中圖分類號:S147.22 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:2097-2172(2025)04-0348-05
doi:10.3969/j.issn.2097-2172.2025.04.010
Effectsof Phosphorus Fertilizer Application Rateson the Yield and Quality of Purple-leaf Lettuce in High-humid Mountain AreasofLanzhou
XUE Lian1, YANG Sicun2, ZHANG Peng', WANG Chengbao2, GAO Tiegong', YAN Zongfang3 (1.LanzhouAgriculturalScienceandTechnologyResearchandExtensionCentre,LanzhouGansu73Oo3O,China;2.Istitutef SoilFertilizerand Water-saving Agriculture,Gansu Academyof Agricultural Sciences,LanzhouGansu 73Oo7o,China; 3.Lanzhou Agricultural Broadcasting School, Lanzhou Gansu 73oo3O, China)
Abstract:This studyaimedtodetermine theappropriate phosphorus applicationrate forpurple-leaf letuce inthe high-humid mountainareasofLnzou,providingasientificbasisforhigqualityandeficientproductionaswellassoilhealthimproventn letuce productin.4treatmentswereicluded:lowphosphorus(144kg/ha),medumphosphorus(180kg/ha),highphosphorus (26kg/ ha),andacontrol(CK,nophosphousaplication),andaplicaionrateectontheyieldandqualityofpuple-leaflecewere studied.Resultsshowedtatcomparedwiththecontrol,plantheight,stemameter,yield,freeaminocidontentinstems,and vitaminC content underphosphorus treatmentswere increased by 5 . 3 4 % to 1 1 . 4 8 % , 1 8 . 0 7 % to 3 4 . 9 2 % , 3 7 . 8 0 % to 5 2 . 4 4 % , 8 . 0 1 % to 3 9 . 5 0 % ,and 4 . 0 8 % to 1 2 . 9 1 % ,respectively. The medium phosphorus level( 1 8 0 k g / h a) resulted in the highest values in plant height,stemdiameter,singleplantweight,yield,stemfreeai vitaminCcontent, followedbythehighphosphoruslevel ( 2 1 6 k g / h a .Thenitratecontentunderthelowphosphoruslevel( was4.95%lowerthanthecontrol,whilethe18Oand216 kg/ha treatments increased nitrate content by 7 8 . 2 2 % and 1 0 3 . 9 6 % ,respectively.In summary, the medium phosphorus level demonstrated the best performance in termsof keyparameters,yield,and quality purple-leaf lettuceinthe high-humid mountain areas of Lanzhou. Under nitrogen application of
and potassium oxide
of
,the optimal phosphorus pentoxide
