鉀肥對(duì)保護(hù)地大蒜品質(zhì)及干鮮質(zhì)量的影響

尹娟　李文楊

摘要：為獲得保護(hù)地大蒜鉀肥最佳施用量，以蒼山白皮蒜為材料，設(shè)5個(gè)鉀肥處理，即K2SO4（K2O含量≥52%）用量分別為0、250、500、750、1 000 kg/hm2，研究鉀肥用量對(duì)大蒜品質(zhì)及產(chǎn)量的影響。結(jié)果表明，在K2SO4用量為250～750 kg/hm2時(shí)，大蒜葉片和鱗莖蔗糖磷酸合成酶（SPS）活性、鱗莖糖含量隨施鉀量的增加而提高，K2SO4用量為 750 kg/hm2 時(shí)達(dá)最大值，較對(duì)照分別提高 52.38%、27.36%、30.93%，與對(duì)照差異顯著。葉片和鱗莖可溶性糖含量與自身SPS活性呈正相關(guān)，大蒜鱗莖和葉片SPS活性呈負(fù)相關(guān)。K2SO4用量500 kg/hm2時(shí)，大蒜葉片維生素C含量最高、抗壞血酸過(guò)氧化物酶（APX）活性最低，二者呈負(fù)相關(guān)；K2SO4用量為 750 kg/hm2 時(shí)，鱗莖維生素C含量最高，而APX活性以K2SO4用量 1 000 kg/hm2 時(shí)最高。在K2SO4用量250～750 kg/hm2范圍內(nèi)，大蒜葉片和鱗莖大蒜素含量隨鉀肥用量的增加而增加，并以K2SO4用量750 kg/hm2處理最大，較對(duì)照分別提高28.68%、30.24%。施鉀顯著提高蒜薹和鱗莖的干鮮質(zhì)量，在K2SO4用量為250～750 kg/hm2時(shí)，二者干鮮質(zhì)量增幅較大，至K2SO4用量為1 000 kg/hm2時(shí)，上述指標(biāo)表現(xiàn)出下降趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：大蒜；鉀素；品質(zhì)；干鮮質(zhì)量

中圖分類(lèi)號(hào)： S633.406 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A 文章編號(hào)：1002-1302（2017）19-0211-03

收稿日期：2016-04-29

作者簡(jiǎn)介：尹 娟（1979—），女，河南信陽(yáng)人，碩士，講師，主要從事園林園藝植物栽培生理研究。E-mail：395330893@qq.com。 菜農(nóng)為增加大蒜產(chǎn)量，盲目偏施重施氮肥，氮磷鉀配比不合理，不但破壞了土壤結(jié)構(gòu)，還降低了大蒜品質(zhì)。眾多研究結(jié)果表明，鉀肥對(duì)蔬菜營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)和產(chǎn)量影響較大。李錄久等研究發(fā)現(xiàn)，施用適量鉀肥能明顯提高生姜塊莖產(chǎn)量和鉀素吸收量，改善營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)，在K2O用量為450 kg/hm2時(shí)維生素C、可溶性蛋白、可溶性糖含量和單產(chǎn)最高，其中單株塊莖質(zhì)量為 486.1 g[1]。黃玉芳等研究指出，施鉀處理大蒜維生素C含量較對(duì)照處理增加20.2%～55.8%[2]。陳昆等通過(guò)深液流無(wú)土栽培方式研究鉀對(duì)大蒜品質(zhì)的影響，指出營(yíng)養(yǎng)液K+濃度為9.0 mmol/L時(shí)，大蒜葉片、假莖可溶性蛋白質(zhì)含量最高，分別較對(duì)照提高46.72%、45.49%[3]。李國(guó)清等研究認(rèn)為，不同的鉀肥處理對(duì)甜葉菊葉片產(chǎn)量影響較大，并認(rèn)為施氯化鉀120 kg/hm2效果最佳[4]。在馬鈴薯、生菜、甜玉米上的研究均表明，施鉀能改善作物品質(zhì)，提高作物產(chǎn)量[5-7]。李錄久等通過(guò)連續(xù)2年多點(diǎn)研究認(rèn)為，氮磷鉀配施可以有效提高大蒜產(chǎn)量，蒜薹、鱗莖產(chǎn)量較對(duì)照分別提高24.2%～33.2%和 17.3%～24.5%[8]。由此可知，鉀對(duì)經(jīng)濟(jì)作物和糧食作物均有不同程度的增產(chǎn)作用，并能有效改善其品質(zhì)，但是有關(guān)鉀素對(duì)保護(hù)地大蒜可溶性糖含量與SPS的關(guān)系、維生素C與APX的關(guān)系的影響，以及大蒜素含量及蒜薹、鱗莖干鮮質(zhì)量較高時(shí)鉀肥施用范圍的研究較少。本試驗(yàn)重點(diǎn)研究鉀素對(duì)保護(hù)地大蒜品質(zhì)及產(chǎn)量的影響，以期為大蒜合理施肥提供技術(shù)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

