寒旱區氮磷鉀元素缺乏對小白菜生長的影響

李石恒 王毅 卜令豪

摘要 [目的]揭示內蒙古寒旱區氮磷鉀元素缺乏對小白菜生長發育的影響。[方法]利用無土基質栽培，測定完全營養液及缺氮、缺磷、缺鉀營養液處理下小白菜葉片數、葉長、葉寬、鮮重、干重、葉面積、根長、根冠比等形態指標。[結果]缺氮、缺磷、缺鉀元素抑制小白菜葉片數、葉長、葉寬、鮮重、干重、葉面積的增加，缺磷抑制小白菜根長、根冠比的增加。葉片數：CK>缺磷=缺鉀>缺氮，葉長：CK>缺鉀>缺氮=缺磷，葉寬：CK>缺鉀>缺磷>缺氮，葉面積：CK>鉀>氮>磷，鮮重：CK>缺磷=缺鉀>缺氮，干重：CK>缺鉀>缺磷>缺氮。[結論]氮磷鉀元素能夠促進小白菜的生長發育，提高了小白菜的根長、葉長、葉寬、葉面積、重量等，小白菜對氮磷鉀元素的敏感性強，敏感程度為氮>磷>鉀。

關鍵詞 氮磷鉀肥;小白菜;營養液;基質栽培

中圖分類號 S634.3 文獻標識碼 A

文章編號 0517-6611（2021）17-0136-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2021.17.036

Abstract [Objective]To reveal the effect of nitrogen，phosphorus and potassium deficiency on the growth and development of pakchoi.[Method]The leaf number，leaf length，leaf width，fresh weight，dry weight，leaf area，root length and root-to-crown ratio of pakchoi treated with complete nutrient solution and nitrogen，phosphorus and potassium deficient nutrient solution were measured.[Result]Nitrogen deficiency，phosphorus deficiency and potassium deficiency inhibited the increase of leaf number，leaf length，leaf width，fresh weight，dry weight and leaf area，while phosphorus deficiency inhibited the increase of root length and root-crown ratio.Leaf number： CK> phosphorus deficiency = potassium deficiency > nitrogen deficiency，leaf length： CK> potassium deficiency > nitrogen deficiency，leaf width： CK> potassium deficiency，phosphorus deficiency，leaf area： CK> potassium，nitrogen > phosphorus，fresh weight： CK> phosphorus deficiency，dry weight： CK> potassium deficiency > phosphorus deficiency.[Conclusion] Nitrogen，phosphorus and potassium could promote the growth and development of pakchoi，and increase the root length，leaf length，leaf width，leaf area and weight of pakchoi.The sensitivity of pakchoi to nitrogen，phosphorus， potassium was nitrogen>phosphorus>potassium.

Key words Nitrogen，Phosphorus and potassium fertilizer;Cabbage;Nutrient solution;Substrate cultivation

內蒙古地區屬內陸高原氣候，降水稀少，水資源短缺，且全年溫度較低，致使作物生長需要一定的環境條件，改進內蒙古地區小白菜栽培及生長模式結合施肥管理，提高小白菜產量。隨著人們生活水平的提高，人們對健康的追求更加重視。小白菜作為一種營養豐富的葉類綠色蔬菜，逐漸成為人們飲食的重要選擇[1]。氮磷鉀是肥料三要素，是苗木生長不可缺少的3種主要營養元素，如果營養不足會嚴重降低苗木質量與合格苗產量，抑制農作物生長發育，嚴重時會使作物出現癥狀。如植株矮小，易倒伏，易感病，葉片呈黑褐色等[2-4]。氮素營養條件對作物生長發育有顯著影響，尤其是對葉片發育的影響最大，缺氮后葉片細小直立，與莖的夾角小，葉色淡綠，嚴重時呈淡黃色。同時氮素還對作物的根系有影響，缺氮作物的根系最初比正常的色白而細長，但根量少;而后期根停止伸長，呈褐色[5-7]。磷在植物體內參與光合作用、呼吸作用、能量儲存和傳遞、細胞分裂、細胞增大和其他一些過程。作物缺磷的癥狀在形態表現上沒有缺氮那樣明顯，缺磷時作物各種代謝過程受到抑制，植株生長遲緩、矮小、瘦弱、直立，根系不發達，成熟延遲，籽實細小[8-10]。鉀素參與植物生長發育中幾乎所有的新陳代謝過程，對提高農作物產量和改善農產品品質均有明顯的作用[11-13]，而且還能提高植物適應外界不良環境的能力，有品質元素和抗逆元素之稱。筆者應用無土栽培技術[14-17]，研究缺氮、磷、鉀營養液處理對小白菜葉片數、根長、葉長、葉寬、地下鮮重、地上鮮重、地下干重、地上干重、葉面積、根冠比的影響，進一步驗證及明確氮磷鉀元素在基質栽培中的重要性，對提高內蒙古寒旱區小白菜的品質和產量提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