application rate is
,which is recommended for local adoption.
KeyWords:Purple-leaf lettuce;Phosphorus fertilizer;High-humid mountain area; Yield; Quality
紫葉萵筍肉質(zhì)鮮嫩,營養(yǎng)豐富,維生素、蛋白質(zhì)、氨基酸等有機(jī)營養(yǎng)物質(zhì)含量豐富,備受廣大消費(fèi)者青睞,并在我國各地廣泛種植[1]。紫葉萵筍喜冷涼,適應(yīng)性強(qiáng),在甘肅省二陰地區(qū)大面積種植,是高原夏菜主栽品種[2],成為當(dāng)?shù)剜l(xiāng)村振興、農(nóng)民致富的主要產(chǎn)業(yè)之一[3]。磷肥是作物生長不可缺少的營養(yǎng)物質(zhì),增施磷肥對農(nóng)作物尤其是經(jīng)濟(jì)作物的產(chǎn)量形成及品質(zhì)改善有著重要的影響[4],但磷肥不足或過量則會引起土壤質(zhì)量下降,地力衰退,不僅影響肥料利用率,還會造成土壤環(huán)境質(zhì)量下降[5]。研究發(fā)現(xiàn),從20世紀(jì)90年代到21世紀(jì)初,我國農(nóng)田土壤平均有效磷含量從 1 7 . 1 m g / L 增加到 3 3 . 3 m g / L ,經(jīng)濟(jì)作物土壤有效磷含量的急劇增加是導(dǎo)致我國土壤有效磷含量增加的主要因素[6]。趙澤普等[7]研究表明,2016—2020年隴中旱區(qū)瓜菜種植區(qū)土壤全磷平均含量較2010—2015年提高了 1 1 . 7 6 % 。施用磷肥提高了黃瓜可溶性糖和Vc含量,同時可以顯著提高土壤有效磷含量和黃瓜產(chǎn)量[8]。王春玲等[9]研究發(fā)現(xiàn),設(shè)施條件下合理的磷肥用量可以提高草莓含糖量和糖酸比,廖廣丞等[0]的研究認(rèn)為長期的高磷投入不利于辣椒品質(zhì)的提升,在有機(jī)肥施用的條件下,合理的減施磷肥能有效提高辣椒微量元素含量??梢姡谖覈氏M(fèi)量居高不下的背景下,合理調(diào)配磷肥在糧經(jīng)作物上的用量,不僅是作物產(chǎn)量品質(zhì)協(xié)同提升的要求,也是緩解生態(tài)環(huán)境壓力的基礎(chǔ)[]。
市二陰地區(qū)是甘肅省高原夏菜主產(chǎn)區(qū),由于蔬菜產(chǎn)值高,菜農(nóng)長期采用高投入以換取高收益,大量不合理地施用磷肥導(dǎo)致成本急劇上升,但產(chǎn)量品質(zhì)并不穩(wěn)定。因此,研究如何合理供應(yīng)磷肥、提升磷養(yǎng)分的吸收利用效率,減少土壤中多余磷肥的滯留是亟待解決的關(guān)鍵問題。為明確該區(qū)域紫葉萵筍適宜的施磷量,通過大田試驗(yàn)研究不同磷肥量對紫葉萵筍農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量和品質(zhì)的影響,篩選出最佳施磷量,為當(dāng)?shù)刈先~萵筍的優(yōu)質(zhì)高效生產(chǎn)和土壤健康發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)。
1材料與方法
1.1試驗(yàn)地概況
試驗(yàn)設(shè)在市永登縣武勝驛鎮(zhèn)大利村(東經(jīng) ,北緯
),海拔 2 4 6 3 m ,屬半干旱半濕潤二陰地區(qū),常年平均氣溫
,年降水量 3 1 0 ~ 3 6 0 m m ,蒸發(fā)量 2 3 4 0 m m ,無霜期1 2 5 d 。試驗(yàn)地土壤為灌漠土,耕層土壤含有機(jī)質(zhì)2 0 . 5 g / k g 、堿解氮 1 1 4 m g / k g 、有效磷 2 1 . 2 m g / k g 速效鉀 1 8 0 m g / k g , p H8 . 2 1 。
1.2 供試材料
供試紫葉萵筍品種為連天紅,由甘肅瑞爾豐農(nóng)科貿(mào)有限公司提供。供試氮肥為尿素(含 N 4 6 % ,由新疆心連心能源化工有限公司生產(chǎn);磷肥為普通過磷酸鈣(含 ),由美盛國際貿(mào)易大連有限公司生產(chǎn);鉀肥為全水溶硫酸鉀(含
),山東九重化工有限公司生產(chǎn)。
1.3 試驗(yàn)方法
試驗(yàn)共設(shè)4個施磷處理,即處理I(低磷水平, )、處理Ⅱ(中磷水平,
)、處理Ⅲ(高磷水平,
)、對照(CK,不施磷)。試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組排列,重復(fù)3次,小區(qū)面積
