寒旱區(qū)氮磷鉀元素缺乏對(duì)小白菜生長的影響

李石恒 王毅 卜令豪

摘要 [目的]揭示內(nèi)蒙古寒旱區(qū)氮磷鉀元素缺乏對(duì)小白菜生長發(fā)育的影響。[方法]利用無土基質(zhì)栽培，測定完全營養(yǎng)液及缺氮、缺磷、缺鉀營養(yǎng)液處理下小白菜葉片數(shù)、葉長、葉寬、鮮重、干重、葉面積、根長、根冠比等形態(tài)指標(biāo)。[結(jié)果]缺氮、缺磷、缺鉀元素抑制小白菜葉片數(shù)、葉長、葉寬、鮮重、干重、葉面積的增加，缺磷抑制小白菜根長、根冠比的增加。葉片數(shù)：CK>缺磷=缺鉀>缺氮，葉長：CK>缺鉀>缺氮=缺磷，葉寬：CK>缺鉀>缺磷>缺氮，葉面積：CK>鉀>氮>磷，鮮重：CK>缺磷=缺鉀>缺氮，干重：CK>缺鉀>缺磷>缺氮。[結(jié)論]氮磷鉀元素能夠促進(jìn)小白菜的生長發(fā)育，提高了小白菜的根長、葉長、葉寬、葉面積、重量等，小白菜對(duì)氮磷鉀元素的敏感性強(qiáng)，敏感程度為氮>磷>鉀。

關(guān)鍵詞 氮磷鉀肥;小白菜;營養(yǎng)液;基質(zhì)栽培

中圖分類號(hào) S634.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A

文章編號(hào) 0517-6611（2021）17-0136-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2021.17.036

Abstract [Objective]To reveal the effect of nitrogen，phosphorus and potassium deficiency on the growth and development of pakchoi.[Method]The leaf number，leaf length，leaf width，fresh weight，dry weight，leaf area，root length and root-to-crown ratio of pakchoi treated with complete nutrient solution and nitrogen，phosphorus and potassium deficient nutrient solution were measured.[Result]Nitrogen deficiency，phosphorus deficiency and potassium deficiency inhibited the increase of leaf number，leaf length，leaf width，fresh weight，dry weight and leaf area，while phosphorus deficiency inhibited the increase of root length and root-crown ratio.Leaf number： CK> phosphorus deficiency = potassium deficiency > nitrogen deficiency，leaf length： CK> potassium deficiency > nitrogen deficiency，leaf width： CK> potassium deficiency，phosphorus deficiency，leaf area： CK> potassium，nitrogen > phosphorus，fresh weight： CK> phosphorus deficiency，dry weight： CK> potassium deficiency > phosphorus deficiency.[Conclusion] Nitrogen，phosphorus and potassium could promote the growth and development of pakchoi，and increase the root length，leaf length，leaf width，leaf area and weight of pakchoi.The sensitivity of pakchoi to nitrogen，phosphorus， potassium was nitrogen>phosphorus>potassium.

Key words Nitrogen，Phosphorus and potassium fertilizer;Cabbage;Nutrient solution;Substrate cultivation

