何振賢 ,梅中會 ,李國現(xiàn) ,黃光營 ,劉喜崢
(1.河南登封市植保新技術(shù)咨詢推廣中心,452470;2.登封市農(nóng)業(yè)農(nóng)村工作委員會;3.登封市嵩極農(nóng)產(chǎn)品開發(fā)有限責(zé)任公司)
隨著人民生活水平的不斷提高,蔬菜品質(zhì)日益受到重視。目前,對于那些種植面積大、覆蓋面廣、效益好的蔬菜品種,無論在品種選育、栽培技術(shù)、市場管理等方面都比較成熟。而對芥菜這類“小菜”,研究得比較少。在改善作物品質(zhì)的實踐中,人們首先考慮到的是施肥技術(shù),前人研究結(jié)果表明,除受遺傳因子和生態(tài)條件的影響外,栽培措施也是影響作物品質(zhì)的重要因素[1]。關(guān)于鉀肥對芥菜品質(zhì)的影響,尚無報道。鉀是植物營養(yǎng)的三大元素之一,其重要性不言而喻,筆者于2012-2014年通過設(shè)置一系列的鉀肥梯度來研究鉀肥對芥菜品質(zhì)的影響,旨在建立芥菜品質(zhì)調(diào)控的施肥技術(shù),為提高芥菜品質(zhì)提供依據(jù)。
試驗地為褐土,位于登封市大金店鎮(zhèn)梅村嵩極農(nóng)產(chǎn)品開發(fā)有限責(zé)任公司生產(chǎn)基地。整地施肥前,取耕層10~20 cm土壤,采用常規(guī)方法測定[2],土壤含有 機 質(zhì) 14 g/kg, 堿 解 氮 45 mg/kg, 速 效 磷 (P2O5)15.2 mg/kg,速效鉀(K2O)82 mg/kg。
供試芥菜品種為當(dāng)?shù)剞r(nóng)家品種獅子頭大芥。供試肥料:氮肥為尿素(含N 46.4%),由山西蘭花科技創(chuàng)業(yè)股份有限公司生產(chǎn);磷肥為過磷酸鈣(含P2O513%),由偃師磷肥有限公司生產(chǎn);鉀肥為硫酸鉀(含K2O 50%),由國投新疆羅布泊鉀鹽有限責(zé)任公司生產(chǎn)。
試驗共設(shè)4個處理:①不施鉀肥(CK);②施硫酸鉀 12.5 kg/667 m2;③施硫酸鉀 17.5 kg/667 m2;④施硫酸鉀22.5 kg/667 m2。試驗小區(qū)面積為36 m2,3次重復(fù),小區(qū)間留保護(hù)行、列。除磷肥外,供試化肥均作底肥一次施入,所有處理均施尿素12.5 kg/667 m2、過磷酸鈣40 kg/667 m2。種植密度5 000株/667 m2,行距50 cm,株距26 cm。8月15日播種,間苗后按照計劃密度進(jìn)行手工定苗,11月7日收獲。試驗地中耕、除草和植保等按高產(chǎn)管理要求進(jìn)行。
①葉綠素(Chl)含量:采用日本生產(chǎn)的SPAD-502葉綠素儀測定;②硝酸還原酶(NR)活性:采用磺胺比色法測定;③谷丙轉(zhuǎn)氨酶(GPT)活性:采用比色法測定;④光系統(tǒng)Ⅱ(PSⅡ)光化學(xué)效率:采用Fm-2型調(diào)制式熒光分析儀測定。②③④項由河南省科學(xué)院生物所測定。⑤芥菜塊根品質(zhì)分析:芥菜收獲后,每處理留取芥塊樣品6塊,由農(nóng)業(yè)部農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢測測試中心(鄭州)進(jìn)行品質(zhì)分析,測定項目為:蛋白質(zhì)含量(%,GB 5009.5-2010)、粗纖維含量(%,GB/T 5009.10-2003)、VC 含量(mg/100 g,GB/T 6195-1986)、亞硝酸鹽含量(mg/kg,GB 5009.33-2010)。
試驗結(jié)果(表1)表明,在速效鉀(K2O)含量為82 mg/kg的供試土壤上增施鉀肥,可改善芥菜的品質(zhì)性狀,VC、蛋白質(zhì)、粗纖維含量明顯增加,其中對VC和蛋白質(zhì)的影響最大。隨著施鉀量的增加,塊根VC、蛋白質(zhì)、粗纖維含量均呈一定比例提高,二者呈明顯正相關(guān)。