,小區(qū)周圍設(shè)置保護(hù)行。于2023年4月25日采用膜下滴灌一膜兩行“品”字形模式播種,壟面寬 4 0 c m ,壟溝寬 3 0 c m ,膜寬 8 0 c m ,株距3 0 c m ,行距 2 0 c m ,播種密度為83300株
各處理施肥量見表1。磷肥全部基施,氮、鉀肥均基施 3 0 % ;分別于蓮座期和肉質(zhì)莖膨大期各追肥1次,其中蓮座期(6月15日)追施氮肥 45 % 、鉀肥3 0 % ,肉質(zhì)莖膨大期(7月13日)追施氮肥 2 5 % /鉀肥 4 0 % 。7月31日采收,其余管理同大田。
1.4項(xiàng)目測定和方法
1.4.1農(nóng)藝性狀的測定在紫葉萵筍達(dá)到采收標(biāo)準(zhǔn)時,每小區(qū)隨機(jī)選取長勢一致的12株,去除不可食用的葉片和根部,削平莖干底部,并測量自然長度為株高,從根部以上 處用軟尺環(huán)繞一周量取莖粗,并稱量單株商品質(zhì)量,同時計(jì)算產(chǎn)量。
1.4.2 品質(zhì)的測定 成熟期采取莖部可食部分,采用芘三酮溶液顯色法,通過 5 7 0 n m 熒光分光光度計(jì)測定萵筍莖部游離氨基酸含量[];采用2,6-二氯酚靛酚顯色法通過 5 7 0 n m 紫外分光光度計(jì)測定莖部Vc含量[2]。采用硝基水楊酸法,切取萵筍鮮樣 ,研磨成漿放入干凈試管中密封,經(jīng)測試液處理后在紫外分光光度計(jì) 4 2 0 n m 波長下測定萵筍莖部硝酸鹽含量[13]。
1.5 數(shù)據(jù)分析
試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel2019、SPSS26進(jìn)行計(jì)算和顯著性分析。
2 結(jié)果與分析
2.1不同磷肥水平對紫葉萵筍株高和莖粗的影響
由表2可知,不同施磷處理均提高了紫葉萵筍的株高和莖粗,并且隨著磷肥量的增加株高和莖粗表現(xiàn)出先增加后降低的趨勢。其中株高以處理Ⅱ最高,為 5 6 . 3 2 c m ,較CK增加 1 1 . 4 8 % ;其次是處理Ⅲ,為 5 5 . 1 1 c m ,較CK增加 9 . 0 9 % ;處理I最低,為 5 3 . 2 2 c m ,較CK增加 5 . 3 4 % 。莖粗以處理Ⅱ的最高,為 1 7 . 6 2 c m ,較CK增加 3 4 . 9 2 % ,較處理I、處理Ⅱ分別增加 1 4 . 2 7 % 、 2 . 0 3 % ;其次是處理Ⅲ,為 1 7 . 2 7 c m ,較CK增加 3 2 . 2 4 % :處理I最低,為 1 5 . 4 2 c m ,較CK增加 1 8 . 0 7 % 。紫葉萵筍的株高和莖粗均為處理Ⅱ和處理Ⅲ之間差異不顯著,均與處理I和CK差異顯著;處理I和CK之間差異不顯著。這表明施用磷肥能夠顯著提高紫葉萵筍的株高和莖粗,但達(dá)到較高水平后株高和莖粗并不提高,甚至有降低的趨勢。
2.2不同磷肥水平對紫葉萵筍產(chǎn)量的影響
由表3可知,施磷處理均顯著提高了萵筍的單株重和產(chǎn)量,其中以處理Ⅱ的單株重和折合產(chǎn)量最高,單株重為 1 . 2 5 k g ,產(chǎn)量為 較CK增產(chǎn) 5 2 . 4 4 % ,顯著高于其他處理( Plt;0 . 0 5 )其次是處理Ⅲ,單株重為 1 . 1 6 k g ,產(chǎn)量為88892.38
,較CK增產(chǎn) 4 1 . 4 6 % ;處理I最低,單株重為 1 . 1 3 k g ,產(chǎn)量為
,較CK增產(chǎn)3 7 . 8 0 % 。紫葉萵筍的單株重和產(chǎn)量均為處理Ⅱ顯著高于其余處理,處理Ⅲ和處理I之間差異不顯著,均與CK差異顯著。
2.3不同磷肥水平對紫葉萵筍品質(zhì)的影響
從表4可以看出,紫葉萵筍的莖部游離態(tài)氨基酸和Vc含量隨著施磷量的增加表現(xiàn)出先增加后降低的趨勢。處理Ⅱ的莖部游離態(tài)氨基酸和Vc含量均最高,莖部游離態(tài)氨基酸為 2 5 5 . 8 2 m g / k g ,較CK增加 3 9 . 5 0 % ;Vc含量為 1 2 4 . 5 0 m g / k g ,較CK增加 1 2 . 9 1 % ,均顯著高于其他處理( Plt;0 . 0 5 )。處理Ⅲ,莖部游離態(tài)氨基酸為 ,較CK增加 2 8 . 6 7 % ;Vc含量為 1 1 7 . 9 8 m g / k g ,較CK增加 7 . 0 0 % ;處理I最低,莖部游離態(tài)氨基酸為1 9 8 . 0 7 m g / k g ,較CK增加 8 . 0 1 % ;Vc含量為1 1 4 . 7 6 m g / k g ,較CK增加 4 . 0 8 % 。隨著磷肥用量的增加,萵筍硝酸鹽含量呈升高趨勢,處理I的硝酸鹽含量最低,為
