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摘要从钾素的生理作用、钾素对大蒜生长发育、品质及产量的影响等研究进展入手,综述了近年来我国大蒜钾素营养研究的状况及进展,为钾肥在大蒜生产上的应用提供理论参考。
关键词大蒜;钾素营养;生长发育;产量;品质
中图分类号S633.4文献标识码A文章编号0517-6611(2014)24-08091-01
Research Advance of Garlic Potassium
WANG Chuansheng, LIU Zhongliang(Jiangji Station of Agricultural Technological Extension, Taian, Shandong 271000; Taian Academy of Agricultural Sciences, Taian, Shandong 271000)
AbstractResearch advances of potassium nutrition in garlic in China in recent years were reviewed in the physiological function of potassium, effects of potassium on growth and development, yield and quality of garlic. The aim is to provide theory evidences for the potassium fertilizer application in garlic production.
Key wordsGarlic; Potassium nutrition; Growth and development; Yield; Quality
大蒜(A.sativum L.)为百合科葱属植物,以鳞茎、花茎和幼株为产品,营养价值高,是人们常用的蔬菜之一,在我国南北方均有大量的种植[1]。大蒜产量高,对养分的需求量大,特别是氮钾肥,需肥特点为N>K>P。但是,近年来,由于复种指数和单产的提高、氮肥的偏施,造成土壤中氮磷鉀肥严重失调,我国大部分地区的土壤中出现严重的缺钾现象,进而造成大蒜品质下降,病虫害加剧,产量降低[2-4]。土壤缺钾及钾肥施用不足已成为大蒜生产发展的一个限制因子。笔者综述了钾肥施用对大蒜生长发育、产量及品质影响的现状与研究进展,旨在为大蒜合理施钾肥提供理论参考。
1钾肥对大蒜生理生化特性的影响
钾是高等植物必需的矿质元素之一,在植物体内主要以钾离子形式分布于细胞的胞液内,在植物的整个生长发育及代谢过程中起着重要作用[5]。钾离子具有渗透基质和活化生物体内60多种酶2个突出特点。这就决定其在植物生理生化上起着重要作用[6]。
李树和等[7]研究发现,经不同钾浓度的营养液处理的大蒜株高、茎粗、节间长等生长势指标均较对照差异显著,当钾浓度为234.59 mg/L时上述指标达到最大值。陈小叶等[8-9]研究均证明,钾肥可以使大蒜叶色深绿,长势旺盛,株高、叶片数、叶宽和茎粗增加。秦月丽等[10]研究表明,氯化钾和硫酸钾均能有效增加大蒜的株高、假茎直径、鳞茎横径、叶绿素含量及根系活力等,且等钾量的硫酸钾各处理均优于氯化钾。陈昆等[11]研究认为,钾素不仅能够增加大蒜幼苗形态指标,而且增加光合色素的含量,提高光合速率,在0 ~6.0 mmol/L钾浓度范围内光合色素含量和光合速率随供钾水平的提高而增大,至6.0 mmol/L时达最大。
2钾肥对大蒜产量的影响
已有研究表明,钾肥可显著提高小麦[12]、玉米[13]、马铃薯[14]、南瓜[15]和生菜[16]等作物产量,获得较高的利润。姜丽娜等[17]研究表明,大蒜施用钾肥后有明显的增产效应,施用钾肥150~300 kg/hm2后蒜头增产17.3%~474%。朱建忠[18]研究表明,施氯化钾300~450 kg/hm2后,可获得较高产量。张翔等[19]研究认为,大蒜对氮肥和钾肥的吸收高峰在鳞茎膨大期,对磷肥的吸收高峰在蒜薹伸长期,同时发现在合理施用氮、磷肥的基础上,适量施用钾肥具有明显的增产效果,平均比不施钾增产10.6%,底施K2O 133.4 kg/hm2时大蒜产量最高。也有研究认为,氮钾配施对大蒜产量的增加效果更明显[20]。而李录久等[21]研究发现,在施用氮磷肥的基础上增施钾肥,对大蒜的生长发育有明显的促进作用,如植株叶色变浓绿,生长健壮等。这为蒜薹和蒜头产量的提高打下基础。张琳等[20]通过3年多地试验研究得出,当氮肥用量为3钾肥对大蒜对品质的影响
