幾種水生蔬菜營(yíng)養(yǎng)特征與施肥技術(shù)研究進(jìn)展

劉冬碧 ，熊桂云 ，范先鵬 ，楊利 ，張富林 ，夏穎 ，余延豐

（1.湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植保土肥研究所，武漢，430064；2.農(nóng)業(yè)部潛江農(nóng)業(yè)環(huán)境與耕地保育科學(xué)觀測(cè)實(shí)驗(yàn)站）

幾種水生蔬菜營(yíng)養(yǎng)特征與施肥技術(shù)研究進(jìn)展

劉冬碧1，2，熊桂云1，2，范先鵬1，2，楊利1，2，張富林1，2，夏穎1，2，余延豐1，2

（1.湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植保土肥研究所，武漢，430064；2.農(nóng)業(yè)部潛江農(nóng)業(yè)環(huán)境與耕地保育科學(xué)觀測(cè)實(shí)驗(yàn)站）

水生蔬菜包括蓮藕、茭白、芋頭等十余種植物。綜述了最近10多a來幾種主要水生蔬菜營(yíng)養(yǎng)特征與施肥技術(shù)研究進(jìn)展，并對(duì)今后的工作重點(diǎn)進(jìn)行了展望。

水生蔬菜；營(yíng)養(yǎng)特征；施肥技術(shù)

水生蔬菜（Aquatic vegetable）是指生長(zhǎng)在淡水中，可供食用的維管束植物[1]。我國水生蔬菜有十多類，主要包括蓮藕、子蓮、茭白、芋頭、荸薺、蕹菜、水芹、芡實(shí)、慈姑、菱角、莼菜、豆瓣菜（西洋菜）、蒲菜及蔞蒿等，既是我國的一類傳統(tǒng)蔬菜，又被歐美、日本等國家稱為中國特菜，在國際農(nóng)產(chǎn)品貿(mào)易中享有較高的聲譽(yù)[2]。水生蔬菜多數(shù)為食藥同源植物，具有良好的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值、保健價(jià)值和藥用價(jià)值。近20 a來，水生蔬菜已成為中國蔬菜中獨(dú)具特色的一個(gè)分支，但營(yíng)養(yǎng)特征與施肥技術(shù)一直是水生蔬菜研究的薄弱環(huán)節(jié)。本文對(duì)幾種主要水生蔬菜的營(yíng)養(yǎng)特征與施肥技術(shù)研究進(jìn)展進(jìn)行綜述，供相關(guān)領(lǐng)域的同行參考，以及有關(guān)部門和學(xué)者對(duì)水生蔬菜營(yíng)養(yǎng)特征與施肥技術(shù)研究工作的重視。

1 幾種主要水生蔬菜營(yíng)養(yǎng)特征與施肥技術(shù)研究進(jìn)展

1.1 蓮藕

蓮藕（Nelumbo nucifera Geartn.）又名藕蓮、藕，全國栽培面積40萬hm2，主要集中在湖北、江蘇等長(zhǎng)江中下游地區(qū)，其中湖北8萬hm2，全國第一[1]。蓮藕生長(zhǎng)發(fā)育前期以葉片生長(zhǎng)積累光合產(chǎn)物為主，后期葉片、葉柄和根狀莖中的干物質(zhì)和養(yǎng)分不斷運(yùn)輸貯存到膨大莖中，以產(chǎn)量形成為主?？鹪栽囼?yàn)條件下，鄂蓮5號(hào)移栽后97～160 d是產(chǎn)量形成的關(guān)鍵時(shí)期，根系直接從土壤中吸收的氮磷鉀養(yǎng)分，分別占同期氮磷鉀累積量的69.8%、79.2%和75.0%[3]。田間生長(zhǎng)條件下，每生產(chǎn)1 000 kg枯荷藕（鮮藕），蓮藕植株大約吸收3.48 kg N、0.68 kg P和5.12 kg K。適宜的氮、鉀營(yíng)養(yǎng)促進(jìn)蓮藕根系發(fā)育、增強(qiáng)根系活力，增加立葉數(shù)量和葉片面積、提高立葉SPAD值，延緩葉片衰老，促進(jìn)光合產(chǎn)物從葉片等器官轉(zhuǎn)移并貯存到收獲物中，提高產(chǎn)量[4～6]；適宜的氮、鉀營(yíng)養(yǎng)還能改善蓮藕品質(zhì)，適量氮處理蓮藕的淀粉含量比不施氮處理和2倍適量氮處理分別高出9.1%和17.0%，適量鉀處理蓮藕的還原糖、可溶性總糖和淀粉含量分別比不施鉀處理高出35.9%、7.2%和8.1%[7]。氮肥對(duì)提高蓮藕蛋白質(zhì)、VC和還原糖含量效果明顯，而鉀肥對(duì)降低粗纖維和硝酸鹽含量效果明顯[8]。此外，合理施用有機(jī)肥還能促進(jìn)蓮藕對(duì)養(yǎng)分的吸收[9]、改善商品品質(zhì)[10，11]和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)[11]。

