陳鳳真

(菏澤學(xué)院 園林工程系，山東 菏澤274000)

氮磷鉀用量及配比對(duì)黃瓜礦質(zhì)元素吸收和產(chǎn)量的影響

陳鳳真

(菏澤學(xué)院 園林工程系，山東 菏澤274000)

【目的】 研究氮磷鉀用量及配比對(duì)黃瓜礦質(zhì)元素吸收和產(chǎn)量的影響，為黃瓜的優(yōu)化施肥和產(chǎn)量的提高提供理論依據(jù)?！痉椒ā?春季在拱圓大棚內(nèi)，以“中農(nóng)2號(hào)”黃瓜品種為試材，采用無(wú)機(jī)基質(zhì)栽培方式，研究澆灌氮磷鉀用量和配比不同的營(yíng)養(yǎng)液對(duì)黃瓜功能葉片礦質(zhì)元素含量和黃瓜產(chǎn)量的影響?！窘Y(jié)果】 鉀肥施用量和配比不變的條件下，增加氮磷用量，可使黃瓜葉片中的氮磷含量升高，但鉀含量降低；隨著鉀肥施用量的增多，促進(jìn)了黃瓜葉片對(duì)鉀的吸收，抑制了對(duì)氮磷的吸收。增加氮的用量和配比可以提高黃瓜葉片中的鎂、鈣和鋅含量，而鐵含量呈先升高后降低的趨勢(shì)；增加磷和鉀的用量和配比均抑制了黃瓜葉片對(duì)鈣、鎂與鋅的吸收，促進(jìn)了對(duì)鐵的吸收；氮、磷對(duì)錳的吸收起到了協(xié)同增效作用，鉀對(duì)錳的吸收具有拮抗作用。增加氮磷的用量和配比可顯著提高黃瓜的單果質(zhì)量、單株結(jié)果數(shù)和單株產(chǎn)量，而增加鉀的用量和配比卻未表現(xiàn)出明顯的增產(chǎn)效應(yīng)?！窘Y(jié)論】 為促進(jìn)黃瓜對(duì)礦質(zhì)元素的吸收和產(chǎn)量的提高，要合理施用氮磷鉀肥料，在本試驗(yàn)條件下，氮磷鉀用量配比為2∶2∶1.2(N 196 mg/L、P 196 mg/L、K 117.5 mg/L)時(shí)，黃瓜產(chǎn)量最高。

黃瓜；氮磷鉀；礦質(zhì)元素吸收；肥料配比

在設(shè)施黃瓜栽培中，土壤病菌多，連作障礙嚴(yán)重，施肥單一，造成土壤氮、磷、鉀肥比例失衡；或施肥過(guò)量，造成資源浪費(fèi)、生產(chǎn)成本增加和土壤鹽漬化[1-2]；這均會(huì)造成黃瓜產(chǎn)量降低，品質(zhì)下降[3]。因此合理的氮磷鉀用量和平衡施肥是設(shè)施黃瓜栽培中亟需解決的問(wèn)題。

氮、磷、鉀是植物生長(zhǎng)和發(fā)育所必需的營(yíng)養(yǎng)元素，對(duì)作物長(zhǎng)勢(shì)、產(chǎn)量和品質(zhì)具有重要作用，可以改變植物對(duì)氮磷鉀養(yǎng)分的吸收，并對(duì)其他營(yíng)養(yǎng)元素的吸收有明顯的影響[4-5]。關(guān)于氮、磷、鉀單一增施或其中兩者增施對(duì)黃瓜養(yǎng)分吸收和產(chǎn)量影響的研究已有報(bào)道，如唐小付等[6]和郭熙盛等[7]的研究結(jié)果表明，鉀肥可明顯提高黃瓜葉片中的含鉀量，并對(duì)其他大、中量元素和微量元素含量產(chǎn)生顯著影響；李冬梅等[3]研究認(rèn)為，增加磷的用量和配比能顯著提高黃瓜的單株產(chǎn)量，適量增氮也能提高產(chǎn)量；而萬(wàn)述偉等[8]研究發(fā)現(xiàn)，隨磷肥施用量增加，黃瓜產(chǎn)量呈下降趨勢(shì)。但有關(guān)氮磷鉀三者之間配比對(duì)黃瓜養(yǎng)分吸收的影響研究尚未見(jiàn)報(bào)道，因此，本試驗(yàn)采用無(wú)機(jī)基質(zhì)栽培方法，研究不同氮磷鉀配比營(yíng)養(yǎng)液對(duì)黃瓜礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)吸收和產(chǎn)量的影響，以期為設(shè)施栽培黃瓜的平衡、優(yōu)化施肥，進(jìn)而提高黃瓜產(chǎn)量提供參考。