內(nèi)蒙古地區(qū)屬內(nèi)陸高原氣候，降水稀少，水資源短缺，且全年溫度較低，致使作物生長需要一定的環(huán)境條件，改進(jìn)內(nèi)蒙古地區(qū)小白菜栽培及生長模式結(jié)合施肥管理，提高小白菜產(chǎn)量。隨著人們生活水平的提高，人們對(duì)健康的追求更加重視。小白菜作為一種營養(yǎng)豐富的葉類綠色蔬菜，逐漸成為人們飲食的重要選擇[1]。氮磷鉀是肥料三要素，是苗木生長不可缺少的3種主要營養(yǎng)元素，如果營養(yǎng)不足會(huì)嚴(yán)重降低苗木質(zhì)量與合格苗產(chǎn)量，抑制農(nóng)作物生長發(fā)育，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使作物出現(xiàn)癥狀。如植株矮小，易倒伏，易感病，葉片呈黑褐色等[2-4]。氮素營養(yǎng)條件對(duì)作物生長發(fā)育有顯著影響，尤其是對(duì)葉片發(fā)育的影響最大，缺氮后葉片細(xì)小直立，與莖的夾角小，葉色淡綠，嚴(yán)重時(shí)呈淡黃色。同時(shí)氮素還對(duì)作物的根系有影響，缺氮作物的根系最初比正常的色白而細(xì)長，但根量少;而后期根停止伸長，呈褐色[5-7]。磷在植物體內(nèi)參與光合作用、呼吸作用、能量儲(chǔ)存和傳遞、細(xì)胞分裂、細(xì)胞增大和其他一些過程。作物缺磷的癥狀在形態(tài)表現(xiàn)上沒有缺氮那樣明顯，缺磷時(shí)作物各種代謝過程受到抑制，植株生長遲緩、矮小、瘦弱、直立，根系不發(fā)達(dá)，成熟延遲，籽實(shí)細(xì)小[8-10]。鉀素參與植物生長發(fā)育中幾乎所有的新陳代謝過程，對(duì)提高農(nóng)作物產(chǎn)量和改善農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)均有明顯的作用[11-13]，而且還能提高植物適應(yīng)外界不良環(huán)境的能力，有品質(zhì)元素和抗逆元素之稱。筆者應(yīng)用無土栽培技術(shù)[14-17]，研究缺氮、磷、鉀營養(yǎng)液處理對(duì)小白菜葉片數(shù)、根長、葉長、葉寬、地下鮮重、地上鮮重、地下干重、地上干重、葉面積、根冠比的影響，進(jìn)一步驗(yàn)證及明確氮磷鉀元素在基質(zhì)栽培中的重要性，對(duì)提高內(nèi)蒙古寒旱區(qū)小白菜的品質(zhì)和產(chǎn)量提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

選用呼和浩特普遍栽培的春小白菜為試驗(yàn)材料，于2020年5月30日將小白菜種子播入128穴盤中，在內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)場實(shí)踐教學(xué)基地溫室中，育苗45 d，其中出苗期4 d，幼苗期41 d，在營養(yǎng)生長盛期的初期，選出60株長勢基本一致、葉數(shù)在4片以上的幼苗作為代表材料進(jìn)行定植。栽培基質(zhì)為復(fù)合基質(zhì)，草炭∶蛭石∶珍珠巖混合比例為1∶1∶1。

1.2 試驗(yàn)方法 在溫室中，選用4個(gè)光照和通風(fēng)強(qiáng)度一致的處于同一平面的半徑16 cm左右的塑料排水管種植槽，填上厚度是半徑1/2的基質(zhì)，填滿4個(gè)種植槽后灌水（蒸餾水）澆透，第2天即第46天把提前育好的小白菜苗定植在槽內(nèi)。每槽種15株小白菜，株間距15 cm左右，定植完成后每隔2 d澆水一次，每隔7 d澆一次營養(yǎng)液，營養(yǎng)液設(shè)計(jì)4個(gè)處理，即完全營養(yǎng)施肥處理、缺N營養(yǎng)液施肥處理、缺P營養(yǎng)液施肥處理和缺K營養(yǎng)液施肥處理（表1）。7 d取一次樣，取樣在下一次澆營養(yǎng)液之前，取樣每個(gè)處理3株，定植到試驗(yàn)結(jié)束共持續(xù)35 d，緩苗7 d處理28 d。0 d表示緩苗的第7天。各營養(yǎng)液配方：

①完全液（CK）：Ca（NO3）2 0.820 7 g，KNO3 0.502 6 g，MgSO4 0.616 2 g，KH2PO4 0.272 2 g，F(xiàn)e-EDTA 0.084 2 g。

②缺N液（-N）：MgSO4 0.616 2 g，KH2PO4 0.272 2 g，F(xiàn)e-EDTA 0.084 2 g，CaCl2 0.555 5 g，KCl 0.372 8 g。