調(diào)查和研究表明，湖北省蓮藕產(chǎn)量的土壤養(yǎng)分限制因子主要為氮、鉀、磷、鋅和硼，施肥技術(shù)不合理是優(yōu)質(zhì)蓮藕品種產(chǎn)量潛力未能充分發(fā)揮的重要原因[12，13]。蓮藕施氮平均增產(chǎn)29%～38%、施磷平均增產(chǎn)10%～16%、施鉀平均增產(chǎn)19%～22%、施鋅大約增產(chǎn) 8%，施肥效應(yīng)為氮＞鉀＞磷＞鋅[8，14]。 劉冬碧等[15～18]研究提出，在湖北江漢平原產(chǎn)量水平為1 500～2 000 kg/667m2的中等土壤肥力條件下，蓮藕全生育期優(yōu)化肥料用量為每667 m224～28 kg N、5～8 kg P2O5、15～18 kg K2O， 同時(shí)補(bǔ)充硼肥和鋅肥；單產(chǎn)每增減300 kg，氮、磷、鉀純養(yǎng)分分別增減3 kg、1 kg和2 kg；對(duì)鄂蓮5號(hào)等早中熟品種來說，氮肥運(yùn)籌可采用 “40%基肥+20%立葉肥+40%坐藕肥”或“60%出葉肥+20%立葉肥+20%坐藕肥”，鉀肥運(yùn)籌可采用“70%基肥+30%坐藕肥”或“50%基肥+20%立葉肥+30%坐藕肥”。張長(zhǎng)偉等[8]研究結(jié)果表明，安徽潁上縣鄂蓮4號(hào)的最高產(chǎn)量施肥量為每667m230 kg N、12 kg P2O5、30 kg K2O。曾廣巧等[19]、韋美拉等[20]在廣西柳江縣“高氮、低磷、高鉀”的石灰性水稻土上通過“3414”肥料回歸試驗(yàn)，提出鄂蓮5號(hào)的合理施肥量為每 667 m226～33 kg N、8.6～13.3 kg P2O5和 13.3～20 kg K2O。 李培亮等[21]根據(jù)武漢市蔡甸區(qū)現(xiàn)狀，制定蓮藕推薦施肥方案為每667 m216～17.5 kg N、4.8～6 kg P2O5和 8～11 kg K2O，同時(shí)配合鋅肥和硼肥施用，該方案比習(xí)慣施肥提高產(chǎn)量 70～120 kg/667m2，增幅為 7.9%～15.3%。