蔬菜品质除受遗传因素影响外,还与外界环境条件和栽培技术等因素相关。多数研究表明,钾在改善蔬菜品质方面发挥着重要作用,并被誉为“品质元素”[24]。
蔬菜是人体摄取 VC 的主要来源。多数研究表明,施用钾肥有利于促进蔬菜产品VC形成,提高VC含量。黄玉芳等[22]研究发现,与不施钾相比,施钾处理大蒜VC含量增加20.2%~55.8%。秦月丽等[10]研究表明,施等钾量的硫酸钾的效果比氯化钾好,在钾肥用量为75~225 kg/hm2之间,蒜头VC含量随钾肥量的增加而逐步增大,至施钾量为225 kg/hm2时达最大值。钾参与糖和淀粉的合成、运输与转化,促进蔬菜产品含糖量的提高。在大蒜[23] 、番茄[25]、西瓜[26]和生姜[27]等蔬菜方面均有报道,而郭熙盛等[28]研究认为,洋葱的含糖量与钾肥施用量呈负相关。钾作为酶的激活剂,对氮代谢起显著的影响作用。Eppendorfer[29]认为,缺K会影响植物N含量,进而影响游离氨基酸和总氨基酸的组成,不同的氨基酸的受影响程度不同,其中精氨酸(Arg)受K的影响最大,其次是甘氨酸(Gln)。有研究发现,适量的施入钾肥可促进蒜头氨基酸总量增加[17]。陈昆[23]通过设施水培大蒜研究认为,缺钾处理的大蒜幼苗叶片和假茎游离氨基酸含量更高。作物吸钾量与蛋白质含量有关。这是因为植物氮代谢需要一种酶——天冬酰胺酶,而该酶可被钾所活化。同时,钾对蛋白质合成的关键环节——氮的吸收和运输也有重要的影响[30]。陈昆[23]研究发现,在大蒜苗期,当营养液中K+浓度为6.0 mmol/L时,大蒜植物叶片、假茎可溶性蛋白质含量最高,分别比对照提高46.72%和45.49%;蒜薹和鳞茎可溶性蛋白质含量以营养液K+浓度为9.0 mmol/L时达最大值,分别较不施钾处理提高79.16%和91.47%。黄玉芳等[10,17,22]研究都证实,钾肥可以显著提高大蒜产品可溶性蛋白质的含量。 参考文献
[1] 山东农业大学.蔬菜栽培学·总论(北方本)[M].北京:中国农业出版社,2004:96-108.
[2] 张翔,朱洪勋,孙春河.大蒜氮磷钾吸收规律与平衡施肥研究[J].土壤肥料,1998(2):10-13.
[3] 田霄鸿,聂刚,李生秀.不同层次供应水分和养分对玉米幼苗生长和吸收养分的影响[J].土壤通报,2002,33(4):263-267.
[4] 李录久,郭熙盛,高杰军,等.钾氮配施对生姜产量和吸收养分的影响[J].土壤通报,2004,35(2):263-267.
[5] 谢建昌,HARDTER R.钾与中国农业[M].南京:河海大学出版社,2000:105-106.
[6] 慕成功.钾素营养及施肥技术[M].北京:中国农业科技出版社,1995.
[7] 李樹和,刘 畅,张卫华.钾含量变化对无土栽培宝坻大蒜生长的影响[J].天津农业科学,2010,16(1):101-104.
[8] 陈小叶.腐殖酸钾液肥在大蒜上的应用[J].山西农业科学,2003,31(4):50-51.
[9] 张青松,李录久,汤雷鸣,等.安徽省大蒜钾肥增产效应研究[J].安徽农学通报,2006,12(10):98-99.
[10] 秦月丽,孙治强,梁毅.钾肥种类和施用量对大蒜品质和产量的影响[J].河南农业大学学报,2010,44(4):399-401,477.
[11] 陈昆,刘世琦,张自坤,等.钾素营养对大蒜生长、光合特性及品质的影响[J].植物营养与肥料学报,2011,17(2):506-512.
[12] 李玉影,金继运,刘双全,等.钾对春小麦生理特性、产量及品质的影响[J].植物营养与肥料学报,2005,11(4):449-455.
[13] 曹玉军,赵景云,赵宏伟.钾素用量对甜玉米可溶性糖及产量的影响[J].作物杂志,2009(5):64-65.
[14] 张国华,谭荷芳,徐国华.施钾对马铃薯产量的影响[J].江苏农业科学,2000(1):54,60.
[15] 黄伟,张俊花,陈建新,等.钾营养对地膜覆盖小南瓜光合特性和产量的影响[J].华北农学报,2007,22(5):86-89.