③缺P液（-P）：Ca（NO3）2 0.820 7 g，KNO3 0.502 6 g，MgSO4 0.616 2 g，F(xiàn)e-EDTA 0.084 2 g，KCl 0.372 8 g。

④缺K液（-K）：Ca（NO3）2 0.820 7 g，MgSO4 0.616 2 g，NaH2PO4 0.240 0 g，F(xiàn)e-EDTA 0.084 2 g，NaNO3 0.424 5 g，

1.3 測定項(xiàng)目與方法 用直尺測定葉長、葉寬、根長，測量每株小白菜最長、最寬的葉子及根長最長的根，共測3株取平均值;葉面積計(jì)算等于最大葉長平均值×最大葉寬平均值，數(shù)出其葉片數(shù)，用分析天平測定其地上鮮重、地下鮮重，用80 ℃烘箱烘干至恒重后，測出其地上干重、地下干重。所有指標(biāo)數(shù)據(jù)均采用3株測量的平均值。所用數(shù)據(jù)處理軟件為WPS office Excel方差分析軟件SPSS 18.0。

根冠比=地下干重/地上干重 （1）

含水量=（鮮重-干重）/鮮重×100% （2）

2 結(jié)果與分析

2.1 不同缺素處理對(duì)小白菜葉片數(shù)的影響

由圖1可知，小白菜葉片數(shù)隨栽植時(shí)間的延長呈增加趨勢，不同缺素處理對(duì)小白菜葉片數(shù)的影響差異不顯著。0、7、14、21、28 d時(shí)測定的葉片數(shù)量結(jié)果顯示，缺氮元素營養(yǎng)液處理下小白菜的葉片數(shù)最少，分別為7、9、12、16、17片，缺磷、缺鉀元素營養(yǎng)液處理下小白菜的葉片數(shù)高于缺氮元素營養(yǎng)液處理下小白菜的葉片數(shù)，分別為8、8、13、18、21片，8、9、13、18、20片，缺磷、缺鉀處理下小白菜葉片數(shù)相等。完全營養(yǎng)液處理下小白菜的葉片數(shù)最高，為8、9、14、19、21片，高于缺氮、缺磷、缺鉀營養(yǎng)液處理下小白菜的葉片數(shù)，說明缺氮磷鉀元素抑制小白菜葉片數(shù)增多。

2.2 不同缺素處理對(duì)小白菜葉長、葉寬、葉面積的影響

由圖2可知，小白菜葉長隨栽植時(shí)間的延長呈增加趨勢，不同缺素處理對(duì)小白菜葉長的影響差異顯著。7、14、21、28 d時(shí)測定的葉長結(jié)果顯示，缺氮、缺磷元素營養(yǎng)液處理下小白菜的葉長最小，分別為14.23、18.00、23.87、26.13 cm，14.23、17.87、24.6、25.73 cm，2個(gè)處理下小白菜的葉長相等，缺鉀元素營養(yǎng)液處理下的小白菜葉長長度高于缺氮、缺磷元素營養(yǎng)液處理下小白菜的葉長長度，分別為15.47、21.63、28.07、30.73 cm，完全營養(yǎng)液處理下的小白菜葉長長度最大，分別為18.73、26.8、35.1、37.8 cm，明顯高于缺氮、缺磷、缺鉀營養(yǎng)液處理的小白菜葉長長度，說明缺氮磷鉀元素抑制小白菜葉長長度增大。

由圖3可知，小白菜葉寬隨栽植時(shí)間的延長呈增加趨勢，不同缺素處理對(duì)小白菜葉寬的影響差異顯著。7、14、21、28 d時(shí)測定的葉寬結(jié)果顯示，缺氮元素營養(yǎng)液處理下小白菜的葉寬寬度最小，分別為6.93、8.47、10.63、11.97 cm，缺磷元素營養(yǎng)液處理下小白菜的葉寬寬度大于缺氮元素營養(yǎng)液處理下小白菜的葉寬寬度，分別為6.93、7.60、11.00、12.63 cm，缺鉀元素營養(yǎng)液處理下小白菜的葉寬寬度大于缺氮元素營養(yǎng)液處理下小白菜的葉寬寬度，分別為6.80、9.30、12.10、15.97 cm，完全營養(yǎng)液處理下的小白菜葉寬寬度最大，分別為7.57、13.37、16.00、17.43 cm，明顯高于缺氮、缺磷、缺鉀營養(yǎng)液處理的小白菜葉寬寬度，說明缺氮磷鉀元素抑制小白菜葉寬寬度增大。

