松花菜對(duì)氮磷鉀吸收分配規(guī)律的研究

張曉娟， 王克雄， 吳利曉， 秦愛紅， 王曉軍

(寧夏農(nóng)林科學(xué)院固原分院，寧夏固原 756000

松花菜俗稱散花菜、有機(jī)花菜，是十字花科甘藍(lán)屬花椰菜中的一個(gè)類型，因其蕾枝較長，花層較薄，花球充分膨大時(shí)形態(tài)不緊實(shí)，相對(duì)于普通花菜呈松散狀，故此得名[1-3]。近年來，松花菜已逐漸向浙江的臺(tái)州、寧波、杭州和江蘇等地發(fā)展，因其花球松散、營養(yǎng)豐富、質(zhì)地脆爽可口，成為蔬菜市場(chǎng)新寵，將有可能成為我國花椰菜消費(fèi)的主要類型，潛力與前景十分看好[4-5]，與一般緊實(shí)型花菜品種相比，松花菜耐煮性好、食味鮮美、維生素C、可溶性糖含量高，早中熟品種耐熱性強(qiáng)，適應(yīng)性更廣[6]，城市近郊可“春延后”和“秋提前”栽培，高山栽培可在夏秋投產(chǎn)入市，拓寬了花椰菜生產(chǎn)的上市時(shí)間，成為寧夏冷涼蔬菜產(chǎn)業(yè)中主栽蔬菜之一，經(jīng)濟(jì)效益好，市場(chǎng)前景好，深受消費(fèi)者歡迎[7]。

寧夏六盤山區(qū)地處黃土高原，屬中溫帶大陸性半濕陰半干旱氣候，氣候涼爽，光照充足，土壤肥沃，環(huán)境清潔無污染，為發(fā)展冷涼蔬菜產(chǎn)業(yè)提供了得天獨(dú)厚的自然條件[8-9]。但前人對(duì)松花菜的研究多集中在品種類型的劃分、栽培方法及營養(yǎng)化學(xué)成分的分析等方面[10]，且生產(chǎn)多按傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行，而關(guān)于其栽培理論與技術(shù)方面的研究很少。因此，本試驗(yàn)主要針對(duì)寧夏六盤山區(qū)松花菜生產(chǎn)過程中存在的土壤貧瘠和粗放型水肥管理等問題，研究松花菜干物質(zhì)積累及對(duì)營養(yǎng)元素氮、磷、鉀的吸收分配規(guī)律，以期為松花菜高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效、安全生產(chǎn)提供科學(xué)依據(jù)，進(jìn)而為建立水肥一體化優(yōu)質(zhì)高效栽培模式提供理論依據(jù)，對(duì)寧夏經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和資源環(huán)境有十分重要的意義。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)區(qū)概況及供試品種

田間試驗(yàn)設(shè)置在寧夏固原市原州區(qū)彭堡鎮(zhèn)閆堡萬畝冷涼蔬菜示范基地。基地位于36°44′N，106°44′E，海拔為 1 550 m，供試土壤屬于湘黃土，土壤肥力水平較低，全氮 1.4 g/kg，速效磷42.4 g/kg，速效鉀234.5 mg/kg，堿解氮 88.5 mg/kg，有機(jī)質(zhì)21.1 g/kg，pH值8.41；屬溫帶干旱區(qū)，干旱少雨，年降水量稀少，全年降水量只有350 mm，旱災(zāi)發(fā)生較頻繁，晝夜溫差大。

供試材料松花菜為當(dāng)?shù)刂髟云贩N津松75，該品種屬中熟青梗松花菜品種，定植后75 d左右采收，植株生長旺盛，抗性好，耐濕，易于栽培，花球松大，球面潔白，單球質(zhì)量達(dá)2 kg以上，肉質(zhì)柔軟，商品性好，是目前市場(chǎng)所需求的早熟品種。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

本試驗(yàn)于2016年5月20日定植，7月28日采收，生育期為70 d。筑畦寬1.2 m，溝深0.3 m，苗齡30～35 d時(shí)定植，每畦栽2行，行距50 cm，株距50 cm，每667 m2約栽 1 800 株，采用當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)覆膜種植，灌水方式為噴灌，水肥統(tǒng)一管理?；史N類及有效含量為：氮肥為尿素[CO(NH2)2]，含N 46%；磷肥為重過磷酸鈣[Ca(H2PO4)2·H2O]，含P2O546%；鉀肥為硫酸鉀(K2SO4)，含K2O 50%。N、P2O5、K2O按當(dāng)?shù)厥┓逝浞?.5 ∶1 ∶1.5統(tǒng)一基肥一次性施入。