[16] 吴文强,贺建德,曲明山,等.钾对生菜产量和品质的影响[J].华北农学报,2006,21(S1):119-121.
[17] 姜丽娜,詹长庚,符建荣,等.钾硫对大蒜头优质高产的效应及相互关系初探[J].土壤肥料,1997(1):28-31.
[18] 朱建忠.钾肥施用量对嘉定白蒜植株生长和蒜头产量及商品性的影响[J].上海农业学报,2005(3):29-31.
[19] 张 翔,朱洪勋,孙春河.大蒜氮磷钾吸收规律与平衡施肥研究[J].土壤肥料,1998(2):10-13.
[20] 张 琳,郭熙盛,李录久,等.氮钾配施对大蒜的增产效应研究[[J].土壤通报,2003,34(6):539-542.
[21] 李录久,郭熙盛,张青松,等.江淮丘陵区大蒜钾氮配施增产效应研究[J].中国农学通报,2007(2):294-297.
[22] 黄玉芳,王桂良,叶优良.不同钾肥品种和用量对大蒜产量、品质和养分吸收利用的影响[J].北方园艺,2009(4):8-11.
[23] 陈昆.钾对水培大蒜生理生化特性及品质的影响[D].泰安:山东农业大学,2011.
[24] 何萍,李玉影,金继运.钾肥用量对面包强筋小麦产量和品质的影响[J].土壤肥料,2002(2):20-22.
[25] 郭亚芬,张忠学,栾非时.氯化钾和硫酸钾对蔬菜产量品质的效应[J].北方园艺,1999(1):1-2.
[26] 施岗陵,范凤荣,宋国菡.钾肥对大棚栽培西瓜品质和产量的影响[J].山东农业大学学报,1987,18(3):69-73.
[27] 艾希珍,崔志峰,曲静然,等.施肥水平对生姜品质的影响[J].山东农业大学学报,1998,29(2):183-188.
[28] 郭熙盛,吴礼树.施用氮钾肥对蔬菜品质影响的研究进展[J].华中农业大学学报,2002,21(6):593-598.
[29] EPPENDORFER W H.Free and total amino acid compo sition of edible parts of beans,kale,spinach,cauliflower and potatoes as influenced by nitrogen fertilisation and phosphorus and potassium deficiency[J].J SciFood Agric,1996,71:449-458.
[30] BIELCSKI R K,JOHNSON P N.The external location of spirodela oligorrhiia[J].Aust J Sci,1972,25:707-720.
关键词大蒜;钾素营养;生长发育;产量;品质
中图分类号S633.4文献标识码A文章编号0517-6611(2014)24-08091-01
Research Advance of Garlic Potassium
WANG Chuansheng, LIU Zhongliang(Jiangji Station of Agricultural Technological Extension, Taian, Shandong 271000; Taian Academy of Agricultural Sciences, Taian, Shandong 271000)
AbstractResearch advances of potassium nutrition in garlic in China in recent years were reviewed in the physiological function of potassium, effects of potassium on growth and development, yield and quality of garlic. The aim is to provide theory evidences for the potassium fertilizer application in garlic production.