由圖4可知，小白菜葉面積隨栽植時(shí)間的延長呈增加趨勢，不同缺素處理對(duì)小白菜葉面積的影響差異顯著。7、14、21、28 d時(shí)測定的葉面積結(jié)果顯示，缺磷元素營養(yǎng)液處理下小白菜的葉面積最小，分別為100.41、137.37、270.72、325.95 cm2，缺氮元素營養(yǎng)液處理下小白菜的葉面積大于缺磷元素營養(yǎng)液處理下小白菜的葉面積，分別為99.11、156.44、259.71、362.45 cm2，缺鉀元素營養(yǎng)液處理下小白菜的葉面積大于缺氮元素營養(yǎng)液處理下小白菜的葉面積，分別為109.81、205.35、340.91、492.10 cm2，完全營養(yǎng)液處理下的小白菜葉面積最大，分別為143.15、359.49、562.74、662.54 cm，明顯高于缺氮、缺磷、缺鉀營養(yǎng)液處理的小白菜葉面積，說明缺氮磷鉀元素抑制小白菜葉面積增大。

2.3 不同缺素處理對(duì)小白菜根長的影響 由圖5可知，小白菜根長隨栽植時(shí)間的延長呈增加趨勢，不同缺素處理對(duì)小白菜根長的影響差異顯著。缺氮營養(yǎng)液處理的小白菜根長在處理14 d前低于對(duì)照，14 d后高于對(duì)照，到試驗(yàn)結(jié)束時(shí)根長為23.3 cm，比對(duì)照長4.3 cm。缺磷營養(yǎng)液處理的小白菜根長在處理7 d前稍高于對(duì)照，7 d后均低于對(duì)照，試驗(yàn)結(jié)束時(shí)根長為15.7 cm，低于對(duì)照3.3 cm。缺鉀營養(yǎng)液處理的小白菜根長始終高于對(duì)照，試驗(yàn)結(jié)束時(shí)根長為23.2 cm，高于對(duì)照4.2 cm。說明缺磷元素抑制小白菜根長的增加。

2.4 不同缺素處理對(duì)小白菜鮮重和干重的影響

由圖6可知，小白菜鮮重隨栽植時(shí)間的延長呈增加趨勢，不同缺素處理對(duì)小白菜鮮重的影響差異顯著。7、14、21、28 d時(shí)測定的鮮重結(jié)果顯示，缺氮、缺磷元素營養(yǎng)液處理下小白菜的鮮重最小，分別為16.80、49.83、154.33、179.80 g，16.37、50.70、180.59、210.51 g，2個(gè)處理下小白菜的鮮重相等，缺鉀元素營養(yǎng)液處理下的小白菜鮮重高于缺氮、缺磷元素營養(yǎng)液處理下小白菜的鮮重，分別為15.47、21.63、28.07、30.73 g，完全營養(yǎng)液處理下的小白菜鮮重最大，分別為19.70、65.53、189.86、219.66 g，明顯高于缺氮、缺磷、缺鉀營養(yǎng)液處理的小白菜鮮重，說明缺氮磷鉀元素抑制小白菜鮮重增加。