1.3 測(cè)定指標(biāo)及方法

1.3.1 土壤理化性質(zhì)的測(cè)定 在定植前采集0～20 cm深度的土壤樣品，裝入塑料袋、標(biāo)記密封，帶回實(shí)驗(yàn)室自然風(fēng)干，處理后測(cè)定其物理指標(biāo)和化學(xué)指標(biāo)。pH值通過水土比5 ∶1處理后，用SH-3精密酸度計(jì)測(cè)定；全鹽通過水土比為5 ∶1處理后，用DDS-11電導(dǎo)率儀測(cè)定；有機(jī)質(zhì)用重鉻酸鉀氧化-硫酸亞鐵滴定法測(cè)定；堿解氮用堿解擴(kuò)散法測(cè)定；速效磷用 0.5 mol/L 碳酸氫鈉溶液提取，硫酸鉬銻抗法測(cè)定；速效鉀用1 mol/L的乙酸銨溶液提取，火焰光度計(jì)法測(cè)定[11-13]。

1.3.2 植株形態(tài)指標(biāo)和干物質(zhì)測(cè)定 植株形態(tài)指標(biāo)包括株高、冠幅、花球直徑，采用卷尺測(cè)量(每個(gè)小區(qū)測(cè)5株，求平均值)。干物質(zhì)及氮磷鉀含量測(cè)定是在每個(gè)生育期內(nèi)取5株有代表性植株樣品，測(cè)其鮮質(zhì)量，并帶回實(shí)驗(yàn)室按根、葉、梗、球?qū)⑵浞珠_，然后于105 ℃殺青30 min，80 ℃烘至恒質(zhì)量，然后測(cè)各部位干質(zhì)量，進(jìn)而通過H2SO4-H2O2消煮法測(cè)定每個(gè)器官中全氮、全磷、全鉀的含量，其中全氮測(cè)定用蒸餾法，全磷測(cè)定用釩鉬黃比色法，全鉀測(cè)定用火焰光度計(jì)法[11-13]。

1.3.3 產(chǎn)量測(cè)定 采收期分別記載各小區(qū)產(chǎn)量、單株花球產(chǎn)量，采用電子秤測(cè)量(每小區(qū)測(cè)5株單株花球質(zhì)量，求平均值)。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

所有試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2003計(jì)算處理，回歸分析、方差分析采用LSD多重比較及主成分分析法，用DPS、SAS等軟件進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同生育期內(nèi)生長指標(biāo)觀測(cè)

由表1可知，隨著松花菜生育期的延長，松花菜株高、梗長、葉長、葉寬和葉數(shù)均呈現(xiàn)增加趨勢(shì)，且各生育期之間差異顯著。株高、梗長、葉長和葉寬均在采收期達(dá)到最大，株高最高可達(dá)51.5 cm，梗長最大為13.6 cm，葉長最大為59.5 cm，葉寬最大為26.9 cm。葉數(shù)由于進(jìn)入成熟期后，少數(shù)老葉脫落，導(dǎo)致葉數(shù)在采收期反而出現(xiàn)減少現(xiàn)象，葉片數(shù)在現(xiàn)球期達(dá)到最大，為28片。

表1 不同生育期內(nèi)生長指標(biāo)觀測(cè)

注：同列不同小寫字母表示處理間差異顯著(P<0.05)，不同大寫字母表示處理間差異極顯著(P<0.01)。

2.2 松花菜不同器官干物質(zhì)積累動(dòng)態(tài)

由圖1可知，隨著松花菜生育期的延長，不同器官干物質(zhì)積累量呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，苗期植株生長量小，干物質(zhì)積累較少，蓮座期逐漸增加，現(xiàn)球期積累速度最大，但進(jìn)入采收期后干物質(zhì)積累量速度有所下降。苗期、蓮座期和現(xiàn)球期干物質(zhì)積累量均表現(xiàn)為葉片>梗>根；葉片干物質(zhì)積累量在現(xiàn)球期之前增加迅速，進(jìn)入現(xiàn)球期后，由于花球的迅速長大，使得葉片干物質(zhì)積累量增長緩慢，而花球的干物質(zhì)積累量增加幅度較大，采收期不同器官干物質(zhì)積累量為葉片>花球>梗>根，而梗積累速度有所下降，說明葉片是干物質(zhì)分配的主要器官，占總積累量的75%。

2.3 松花菜對(duì)氮、磷、鉀的吸收動(dòng)態(tài)

