中量元素水溶肥施用方式和濃度對白菜產(chǎn)量及品質(zhì)的影響

呂碩，孫倩倩，劉樹桂，孟祥鑫，李偉欣，李彥博，王秀艷，張云鴿，侯秀亭

（1.根力多生物科技股份有限公司，河北 邢臺 054700；2.新疆根力多生物科技有限公司，新疆 庫爾勒 841000）

白菜是我國人民經(jīng)常食用的葉類蔬菜之一[1]，其營養(yǎng)豐富且熱量低，深受人們的喜愛，在我國各地均有種植[2]。隨著大棚設(shè)施的普及，白菜實現(xiàn)了一年四季供應(yīng)。近年來，隨著人們對白菜需求量的增大，農(nóng)民通常采用增施化肥的方式來達到提高白菜產(chǎn)量和品質(zhì)的效果，但長期大量地施用化肥會導(dǎo)致土壤結(jié)構(gòu)破壞、環(huán)境惡化、白菜品質(zhì)下降等問題，嚴重威脅蔬菜產(chǎn)業(yè)的發(fā)展[3]。而為了保證白菜產(chǎn)量和品質(zhì)，僅施用大量元素肥料也不能滿足白菜生長發(fā)育的營養(yǎng)需求。因此，如何科學(xué)合理地施用化肥，以達到提高白菜產(chǎn)量和品質(zhì)的目的，成為當(dāng)下亟需解決的重要問題。Ca和Mg 是植物生長發(fā)育的必需元素。Ca 在植物內(nèi)的移動主要通過蒸騰作用在木質(zhì)部內(nèi)向上移動，根部只有根尖可以吸收Ca2+，這就導(dǎo)致作物即使在石灰性土壤種植也會發(fā)生缺Ca 現(xiàn)象[4]。植物體內(nèi)的Mg 含量低于Ca，在成熟葉片中10%的Mg 結(jié)合在葉綠體中、75%的Mg 結(jié)合在核糖體中、其余的Mg 呈游離態(tài)或結(jié)合在酶上，當(dāng)葉片Mg 含量低于2 g/kg 時植物可能缺Mg[5]。植物缺Mg 的突出表現(xiàn)是葉綠素含量下降，嚴重時葉片黃化[5]。

白菜在生育后期易發(fā)生心腐病。研究表明，施用中量元素不僅有利于預(yù)防白菜心腐病的發(fā)生，減緩葉片衰老，還能提高白菜產(chǎn)量和品質(zhì)[6-8]。前人在不同作物上進行了鈣鎂肥效的研究，結(jié)果顯示，花生施用Ca肥75 kg/hm2，不僅能夠顯著促進花生生長和提高產(chǎn)量，還能夠顯著提高氮素利用率[9]；大蒜基施Ca 肥，可以促進大蒜生長，延長大蒜生殖期，其中施用量為300 kg/hm2時大蒜增產(chǎn)25.29%[10]；馬鈴薯施用Mg 肥300 kg/hm2，可增產(chǎn)34.6%[11]；紅毛丹增施Mg 肥后，產(chǎn)量提高10.1%[12]。

前人相關(guān)研究多集中在鈣鎂肥的基施用量上，而對水溶性鈣鎂肥料的施用效果研究較少。基施鈣鎂肥料用量大且肥料利用率較低，Ca2+容易被土壤固定。而本研究采用的中量元素水溶肥料是一款全水溶速效型肥料，可直接施用于作物葉片或根際，易于被作物吸收利用。選用以鈣鎂為主要成分的中量元素水溶肥料為試驗肥料，研究不同施用方法與濃度下白菜株高、產(chǎn)量及品質(zhì)的變化，篩選白菜高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的適宜施肥方式和施用濃度，以期為白菜上科學(xué)施用中量元素水溶肥料提供技術(shù)指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗于2021 年9～12 月在邢臺市威縣進行。試驗地土壤為黃壤土，0～20 cm 耕層土壤基礎(chǔ)養(yǎng)分含量為有機質(zhì)6.66 g/kg、堿解氮125.12 mg/kg、有效磷12.03 mg/kg、速效鉀146.3 mg/kg，pH 值7.97，EC為0.26 mS/cm。