由圖7可知，小白菜干重隨栽植時(shí)間的延長呈增加趨勢，不同缺素處理對(duì)小白菜干重的影響差異顯著。7、14、21、28 d時(shí)測定的葉長結(jié)果顯示，缺氮元素營養(yǎng)液處理下小白菜的干重最小，分別為1.67、5.15、12.22、12.77 g。缺磷元素營養(yǎng)液處理下的小白菜干重高于缺氮元素營養(yǎng)液處理下小白菜的干重，分別為2、5.69、16.22、18.68 g，缺鉀元素營養(yǎng)液處理下的小白菜干重高于缺磷元素營養(yǎng)液處理下小白菜的干重，分別為1.70、5.95、17.35、21.11 g，完全營養(yǎng)液處理下的小白菜干重最大，分別為2.10、6.98、18.25、23.23 g，明顯高于缺氮、缺磷、缺鉀營養(yǎng)液處理的小白菜干重，說明缺氮磷鉀元素抑制小白菜干重增加。

2.5 不同缺素處理對(duì)小白菜根冠比的影響

由圖8可知，小白菜根冠比隨栽植時(shí)間的延長呈先降低后上升的趨勢，不同缺素處理對(duì)小白菜根冠比的影響差異顯著。缺氮處理的小白菜根冠比始終高于對(duì)照，在處理14 d前與對(duì)照無顯著差異，14 d后有顯著差異。缺磷處理的小白菜根冠比大致呈降低趨勢，且始終低于對(duì)照。缺鉀處理的根冠比呈先高后低再升高的趨勢，14 d前為降低，根冠比低于對(duì)照;14 d后升高，根冠比高于對(duì)照。說明缺磷元素抑制小白菜根冠比的增加。

2.6 不同缺素處理對(duì)小白菜含水量的影響

由圖9可知，缺氮營養(yǎng)液處理的小白菜含水量大致呈上升趨勢，約在處理21 d前低于對(duì)照，處理21 d后高于對(duì)照。缺磷營養(yǎng)液處理的小白菜含水量先升高后降低，在處理21 d前高于對(duì)照，21 d后低于對(duì)照。缺鉀營養(yǎng)液處理的小白菜含水量先升高后降低，21 d前低于對(duì)照，21 d后高于對(duì)照。

3 結(jié)論與討論

苗鋒等[18]研究不同肥料配比對(duì)小白菜產(chǎn)量及生長性狀的影響，結(jié)果表明施肥處理均比對(duì)照顯著增產(chǎn)。文飚[19]在農(nóng)作物缺乏氮磷鉀元素的癥狀中指出，氮磷鉀是植物生長必需的大量元素，植物缺乏氮磷鉀生長會(huì)受到抑制，植株矮小，葉片變褐枯死，作物產(chǎn)量降低。該研究結(jié)果表明，小白菜缺乏氮磷鉀葉片數(shù)、葉長、葉寬、葉面積、鮮重、干重等降低，產(chǎn)量下降。

廉華等[20]研究氮磷鉀配施對(duì)小白菜硝酸鹽含量及產(chǎn)量的影響，結(jié)果表明，氮磷鉀對(duì)產(chǎn)量的影響為氮>磷>鉀，小白菜對(duì)氮磷鉀元素的敏感性強(qiáng)，敏感程度為氮>磷>鉀，缺氮嚴(yán)重抑制小白菜的生長。

張延紅等[21]研究氮、磷、鉀缺素培養(yǎng)對(duì)黨參幼苗形態(tài)特征和生理特性的影響，結(jié)果表明，缺素植株普遍較全素植株生長緩慢，第29天時(shí)生長基本停滯，植株較對(duì)照處理矮小，葉片小，須根量少，缺鉀對(duì)植株的傷害小于另外2種元素。該研究得出相同的結(jié)論，即缺鉀對(duì)小白菜生長抑制作用較缺氮、缺磷小。

該試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)缺素處理下，內(nèi)蒙古寒旱區(qū)小白菜的根冠比在缺素處理的第14天為臨界值，含水量在缺素處理后第21天為臨界值，可進(jìn)一步研究其水分飽和虧、游離脯氨酸含量、根系活力等生理指標(biāo)，來研究缺素處理下內(nèi)蒙古寒旱區(qū)小白菜的抗旱性。

參考文獻(xiàn)

[1] 實(shí)言.蔬菜的營養(yǎng)價(jià)值與保健作用[J].中國保健食品，2007（6）：42-43.