選用呼和浩特普遍栽培的春小白菜為試驗材料，于2020年5月30日將小白菜種子播入128穴盤中，在內蒙古農業大學農場實踐教學基地溫室中，育苗45 d，其中出苗期4 d，幼苗期41 d，在營養生長盛期的初期，選出60株長勢基本一致、葉數在4片以上的幼苗作為代表材料進行定植。栽培基質為復合基質，草炭∶蛭石∶珍珠巖混合比例為1∶1∶1。

1.2 試驗方法 在溫室中，選用4個光照和通風強度一致的處于同一平面的半徑16 cm左右的塑料排水管種植槽，填上厚度是半徑1/2的基質，填滿4個種植槽后灌水（蒸餾水）澆透，第2天即第46天把提前育好的小白菜苗定植在槽內。每槽種15株小白菜，株間距15 cm左右，定植完成后每隔2 d澆水一次，每隔7 d澆一次營養液，營養液設計4個處理，即完全營養施肥處理、缺N營養液施肥處理、缺P營養液施肥處理和缺K營養液施肥處理（表1）。7 d取一次樣，取樣在下一次澆營養液之前，取樣每個處理3株，定植到試驗結束共持續35 d，緩苗7 d處理28 d。0 d表示緩苗的第7天。各營養液配方：

①完全液（CK）：Ca（NO3）2 0.820 7 g，KNO3 0.502 6 g，MgSO4 0.616 2 g，KH2PO4 0.272 2 g，Fe-EDTA 0.084 2 g。

②缺N液（-N）：MgSO4 0.616 2 g，KH2PO4 0.272 2 g，Fe-EDTA 0.084 2 g，CaCl2 0.555 5 g，KCl 0.372 8 g。

③缺P液（-P）：Ca（NO3）2 0.820 7 g，KNO3 0.502 6 g，MgSO4 0.616 2 g，Fe-EDTA 0.084 2 g，KCl 0.372 8 g。

④缺K液（-K）：Ca（NO3）2 0.820 7 g，MgSO4 0.616 2 g，NaH2PO4 0.240 0 g，Fe-EDTA 0.084 2 g，NaNO3 0.424 5 g，

1.3 測定項目與方法 用直尺測定葉長、葉寬、根長，測量每株小白菜最長、最寬的葉子及根長最長的根，共測3株取平均值;葉面積計算等于最大葉長平均值×最大葉寬平均值，數出其葉片數，用分析天平測定其地上鮮重、地下鮮重，用80 ℃烘箱烘干至恒重后，測出其地上干重、地下干重。所有指標數據均采用3株測量的平均值。所用數據處理軟件為WPS office Excel方差分析軟件SPSS 18.0。

根冠比=地下干重/地上干重 （1）

含水量=（鮮重-干重）/鮮重×100% （2）

2 結果與分析

2.1 不同缺素處理對小白菜葉片數的影響

由圖1可知，小白菜葉片數隨栽植時間的延長呈增加趨勢，不同缺素處理對小白菜葉片數的影響差異不顯著。0、7、14、21、28 d時測定的葉片數量結果顯示，缺氮元素營養液處理下小白菜的葉片數最少，分別為7、9、12、16、17片，缺磷、缺鉀元素營養液處理下小白菜的葉片數高于缺氮元素營養液處理下小白菜的葉片數，分別為8、8、13、18、21片，8、9、13、18、20片，缺磷、缺鉀處理下小白菜葉片數相等。完全營養液處理下小白菜的葉片數最高，為8、9、14、19、21片，高于缺氮、缺磷、缺鉀營養液處理下小白菜的葉片數，說明缺氮磷鉀元素抑制小白菜葉片數增多。