1.2 茭白

茭白（Zizania latifolia）又稱茭筍、菰筍、茭瓜等，全國栽培面積7.33萬hm2，其中浙江2.67萬～3.33萬hm2，面積最大[1]。茭白植株的養(yǎng)分累積量多數(shù)品種變化規(guī)律相似，鉀最高、氮次之、磷最低[22，23]，也有研究表明，茭白植株后期氮累積量高于鉀[24]。生長(zhǎng)期至膨大前期氮、磷、鉀累積量均呈上升趨勢(shì)，其中氮、鉀變幅較大，磷變幅較??；分蘗高峰至孕茭初期，植株氮累積量仍以較快速度增加；到成熟后期氮磷鉀累積量均呈下降趨勢(shì)，并以氮下降幅度較大，植株生長(zhǎng)中心由擴(kuò)大型代謝轉(zhuǎn)向貯藏型代謝[22，23]。茭白植株鉀積累高峰期為分蘗期，氮、磷積累高峰期較鉀滯后，出現(xiàn)在孕茭膨大初期[22]。從氮、磷、鉀含量的變化動(dòng)態(tài)來看，茭白植株地上各部位氮、磷、鉀含量總體上呈下降趨勢(shì)，肉質(zhì)莖膨大時(shí)有一峰值；葉片氮、磷含量持續(xù)下降，鉀含量前期下降，膨大前顯著上升；短縮莖氮、磷、鉀含量前期下降，膨大前迅速下降，膨大后轉(zhuǎn)而上升；肉質(zhì)莖氮、磷、鉀含量膨大初期迅速上升，隨即穩(wěn)定并呈下降趨勢(shì)[25]。研究表明，適量澆灌沼液有利于提高茭白養(yǎng)分利用效率[26]。

沈惠琴[27]在上海浦東的試驗(yàn)結(jié)果表明，高橋鎮(zhèn)凌橋地區(qū)茭白每667 m2適宜的肥料用量為30 kg N、5 kg P2O5和 18 kg K2O。 在 0.7～0.8 m2/穴的最適密度下， 秋茭每 667 m2施 16～18 kg N、10～11 kg K2O，夏茭施9～10 kg N并增施鉀肥比較適宜[28]。姜麗娜等[29]研究結(jié)果表明，浙大2號(hào)在浙江余姚市的高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)高效施肥方案為每667 m225 kg N，12 kg P2O5和15～22.5 kg K2O。適量施氮能顯著增加茭白植株葉片數(shù)量和葉片厚度、促進(jìn)葉綠素累積，提高功能葉片的凈光合速率，667 m2施氮量以30 kg 最適宜[30，31]。

1.3 芋頭

芋頭[Colocasia esculenta （Linn.） Schott.]全國栽培面積約5.33萬hm2，其中山東膠東半島1.33萬hm2，面積最大[1]。芋頭植株對(duì)氮、磷、鉀養(yǎng)分的吸收累積動(dòng)態(tài)與蓮藕、茭白相似。幼苗期較少，發(fā)棵期和球莖膨大期迅速增加，球莖膨大后期又逐漸下降；全生育期對(duì)鉀的需求最多、氮次之、磷最少[32，33]。生長(zhǎng)發(fā)育前期養(yǎng)分主要分布在葉片和葉柄中，其中氮以葉片為主，磷和鉀以葉柄為主；發(fā)棵后期和球莖膨大期主要分配在芋球莖中，氮、磷的分配為子芋大于孫芋，鉀為孫芋大于子芋[32]。李琳[33]研究結(jié)果還表明，施肥措施可明顯改善芋頭品質(zhì)，提高球莖蛋白質(zhì)、淀粉、總糖和VC的含量，其中對(duì)蛋白質(zhì)的影響為母芋（23.8%～76.3%）＞子芋（4.8%～60.4%）＞孫芋（2.9%～52.8%），對(duì)淀粉的影響為母芋（7.9%～33.4%）＞子芋（5.2%～25.9%）和孫芋（1.4%～30.7%），總糖為子芋（56%）＞孫芋（16.9%）＞母芋，對(duì)VC含量的影響各級(jí)芋相差不大，為母芋4.6%～39.4%、子芋 7.1%～38.6%、孫芋 3.2%～41.2%，同時(shí)鉀對(duì)芋頭品質(zhì)的影響大于氮。這也進(jìn)一步證實(shí)了此前有關(guān)學(xué)者的研究結(jié)果[34，35]。此外，脫水豬糞與復(fù)合肥配合施用，特級(jí)和一級(jí)芋比例可高達(dá) 67.3%[36]。