大蒜品種為蒼山白皮蒜。試驗(yàn)于2015年9月10日在信陽(yáng)農(nóng)林學(xué)院試驗(yàn)站進(jìn)行。保護(hù)地試驗(yàn)田土壤有機(jī)質(zhì)含量為 15.9 g/kg，速效氮含量為98.7 mg/kg，速效磷含量為 63.4 mg/kg，速效鉀含量為107.5 mg/kg。2015年9月10日選取大小基本一致的無(wú)病蒜瓣在溫室內(nèi)播種，覆蓋地膜，進(jìn)行常規(guī)管理。

1.2試驗(yàn)方法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 在保護(hù)地試驗(yàn)田設(shè)置5個(gè)處理，以K2SO4（K2O含量≥52%）計(jì)：T1：0 kg/hm2（CK）、T2：250 kg/hm2、T3：500 kg/hm2、T4：750 kg/hm2、T5：1 000 kg/hm2，每處理3次重復(fù)，共計(jì)15個(gè)小區(qū)，每個(gè)小區(qū)面積 10 m2。在上述處理分別添加Na2SO4 1 510、1 132、755、377、0 kg/hm2，使各處理間SO42-離子含量在同一水平，以排除其對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的干擾。肥料分5次施入，分別在播種前做底施，幼苗期、花芽鱗芽分化期、花莖伸長(zhǎng)期、鱗莖膨大期追施。除底肥外，追肥將氮磷鉀肥料溶于水中隨水沖施。

1.2.2 測(cè)定項(xiàng)目及方法 用重鉻酸鉀容量法測(cè)定土壤有機(jī)質(zhì)，堿解擴(kuò)散法測(cè)定速效氮，火焰光度法測(cè)定速效磷和速效鉀[9]。大蒜葉片和鱗莖可溶性糖含量、蔗糖磷酸合成酶（SPS）活性、維生素C含量、抗壞血酸過(guò)氧化物酶（APX）活性、大蒜素含量分別采用蔥酮比色法[10]、分光光度法[11]、2，6-D滴定法[12]、紫外分光光度法[13]、苯腙法[14]測(cè)定。蒜薹從鱗莖上部膨大處向上10 cm位置掐斷采收；鱗莖采收在鱗莖上部膨大處向上2 cm位置剪斷，去除根系。用MP200B電子天平稱量蒜薹及鱗莖干鮮質(zhì)量。干物質(zhì)含量，采用常壓干燥法[15]測(cè)定。

1.3 數(shù)據(jù)處理和分析

采用Excel 2003軟件進(jìn)行作圖和DPS 6.05軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 鉀肥對(duì)大蒜可溶性糖與SPS活性的影響