由圖2可知，隨著松花菜生育期的延長，植株對(duì)氮、磷、鉀吸收積累量呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì)，整體表現(xiàn)為鉀>氮>磷。在苗期，氮、磷、鉀吸收量分別占總吸收量的23.6%、21%、22.8%；在蓮座期，氮、磷、鉀吸收量分別占總吸收量的22.1%、25.8%、21.2%；在現(xiàn)球期，植株對(duì)氮、磷、鉀吸收量達(dá)到最大，分別占總吸收量的30.4%、27.5%、29.9%，可見，現(xiàn)球期為松花菜的營養(yǎng)臨界期；在采收期，氮、磷、鉀吸收量分別占總吸收量的23.9%、25.7%、26.1%。

由表2可知，松花菜單株對(duì)氮、磷、鉀累積吸收質(zhì)量比例隨生育期的不同而不同?？傮w表現(xiàn)為松花菜對(duì)鉀的需求量最大，氮次之，磷最少，全生育期氮、磷、鉀的總吸收質(zhì)量比為 1 ∶0.14 ∶1.15。在苗期，松花菜單株對(duì)氮、磷、鉀的吸收量較小，吸收質(zhì)量比為1 ∶0.12 ∶1.11；在蓮座期，松花菜單株對(duì)氮、磷、鉀的吸收量逐漸增加，吸收質(zhì)量比為1 ∶0.16 ∶1.09；在現(xiàn)球期，松花菜單株對(duì)氮、磷、鉀吸收量迅速增加，且對(duì)鉀肥和氮肥的需求比例加大，吸收質(zhì)量比為1 ∶0.13 ∶1.13；在采收期，由于植株進(jìn)入了成熟期，松花菜單株對(duì)氮、磷、鉀的吸收量有所下降，吸收質(zhì)量比為1 ∶0.15 ∶1.25?？梢哉f明，松花菜蓮座期和現(xiàn)球期是植株?duì)I養(yǎng)生長關(guān)鍵期，葉片和其他器官的生長需要較多的氮。磷素對(duì)植株光合作用和碳水化合物代謝具有控制作用，在現(xiàn)球期和采收期，細(xì)胞數(shù)量的增加和體積的膨大均要求較多的磷素參與，而鉀素作為品質(zhì)元素，在蔬菜生長中占有重要的地位。

表2 不同生育期松花菜對(duì)氮(N)、磷(P2O5)、鉀(K2O)的吸收量

2.4 松花菜不同生育期不同器官氮、磷、鉀含量的變化動(dòng)態(tài)

由表3可知，松花菜植株不同器官氮、磷、鉀吸收積累量隨著生育期的不同而變化，含量呈現(xiàn)一定的規(guī)律。其中，不同器官的氮含量在不同生育期均表現(xiàn)為葉>花球>梗>根，且隨著生育期的延長，根的氮含量呈現(xiàn)逐漸降低的趨勢(shì)。不同器官的磷含量在不同生育期均表現(xiàn)為葉>花球>梗>根，且葉中含磷量隨著生育期的延長呈現(xiàn)先降低后緩慢上升的趨勢(shì)，而根和梗中含磷量呈現(xiàn)逐漸降低趨勢(shì)。不同器官的鉀含量在不同生育期均表現(xiàn)為葉>梗>花球>根，且葉和梗中的含鉀量隨著生育期的延長呈現(xiàn)先上升后緩慢降低的趨勢(shì)。

2.5 松花菜不同器官氮、磷、鉀的分配規(guī)律

由表4可知，氮在植物生長過程中發(fā)揮著重要作用，植物生長發(fā)育需要吸收大量的氮[14]。松花菜在整個(gè)生育期內(nèi)，氮素主要集中在葉片和花球中，苗期分配率高達(dá)57.64%，梗中的分配率次之，根中最少；隨著生長的進(jìn)行，根、梗和葉中氮的分配率逐漸降低，而花球中的分配率逐漸增加，采收期氮素分配率表現(xiàn)為葉>花球>梗>根，分配率依次為40.6%、32.2%、17.4%和9.8%。由于氮素是葉綠素的重要組成成分，葉片要進(jìn)行光合作用就必須有充足的氮素來滿足代謝的需要，當(dāng)作物缺氮時(shí)，葉綠素含量下降，導(dǎo)致葉片黃化，光合作用強(qiáng)度減弱[15-16]。所以氮素前期主要集中在葉片中，而生長后期葉片開始衰老，植株開始生殖生長，花球迅速生長，使得氮素向生長旺盛部位轉(zhuǎn)移，而梗和根中所占比例下降，花球中所占比例明顯增加。