1.2 試驗材料

白菜品種為新鄉(xiāng)小包23，購自威縣農(nóng)貿(mào)市場。

試驗肥料為中量元素水溶肥料，其Ca 含量≥70 g/L、Mg 含量≥30 g/L，由根力多生物科技股份有限公司生產(chǎn)并提供。

1.3 試驗方法

1.3.1 試驗設(shè)計 白菜施肥方式設(shè)葉面噴施和根部灌施2 個處理；中量元素水溶肥料稀釋倍數(shù)均設(shè)500倍（T1）、700 倍（T2）、1 000 倍（T3）和1 500 倍（T4）4個水平，以施用等量清水作為對照（CK）。小區(qū)面積12 m2（長3 m、寬4 m），隨機區(qū)組排列，3 次重復(fù)。

2021 年9 月5 日采用50 cm 等行距條播白菜，40 d后定苗，株距40 cm；在白菜蓮座期開始進行施肥處理，此后每7 d 施用1 次，連續(xù)施用3 次，每次每小區(qū)施用量均為15 L。白菜其他管理方法同大田常規(guī)。

1.3.2 測定項目與方法 在白菜收獲期，測定白菜的株高、產(chǎn)量和品質(zhì)指標(biāo)。

1.3.2.1 株高和產(chǎn)量。每小區(qū)均選取長勢均勻一致的白菜15 棵，用直尺測量株高（包球頂端到根莖連接處的長度），用蓉城RC-768#電子稱稱量地上部凈重。根據(jù)小區(qū)白菜平均地上部凈重，計算單位面積產(chǎn)量（地上部凈重/株×株數(shù)/hm2）。

1.3.2.2 白菜品質(zhì)指標(biāo)。每小區(qū)均選取長勢均勻一致的白菜3 顆，稱重后切成小塊，置于烘箱中先105℃殺青0.5 h，而后75 ℃烘干至恒重，晾至室溫后磨碎，裝入自封袋中，備用。采用蒽酮比色法測定可溶性糖含量[13]；采用乙醇提取—分光光度計比色法測定葉綠素含量[13]；采用原子吸收分光光度法測定Ca 和Mg 含量[13]。

1.3.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析 利用Microsoft Excel 2010 軟件對數(shù)據(jù)進行處理和繪圖；利用SPSS 22.0 軟件，采用LSD 和Duncan 方法對數(shù)據(jù)進行差異顯著性檢驗。

2 結(jié)果與分析

2.1 施肥方式和濃度對白菜產(chǎn)量的影響

相同施肥方式下，葉面噴施除T1處理的產(chǎn)量略＞CK、根部灌施除T1處理的產(chǎn)量顯著約CK 外，其他處理的產(chǎn)量均顯著＞CK；不同施肥濃度處理的產(chǎn)量差異顯著，指標(biāo)值均隨稀釋倍數(shù)的增大呈先升高后降低的變化，其中T2處理的指標(biāo)值均為最高，顯著＞除T3外的其他處理（表1）。表明2 種施肥方式下，除根部灌施500 倍稀釋液處理的白菜減產(chǎn)外，其他施用中量元素水溶肥料處理均可提高白菜產(chǎn)量，其中施用700 倍稀釋液的產(chǎn)量最高。

表1 施肥方式和濃度對白菜產(chǎn)量的影響Table 1 Effects of fertilization methods and concentrations on yield of Chinese cabbage

相同施肥濃度條件下，葉面噴施的產(chǎn)量均＞根部灌施，其中T1處理的產(chǎn)量增幅（18.54%）最大。葉面噴施的平均產(chǎn)量＞根部灌施，增幅為10.26%。表明中量元素水溶肥料葉面噴施的產(chǎn)量效果優(yōu)于根部灌施。

不同施肥方式與濃度組合處理中，葉面噴施700倍稀釋液的產(chǎn)量最高，達到166 500.0 kg/hm2，較根部灌施的最高產(chǎn)量（T2處理，151 515.0 kg/hm2）提高了9.89%。

2.2 施肥方式和濃度對白菜株高的影響

相同施肥方式下，施肥處理的株高均＞CK，葉面噴施除T4處理、根部灌施除T1處理外，其他處理與CK 差異均達到了顯著水平；不同施肥濃度處理的株高差異顯著，指標(biāo)值均隨稀釋倍數(shù)的增大呈先升高后降低的變化，且均以T2處理最高，其中葉面噴施下指標(biāo)值顯著＞其他處理，根部灌施下指標(biāo)值顯著＞除T3外的其他處理（表2）。表明2 種施肥方式下，施用不同濃度的中量元素水溶肥料均可促進白菜株高生長，其中施用700 倍稀釋液的株高最大。