從圖1可以看出，施用鉀肥能夠增加鱗莖可溶性糖含量，降低葉片可溶性糖含量。在施用K2SO4 0～750 kg/hm2范圍內(nèi)，鱗莖可溶性糖含量隨K2SO4用量的增加呈上升趨勢(shì)，至用量為1 000 kg/hm2時(shí)，鱗莖可溶性糖含量降低，且低于對(duì)照。在K2SO4用量250～750 kg/hm2時(shí)，葉片可溶性糖含量隨K2SO4用量的增加而增加，但施鉀處理均低于對(duì)照。endprint

從圖2可以看出，在一定鉀肥用量范圍內(nèi)，施鉀能提高葉片和鱗莖SPS活性。K2SO4用量為1 000 kg/hm2時(shí)，葉片和鱗莖SPS活性均降低。在K2SO4用量為250、500、750 kg/hm2時(shí)，葉片SPS活性較對(duì)照分別提高6.93%、20.78%、5238%；鱗莖SPS活性較對(duì)照分別提高15.09%、19.81%和27.36%，處理間差異明顯。

同時(shí)還可以看出，葉片和鱗莖中可溶性糖含量和SPS活性均呈一定的相關(guān)性。不同處理鱗莖可溶性糖含量均高于葉片可溶性糖含量，而葉片SPS活性均高于鱗莖SPS活性。

2.2 鉀肥用量對(duì)大蒜APX活性與維生素C含量的影響

從圖3可以看出，施鉀能提高大蒜葉片和鱗莖維生素C含量，當(dāng)K2SO4用量為500 kg/hm2時(shí)，葉片維生素C含量最高，較對(duì)照增加24.47%；在K2SO4用量為750 kg/hm2時(shí)，鱗莖維生素C含量最高，較對(duì)照增加18.85%。同時(shí)還可以看出，葉片維生素C含量與APX呈負(fù)相關(guān)，鱗莖維生素C含量與APX呈正相關(guān)。

從圖4可以看出，在K2SO4用量為0～1 000 kg/hm2范圍內(nèi)，葉片APX活性隨K2SO4用量的增加呈下降趨勢(shì)，而鱗莖APX活性隨鉀用量的增加呈上升趨勢(shì)。在K2SO4用量為250、500、750、1 000 kg/hm2時(shí)，葉片APX活性較對(duì)照分別降低 3.77%、14.66%、11.31%、8.94%；鱗莖APX活性較對(duì)照分別提高6.33%、37.13%、16.03、41.77%，表明在一定范圍內(nèi)增加鉀肥用量能降低葉片APX活性，提高鱗莖APX活性。

2.3 鉀肥用量對(duì)大蒜葉片和鱗莖大蒜素含量的影響

從圖5可以看出，施鉀處理葉片和鱗莖大蒜素含量均高于對(duì)照，表明施鉀對(duì)大蒜葉片和鱗莖大蒜素含量提高有促進(jìn)作用。大蒜葉片和鱗莖大蒜素含量隨鉀肥用量的增加而有不同程度的提高，在K2SO4用量為750 kg/hm2時(shí)達(dá)最大，較對(duì)照分別提高28.68%、30.24%，而當(dāng)K2SO4用量達(dá)到 1 000 kg/hm2 時(shí)二者大蒜素含量均降低，表明高鉀不利于大蒜素的形成和積累。

2.4 鉀肥用量對(duì)大蒜蒜薹平均干質(zhì)量、鮮質(zhì)量的影響

從表1可以看出，在使用氮肥磷肥基礎(chǔ)上施用鉀肥，能顯著提高大蒜蒜薹和鱗莖干質(zhì)量、鮮質(zhì)量。在K2SO4用量250～750 kg/hm2 范圍內(nèi)，平均單薹和平均鱗莖單頭干質(zhì)量、鮮質(zhì)量均隨鉀肥用量的增加而增加，而T3、T4處理間差異不顯著，表明K2SO4用量在500～750 kg/hm2范圍內(nèi)，可以有效提高大蒜蒜薹及鱗莖產(chǎn)量。超出這一范圍K2SO4用量達(dá)到 1 000 kg/hm2 時(shí)，上述指標(biāo)較對(duì)照雖有增加，但增加不明顯，且與其他施鉀處理相比略有降低。在K2SO4用量為 750 kg/hm2 時(shí)，大蒜單薹鮮質(zhì)量、干質(zhì)量和鱗莖單頭鮮質(zhì)量和干質(zhì)量最大，與對(duì)照相比，增幅分別為19.97%、24.41%、25.28%、28.42%，處理間差異顯著。在K2SO4用量為 500 kg/hm2 時(shí)，鱗莖干質(zhì)量最大，達(dá)到18.94 g，較對(duì)照增加28.76%。