張富春[37]在福建永定縣通過10個(gè)田間試驗(yàn)研究了六月紅芋氮、磷、鉀施肥效應(yīng)和適宜用量，結(jié)果表明，土壤基礎(chǔ)肥力對(duì)芋頭產(chǎn)量的平均貢獻(xiàn)率為58.7%，產(chǎn)量與土壤肥力水平成正相關(guān)；施用氮、磷、鉀肥分別平均增產(chǎn)23.7%、14.9%、14.6%；氮、磷、鉀適宜用量因土壤肥力而異，每667 m2推薦施肥量平均為 11 kg N、5 kg P2O5和 12 kg K2O。 李琳[33]的研究顯示，紅芽芋最高產(chǎn)量施肥量為每667 m220 kg N、6.3 kg P2O5、10.2 kg K2O，此時(shí)紅芽芋667m2產(chǎn)量為2 306 kg。孫倩倩等[35]在重慶紫色土上的研究表明，芋頭最佳高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)養(yǎng)分組合為每667 m230 kg N、15 kg P2O5、20 kg K2O 和 150 kg 石灰，芋頭增施鈣肥可增產(chǎn)15.1%。陳益等[38]在江蘇靖江市的研究結(jié)果為芋頭肥料用量以每667m215 kg N、5 kg P2O5、25 kg K2O最為適宜。此外，基肥施用廄肥、中后期追施復(fù)合肥能顯著提高紅芽芋產(chǎn)量[39]。

1.4 荸薺

荸薺（Eleocharis dulcis）又名馬蹄、地栗、烏芋等，全國栽培面積5萬hm2，其中廣西2萬hm2，主要分布在廣西賀州、荔浦等地[1]。荸薺養(yǎng)分吸收方面的研究未見報(bào)道，施肥技術(shù)方面的研究主要集中在賀州、荔浦等主產(chǎn)區(qū)。關(guān)艷玉等[40]通過“3414”試驗(yàn)提出廣西賀州市馬蹄最佳施肥配方為：高產(chǎn)田每 667 m225 kg N、12 kg P2O5和 23 kg K2O，中產(chǎn)田每 667 m223 kg N、10 kg P2O5和 21 kg K2O，低產(chǎn)田每 667 m221 kg N、12 kg P2O5和 19 kg K2O；還進(jìn)一步提出最佳氮肥分配方案為基肥35%、第一次分株形成肥25%、第二次分株形成肥25%、花莖抽生肥15%[41]。鄭丹等[42]的研究與前述結(jié)果基本一致。另有研究表明，馬蹄鉀肥最佳用量為 33.75 kg/667 m2K2O[43]。 韋照新[44]、蒙培碧等[45]研究提出667 m23 000～3 200 kg產(chǎn)量水平下，廣西荔浦縣馬蹄適宜施肥量為每667 m218 kg N、8～10.3 kg P2O5和19～23.5 kg K2O。 廖首發(fā)[46]研究表明，在較低產(chǎn)量水平下（2 346 kg/667 m2），馬蹄最佳施鉀量為16.7 kg/667 m2，適宜施鉀植株含鉀量比對(duì)照提高5.1%～13.7%、鉀素吸收量增加22.7%～40.1%，馬蹄粗蛋白質(zhì)含量提高7.3%～64.6%、可溶性固形物含量提高9.5%～23.4%。賴昌健等[47]研究提出了廣西荔浦縣荸薺5次施肥方案為：基肥30%、分蘗肥20%、結(jié)薺初期肥20%、膨大初期肥15%、膨大中期肥15%。朱華龍等[48]在廣西桂林市雁山區(qū)“低氮中磷中鉀”土壤上的研究顯示，馬蹄最高產(chǎn)量（2 710 kg/667 m2）施肥量為每667 m225.7 kg N、9.8 kg P2O5和 26.4 kg K2O。