表2 施肥方式和濃度對白菜株高的影響Table 2 Effects of fertilization methods and concentrations on plant height of Chinese cabbage

相同施肥濃度條件下，T1和T2處理的株高表現(xiàn)為葉面噴施＞根部灌施，其他2 個處理的株高則表現(xiàn)為根部灌施＞葉面噴施。葉面噴施、根部灌施的白菜平均株高分別為37.95 和37.88 cm，差異不大。表明施肥方式對白菜株高影響較小，總體來看，中量元素水溶肥料葉面噴施的株高效果略優(yōu)于根部灌施。

2.3 施肥方式和濃度對白菜Ca 和Mg 含量的影響

2.3.1 老葉 葉面噴施條件下，施肥處理的老葉Ca含量均＞CK，其中T1和T2處理與CK 差異達到了顯著水平；不同施肥濃度處理的老葉Ca 含量差異顯著，指標(biāo)值隨稀釋倍數(shù)的增大而逐漸降低，其中T1處理的指標(biāo)值顯著較高，而其他3 個處理差異均不顯著（表3）。施肥處理的老葉Mg 含量隨稀釋倍數(shù)的增大而逐漸降低，但不同施肥濃度處理之間及其與CK 之間的差異均不顯著。

表3 施肥方式和濃度對白菜葉片Ca 和Mg 含量的影響Table 3 Effects of fertilization methods and concentrations on calcium and magnesium content in Chinese cabbage leaves（g/kg）

根部灌施條件下，施肥處理的老葉Ca 含量均＞CK，除T4處理外，其他處理與CK 差異均達到了顯著水平；不同施肥濃度處理的老葉Ca 含量差異顯著，指標(biāo)值隨稀釋倍數(shù)的增大而逐漸降低，其中T1處理的指標(biāo)值與T4處理差異達到了顯著水平，但二者均與其他2 個濃度處理差異均不顯著。施肥處理的老葉Mg 含量隨稀釋倍數(shù)的增大而逐漸降低，除T4處理約CK 外，其他處理均＞CK，但不同施肥濃度處理之間及其與CK之間的差異均不顯著。

相同施肥濃度條件下，根部灌施的老葉Ca 含量均>葉面噴施，平均高17.76%；Mg 含量均<葉面噴施，平均低16.28%。表明中量元素水溶肥料施用方式會影響白菜老葉的Ca 和Mg 含量，其中葉面噴施更有利于提高老葉的Mg 含量，而根部灌施更有利于提高老葉的Ca 含量。

2.3.2 嫩葉 葉面噴施條件下，施肥處理的嫩葉Ca含量除T1處理＞CK 外，其他濃度處理均約CK，其中僅T4處理與CK 差異達到了顯著水平；不同施肥濃度處理的嫩葉Ca 含量差異顯著，指標(biāo)值隨稀釋倍數(shù)的增大而逐漸降低，其中T1處理的指標(biāo)值顯著＞T3和T4處理，T2處理的指標(biāo)值顯著＞T4處理。施肥處理的嫩葉Mg 含量除T4處理約CK 外，其他處理均＞CK，但與CK差異均不顯著；不同施肥濃度處理的嫩葉Mg 含量差異顯著，除T4處理顯著較低外，其他3 個處理差異均不顯著。

根部灌施條件下，施肥處理的嫩葉Ca 含量除T2處理顯著＞CK、T1處理略約CK 外，其他2 個處理均顯著約CK；不同施肥濃度處理的嫩葉Ca 含量差異均達到了顯著水平，指標(biāo)值隨稀釋倍數(shù)的增大呈先升高后降低的變化，順序為T2處理＞T1處理＞T3處理＞T4處理。施肥處理的嫩葉Mg 含量均約CK，其中僅T4處理與CK 差異不顯著，而其他3 個處理與CK 差異均達到了顯著水平；不同施肥濃度處理的嫩葉Mg 含量差異均不顯著，指標(biāo)值隨稀釋倍數(shù)的增大呈現(xiàn)略有增大的趨勢。