3 討論

本試驗(yàn)結(jié)果表明，增施鉀肥可以提高大蒜鱗莖可溶性糖含量，而葉片可溶性糖含量低于對(duì)照，這可能是因?yàn)殁浥c糖的合成有關(guān)[16]，且鉀能促進(jìn)糖類(lèi)向儲(chǔ)藏器官轉(zhuǎn)運(yùn)[17]，提高儲(chǔ)藏器官鱗莖中糖的含量，而由于鉀促進(jìn)葉片光合產(chǎn)物碳水化合物向鱗莖轉(zhuǎn)運(yùn)，降低了葉片中可溶性糖的含量。本研究結(jié)果與唐湘如等在磷鉀肥對(duì)水稻糖含量影響的研究結(jié)果[18]類(lèi)似。

可溶性酶SPS活性高低直接影響著植物體內(nèi)糖的合成、轉(zhuǎn)運(yùn)和庫(kù)的糖代謝水平[19]。鉀是60多種酶的活化劑，施鉀顯著提高了大蒜葉片和鱗莖SPS活性，并在K2SO4用量為 750 kg/hm2 時(shí)含量最高，較對(duì)照分別提高52.38%、27.36%，處理間差異顯著。在K2SO4用量為250～1 000 kg/hm2范圍內(nèi)，大蒜葉片和鱗莖可溶性糖含量增加趨勢(shì)與SPS活性提高趨勢(shì)一致，表明大蒜葉片和鱗莖可溶性糖含量與自身SPS活性呈正相關(guān)；大蒜葉片SPS活性高于鱗莖SPS活性，而可溶性糖含量則以鱗莖高于葉片，可見(jiàn)大蒜葉片可溶性糖含量、SPS活性分別與鱗莖SPS活性、可溶性糖含量呈負(fù)相關(guān)，這可能是因?yàn)槿~片中SPS活性高促進(jìn)了葉片中碳水化合物向鱗莖運(yùn)輸，從而使鱗莖可溶性糖含量高于葉片，而鱗莖中活性的SPS在一定程度上又限制了糖的外運(yùn)。葉片和鱗莖中可溶性糖含量與其自身SPS活性呈正相關(guān)。本結(jié)論與孫民在大蒜上的研究結(jié)果[20]一致。

鉀肥可以顯著提高大蒜維生素C含量[21]。本試驗(yàn)結(jié)果表明，大蒜葉片在K2SO4用量為0～500 kg/hm2范圍、鱗莖在K2SO4用量為0～750 kg/hm2范圍維生素C含量隨鉀素的增加而增加，說(shuō)明適當(dāng)增加鉀肥用量能改善蔬菜品質(zhì)；而當(dāng)K2SO4用量達(dá)到1 000 kg/hm2時(shí)，大蒜葉片和鱗莖維生素C含量反而下降，這可能是過(guò)量的鉀影響了鈣鎂等其他離子的吸收[22]，造成大蒜營(yíng)養(yǎng)失調(diào)，進(jìn)而影響其品質(zhì)。在K2SO4用量在0～1 000 kg/hm2 范圍內(nèi)，葉片APX活性隨葉片維生素C含量的增加而降低，呈現(xiàn)明顯的負(fù)相關(guān)性，這可能是因?yàn)榫S生素C是APX的專一電子供體[23]，APX活性較低電子供體利用少，維生素C含量高，而電子供體利用較多時(shí)，APX活性高電子供體利用多，維生素C含量低；鱗莖APX活性在K2SO4用量為750 kg/hm2時(shí)表現(xiàn)出降低趨勢(shì)，而在K2SO4用量為 1 000 kg/hm2 時(shí)又表現(xiàn)出上升趨勢(shì)，這可能是因?yàn)檫^(guò)高用量的鉀造成大蒜鉀素脅迫，APX作為保護(hù)酶，對(duì)鉀素脅迫進(jìn)行抵御，活性升高，而在這一過(guò)程中維生素C作為電子供體被消耗一部分，即在K2SO4用量為1 000 kg/hm2時(shí)，鱗莖維生素C含量降低。