1.5 蕹菜

蕹菜（Ipomoea aquatica Forsk.）又名空心菜、藤菜、竹葉菜等，在全國各地都有栽培，水蕹在我國西南地區(qū)栽培較多[1]。蕹菜作為炎夏初秋淡季的主要綠葉蔬菜，容易積累硝酸鹽[49]，因此圍繞蕹菜營(yíng)養(yǎng)與施肥方面的研究多集中在如何提高蕹菜營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)、降低植株體內(nèi)硝酸鹽含量這一焦點(diǎn)問題上。已有研究證實(shí)，蕹菜植株的硝態(tài)氮含量隨施氮量尤其是化學(xué)氮的增加而升高[50～52]；在蕹菜生長(zhǎng)周期內(nèi)，植株硝態(tài)氮含量先上升，21 d左右達(dá)最大值，然后迅速減少，至54 d后趨于平穩(wěn)，且在可食用范圍內(nèi)[50]。鄒國元等[51]研究表明，等量施氮條件下，雞糞和包衣尿素比普通尿素更能控制硝酸鹽在蕹菜植株體內(nèi)的累積，且雞糞的施用有利于提高蕹菜VC和可溶性糖的含量，改善蕹菜食用品質(zhì)；吳凌云[53]的研究也得到類似結(jié)果。最近有研究表明，外源有機(jī)碳或CO2可促進(jìn)蕹菜碳氮合成代謝[54，55]，降低植株體內(nèi)亞硝酸鹽含量，提高某些微量元素如鐵、鋅的含量[55]、以及蕹菜葉片中可溶性糖的含量[54]，這一研究結(jié)果提供了一條通過“施肥補(bǔ)碳”調(diào)控碳氮平衡、實(shí)現(xiàn)蔬菜高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的新途徑[55]，因此常規(guī)施肥與有機(jī)碳肥配合施用值得推廣[56]。另外，在水培條件下，向培養(yǎng)液中添加1 mg/L Se或0.5 mg/L Zn有利于提高蕹菜的綜合品質(zhì)（蛋白質(zhì)、可溶性糖、VC）[57，58]；趙小英等[49]還通過試驗(yàn)研究提出了控制硝酸鹽在蕹菜植株體內(nèi)積累的氮、鉀、鉬最優(yōu)水培組合方案為：N 355～382 mg/L、K 515～558 mg/L 和 Mo 62～82 μg/L。

2 問題與展望

無論是從水生蔬菜學(xué)科的發(fā)展、還是從水生蔬菜產(chǎn)業(yè)鏈的技術(shù)需求來看，營(yíng)養(yǎng)特征與施肥技術(shù)一直是水生蔬菜研究的薄弱環(huán)節(jié)，遠(yuǎn)不能滿足學(xué)科均衡發(fā)展和產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的需要。筆者認(rèn)為，今后可重點(diǎn)從以下幾方面開展工作：優(yōu)質(zhì)水生蔬菜品種的養(yǎng)分需求特征；施肥與水生蔬菜品質(zhì)的關(guān)系及其調(diào)控；施肥與水生蔬菜抗逆性；施肥與水生蔬菜產(chǎn)量、品質(zhì)和環(huán)境的相互關(guān)系；水生蔬菜主要種植模式輕簡(jiǎn)化施肥技術(shù)，包括肥料品種、施肥量、施肥時(shí)間和施肥方法；適宜于規(guī)模化生產(chǎn)與經(jīng)營(yíng)的水生蔬菜優(yōu)化施肥方案。

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Research Progress in Nutrient Characteristics and Fertilization Techniques of Several Aquatic Vegetables

LIU Dongbi1,2,XIONG Guiyun1,2,FAN Xianpeng1,2,YANG Li1,2,ZHANG Fulin1,2,XIA Ying1,2,YU Yanfeng1,2
(1.Plant Protection,Soil and Fertilizer Institute,Hubei Academy of Agricultural Sciences,Wuhan 430064;2.Qianjiang Scientific Observing and Experimental Station of Agro-environment and Arable Land Conservation,Ministry of Agriculture)

Aquatic vegetables include more than 10 kinds of aquatic plants,such as rhizome lotus,Zizania latifolia,Colocasia esculenta,etc.In this paper,the research progress in nutrient characteristics and fertilization techniques of several important aquatic vegetables were summarized and the future focus of the work was prospected.

Aquatic vegetables;Nutrient characteristics;Fertilization techniques

S645

A

1001-3547（2017）18-0080-05

10.3865/j.issn.1001-3547.2017.18.023

國家科技支撐計(jì)劃課題（2014BAD14B05）；湖北省農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新項(xiàng)目（2016-620-000-001-019）

劉冬碧（1971-），女，研究員，主要從事水生蔬菜營(yíng)養(yǎng)與施肥、化肥面源污染防治技術(shù)研究，電話：027-88430571，E-mail：dbliu7071@sina.com

2017-08-03