相同施肥濃度條件下，T1、T2和T3處理的嫩葉Ca 含量均表現(xiàn)為葉面噴施約根部灌施，Mg 含量均表現(xiàn)為葉面噴施＞根部灌施。根部灌施的嫩葉平均Ca 含量>葉面噴施，提高了16.67%；平均Mg 含量與葉面噴施相等。表明中量元素水溶肥料施用方式會影響白菜嫩葉的Ca 和Mg 含量，其中根部灌施500～1 000 倍液更有利于提高嫩葉的Ca 含量，而葉面噴施500～1 000倍液更有利于提高嫩葉的Mg 含量。

2.4 施肥方式和濃度對白菜葉綠素含量的影響

葉面噴施條件下，T2和T3處理的葉綠素a 含量顯著＞CK，所有施肥處理的葉綠素b 含量均＞CK，最終，葉綠素a＋b 含量除T1外的其他3 個處理均＞CK，其中T2和T3處理與CK 差異達到了顯著水平；根部灌施條件下，葉綠素a 含量除T1外的其他3 個處理均＞CK，所有施肥處理的葉綠素b 含量均＞CK，最終，葉綠素a＋b 含量除T1外的其他3 個處理均＞CK，其中僅T4處理與CK 差異不顯著（表4）。不同施肥濃度處理下，2 種施肥方式的葉綠素a、b 和a+b 含量變化趨勢相同，指標(biāo)值均隨稀釋倍數(shù)的增大呈先升高后降低的變化，順序均為T2處理＞T3處理＞T4處理＞T1處理，其中葉綠素a 和a+b 含量不同處理間差異均達到了顯著水平，葉綠素b 含量T2與T4和T1處理差異達到了顯著水平。表明2 種施肥方式下，除施用500 倍稀釋液外，其他施用中量元素水溶肥料處理均可提高白菜葉綠素含量，其中施用700 倍稀釋液的葉綠素a、b 和a+b 含量均為最高。

表4 施肥方式和濃度對白菜葉綠素含量的影響Table 4 Effects of fertilization methods and concentrations on chlorophyll content of Chinese cabbage（mg/g）

相同施肥濃度條件下，根部灌施的白菜葉綠素a含量均>葉面噴施，平均值較葉面噴施平均值高4.17%；葉綠素b 含量除T2和T3處理外其他2 個處理均約葉面噴施，平均值較葉面噴施平均值低2.89%；最終，葉綠素a+b 含量除T1處理外其他3 個處理均＞葉面噴施，平均含量較葉面噴施平均值高1.74%。總體來看，中量元素水溶肥料根部灌施對提高白菜葉綠素含量的效果優(yōu)于葉面噴施。

2.5 施肥方式和濃度對白菜可溶性糖含量的影響

葉面噴施條件下，T2和T1處理的白菜可溶性糖含量＞CK，其他2 個處理的白菜可溶性糖含量約CK，其中僅T2處理與CK 差異達到了顯著水平；不同施肥濃度處理的白菜可溶性糖含量差異顯著，指標(biāo)值隨稀釋倍數(shù)的增大呈先升高后降低的變化，其中T2處理的指標(biāo)值最高且顯著＞其他處理（表5）。根部灌施條件下，施肥處理的白菜可溶性糖含量均顯著＞CK；不同施肥濃度處理的白菜可溶性糖含量差異顯著，指標(biāo)值隨稀釋倍數(shù)的增大呈先升高后降低的變化，其中T2處理的指標(biāo)值最高且顯著＞其他處理。表明2 種施肥方式下，均以施用中量元素水溶肥料700 倍稀釋液效果最好，可顯著提高白菜的可溶性糖含量。

表5 施肥方式和濃度對白菜可溶性糖含量的影響Table 5 Effects of fertilization methods and concentrations on soluble sugar content of Chinese cabbage（%）

相同施肥濃度條件下，T3和T4處理的可溶性糖含量表現(xiàn)為根部灌施＞葉面噴施，其他2 個處理的可溶性糖含量則表現(xiàn)為葉面噴施＞根部灌施。根部灌施的平均可溶性糖含量＞葉面噴施，增幅為7.33%。不同施肥方式與濃度組合處理中，葉面噴施700 倍稀釋液的可溶性糖含量最高，達到6.40%，較根部灌施的最高值高0.15 百分點。表明中量元素水溶肥料施用濃度對可溶性糖含量的影響效果因施用方式而異，其中葉面噴施700 倍稀釋液的效果最好。