大蒜素是蒜氨酸經(jīng)蒜氨酸酶作用形成的具有抑菌殺菌的揮發(fā)性硫化物，是衡量大蒜蔬菜品質(zhì)的重要指標(biāo)之一[24]。本研究結(jié)果表明，在K2SO4用量為250～750 kg/hm2范圍內(nèi)，大蒜葉片和鱗莖大蒜素含量隨鉀肥用量的增加而增加，在K2SO4用量為750 kg/hm2時(shí)達(dá)最大，較對(duì)照處理分別提高 28.68%、30.24%，表明施鉀促進(jìn)了大蒜素的積累。本結(jié)論與陳昆等在無(wú)土栽培中鉀素對(duì)大蒜大蒜素以及秦月麗等在鉀肥種類(lèi)及使用量對(duì)大蒜品質(zhì)影響的研究結(jié)果[25-26]類(lèi)似，認(rèn)為適量的鉀肥能增加大蒜素含量，改善大蒜品質(zhì)。endprint

本試驗(yàn)結(jié)果表明，蒜薹和鱗莖的干鮮質(zhì)量隨著鉀肥用量的提高而增加，特別K2SO4用量為250～750 kg/hm2時(shí)，產(chǎn)量增加的幅度很大，繼續(xù)增加K2SO4用量至1 000 kg/hm2時(shí)，產(chǎn)量比對(duì)照仍然呈現(xiàn)增長(zhǎng)的趨勢(shì)，但幅度沒(méi)有低用量時(shí)增加的明顯。張琳等研究認(rèn)為，增加鉀肥用量能夠顯著提高大蒜蒜薹和鱗莖產(chǎn)量[27]。

參考文獻(xiàn)：

[1]李錄久，王家嘉，姚殿立，等. 不同鉀肥用量對(duì)生姜生長(zhǎng)和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的影響[J]. 土壤，2014，46（2）：245-249.

[2]黃玉芳，王桂良，葉優(yōu)良，等. 不同鉀肥品種和用量對(duì)大蒜產(chǎn)量、品質(zhì)和養(yǎng)分吸收利用的影響[J]. 北方園藝，2009（4）：8-11.

[3]陳 昆，劉世琦，張自坤，等. 鉀素對(duì)水培大蒜生理和品質(zhì)的影響[J]. 園藝學(xué)報(bào)，2011，38（3）：556-562.

[4]李國(guó)清，馬 磊，石 巖. 不同鉀肥處理對(duì)甜葉菊生長(zhǎng)發(fā)育及葉產(chǎn)量的影響[J]. 中國(guó)糖料，2011（1）：36-38.

[5]張國(guó)華，譚荷芳，徐國(guó)華，等. 施鉀對(duì)馬鈴薯產(chǎn)量的影響[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2000（1）：54，60.

[6]吳文強(qiáng)，賀建德，曲明山，等. 鉀對(duì)生菜產(chǎn)量和品質(zhì)的影響[J]. 華北農(nóng)學(xué)報(bào)，2006，21（增刊1）：119-121.

[7]曹玉軍，趙景云，趙宏偉. 鉀素用量對(duì)甜玉米可溶性糖及產(chǎn)量的影響[J]. 作物雜志，2009（5）：64-65.