[2] 劉勇宏.氮、磷、鉀元素的作用及含量不同時(shí)的癥狀[J].河北林業(yè)科技，2009（S1）：57.

[3] 王雅琴.淺談氮磷鉀三元素對(duì)農(nóng)作物生長的作用[J].現(xiàn)代農(nóng)村科技，2009（16）：38.

[4] 李勇，呂文河，呂典秋，等.氮、磷、鉀施用水平對(duì)馬鈴薯脫毒苗植株性狀、產(chǎn)量性狀、干物質(zhì)含量和經(jīng)濟(jì)系數(shù)的影響[J].東北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2014，45（4）：30-35，50.

[5] 陳雅君，閆慶偉，張璐，等.氮素與植物生長相關(guān)研究進(jìn)展[J].東北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2013，44（4）：144-148.

[6] 陳寶明.施氮對(duì)植物生長、硝態(tài)氮累積及土壤硝態(tài)氮?dú)埩舻挠绊慬J].生態(tài)環(huán)境，2006，15（3）：630-632.

[7] 田麗華.氮對(duì)作物生長發(fā)育的影響及其施肥方法[J].河北農(nóng)業(yè)科技，2008（15）：40.

[8] 符義穩(wěn)，田大栓，牛書麗，等.氮磷添加和干旱對(duì)高寒草甸優(yōu)勢植物葉片化學(xué)計(jì)量的影響[J].北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2020，42（5）：115-123.

[9] 郭靜.氮、磷施加對(duì)花楸和無梗五加根系特征及養(yǎng)分吸收的影響[D].長春：東北師范大學(xué)，2019.

[10] 李學(xué)森.磷對(duì)植物抗旱性能的影響[J].草食家畜，1996（S1）：108-112.

[11] 潘勇輝.缺鉀脅迫對(duì)油菜群體葉面積形成和光合特性的影響[D].武漢：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)，2017.

[12] 饒立華，薛建明，蔣德安，等.鉀營養(yǎng)對(duì)番茄光合作用和產(chǎn)量形成的效應(yīng)[J].浙江農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，1989，15（4）：341-348.

[13] 陸志峰，魯劍巍，潘勇輝，等.鉀素調(diào)控植物光合作用的生理機(jī)制[J].植物生理學(xué)報(bào)，2016，52（12）：1773-1784.

[14] 王豐興.有機(jī)蔬菜水肥一體化無土栽培技術(shù)[J].農(nóng)業(yè)與技術(shù)，2019，39（4）：18-19.

[15] 徐強(qiáng)，張沛東，涂忠.植物基質(zhì)栽培的研究進(jìn)展[J].山東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2015，47（3）：131-137.

[16] 張廣生.淺談蔬菜有機(jī)無土栽培技術(shù)的優(yōu)勢及推廣對(duì)策[J].南方農(nóng)業(yè)，2020，14（9）：43-44.

[17] 劉旭鳳，李絮花，彭強(qiáng)，等.有機(jī)無機(jī)生態(tài)型基質(zhì)在小白菜無土栽培上的應(yīng)用效果研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2013，41（12）：5227-5229.

[18] 苗鋒，徐澤茹，賴德強(qiáng)，等.不同肥料配比對(duì)小白菜產(chǎn)量及生長性狀的影響[J].蔬菜，2017（11）：20-22.

[19] 文飚.農(nóng)作物缺乏氮磷鉀元素的癥狀[J].科學(xué)種養(yǎng)，2006（3）：17.

[20] 廉華，馬光恕，靳亞忠.氮磷鉀配施對(duì)小白菜硝酸鹽含量及產(chǎn)量的影響[J].中國農(nóng)學(xué)通報(bào)，2006，22（11）：243-247.

[21] 張延紅，晉玲，高素芳，等.氮、磷、鉀缺素培養(yǎng)對(duì)黨參幼苗形態(tài)特征和生理特性的影響[J].中藥材，2013，36（5）：699-701.