1 材料與方法

1.1 材 料

試驗(yàn)材料選用黃瓜品種“中農(nóng)2號(hào)”，試驗(yàn)于2012年春在菏澤學(xué)院拱圓大棚中進(jìn)行。02-27 進(jìn)行恒溫28 ℃催芽，03-03播種，03-16幼苗長(zhǎng)至3葉1心時(shí)定植到塑料花盆(直徑30 cm×高28 cm)中，栽培介質(zhì)為蛭石。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

根據(jù)黃瓜對(duì)肥料和養(yǎng)分的需求規(guī)律[9-10]，設(shè)計(jì)8個(gè)營(yíng)養(yǎng)液處理。其中，CK(對(duì)照)的氮、磷、鉀肥用量為氮98 mg/L(N0)、磷49 mg/L(P0)、鉀117.5 mg/L(K0)，即配比為1∶0.5∶1.2。2個(gè)氮肥處理為T1(N1196 mg/L)和T2(N2392 mg/L)，其氮磷鉀配比分別為2∶0.5∶1.2和4∶0.5∶1.2，磷、鉀肥用量與CK相同。2個(gè)磷肥處理為T3(P198 mg/L)和T4(P2196 mg/L)，氮磷鉀配比分別為1∶1∶1.2和1∶2∶1.2，氮、鉀肥用量與CK相同。2個(gè) 鉀肥處理為T5(K1235 mg/L)和T6(K2470 mg/L)，氮磷鉀配比分別為1∶0.5∶2.4和1∶0.5∶4.8，氮、磷肥用量與CK相同。 T7(N1196 mg/L、P2196 mg/L)處理的氮磷鉀配比為2∶2∶1.2，鉀肥用量與CK相同。每處理20盆(每盆1株)，重復(fù)3次，隨機(jī)區(qū)組排列，大小行距分別為70 cm和30 cm，株距30 cm。營(yíng)養(yǎng)液中大量元素(氮、磷、鉀)、中量元素(鎂、鈣)所用肥料種類及用量參照李冬梅[11]的試驗(yàn)配方，微量元素(鐵、錳、鋅)采用通用配方[12]。營(yíng)養(yǎng)液pH值為5.8～6.2，在栽培黃瓜理想基質(zhì)的范圍之內(nèi)， 可溶性鹽離子濃度(EC)2.01～2.48 ms/cm，每天澆灌1次營(yíng)養(yǎng)液。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目及方法

1.3.1 黃瓜功能葉片礦質(zhì)元素含量的測(cè)定 于黃瓜生長(zhǎng)盛期取功能葉片(從上而下第5葉)，進(jìn)行礦質(zhì)元素測(cè)定。參照文獻(xiàn)[13]，采用凱式定氮法測(cè)定全氮含量，鉬銻抗比色法測(cè)定全磷含量，火焰光度計(jì)法測(cè)定全鉀含量；經(jīng)HNO3消化，用WFX-IE2 型原子吸收分光光度計(jì)測(cè)定鈣、鎂、鐵、錳、鋅含量，均重復(fù)3次。

1.3.2 黃瓜產(chǎn)量性狀的測(cè)定 于每處理中選擇長(zhǎng)勢(shì)整齊的黃瓜植株12株，每隔2 d采收1次，每次按單株分別記錄采收果實(shí)數(shù)和果實(shí)質(zhì)量，最后計(jì)算平均值。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用 Excel 2007 進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和制圖，采用DPS 9.50軟件進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 氮磷鉀用量及配比對(duì)黃瓜葉片中大量元素含量的影響