3 結(jié)論與討論

Ca 和Mg 是作物生長發(fā)育過程中不可缺少的營養(yǎng)元素[14]。前人研究表明，在作物生長過程中追施鈣鎂中量元素肥料可以促進作物生長，提高產(chǎn)量，改善品質(zhì)[15-17]；施用Ca、Mg 肥對不同作物的株高和節(jié)間距均有顯著的促進作用[18-20]。本研究中，白菜采用葉面噴施和根部灌施2 種方式施肥，中量元素水溶肥料稀釋倍數(shù)均設(shè)500 倍、700 倍、1 000 倍和1 500 倍4 個水平，以施用等量清水作為對照（CK），研究了肥料施用方式和濃度對白菜產(chǎn)量及品質(zhì)的影響，結(jié)果表明，采用不同方式施用中量元素水溶肥料500～1 500 倍液均可促進白菜生長，葉面噴施和根部灌施2 種施肥方式下均以700 倍稀釋液處理的株高最大，分別為40.40 和40.00 cm，但增大稀釋倍數(shù)后根部灌施對株高的促進作用仍然較大。蒲敏等[21]比較了枸溶性鈣鎂肥與水溶性鈣鎂肥在番茄上的施用效果，發(fā)現(xiàn)水溶性鈣鎂肥施用量為300 kg/hm2時效果最好，相同濃度下番茄增產(chǎn)5.55%，臍腐病發(fā)病率降低46.65%。本研究條件下，中量元素水溶肥料無論是葉面噴施還是根部灌施均以700 倍稀釋液處理產(chǎn)量最高，分別達到166 500.0 和151 515.0 kg/hm2，其中葉面噴施的產(chǎn)量更高，較根部灌施的最高產(chǎn)量提高9.89%，且施用Ca 肥有利于防治白菜心腐病的發(fā)生。

研究表明，在白菜上施用硫酸鉀鈣鎂肥1500kg/hm2，白菜可溶性總糖含量最高，較對照顯著提升[22]；施用鈣鎂肥可以有效提高番石榴品質(zhì)[23]。本研究結(jié)果顯示，葉面噴施和根部灌施2 種施肥方式下均以700 倍稀釋液處理的可溶性糖含量最高，分別達到6.40%和6.25%，但葉面噴施溶液的稀釋倍數(shù)超過700 倍時并沒有對白菜可溶性糖含量提高產(chǎn)生積極影響，而根部施肥施用700 倍及以上稀釋液可以有效提升白菜的可溶性糖含量。本研究條件下，根部灌施更有利于白菜葉綠素a 和葉綠素a+b 含量的增加，在T2最佳施肥濃度時，根部灌施的白菜葉綠素a 和葉綠素a+b 含量分別較葉片噴施提升了6.69%和4.60%。說明根部灌施中量元素水溶肥料可以更好地促進葉片葉綠素的合成，但施用濃度高時會抑制葉片葉綠素a 的合成，2種施肥方式效果差異不顯著。這可能與水溶肥具有速效性有關(guān)：葉面噴施時肥料直接作用在葉片，葉片進行被動吸收，速度較慢；根部施肥時肥料由根部吸收，通過蒸騰作用將養(yǎng)分輸送至葉片，速度快。

胡瀟怡等[24]研究表明，滴施66 g/m2的Ca 肥可顯著提高小白菜產(chǎn)量，但小白菜葉片中Ca 含量的增加并不顯著。而本試驗中，施肥濃度越大，葉片的Ca和Mg 含量越高，其中施用500 倍稀釋液的葉片Ca 和Mg 含量普遍為最高；根部灌施條件下，老葉的平均Ca 含量較葉面噴施高17.76%、Mg 含量較葉面噴施低16.28%，嫩葉的平均Ca 含量較葉面噴施高16.67%、Mg 含量與葉面噴施相同。說明根部灌施中量元素水溶肥料更有利于葉片Ca 含量的提高，葉面噴施更有利于葉片Mg 含量的提高。

綜上所述，在白菜上施用一定濃度的中量元素水溶肥料可增加產(chǎn)量，提高葉綠素含量，促進Ca 和Mg的積累，其中施用700 倍稀釋液效果最好。在施用700倍液中，葉面噴施有利于提高葉片Mg 含量，葉片可溶性糖含量最大為6.40%，產(chǎn)量最高為166 500 kg/hm2；而根部施肥可以顯著提高葉片Ca 含量，其中老葉中提高了14.03%，新葉中提高了11.54%。施用本研究的中量元素水溶肥料時應(yīng)稀釋700 倍，采用葉面噴施效果更好。