2.2 不同缺素處理對小白菜葉長、葉寬、葉面積的影響

由圖2可知，小白菜葉長隨栽植時間的延長呈增加趨勢，不同缺素處理對小白菜葉長的影響差異顯著。7、14、21、28 d時測定的葉長結果顯示，缺氮、缺磷元素營養液處理下小白菜的葉長最小，分別為14.23、18.00、23.87、26.13 cm，14.23、17.87、24.6、25.73 cm，2個處理下小白菜的葉長相等，缺鉀元素營養液處理下的小白菜葉長長度高于缺氮、缺磷元素營養液處理下小白菜的葉長長度，分別為15.47、21.63、28.07、30.73 cm，完全營養液處理下的小白菜葉長長度最大，分別為18.73、26.8、35.1、37.8 cm，明顯高于缺氮、缺磷、缺鉀營養液處理的小白菜葉長長度，說明缺氮磷鉀元素抑制小白菜葉長長度增大。

由圖3可知，小白菜葉寬隨栽植時間的延長呈增加趨勢，不同缺素處理對小白菜葉寬的影響差異顯著。7、14、21、28 d時測定的葉寬結果顯示，缺氮元素營養液處理下小白菜的葉寬寬度最小，分別為6.93、8.47、10.63、11.97 cm，缺磷元素營養液處理下小白菜的葉寬寬度大于缺氮元素營養液處理下小白菜的葉寬寬度，分別為6.93、7.60、11.00、12.63 cm，缺鉀元素營養液處理下小白菜的葉寬寬度大于缺氮元素營養液處理下小白菜的葉寬寬度，分別為6.80、9.30、12.10、15.97 cm，完全營養液處理下的小白菜葉寬寬度最大，分別為7.57、13.37、16.00、17.43 cm，明顯高于缺氮、缺磷、缺鉀營養液處理的小白菜葉寬寬度，說明缺氮磷鉀元素抑制小白菜葉寬寬度增大。

由圖4可知，小白菜葉面積隨栽植時間的延長呈增加趨勢，不同缺素處理對小白菜葉面積的影響差異顯著。7、14、21、28 d時測定的葉面積結果顯示，缺磷元素營養液處理下小白菜的葉面積最小，分別為100.41、137.37、270.72、325.95 cm2，缺氮元素營養液處理下小白菜的葉面積大于缺磷元素營養液處理下小白菜的葉面積，分別為99.11、156.44、259.71、362.45 cm2，缺鉀元素營養液處理下小白菜的葉面積大于缺氮元素營養液處理下小白菜的葉面積，分別為109.81、205.35、340.91、492.10 cm2，完全營養液處理下的小白菜葉面積最大，分別為143.15、359.49、562.74、662.54 cm，明顯高于缺氮、缺磷、缺鉀營養液處理的小白菜葉面積，說明缺氮磷鉀元素抑制小白菜葉面積增大。

2.3 不同缺素處理對小白菜根長的影響 由圖5可知，小白菜根長隨栽植時間的延長呈增加趨勢，不同缺素處理對小白菜根長的影響差異顯著。缺氮營養液處理的小白菜根長在處理14 d前低于對照，14 d后高于對照，到試驗結束時根長為23.3 cm，比對照長4.3 cm。缺磷營養液處理的小白菜根長在處理7 d前稍高于對照，7 d后均低于對照，試驗結束時根長為15.7 cm，低于對照3.3 cm。缺鉀營養液處理的小白菜根長始終高于對照，試驗結束時根長為23.2 cm，高于對照4.2 cm。說明缺磷元素抑制小白菜根長的增加。