硝酸還原酶(NR)是反映植物N代謝活動的重要酶,與芥菜產(chǎn)量和品質(zhì)的形成有密切關(guān)系。從表2可以看出,芥菜幼苗期NR活性較高,之后隨著生育期的推移呈下降趨勢,但在一定范圍內(nèi)增施鉀肥可使葉片中的NR維持較高活性。當(dāng)施鉀量由0增加到17.5 kg/667 m2時,葉片中的NR活性明顯增強,但進(jìn)一步提高到22.5 kg/667 m2時,鉀素對NR活性的調(diào)節(jié)作用明顯減弱。
植物吸收的無機N要通過各種途徑同化為氨基酸,才能進(jìn)一步參與蛋白質(zhì)合成,轉(zhuǎn)氨酶在其中起重要作用。從表3可以得出,施鉀量對谷丙轉(zhuǎn)氨酶(GPT)活性的影響與NR基本相同,即芥菜幼苗期GPT活性較高,之后隨著生長期的推移呈下降趨勢,但在一定范圍內(nèi)增施鉀肥可以提高葉片中GPT活性。當(dāng)施鉀量由0增加到17.5 kg/667 m2時,葉片GPT活性明顯增強,但進(jìn)一步提高到22.5 kg/667 m2時,鉀素對GPT活性的調(diào)節(jié)作用明顯減弱。
由表4可見,葉綠素含量隨著施鉀量增加而提高,但施鉀量進(jìn)一步提高到22.5 kg/667 m2時,葉綠素含量則下降。
PSⅡ量子效率是反映植物光合效率的指標(biāo)。由表5可得,當(dāng)施鉀量由0增到17.5 kg/667 m2時,PSⅡ量子效率提高,進(jìn)一步提高施鉀量至22.5 kg/667 m2,PSⅡ量子效率繼續(xù)提高,但增幅變小。
鉀肥能促進(jìn)光合作用、促進(jìn)蛋白酶的活性、提高作物對氮的吸收、提高植物體和果實中蛋白質(zhì)和纖維素含量。供試土壤速效鉀(K2O)含量為82 mg/kg,在此基礎(chǔ)上,增施鉀肥在0~17.5 g/667 m2時,對改善芥菜品質(zhì)的作用較大,超過17.5 kg/667 m2,進(jìn)一步增加鉀肥用量對改善品質(zhì)的作用減小。因此,可將此值作為芥菜平衡施肥時最經(jīng)濟(jì)的鉀肥用量。
表1 施鉀量對芥菜塊根品質(zhì)的影響
表2 施鉀量對芥菜葉片NR活性的影響 μg·g-1·h-1
表3 施鉀量對芥菜葉片GPT活性的影響 μmol·g-1·h-1
增施鉀肥之所以能改善芥菜品質(zhì),主要是由于隨著施鉀量的增加,芥菜體內(nèi)的硝酸還原酶、谷丙轉(zhuǎn)氨酶活性增強,光合性能改善,株體內(nèi)的物質(zhì)轉(zhuǎn)化與積累加快[3]。然而,芥菜(塊根)品質(zhì)形成的機理極為復(fù)雜,它幾乎涉及碳氮代謝的各個環(huán)節(jié),因此,要深入完整地闡明施鉀量對芥菜品質(zhì)調(diào)控的機理,需要從碳氮代謝的諸多方面進(jìn)行研究,尚有大量的工作要做。
鉀對作物品質(zhì)形成有很重要的影響。近年來,隨著復(fù)種指數(shù)的提高和人們長期不良施肥習(xí)慣的影響,造成許多土壤缺鉀,不能滿足蔬菜基本生長需要,因此,鉀肥的合理使用必須引起人們的足夠重視,它不僅能提高蔬菜的產(chǎn)量,更能改善蔬菜的品質(zhì)。
表4 施鉀量對葉片葉綠素(Chl)含量的影響
表5 施鉀量對葉片PSⅡ量子效率的影響
[1]趙世杰.植物生理學(xué)實驗指導(dǎo)[M].北京:中國農(nóng)業(yè)科技出版社,1998.
[2]南京農(nóng)業(yè)大學(xué).土壤農(nóng)化分析[M].北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,1990.
[3]中國科學(xué)院上海植物生理研究所.現(xiàn)代植物生理學(xué)實驗指南[M].北京:科學(xué)出版社,1999.