2.1.1 對(duì)氮素含量的影響 由圖1可知，在磷鉀肥用量和配比不變的條件下，隨著營(yíng)養(yǎng)液中氮素用量和配比的增加，黃瓜葉片中的氮素含量升高，T1和T2與CK差異顯著，且T2顯著高于T1，T2和T1分別比CK 高50.24%和27.57%，說(shuō)明營(yíng)養(yǎng)液中氮素配比升高可提高黃瓜葉片中的氮素含量。T3和T4黃瓜葉片氮素含量均與CK差異顯著,分別比CK 高24.58%和35.95%，說(shuō)明在氮鉀用量和配比不變的條件下，增施磷可以提高黃瓜葉片氮素含量。T5和T6黃瓜葉片氮素含量均與CK差異顯著，分別比CK降低8.00%和14.73%，說(shuō)明在氮磷肥用量和配比相同的條件下，增加鉀肥的用量和配比降低了黃瓜葉片中的氮含量。T7黃瓜葉片氮素含量顯著高于其他處理，分別比CK、T1、T4高75.33%，37.44%和28.97%，說(shuō)明同時(shí)提高氮磷的用量和配比能協(xié)同提高黃瓜葉片中的氮素含量。

2.1.2 對(duì)磷素含量的影響 從圖1可以看出，隨著營(yíng)養(yǎng)液中氮素用量和配比的增加，T1和T2黃瓜葉片中磷素含量隨之升高，均顯著高于CK，說(shuō)明增加營(yíng)養(yǎng)液中氮素的用量和配比可提高基質(zhì)栽培黃瓜葉片中的磷含量；在營(yíng)養(yǎng)液中氮鉀用量配比不變的條件下，隨著營(yíng)養(yǎng)液中磷用量的增加，T3和T4黃瓜葉片中的磷含量顯著增加，分別比CK高24.30%和46.90%。在營(yíng)養(yǎng)液中氮磷配比不變的條件下，增加營(yíng)養(yǎng)液中鉀的配比，磷含量降低，T5、T6黃瓜葉片中磷含量均顯著低于CK。T7黃瓜葉片中的磷素含量比CK高64.71%，差異達(dá)到極顯著，說(shuō)明增加營(yíng)養(yǎng)液配方中氮磷的配比，能極顯著提高黃瓜葉片磷含量，適宜的氮磷鉀配比有利于提高黃瓜葉片中的磷含量。

2.1.3 對(duì)鉀素含量的影響 由圖1可見(jiàn)，隨著營(yíng)養(yǎng)液中氮磷用量和配比的增加，黃瓜葉片中的鉀素含量降低，但是與氮素對(duì)鉀素吸收的影響相比，磷用量和配比對(duì)鉀素吸收的影響較小。隨著鉀素用量和配比的增加，黃瓜葉片中的鉀含量升高。而同時(shí)增加氮磷配比則極顯著降低了黃瓜葉片中的鉀素含量。

2.2 氮磷鉀用量及配比對(duì)黃瓜葉片中中量元素含量的影響

2.2.1 對(duì)鎂含量的影響 由圖2可見(jiàn)，在磷鉀肥用量和配比一定的條件下，增加營(yíng)養(yǎng)液中氮素用量和配比，可顯著提高黃瓜葉片中的鎂含量。隨著磷用量和配比的增加，黃瓜葉片中的鎂含量降低， T3黃瓜葉片鎂含量與CK差異不顯著；但T4黃瓜葉片鎂含量顯著下降，僅為CK的77.66%。增加鉀素用量和配比，黃瓜葉片鎂含量降低，原因可能在于鉀和鎂之間存在拮抗作用。T7黃瓜葉片中的鎂含量與CK、T1、T2差異不顯著，但顯著高于T4，比T4高39.86%，說(shuō)明氮對(duì)鎂吸收的影響大于磷。