[8]李錄久，張 琳，郭熙盛，等. 大蒜高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)高效的氮磷鉀配合施用技術(shù)研究[J]. 中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2004，20（6）：172-174，181.

[9]劉春生，楊守祥. 農(nóng)業(yè)化學(xué)分析[M]. 北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社，1996.

[10]李合生. 植物生理生化實(shí)驗(yàn)原理和技術(shù)[M]. 北京：高等教育出版社，2000.

[11]上海植物生理學(xué)會(huì).植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)手冊(cè)[M]. 上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1985.

[12]王學(xué)奎. 植物生理生化實(shí)驗(yàn)原理和技術(shù)[M]. 2版.北京：高等教育出版社，2006.

[13]Nakano Y，Asada K. Hydrogen peroxide scavenged by ascorbated specific peroxidase in spinach chloroplast[J]. Plant and Cell Physiology，1981，22（5）：867-880.

[14]屈姝存，周樸華. 大蒜油提取及大蒜油與大蒜渣的化學(xué)成分分析[J]. 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），1998，24（3）：235-237.

[15]樊治成，郭洪蕓，張曙東，等. 大蒜不同品種干物質(zhì)生產(chǎn)與氮、磷、鉀和硫的吸收特性[J]. 植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào)，2005，11（2）：248-253.

[16]李德全，高輝遠(yuǎn)，孟慶偉. 植物生理學(xué)[M]. 北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)出版社，2004.

[17]梁德印，劉福全. 鉀營(yíng)養(yǎng)對(duì)棉花養(yǎng)分吸收和干物質(zhì)累積的影響[J]. 中國(guó)棉花，1993，25（2）：69-74.

[18]唐湘如，余鐵橋. 磷鉀肥對(duì)飼用稻產(chǎn)量和蛋白質(zhì)含量的影響及其機(jī)理研究[J]. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)，2002，35（4）：372-377.

[19]Dali N，Michaud D，Yelle S. Evidence for the involvement of sucrose phosphate synthase in the pathway of sugar accumulation in sucrose-accumulating tomato fruits[J]. Plant Physiology，1992，99（2）：434-438.

[20]孫 民. 不同濃度鉀肥對(duì)無(wú)土栽培櫻桃番茄品質(zhì)和產(chǎn)量的影響[J]. 長(zhǎng)江蔬菜，2012（22）：77-78.

[21]王傳勝，劉中良. 大蒜鉀素營(yíng)養(yǎng)研究進(jìn)展[J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2014，42（24）：8091，8107.

[22]張恩平，李天來(lái)，葛曉光，等. 鉀營(yíng)養(yǎng)對(duì)番茄光合生理及氮磷鉀吸收動(dòng)態(tài)的影響[J]. 沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2005，36（5）：532-535.

[23]沈文飚，黃麗琴，徐朗萊. 植物抗壞血酸過(guò)氧化物酶[J]. 生命的化學(xué)，1997，17（5）：24-26.

[24]劉世琦. 蔬菜栽培學(xué)簡(jiǎn)明教程[M]. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2007.

[25]陳 昆，劉世琦，張自坤，等. 鉀素營(yíng)養(yǎng)對(duì)大蒜生長(zhǎng)、光合特性及品質(zhì)的影響[J]. 植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào)，2011，17（2）：506-512.

[26]秦月麗，孫治強(qiáng)，梁 毅. 鉀肥種類(lèi)和施用量對(duì)大蒜品質(zhì)和產(chǎn)量的影響[J]. 河南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2010，44（4）：399-401，407.

[27]張 琳，郭熙盛，李錄久，等. 氮鉀配施對(duì)大蒜增產(chǎn)效應(yīng)的研究[J]. 土壤通報(bào)，2003，34（6）：539-542. 韓曉勇，王 立，張培通，等. 黑膜覆蓋對(duì)紫山藥生長(zhǎng)發(fā)育和產(chǎn)量形成的效應(yīng)[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2017，45（19）：214-216.endprint