,較CK減少 4 . 9 5 % :其余處理均高于CK,其中處理Ⅱ?yàn)?1 . 8 0 g / k g ,較CK增加 7 8 . 2 2 % ;處理II為2.06,較CK增加1 0 3 . 9 6 % 。說明施磷處理均顯著提高了氨基酸和Vc含量,施用量低的磷肥處理減少了植株中硝酸鹽含量,隨著磷肥的逐漸增加硝酸鹽含量也隨之增加。
3討論與結(jié)論
磷是作物必需的營養(yǎng)元素,在植物體中的含量僅次于氮和鉀,它參與光合作用、呼吸作用、能量儲存和傳遞,促進(jìn)根系發(fā)育和生物能量轉(zhuǎn)化,缺失或不足都會影響作物生長發(fā)育[14]。但施磷過量也會破壞各元素之間的平衡關(guān)系,從而影響磷素及其他礦質(zhì)元素的吸收,不利于作物產(chǎn)量的形成以及品質(zhì)的改善[15]。楊啟睿等[16]研究表明,施磷 時顯著提高了花生葉片SPAD值及生物學(xué)特性,但繼續(xù)施磷并不利于磷素養(yǎng)分吸收積累。本研究中,中磷水平(
處理下紫葉萵筍的株高、莖粗以及產(chǎn)量均達(dá)到最高值,但在繼續(xù)投入磷肥后,相關(guān)指標(biāo)有小幅降低。這與黃偉等「7]在棉花中的研究結(jié)果類似,適當(dāng)?shù)牧追誓軌虼龠M(jìn)作物對氮、磷、鉀的吸收效果,但過量施磷后產(chǎn)量有降低趨勢。
施磷對瓜菜的品質(zhì)影響也十分明顯,適宜的磷肥量可以顯著提高番茄的番茄紅素、可溶性蛋白、可溶性固形物含量,磷肥過高時影響了鉀素的吸收[18]。馬忠明等[19]的研究也明確了砂田種植中西瓜產(chǎn)量和含糖量在施磷量為 時達(dá)到最高,繼續(xù)增加則會下降。本研究中,施磷量為
時萵筍的莖部游離態(tài)氨基酸含量為2 5 5 . 8 2 m g / k g 、Vc含量為 1 2 4 . 5 0 m g / k g ,均達(dá)到最高,繼續(xù)增加磷肥量后萵筍的莖部氨基酸、Vc含量有所降低,施磷量為
時,莖部游離態(tài)氨基酸含量為 2 3 5 . 9 6 m g / k g ,Vc含量為117.98m g / k g 。說明適量的磷肥通過促進(jìn)植株吸收養(yǎng)分而提高品質(zhì),但過量會抑制營養(yǎng)元素吸收[20],而且,磷肥影響了萵筍產(chǎn)量的形成和養(yǎng)分積累,并對地上生物量的提升至關(guān)重要[2I]。從科學(xué)飲食的角度來講,長期過量攝入硝酸鹽會危害人體健康,磷肥能夠促進(jìn)氮肥吸收和轉(zhuǎn)化從而增加了紫葉萵筍硝酸鹽含量的風(fēng)險(xiǎn)「22],因此施用磷肥應(yīng)該掌握在一定的范圍之內(nèi)。
合理增施磷肥可通過促進(jìn)氮鉀肥的吸收而提高紫葉萵筍的株高、莖粗、產(chǎn)量和品質(zhì)等指標(biāo),本試驗(yàn)結(jié)果表明,與不施磷處理相比,不同施磷處理的紫葉萵筍株高提高 5 . 3 4 % ~ 1 1 . 4 8 % 、莖粗提高 1 8 . 0 7 % ~ 3 4 . 9 2 % ,產(chǎn)量提高 3 7 . 8 0 % \~5 2 . 4 4 % ,莖部游離態(tài)氨基酸提高 8 . 0 1 % ~ 3 9 . 5 0 % ,Vc含量提高 4 . 0 8 % ~ 1 2 . 9 1 % ,其中以施磷量為 處理的株高、莖粗、單株重、產(chǎn)量、莖部游離態(tài)氨基酸和
含量最高,施磷量為216
處理次之。硝酸鹽含量隨著磷肥用量的增加呈升高趨勢,施磷量為
的硝酸鹽含量較不施磷處理降低了 4 . 9 5 % ,而施磷量為180、
處理較不施磷處理分別提高 7 8 . 2 2 % !1 0 3 . 9 6 % 。通過本試驗(yàn)中紫葉萵筍農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量與品質(zhì)的綜合評價,而綜合評價最高的是中磷水平處理,在施 N !
分別為525、
的條件下,適宜的
施用量為
,建議在當(dāng)?shù)赝茝V;評價最低的是對照不施磷處理,說明磷肥缺失對紫葉萵筍的多個指標(biāo)影響較大。由于本試驗(yàn)只在當(dāng)?shù)剡M(jìn)行了1a,結(jié)果尚具有局限性,若經(jīng)過不同年份、不同品種、不同土壤基礎(chǔ)等條件下的多次對比試驗(yàn),應(yīng)該能提供更為科學(xué)的理論依據(jù)。
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