2.2.2 對(duì)鈣含量的影響 由圖2可知，氮磷鉀配比對(duì)黃瓜葉片中鈣含量的影響與鎂含量基本一致，即隨著氮素用量和配比的增加，黃瓜葉片中的鈣含量顯著升高。隨著磷肥量的增加，葉片中的鈣含量降低。隨著鉀用量和配比的增加，鈣含量顯著降低；同時(shí)增加氮磷用量和配比(處理T7)黃瓜葉片中的鈣含量降低，T7與T1差異顯著，但T7與CK、T3差異不顯著，說(shuō)明磷對(duì)鈣含量的影響要高于氮對(duì)鈣含量的影響。

圖2 氮磷鉀用量及配比對(duì)黃瓜葉片中中量元素含量的影響
Fig.2 Effects of amount and ratio of N,P,and K on contents of medium elements in cucumber leaves

2.3 氮磷鉀用量及配比對(duì)黃瓜葉片中微量元素含量的影響

2.3.1 對(duì)鐵含量的影響 由圖3可知，黃瓜葉片中的鐵含量隨著氮素用量和配比的增加表現(xiàn)出先升高后下降，但T2仍比CK增加了2.14倍，差異達(dá)極顯著。增加磷的用量和配比提高了黃瓜葉片中的鐵含量，T3 和T4分別比CK增加了38.1%和184%，且呈極顯著差異。增加鉀素用量和配比有利于葉片中鐵元素的積累，T5 和T6 葉片中鐵含量約為CK的2.8倍。T7黃瓜葉片中鐵含量極顯著或顯著高于CK、T1、T4，說(shuō)明營(yíng)養(yǎng)液中增加氮磷的用量和配比，可有效協(xié)同促進(jìn)黃瓜葉片對(duì)鐵的吸收；過(guò)量的氮素會(huì)影響黃瓜葉片對(duì)鐵的吸收。

2.3.2 對(duì)錳含量的影響 錳在植物光合作用及氨基酸和蛋白質(zhì)合成等活動(dòng)中起著重要的作用，同時(shí)也是許多酶的活化劑。由圖3可知，增加氮磷用量和配比提高了黃瓜葉片中的錳含量，但鉀用量與配比增加反而降低了葉片的錳含量，同時(shí)增加氮磷用量和配比的處理T7葉片中錳元素的含量極顯著提高，比CK增加了70.76%；說(shuō)明氮磷對(duì)錳的吸收起到了協(xié)同增效作用，且氮對(duì)錳吸收的促進(jìn)作用大于磷對(duì)錳。

2.3.3 對(duì)鋅含量的影響 從圖3可以看出，隨著氮素用量和配比的增大，黃瓜功能葉中鋅的含量升高。增加磷素和鉀素的用量和配比，鋅含量(T3、T4、T5、T6)有降低趨勢(shì)，但與CK之間差異不顯著。而同時(shí)增加氮磷用量和配比的處理T7黃瓜葉片中鋅含量降低，T7顯著低于T1，高于T4，但與T4差異不顯著，說(shuō)明磷對(duì)鋅吸收的影響比氮大。

2.4 氮磷鉀用量及配比對(duì)黃瓜產(chǎn)量的影響

單株結(jié)果數(shù)、單果質(zhì)量和單株產(chǎn)量是反映黃瓜產(chǎn)量性狀的重要指標(biāo)。氮磷鉀用量及配比對(duì)黃瓜產(chǎn)量的影響見(jiàn)表1。由表1可知，在鉀肥用量和配比不變的條件下，黃瓜單果質(zhì)量、單株結(jié)果數(shù)和單株產(chǎn)量均隨著氮磷用量和配比的增加而升高。T1、T2、T3和T4單株結(jié)果數(shù)分別比CK增加42.86%，51.79%，19.64%和53.57%，單株產(chǎn)量分別比CK增加60.92%，74.71%，36.78%和81.61%；在氮磷配比和用量不變的條件下，隨著鉀素施用量和配比的增加， T5和T6黃瓜的單果質(zhì)量、單株結(jié)果數(shù)和單株質(zhì)量均有所升高，但與CK差異不顯著。同時(shí)增加氮磷用量和配比的處理 T7單果質(zhì)量、單株結(jié)果數(shù)和單株產(chǎn)量分別比CK增加了17.57%，75%和105.75%，且均明顯高于其他處理。

注：同列數(shù)據(jù)后標(biāo)不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)。

Note:Different lowercase letters in each column mean significant difference (P<0.05).