Key wordsGarlic; Potassium nutrition; Growth and development; Yield; Quality
大蒜(A.sativum L.)为百合科葱属植物,以鳞茎、花茎和幼株为产品,营养价值高,是人们常用的蔬菜之一,在我国南北方均有大量的种植[1]。大蒜产量高,对养分的需求量大,特别是氮钾肥,需肥特点为N>K>P。但是,近年来,由于复种指数和单产的提高、氮肥的偏施,造成土壤中氮磷鉀肥严重失调,我国大部分地区的土壤中出现严重的缺钾现象,进而造成大蒜品质下降,病虫害加剧,产量降低[2-4]。土壤缺钾及钾肥施用不足已成为大蒜生产发展的一个限制因子。笔者综述了钾肥施用对大蒜生长发育、产量及品质影响的现状与研究进展,旨在为大蒜合理施钾肥提供理论参考。
1钾肥对大蒜生理生化特性的影响
钾是高等植物必需的矿质元素之一,在植物体内主要以钾离子形式分布于细胞的胞液内,在植物的整个生长发育及代谢过程中起着重要作用[5]。钾离子具有渗透基质和活化生物体内60多种酶2个突出特点。这就决定其在植物生理生化上起着重要作用[6]。
李树和等[7]研究发现,经不同钾浓度的营养液处理的大蒜株高、茎粗、节间长等生长势指标均较对照差异显著,当钾浓度为234.59 mg/L时上述指标达到最大值。陈小叶等[8-9]研究均证明,钾肥可以使大蒜叶色深绿,长势旺盛,株高、叶片数、叶宽和茎粗增加。秦月丽等[10]研究表明,氯化钾和硫酸钾均能有效增加大蒜的株高、假茎直径、鳞茎横径、叶绿素含量及根系活力等,且等钾量的硫酸钾各处理均优于氯化钾。陈昆等[11]研究认为,钾素不仅能够增加大蒜幼苗形态指标,而且增加光合色素的含量,提高光合速率,在0 ~6.0 mmol/L钾浓度范围内光合色素含量和光合速率随供钾水平的提高而增大,至6.0 mmol/L时达最大。
2钾肥对大蒜产量的影响
已有研究表明,钾肥可显著提高小麦[12]、玉米[13]、马铃薯[14]、南瓜[15]和生菜[16]等作物产量,获得较高的利润。姜丽娜等[17]研究表明,大蒜施用钾肥后有明显的增产效应,施用钾肥150~300 kg/hm2后蒜头增产17.3%~474%。朱建忠[18]研究表明,施氯化钾300~450 kg/hm2后,可获得较高产量。张翔等[19]研究认为,大蒜对氮肥和钾肥的吸收高峰在鳞茎膨大期,对磷肥的吸收高峰在蒜薹伸长期,同时发现在合理施用氮、磷肥的基础上,适量施用钾肥具有明显的增产效果,平均比不施钾增产10.6%,底施K2O 133.4 kg/hm2时大蒜产量最高。也有研究认为,氮钾配施对大蒜产量的增加效果更明显[20]。而李录久等[21]研究发现,在施用氮磷肥的基础上增施钾肥,对大蒜的生长发育有明显的促进作用,如植株叶色变浓绿,生长健壮等。这为蒜薹和蒜头产量的提高打下基础。张琳等[20]通过3年多地试验研究得出,当氮肥用量为3钾肥对大蒜对品质的影响
蔬菜品质除受遗传因素影响外,还与外界环境条件和栽培技术等因素相关。多数研究表明,钾在改善蔬菜品质方面发挥着重要作用,并被誉为“品质元素”[24]。
蔬菜是人体摄取 VC 的主要来源。多数研究表明,施用钾肥有利于促进蔬菜产品VC形成,提高VC含量。黄玉芳等[22]研究发现,与不施钾相比,施钾处理大蒜VC含量增加20.2%~55.8%。秦月丽等[10]研究表明,施等钾量的硫酸钾的效果比氯化钾好,在钾肥用量为75~225 kg/hm2之间,蒜头VC含量随钾肥量的增加而逐步增大,至施钾量为225 kg/hm2时达最大值。钾参与糖和淀粉的合成、运输与转化,促进蔬菜产品含糖量的提高。在大蒜[23] 、番茄[25]、西瓜[26]和生姜[27]等蔬菜方面均有报道,而郭熙盛等[28]研究认为,洋葱的含糖量与钾肥施用量呈负相关。钾作为酶的激活剂,对氮代谢起显著的影响作用。Eppendorfer[29]认为,缺K会影响植物N含量,进而影响游离氨基酸和总氨基酸的组成,不同的氨基酸的受影响程度不同,其中精氨酸(Arg)受K的影响最大,其次是甘氨酸(Gln)。有研究发现,适量的施入钾肥可促进蒜头氨基酸总量增加[17]。陈昆[23]通过设施水培大蒜研究认为,缺钾处理的大蒜幼苗叶片和假茎游离氨基酸含量更高。作物吸钾量与蛋白质含量有关。这是因为植物氮代谢需要一种酶——天冬酰胺酶,而该酶可被钾所活化。同时,钾对蛋白质合成的关键环节——氮的吸收和运输也有重要的影响[30]。陈昆[23]研究发现,在大蒜苗期,当营养液中K+浓度为6.0 mmol/L时,大蒜植物叶片、假茎可溶性蛋白质含量最高,分别比对照提高46.72%和45.49%;蒜薹和鳞茎可溶性蛋白质含量以营养液K+浓度为9.0 mmol/L时达最大值,分别较不施钾处理提高79.16%和91.47%。黄玉芳等[10,17,22]研究都证实,钾肥可以显著提高大蒜产品可溶性蛋白质的含量。 参考文献
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