產量計算的。通過在主推配方基礎上增減鉀肥用量處理進行田間試驗，探究南京江寧地區大棚小白菜合適的施鉀量，為本地鉀肥合理施用提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地點與土壤性質

試驗于2017年在南京市江寧區淳化街道蔬菜大棚進行。土壤為黃棕壤，基本理化性質為：全氮含量1.53 g/kg，全磷含量1.01 g/kg，全鉀含量12.95 g/kg，堿解氮含量111.4 mg/kg，有效磷含量134.5 mg/kg，速效鉀含量224.6 mg/kg，有機質含量14.55 g/kg，pH值6.82。

1.2 試驗材料

復合肥（含純N、P2O5、K2O分別為14%、16%、15%），尿素，硫酸鉀，過磷酸鈣等肥料;上海青小白菜。

1.3 試驗設計

8 m×50 m塑料大棚，起3壟種植蔬菜，每壟劃分4個小區，每小區面積2 m×10 m=20 m2，2邊設置0.5 m的保護行，大棚入口和尾部各設2 m保護行，即每個塑料大棚有12個小區。主推配方施肥量設為N 100 kg/hm2、P2O5 80 kg/hm2、K2O 75 kg/hm2，在主推配方基礎上設置4個鉀肥水平，分別為：（A）主推配方（K2O 75 kg/hm2）;（B）減鉀20%（K2O 60 kg/hm2）;（C）減鉀40%（K2O 45 kg/hm2）;（D）增鉀20%（K2O 90 kg/hm2）。每個處理3次重復，采用隨機區組設計。

1.4 分析與測定

植株收獲后，每試驗小區小白菜稱量鮮質量，計產。另隨機從每試驗小區抽取部分小白菜樣品在烘箱105 ℃條件后殺青，70 ℃條件后烘干稱質量后，經磨樣機粉碎后供養分含量分析。粉碎的植物樣品采用硫酸-過氧化氫消煮，然后測定其全氮、全磷、全鉀的含量。其中，全氮含量測定采用凱氏定氮法，全磷含量測定采用鉬銻抗比色法，全鉀含量測定采用火焰光度計法。

每個小區用土鉆采取20 cm耕層土壤，風干后粉碎過篩測定各指標。土壤有機質含量采用低溫外熱重鉻酸鉀氧化-比色法測定，土壤pH值采用水土比2.5 ∶ 1電位法測定，土壤全氮含量采用凱氏定氮法測定，土壤全磷含量采用酸溶-鉬銻抗比色法測定，土壤全鉀含量采用高氯酸消煮法測定，土壤有效磷含量采用碳酸氫鈉提取比色法測定，速效鉀含量采用乙酸銨提取火焰光度法測定，土壤有效氮含量采取堿解擴散法測定[13]。

2 結果與分析

2.1 不同鉀肥用量對小白菜生長的影響

從圖1可以看出，在主推配方的基礎上減施20%、40%的鉀肥，小白菜的產量反而增加，2處理分別增加9.6%、4.4%;而增施20%的鉀肥使小白菜產量降低了4.4%。采用SPSS 18.0對產量數據進行Tukey分析的結果表明，不同處理間差異不顯著，表明減施20%～40%鉀肥或增施20%鉀肥沒有顯著影響小白菜的產量。

肥料偏生產力（PFP）是反映當地土壤基礎養

分水平和化肥施用量綜合效應的重要指標。計算了4個施鉀處理的鉀肥偏生產力，發現鉀肥投入越多，其偏生產力PFP值越低，減鉀40%的處理PFP最高，比加鉀20%處理高1倍以上，其次是減鉀20%處理，顯著高于主推配方和加鉀20%處理。主推配方處理的PFP值雖然高于加鉀20%處理，但二者間差異不顯著（圖2）。表明供試土壤鉀素基礎含量比較高，較低的鉀肥用量對產量沒有顯著影響。