3 討 論

有研究表明，氮磷鉀配施有提高植物氮素回收率和改善地上部氮素營(yíng)養(yǎng)的作用，可以促進(jìn)氮素的吸收、積累及運(yùn)轉(zhuǎn)，從而提高其利用率[14-16]；同時(shí)也有利于作物對(duì)磷素的吸收。本試驗(yàn)中，適量增施氮磷促進(jìn)了黃瓜葉片對(duì)氮磷鉀的吸收和積累，但超量施用在一定程度上抑制了黃瓜對(duì)鉀的吸收,這與前人的研究結(jié)果[6，9，17]基本一致。而有研究認(rèn)為，隨著氮磷鉀肥用量的增加，黃瓜葉片中的磷含量增加不顯著[18],這可能與作物栽培方式、基因型及肥料種類不同有關(guān)。增施磷素主要是通過(guò)提高氮代謝過(guò)程中的關(guān)鍵酶 NR(硝酸還原酶)和GS(谷氨酰胺合成酶)活性，促進(jìn)氨基酸的積累和轉(zhuǎn)化，并進(jìn)一步合成蛋白質(zhì)，從而促進(jìn)氮代謝的運(yùn)轉(zhuǎn)[19]，這是增強(qiáng)植株對(duì)氮素吸收和積累的生理基礎(chǔ)，但關(guān)于氮磷配施對(duì)磷素吸收促進(jìn)的生理生化機(jī)制還需進(jìn)一步研究。有研究表明，適量施鉀肥可促進(jìn)黃瓜葉片對(duì)氮磷鉀的吸收，過(guò)量施鉀反而會(huì)抑制黃瓜葉片對(duì)氮磷的吸收[6-7]，這與本研究結(jié)果一致。說(shuō)明合理的氮磷鉀肥配比有利于黃瓜對(duì)氮磷鉀的吸收和積累。

增施氮肥對(duì)不同作物鈣和鎂吸收的效果不同，增施氮肥可以提高部分作物對(duì)鈣和鎂的吸收量[20]，但降低了部分作物對(duì)鈣和鎂的吸收量[21-22]；關(guān)于磷對(duì)鈣、鎂吸收的影響，目前主要也存在P 對(duì) Ca、Mg 吸收產(chǎn)生抑制負(fù)效應(yīng)[23]和P對(duì) Ca、Mg 吸收具有促進(jìn)作用[9,24]2種觀點(diǎn)；本試驗(yàn)中，氮鉀配比相同時(shí)，營(yíng)養(yǎng)液中磷素的用量和配比降低了黃瓜葉片中鈣、鎂的含量，表現(xiàn)為負(fù)效應(yīng)。以上結(jié)果說(shuō)明，增施氮磷改變了植物體內(nèi)鈣和鎂的含量，影響程度隨植物種類與施肥量不同而有所變化，機(jī)理比較復(fù)雜。本研究中，隨著鉀配比的升高，黃瓜葉片對(duì)鈣和鎂的吸收降低，這與郭熙盛等[7]的研究結(jié)果一致，原因可能是鉀對(duì)黃瓜葉片吸收鈣和鎂起到了拮抗作用。