2.4 不同缺素處理對小白菜鮮重和干重的影響

由圖6可知，小白菜鮮重隨栽植時間的延長呈增加趨勢，不同缺素處理對小白菜鮮重的影響差異顯著。7、14、21、28 d時測定的鮮重結果顯示，缺氮、缺磷元素營養液處理下小白菜的鮮重最小，分別為16.80、49.83、154.33、179.80 g，16.37、50.70、180.59、210.51 g，2個處理下小白菜的鮮重相等，缺鉀元素營養液處理下的小白菜鮮重高于缺氮、缺磷元素營養液處理下小白菜的鮮重，分別為15.47、21.63、28.07、30.73 g，完全營養液處理下的小白菜鮮重最大，分別為19.70、65.53、189.86、219.66 g，明顯高于缺氮、缺磷、缺鉀營養液處理的小白菜鮮重，說明缺氮磷鉀元素抑制小白菜鮮重增加。

由圖7可知，小白菜干重隨栽植時間的延長呈增加趨勢，不同缺素處理對小白菜干重的影響差異顯著。7、14、21、28 d時測定的葉長結果顯示，缺氮元素營養液處理下小白菜的干重最小，分別為1.67、5.15、12.22、12.77 g。缺磷元素營養液處理下的小白菜干重高于缺氮元素營養液處理下小白菜的干重，分別為2、5.69、16.22、18.68 g，缺鉀元素營養液處理下的小白菜干重高于缺磷元素營養液處理下小白菜的干重，分別為1.70、5.95、17.35、21.11 g，完全營養液處理下的小白菜干重最大，分別為2.10、6.98、18.25、23.23 g，明顯高于缺氮、缺磷、缺鉀營養液處理的小白菜干重，說明缺氮磷鉀元素抑制小白菜干重增加。

2.5 不同缺素處理對小白菜根冠比的影響

由圖8可知，小白菜根冠比隨栽植時間的延長呈先降低后上升的趨勢，不同缺素處理對小白菜根冠比的影響差異顯著。缺氮處理的小白菜根冠比始終高于對照，在處理14 d前與對照無顯著差異，14 d后有顯著差異。缺磷處理的小白菜根冠比大致呈降低趨勢，且始終低于對照。缺鉀處理的根冠比呈先高后低再升高的趨勢，14 d前為降低，根冠比低于對照;14 d后升高，根冠比高于對照。說明缺磷元素抑制小白菜根冠比的增加。

2.6 不同缺素處理對小白菜含水量的影響

由圖9可知，缺氮營養液處理的小白菜含水量大致呈上升趨勢，約在處理21 d前低于對照，處理21 d后高于對照。缺磷營養液處理的小白菜含水量先升高后降低，在處理21 d前高于對照，21 d后低于對照。缺鉀營養液處理的小白菜含水量先升高后降低，21 d前低于對照，21 d后高于對照。

3 結論與討論

苗鋒等[18]研究不同肥料配比對小白菜產量及生長性狀的影響，結果表明施肥處理均比對照顯著增產。文飚[19]在農作物缺乏氮磷鉀元素的癥狀中指出，氮磷鉀是植物生長必需的大量元素，植物缺乏氮磷鉀生長會受到抑制，植株矮小，葉片變褐枯死，作物產量降低。該研究結果表明，小白菜缺乏氮磷鉀葉片數、葉長、葉寬、葉面積、鮮重、干重等降低，產量下降。

廉華等[20]研究氮磷鉀配施對小白菜硝酸鹽含量及產量的影響，結果表明，氮磷鉀對產量的影響為氮>磷>鉀，小白菜對氮磷鉀元素的敏感性強，敏感程度為氮>磷>鉀，缺氮嚴重抑制小白菜的生長。

張延紅等[21]研究氮、磷、鉀缺素培養對黨參幼苗形態特征和生理特性的影響，結果表明，缺素植株普遍較全素植株生長緩慢，第29天時生長基本停滯，植株較對照處理矮小，葉片小，須根量少，缺鉀對植株的傷害小于另外2種元素。該研究得出相同的結論，即缺鉀對小白菜生長抑制作用較缺氮、缺磷小。

該試驗結果發現缺素處理下，內蒙古寒旱區小白菜的根冠比在缺素處理的第14天為臨界值，含水量在缺素處理后第21天為臨界值，可進一步研究其水分飽和虧、游離脯氨酸含量、根系活力等生理指標，來研究缺素處理下內蒙古寒旱區小白菜的抗旱性。

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