2.2 不同鉀肥用量對土壤速效養分及pH值的影響

分析了不同處理的0～20 cm土壤速效養分含量和pH值（表1），在主推配方的基礎上減鉀40%顯著降低了土壤的速效鉀含量，減鉀20%沒有影響土壤速效鉀含量;增施20%的鉀肥，土壤的速效鉀含量顯著升高了42.5 mg/kg，高達257.1 mg/kg，高于蔬菜正常需求的土壤速效鉀水平（160～240 mg/kg）。在主推配方的基礎上減施40%的鉀肥顯著增加了土壤的堿解氮含量;增施20%的鉀肥，土壤的堿解氮含量顯著降低。而減施和增施鉀肥沒有顯著影響土壤的有效磷含量及土壤pH值。由此可見，在主推配方的基礎上減施40%的鉀肥顯著降低了土壤的速效鉀含量，并可顯著提高土壤堿解氮含量。

2.3 不同鉀肥用量對小白菜氮、磷、鉀養分吸收及鉀素平衡的影響

從表2可以看出，減少或增加鉀肥施用量并沒有顯著影響小白菜植株的含鉀量、含氮量和含磷量。增施20%鉀肥雖然導致土壤速效鉀含量升高，但是并沒有增加小白菜體內鉀元素的積累。表明增施20%鉀肥或減施20%、40%的鉀肥對小白菜植株的氮、磷和鉀含量無顯著影響。

計算了單位面積小白菜的吸鉀量和鉀素平衡，發現加鉀20%處理其平均吸鉀量最低，但4個施鉀量的小白菜吸鉀量無顯著差異。因此，導致2個減鉀處理的鉀素虧缺顯著高于對照和加鉀處理，只有加鉀20%處理鉀肥有盈余，其他3個施鉀量的鉀素盈余均為負值，減鉀20%、40%的鉀素分別虧缺達32.8、53.1 kg/hm2（圖3）。由此可見，當地大棚小白菜在施鉀量從45 kg/hm2增加到90 kg/hm2時，小白菜對鉀的吸收無顯著變化，但是減鉀20%、40%處理（施鉀量分別為60、45 kg/hm2）鉀素虧缺嚴重。

3 討論與結論

章永松等認為，蔬菜生長適宜的土壤速效鉀水平為160～240 mg/kg[14]。本試驗小區土壤本底速效鉀含量為224.6 mg/kg，可以滿足當季小白菜生長需求。主推配方的施鉀量（K2O 75 kg/hm2）是根據小白菜生長季的需求而計算得到的施用量，并沒有考慮是否影響土壤速效鉀本底值水平。

鉀肥的投入和吸收平衡結果表明，減施20%鉀肥（K2O施用量60 kg/hm2）處理的K2O虧缺達32.8 kg/hm2，雖然土壤速效鉀含量沒有顯著變化，但是這只是種植一季小白菜的結果，如果連續幾季的種植將不可避免地導致土壤速效鉀含量的降低。減鉀40%也沒有降低小白菜產量，但是鉀素虧缺達53.1 kg/hm2，土壤速效鉀含量水平也顯著降低。表明根據小白菜目標產量計算的施鉀量75 kg/hm2不足以彌補小白菜帶走鉀量。Scharpf等認為，對于養分供應處于中等水平的土壤，推薦施肥量為作物養分需要量的1.2倍[15]，因此當地適宜施鉀量為75×1.2=90 kg K2O/hm2，即在主推配方基礎上增鉀20%處理。

因此，綜合小白菜的產量數據、土壤速效鉀水平及鉀肥投入和吸收的平衡，對于大棚種植的小白菜，在主推配方的基礎上增施20%的鉀肥（90 kg K2O/hm2），可維持小白菜的產量及土壤速效鉀水平。因大棚土壤的有機質含量較低，如果采用主推配方施鉀量，建議每年施用一次有機肥或采用作物秸稈還田措施以培肥土壤，改善土壤耕性，增強土壤的保肥保水性能，并減少部分鉀肥投入。

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