隨氮配比的升高，黃瓜葉片對(duì)鐵的吸收量先增加后下降，表明在適宜施氮量下，氮鐵呈互助關(guān)系，高施氮量時(shí)氮為鐵吸收的拮抗對(duì)象，因?yàn)椴糠值貋?lái)源于硝態(tài)氮，而硝態(tài)氮會(huì)抑制鐵的吸收。隨著營(yíng)養(yǎng)液中氮用量和配比的增加，黃瓜葉片中的錳和鋅含量增加，說(shuō)明在一定施氮量范圍內(nèi)，氮促進(jìn)了錳和鋅的吸收。有研究顯示，錳含量隨著磷的升高而增加[25]，這與本研究結(jié)果一致；而隨營(yíng)養(yǎng)液中鉀含量的增加，黃瓜葉片中的錳含量降低，可能與鉀元素拮抗錳的吸收有關(guān)。營(yíng)養(yǎng)液中鉀適量可促進(jìn)黃瓜對(duì)鐵和鋅的吸收，而過(guò)量的鉀則抑制鋅的吸收，這與唐小付等[6]的研究結(jié)果一致。

本研究結(jié)果表明，增加氮磷的用量和配比，可顯著提高黃瓜的產(chǎn)量，原因可能是：(1)氮磷可以促進(jìn)黃瓜葉片對(duì)大部分礦物質(zhì)的吸收，從而促進(jìn)礦物質(zhì)向果實(shí)轉(zhuǎn)運(yùn)；(2)氮磷具有延長(zhǎng)植物葉片光合期和增強(qiáng)光合的作用，從而增加了植物干物質(zhì)的積累[26]。有研究認(rèn)為，鉀肥具有顯著提高黃瓜產(chǎn)量的作用[27-29]；但也有研究結(jié)果表明，提高鉀的配比雖可提高產(chǎn)量，但影響不顯著[30]，這與本研究結(jié)果一致；且對(duì)同一作物，在不同的栽培條件下，關(guān)于鉀肥對(duì)產(chǎn)量的影響得出的結(jié)論[3，9]也不完全一致。

綜上所述，為提高黃瓜葉片中礦質(zhì)元素的含量和黃瓜產(chǎn)量，應(yīng)適當(dāng)增加氮磷的用量和配比，降低鉀的用量和配比。本研究中氮磷鉀的最佳配比為2∶2∶1.2，對(duì)應(yīng)用量分別為N 196 mg/L、P 196 mg/L、K 117.5 mg/L，此條件下黃瓜產(chǎn)量最高。

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Effects of application and ratio of nitrogen,phosphorus,and potassium on mineral nutrient absorption and yield of cucumber(CucumissativusL.)

CHEN Feng-zhen

(DepartmentofLandscapeEngineering,HezeUniversity,Heze,Shandong274000,China)

【Objective】 Effects of application and ratio of nitrogen (N),phosphorus (P),and potassium (K) solution on mineral nutrient absorption and yield of cucumber were studied to improve the fertilization and yield.【Method】 Nutrient solutions with different ratios of N,P,and K were irrigated to cucumber variety “Zhongnong No.2” planted in arch circle greenhouse in spring and effects on mineral nutrient absorption and yield were analyzed.【Result】 With unchanged K application,increasing N and P increased the absorption of N and P while decreased the absorption of K.When increasing K fertilizer,the absorption of K was promoted but the absorption of N and P was reduced.Increasing the amount and ratio of N increased contents of Ca,Mg,and Zn in leaves and Fe content decreased after initial increase.Increasing P and K reduced of the absorption of Ca,Mg and Zn,but increased the absorption of Fe.N and P had synergism in the absorption of Mn,while K antagonized its absorption.Increasing N and P significantly improved fruit weight per plant,number and yield per plant of cucumber,but increasing K did not show significant difference.【Conclusion】 The optimal ratio of N,P,and K obtained in this study with the highest yield was 2∶2∶1.2 (N 196 mg/L,P 196 mg/L,and K 117.5 mg/L).

cucumber;N,P,K;mineral nutrient absorption;ratio of fertilizer

2013-12-19

國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(31360434)；菏澤學(xué)院博士基金項(xiàng)目(XYJJKJ-9)

陳鳳真(1980-)，女，山東鄆城人，講師，博士，主要從事蔬菜栽培與育種研究。E-mail:duoduo12008@163.com

時(shí)間:2015-05-11 15:03

10.13207/j.cnki.jnwafu.2015.06.018

S642.2

A

1671-9387(2015)06-0174-07

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