磷在植物體中的含量僅次于氮和鉀，由于植株生長活動(dòng)最為旺盛的分生組織中磷含量較高，且多種代謝循環(huán)均有磷的參與，所以磷能夠促進(jìn)植物對(duì)外界環(huán)境的適應(yīng)能力，提高植物抗逆性，加快碳水化合物在植物體內(nèi)的合成、轉(zhuǎn)化和運(yùn)輸能力，改善果蔬、糧食作物的品質(zhì)[17-20]。松花菜在整個(gè)生育期內(nèi)，磷素主要分布在葉片和花球中。在苗期和蓮座期，磷素主要分布在葉片中，其次為梗，根中最少；在苗期和蓮座期葉片磷素分配率分別為52.4%和53.5%；在現(xiàn)球期，葉片、梗和根中磷素分配率降低，花球磷素分配率高，說明磷素開始向生長旺盛的花球部位轉(zhuǎn)移，不同器官磷素分配率表現(xiàn)為葉>花球>梗>根，分配率依次為37.5%、31.5%、18.5%和12.5%；在采收期，植株生長基本穩(wěn)定，花球已經(jīng)成熟，磷素比例有所下降，而其余部位由于新生葉片使得分配量有所回升。

鉀亦是植物的主要營養(yǎng)元素，在植物體內(nèi)的流動(dòng)性很強(qiáng)，易于轉(zhuǎn)移至地上部，并且有隨植物生長中心轉(zhuǎn)移而轉(zhuǎn)移的特點(diǎn)[21]。在苗期，鉀素主要分布在葉片中，梗次之，根最少，葉片分配率為57.8%；在蓮座期，葉片和根中鉀素分布有所降低，而梗中分配率逐漸增加；在現(xiàn)球期和采收期，植株開始生殖生長，葉片、梗和根中的鉀素分布迅速降低，而花球中鉀素分配量明顯增加，說明鉀素向花球轉(zhuǎn)移，分配率整體表現(xiàn)為葉>花球>梗>根。

3 結(jié)論與討論

松花菜隨著生育期的延長，株高、梗長、葉長、葉寬和葉數(shù)均呈現(xiàn)增加趨勢(shì)，且各生育期之間差異顯著，株高、梗長、葉長和葉寬均在采收期達(dá)到最大；隨著松花菜生育期的延長，不同器官干物質(zhì)積累呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，苗期植株生長量小，干物質(zhì)積累較少，蓮座期逐漸增加，現(xiàn)球期積累速度最大，但進(jìn)入采收期后， 干物質(zhì)積累速度有所下降。松花菜全生育期對(duì)氮、磷、鉀的吸收以鉀肥最高，氮肥次之，磷肥最少，吸收質(zhì)量比為 1 ∶0.14 ∶1.15。但不同時(shí)期松花菜對(duì)氮、磷、鉀的吸收量不同，現(xiàn)球期為松花菜的營養(yǎng)臨界期。

表4 不同時(shí)期松花菜不同器官氮、磷、鉀養(yǎng)分分配規(guī)律

氮、磷、鉀在植株不同器官中的含量和分配亦隨生育期的不同而變化，除花球中氮、磷、鉀含量略有增加外，其他器官中均呈下降趨勢(shì)，各器官中的分配量變化明顯。氮、磷含量整體表現(xiàn)為葉>花球>梗>根，鉀含量整體表現(xiàn)為葉>梗>花球>根；在苗期和蓮座期，氮、磷、鉀主要集中在葉片中，雖然分配量有所變化，但分配率變化不大，隨著生育期的延長，氮、磷、鉀開始向生長旺盛的花球部位轉(zhuǎn)移，使得葉片、梗和根中的分配率降低，而花球中的分配率明顯增加。氮、磷、鉀分配率在不同生育期的這種變化特點(diǎn)，反映了松花菜不同生育期生長中心的轉(zhuǎn)移。

本研究表明，松花菜對(duì)氮、磷、鉀吸收分配有一定的規(guī)律，生產(chǎn)中松花菜的施肥應(yīng)該遵循這一規(guī)律。松花菜的生產(chǎn)要重施鉀肥和氮肥，也要適當(dāng)?shù)匮a(bǔ)充磷肥，特別是在缺磷的地塊。松花菜苗期對(duì)養(yǎng)分的吸收量不大，可適當(dāng)少施肥；而進(jìn)入蓮座期和現(xiàn)球期后，植株迅速增長，對(duì)養(yǎng)分的吸收量驟增，需加大肥料的投入，而采收期植株已經(jīng)成熟，生長相對(duì)穩(wěn)定，可減少肥料的施用量。